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山胡椒果实挥发油化学成分的GC-MS分析



全 文 :山胡椒果实挥发油化学成分的GC-MS分析
游玉明,颜士英
(重庆文理学院林学与生命科学学院,重庆 永川 402160)
摘 要:采用水蒸气蒸馏法和同时蒸馏萃取法提取了山胡椒果实的挥发油,并利用气相色谱-质谱联用技术(GC-
MS)分析和鉴定其化学成分。结果表明从山胡椒果实挥发油中共鉴定出 60种化合物,其中从水蒸气蒸馏法提取的山
胡椒挥发油中鉴定出 38种化学成分,从同时蒸馏萃取法提取的山胡椒挥发油中鉴定出 56种化学成分。山胡椒挥发
油中主要成分为 β-月桂烯、D-柠檬烯、桉树脑、香茅醛、柠檬醛、芳樟醇、β-石竹烯等。将这两种提取方法结合,可更
全面的评价山胡椒挥发油的化学成分。
关键词:山胡椒挥发油;同时蒸馏萃取法(SDE);水蒸气蒸馏法(DDE);气相色谱-质谱
Chemical Compositions Analysis of Litsea cubeba Essential Oil
YOU Yu-ming, YAN Shi-ying
(School of Forestry and Life Science, Chongqing University of Arts and Science, Chongqing 402160, China)
Abstract:The essential oil obtained by direct distillation extraction (DDE) and simultaneous distillation
extraction(SDE), the chemical compositions were analyzed by GC-MS. Results demonstrated that 60 components
were identified in L. cubeba essential oils by GC-MS, of which, 38 were contained in essential oil extracted by
DDE and 56 in essential oil extracted by SDE. The major compounds in L. cubeba essential oil were β-myrcene,
D-limonene, eucalyptol, citronellal, 3,7-dimethyl-2,6-Octadienal and linalool, β-Caryophyllene, et al. The
combination of both extraction methods can help obtain a more comprehensive compositions for L. cubeba
essential oil.
Key words:Litsea cubeba essential oil;simultaneous distillation extraction (SDE);direct distillation extraction
(DDE); GC-MS
基金项目:重庆市教委科技项目(KJ111202);重庆文理学院科研项
目(Y2010SK43)
作者简介:游玉明(1983—),男(汉),讲师,硕士,研究方向:天然产物
开发与利用及食品生物技术。
食品研究与开发
Food Research And Development
2013年 4月
第 34卷第 8期
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2013.08.022
山胡椒(Litsea cubeba),又称山苍子、木姜子、山鸡
椒,为樟科(Lauraceae)木姜子属多年生落叶小乔木,
生长于丘陵、山坡的灌木丛或疏林中。山胡椒资源丰
富,分布广泛,主要分布于我国广西、安徽、湖南、湖北、
四川、重庆等地[1-2]。山胡椒果实芳香、味甘辛、性热,有
温中理气,消肿止痛的功效,是我国卫生部公布的药
食兼用植物材料[3]。据研究,山胡椒果实中挥发油含量
为 4 %~8 %,具有广谱抗菌、平喘、抗过敏及松弛平滑
肌等多种作用,被广泛用于医药、化工及食品行业,具
有广阔的开发前景[4-6]。
对于山胡椒挥发油化学成分的研究已有部分报
道。周欣等[7]对黔产山胡椒果实挥发油进行了研究,周
永红[8]等对广西产山胡椒果实挥发油与湖南及贵州产
山胡椒果实挥发油进行了对比研究,王发松等 [9]对湖
北产山胡椒叶挥发油的化学成分及抗真菌活性进行
了研究,报道结果显示山胡椒生产环境不同,采集时
间不同,部位不同,其挥发油成分存在较大差异,且目
前关于山胡椒挥发油成分的研究均采用单一的方法
提取山胡椒挥发油[7-9],而对不同方法提取的山胡椒挥
发油中的化学成分之间是否存在差异鲜见报道。因
此,拟采用水蒸气蒸馏法与同时蒸馏萃取法分别提取
重庆产山胡椒果实挥发油,对山胡椒果实挥发油的化
学成分进行更为全面的研究,旨在为进一步开发利用
山胡椒资源提供参考。
1 仪器与材料
GC-MS 2010型气相色谱-质谱联用仪:日本岛津
公司;RE-301型旋转蒸发仪:巩义予华仪器有限公
检测分析
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司;同时蒸馏萃取装置:南京銮玉化玻仪器有限公司。
山胡椒果实于 2011年购自重庆市开县临江镇农
贸市场;乙醚、无水亚硫酸钠均为分析纯:成都市科龙
化工实剂厂。
2 方法
2.1 山胡椒挥发油的提取与制备
2.1.1 水蒸气蒸馏法(DDE)
取研磨后的山胡椒果实 50 g,置于 1 000 mL三口
圆底烧瓶中,加入 500 mL去离子水浸泡 1 h~2 h,按
《中华人民共和国药典》(2005年版)提取挥发油,将所
得挥发油加入适量无水硫酸钠脱水,得到具有浓郁香
气的淡黄色透明液体,置冰箱中保存,待用。
2.1.2 同时蒸馏萃取法(SDE)
取研磨后的山胡椒果实 50 g,置于 1 000 mL圆底
烧瓶中,加入 500 mL去离子水浸泡 1 h~2 h,用同时蒸
馏萃取装置提取 4 h,收集得到山胡椒挥发油的乙醚溶
液,在 40 ℃条件下用旋转蒸发仪除去乙醚,然后用无
水硫酸钠脱水,得到具有浓郁香气的淡黄色透明液
体,置冰箱中保存,待用。
2.2 GC-MS分析
采用 GC-MS对两种方法提取的山胡椒果实挥发
油的化学成分进行分析,经过多次实验,得到 GC-MS
分析的最佳实验条件。
2.2.1 色谱条件
色谱柱:DB-5 石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,
0.25 μm);升温程序:70℃保持 1min,以 9℃/min升至
200 ℃,保持 1 min;以 30 ℃ /min 升至 280 ℃,保持
2 min;载气(He)流速 1.0 mL/min,压力:61.3 kPa,进样
量 0.5 μL,进样口温度 250℃;分流比 50 ∶ 1。
2.2.2 质谱条件
电子轰击(EI)离子源;电子能量 70 eV,离子源温
度 200℃,接口温度 280℃;倍增电压:0.80 kV,扫描范围
45 m/z~500 m/z;溶剂延迟 2.5 min。
3 结果
采用水蒸气蒸馏法及同时蒸馏萃取法对山胡椒
果实挥发油提取,其得率分别为 3.51 %和 4.17 %。按
上述实验条件对所得样品进行分析测实,总离子流图
见图 1、图 2。
GC-MS检出峰经 NIST05s和 NIST05谱库进行检
索并根据文献进行谱图解析,采用峰面积归一化法计
算解析组分的百分含量,结果见表 1。
由表 1可知,从采用水蒸气蒸馏法和同时蒸馏取
法两种方法提取的山胡椒果实挥发油中共鉴定出 60
种化学成分,其中从水蒸气蒸馏法提取的挥发油中鉴
定出 38种化合物,从同时蒸馏萃取法提取的挥发油中
图 1 水蒸气蒸馏法萃取山胡椒挥发油的 GC-MS总离子流图
Fig.1 Total ion current in GC-MS of Listea cubeba essential oil
extracted by direct distillation extraction
图 2 同时蒸馏萃取法萃取山胡椒挥发油的 GC-MS总离子流图
Fig.2 Total ion current in GC-MS of Litsea cubeba essential oil
extracted by Simultaneous Distillation Extraction
表 1 山胡椒挥发油化学成分及其相对百分含量
Table 1 Chemical composition and relative content of
Litsea cubeba essential oil
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25


/(

10
7 )
5.0 7.5 17.5
时间/min
10.0 12.5 15.0
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25


/(

10
7 )
5.0 7.5 17.5
时间/min
10.0 12.5 15.0
序号
保留时
间/min
化合物名称 分子式
相对含量/%
水蒸气
蒸馏法
同时蒸馏
萃取法
1 3.95 α-蒎烯 C10H16 0.52 0.79
2 4.183 莰烯 C10H16 0.18 0.24
3 4.433 β-水芹烯 C10H16 0.16 0.35
4 4.5 甲基庚烯酮 C8H14O 0.83 0.74
5 4.575 β-月桂烯 C10H16 2.05 2.26
6 4.667 2,3-脱氢-1,8-桉叶油 C10H16O 0.07 0.13
7 5.167 邻-异丙基苯 C10H14 - 0.03
8 5.267 D-柠檬烯 C10H16 8.25 8.41
9 5.317 桉树脑 C10H18O 1.34 2.61
10 5.4 罗勒烯 C10H16 - 0.01
11 5.642 γ-松油烯 C10H16 0.03 0.07
12 5.833 氧化芳樟醇 C10H18O2 - 0.01
13 6.075 2-蒈烯 C10H16 0.09 0.09
14 6.242 芳樟醇 C10H18O 1.77 1.69
15 6.675 反式-对-2,8-孟二烯-
1-醇
C10H18O - 0.05
16 6.85 1-甲基-4-(2-甲基环
氧乙烷基)-7-氧杂双
环[4.1.0]庚烷
C10H16O2 0.03 0.08
17 6.933 柠檬醇 C10H16O 0.28 0.31
18 7.1 香茅醛 C10H18O 3.09 2.91
19 7.225 (S)-顺式-马鞭草烯醇 C10H16O 1.09 0.97
20 7.317 异胡薄荷醇 C10H18O 0.08 0.05
21 7.533 反式-4,5-环氧蒈烷 C10H16O 1.79 1.71
22 7.675 4-松油醇 C10H18O 0.2 0.37
检测分析游玉明,等:山胡椒果实挥发油化学成分的GC-MS分析
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序号
保留时
间/min
化合物名称 分子式
相对含量/%
水蒸气
蒸馏法
同时蒸馏
萃取法
23 7.892 α-松油醇 C10H18O 0.82 1.46
24 8.092 香芹醇 C10H16O - 0.07
25 8.275 (Z)-香叶醇 C10H18O 0.37 0.51
26 8.742 (Z)-柠檬醛 C10H16O 33.2 30.74
27 8.858 (E)-香叶醇 C10H18O 1.05 1.04
28 8.967 胡椒酮 C10H16O - 0.06
29 9.283 (E)-柠檬醛 C10H16O 40.3 37.06
30 9.375 氧化柠檬烯 C10H16O 0.11 -
31 9.392 2-甲基-(4-甲基-3-戊
烯基)-环丙甲醇
C10H20O - 0.23
32 9.458 环氧芳樟醇 C10H18O - 0.02
33 9.567 3,7-二甲基-6-辛烯酸 C10H18O2 - 0.08
34 9.842 香叶酸甲酯 C11H18O2 0.02 -
35 10.1 2,7-二甲基-2,7-辛二

C10H22O2 0.11 0.37
36 10.267 2-(2-羟基-2-丙基)-
5-甲基环己醇
C10H20O2 - 0.27
37 10.283 橙花酸 C10H16O2 0.22 0.21
38 10.408 香叶酸 C10H16O2 - 0.5
39 10.65 2-乙基环己醇 C8H16O 0.16 -
40 10.667 4-(1-甲基乙基)-环己

C9H18O - 0.62
41 10.833 2-烯丙基-1,7,7-三甲
基-二环[2.2.1]庚-2-醇
C13H22O - 0.05
42 11.017 β-榄香烯 C15H24 0.09 0.09
43 11.408 6 -甲基 -2 -乙烯基 -
1,3-庚二烯醛
C10H14O 0.12 0.09
44 11.5 β-蒎烯氧化物 C10H16O - 0.07
45 11.592 β-石竹烯 C15H24 1.21 1.48
46 11.858 β-金合欢烯 C15H24 0.02 0.05
47 12.117 α-石竹烯 C15H24 0.12 0.14
48 12.333 α-红没药醇 C15H26O - 0.03
49 12.483 大栊牛儿烯 C15H24 0.08 0.07
50 12.625 α-金合欢烯 C15H24 0.03 0.05
51 13.375 月桂酸 C12H24O2 - 0.03
52 13.433 双氧化柠檬烯 C10H16O2 - 0.08
53 14.008 氧化石竹烯 C15H24O 0.1 0.39
54 14.875 E,Z-5,7-十二碳二烯
乙酯
C14H24O2 - 0.03
55 14.992 表蓝桉醇 C15H26O - 0.08
56 15.083 蛇床-6-烯-4-醇 C15H26O 0.03 -
57 15.092 蓝桉醇 C15H26O - 0.05
58 17.992 n-棕榈酸 C16H32O2 0.04 0.06
59 18.342 绿花白千层醇 C15H26O - 0.02
60 18.908 亚油酸甲酯 C19H34O2 - 0.02
鉴定出 56种化合物;两种方法共同检测到的化合物有
34种,这些成分主要是萜烯类物质。其中,水蒸气蒸馏
法提取的挥发油中主要成分有 β-月桂烯(2.05 %)、D-
柠檬烯(8.25 %)、桉树脑(1.34 %)、芳樟醇(1.77 %)、香
茅醛(3.09 %)、柠檬醛(73.5 %)、β-石竹烯(1.21 %)
等;同时蒸馏萃取法提取的挥发油中主要成分为:柠
檬醛(67.8 %)、D-柠檬烯(8.41 %)、香茅醛(2.91 %),
β-石竹烯(1.48 %)等。
4 结论与讨论
由本实验结果可知,山胡椒果实挥发油主要成分
为:β-月桂烯、D-柠檬烯、桉树脑、香茅醛、柠檬醛、芳
樟醇、β-石竹烯等。其中柠檬醛的含量最高,具有抗
菌、消炎等作用;柠檬烯具有抑菌、祛痰、止咳、平喘等
作用;β-石竹烯具有强烈的抑菌作用[10],这些成分都是
山胡椒果实挥发油的主要活性成分。
两种方法所提取的山胡椒果实挥发油化学成分
基本相同,共鉴定出 60种化合物,但与文献报道存在
较大差异[11]。两种提取方法相比,同时蒸馏萃取法所提
取的成分更多,鉴定出 56种化合物,检出了罗勒烯、胡
椒酮、香叶酸、蓝桉醇、绿花白千层醇等化合物,这可能
是同时蒸馏萃取过程温度较低及挥发性成分蒸发出
来就被乙醚萃取,尽可能减少了挥发性成分的散失和
某些对热不稳定及氧化成分的分解,而水蒸气蒸馏法
提取过程温度较高,为一开放的系统,容易使一些低
沸点化合物散失和对热不稳定及氧化成分的破坏。虽
从水蒸气蒸馏法中仅鉴定出 38种化合物,但从该法所
提取的挥发油中检出了香芹醇、氧化柠檬烯等同时蒸
馏萃取的山胡椒挥发油中没有的化合物。因此,将两
种方法结合,可更全面地检测出山胡椒果实中挥发油
的化学成分。
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收稿日期:2012-07-08
续表 1 胡椒挥发油化学成分及其相对百分含量
Continue table 1 Chemical composition and relative content of
Litsea cubeba essential oil
注:“-”表示未检出。
检测分析 游玉明,等:山胡椒果实挥发油化学成分的GC-MS分析
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