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栀子花精油化学成分及抗氧化作用的研究
甘秀海1，赵 超2，赵 阳3，周 欣2，*
(1.贵州师范学院化学与生命科学学院，贵州贵阳 550018;
2.贵州师范大学 天然药物质量控制研究中心，贵州贵阳 550001;
3.中国航空油料有限责任公司油品应用研究中心，北京 100621)
摘 要:采用微波辅助－水蒸气蒸馏法提取栀子花精油，利用气相色谱－质谱联用技术分析栀子花精油的化学成分，通
过质谱检索并结合保留指数确定其结构。以 VC 为对照，紫外分光光度法测定栀子花精油对 DPPH·和 ABTS
+·的清
除率。结果显示:从栀子花精油中鉴定出了 51 种化学成分，占总峰面积的 86.9%，其主要成分为芳樟醇(21.09%)、莰
烯(7.25%)、α－石竹烯(6.49%)、香叶醇(5.72%)、α－法呢烯(5.35%)等;栀子花精油对 DPPH·和 ABTS +·具有较好
的清除能力，其半数抑制率(IC50)分别为 6.26、11.58μg /mL。
关键词:栀子花，微波水蒸气蒸馏法，挥发油，气相色谱－质谱联用技术，抗氧化作用
Study on chemical constituents and antioxidant activity
of essential oil from flowers of Gardenia jasminoides
GAN Xiu－hai1，ZHAO Chao2，ZHAO Yang3，ZHOU Xin2，*
(1.The School of Chemistry and Life Science，Guizhou Normal College，Guiyang 550018，China;
2.The Research Center for Quality Control of Natural Medicine，Guizhou Normal University，Guiyang 550001，China;
3.China Aviation Oil Supply Co.Ltd.，Oil Plants Application Fesearch Dept，Beijing 100621，China)
Abstract:The essential oil were extracted by microwave assisted hydro － distillation(MAHD)and the volatile
components were analyzed by gas chromatography － mass spectrometry(GC － MS)and their structures were
identified by the comparison of mass spectrum combined with retention index.The scavenging activities of essential
oil from flowers of Gardenia jasminoides on DPPH· and ABTS +· were detected by UV－Vis spectrophotometry，
taking VC as control group.The results showed that 51 compounds were identified，which accounted for 86.9% of
total volatile components，the main constituents were linalool(21.09%) ，camphene(7.25%) ，α － caryophyllene
(6.49%) ，geraniol(5.72%) ，α－ farnesene(5.35%)et al;the oils possessed good scavenging activities on DPPH·
and ABTS +·，and IC50 of it were 6.26 and 11.58μg /mL.
Key words:Gardenia jasminoides flowers;microwave assisted hydro－distillation;essential oil;GC/MS;antioxidation
中图分类号:TS221 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2013)01－0077－04
收稿日期:2012－01－10 * 通讯联系人
作者简介:甘秀海(1976－) ，男，硕士，讲师，主要从事中药有效成分提
取与分离。
基金项目:贵州省科技创新人才团队建设项目(黔科合人才团队
(2011)4008)。
栀 子 花 为 茜 草 科 植 物 山 栀 子 (Gardenia
jasminoides Ellis)的花，又名山栀花、雀舌花、野桂花、
黄栀子、玉荷花等，是我国八大香花之一。其性寒、
味甘苦，具有清肺止咳、凉血止血的功效，主治肺热
咳嗽，鼻衄，咯痰，肿毒等病症［1］。其精油可用于多种
香型化妆品、香皂香精以及高级香水香精。有关栀
子花挥发性成分的提取，刘百战等人［2－5］均采用固相
微萃取技术(SPME)对栀子花挥发性成分的提取进
行了研究。另外，赵喜兰等人［6］利用水蒸气法对栀子
花的挥发性成分进行了提取。相对于水蒸气法，
SPME技术的优势为操作简单、快捷。但其对设备要
求较高，同时对植物精油大量的提取具有一定的局
限性。在抗氧化研究方面，Trishna Debnath［7］等人研
究表明栀子果提取物具有明显的抗氧化活性，而关
于栀子花精油的抗氧化作用未见报道。植物精油是香
料工业的重要原料和出口物质，随着香料香精工业的
迅猛发展，研究栀子花精油有着越来越重要的现实意
义。因此，本文采用微波辅助－水蒸气蒸馏法提取栀
子花精油，并以 VC 为阳性对照，采用分光光度法测定
栀子花精油对 DPPH·和 ABTS +·的清除率，为栀子
花的综合开发与利用奠定一定的科学基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
栀子花鲜品 于 2011 年 6 月采于贵州师范学院
校内，经贵州师范学院化学与生命科学学院朱富寿
教授鉴定为山栀子的花;正构烷烃混合对照品
(C4～C40) 美国 Accu Standard 公司;1，1－二苯基苦
基苯肼(DPPH)、2，2－联氮－二(3－乙基－苯并噻唑－6
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－磺酸)二铵盐(ABTS) 美国 SIGMA 公司;维生素
C 北京市金诺欣成化工有限公司，纯度 ＞ 98%;其
他试剂 均为分析纯。
Agilent7890A－5975C 型气相色谱－质谱联用仪
美国安捷伦公司;UV－2450 型紫外－可见分光光度
计 日本岛津公司;YH － 100B 型微波合成萃取
仪 北京祥鹄科技发展有限公司;2000 mL 同时蒸
馏－萃取(SDE)装置 南京銮玉化玻仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 栀子花精油的提取 参考文献［8］略有改进，
称取当日采摘新鲜栀子花 200g 切碎，置于挥发油萃
取器中，加 6 倍量水，设置微波功率 200W，提取 1h，
之后用无水乙醚萃取，再用适量无水硫酸钠干燥，挥
尽乙醚，得浅黄色具有芳香气味精油约 1mL，提取率
为 0.38%，密封，4℃下保存，备用。
1.2.2 GC－MS分析［3］ 气相色谱条件:色谱柱 HP－5
(30m × 0.25mm × 0.25μm) ;保持 1min，以 10℃ /min
升温至 130℃，保持 10min，以 5℃ /min 升温至
250℃，保持 10min，以 10℃ /min 升温至 280℃，保持
10min;进样口温度:250℃;气相与质谱接口温度:
280℃。载气为高纯氦气，载气流速 1.2mL /min;进样
量 1μL(挥发油正己烷稀释液) ，分流比 50∶1。
质谱条件:离子源为 EI 源，离子源温度 230℃;
四级杆温度 150℃;溶剂延迟时间 4.0min;质量范围
35～500m /z。
1.2.3 KI值测定 参考文献［9］取正构烷烃混合对
照品按 1.2.2 中条件分析，进样量 1μL，记录各正烷烃
的保留时间，采用线性升温公式计算栀子花精油中
各组分的 KI值:KI = 100n + 100(tx－tn)/(tn + 1－tn)
其中 tx，tn 和 tn + 1分别为被分析组分和碳原子数
处于 n和 n + 1 之间的正烷烃(tn ＜ tx ＜ tn + 1)的流出峰
的保留时间。
1.2.4 抗氧化能力测定
1.2.4.1 消除 DPPH·能力测定 消除 DPPH·能力
测定实验参照文献［10－11］并加以改进，将精油样品
用甲醇配制成一系列浓度，取 400μL 样品加入 2mL
0.06mmol /L的 DPPH甲醇溶液，混合室温放置 30min
后测定 517nm处吸光度，之后每隔 10min 测定 1 次，
直至到达平衡为止，每份样品平行操作 3 次，同时以
维生素 C为阳性对照评价样品消除 DPPH·的能力。
计算公式为:清除率(%)=［1－(A1－A2)/A0］×
100，式中 A1 为 2mL DPPH 甲醇溶液与 400μL 样品
混合后的吸光度;A2 为 2mL甲醇与 400μL样品混合
后的吸光度;A0 为 2mL DPPH 甲醇溶液与 400μL 甲
醇混合后的吸光度。
1.2.4.2 消除 ABTS +·能力测定 参照文献［10 －
12］方法，配制 ABTS 自由基工作液。将样品用甲醇
配制成一系列浓度，取 500μL样品及 VC 样品分别加
入 4mL ABTS自由基工作液，混合，放置 10min后，在
734nm处测定吸光度。每份样品平行操作 3 次，以维
生素 C为阳性对照评价样品消除 ABTS +·的能力。
计算公式为:清除率(%)=［1－(A1－A2)/A0］× 100，
式中 A1 为 4mL ABTS自由基工作液与 500μL样品混
合后的吸光度;A2 为 4mL甲醇与 500μL样品混合后
的吸光度;A0 为 4mL ABTS 自由基工作液与 500μL
甲醇混合后的吸光度。
1.2.4.3 半数抑制率的计算 半数抑制率(IC50)指清
除率为 50%时所需抗氧化剂的浓度，由不同浓度抗
氧化剂的清除率作曲线求出。
2 结果与分析
2.1 栀子花精油成分分析
取栀子花精油正己烷 1000 倍稀释液 1μL，在确
定的气相色谱－质谱联用仪分析条件下进行分析鉴
定。进样后，延迟 3min 采集图谱，得到栀子花精油
化学成分总离子流图(见图 1)。
图 1 栀子花精油总离子流图
Fig.1 Total ion current chromatograms
of essential oil from flowers of Gardenia jasminoides
通过 G1701BA化学工作站数据处理系统，按面
积归一化法求得各化学成分在总精油中的相对含
量，利用 Nist98 和 Wiley275 质谱图库对相对含量大
于 0.1%的组分进行结构鉴定，并结合保留指数及有
关文献［13－14］确定主要成分的化学结构，结果见
表 1。
2.2 抗氧化能力的测定
根据 1.2.3.1 及 1.2.3.2 项下方法测定不同浓度栀
子花精油样品对 DPPH·和 ABTS +·的消除能力，并
经数据分析计算出栀子花精油的 IC50，结果见表 2。
表 2 栀子花精油的抗氧化活性
Table 2 Antioxidation of essential oil
from flowers of Gardenia jasminoides
样品
IC50(μg /mL)
DPPH方法 ABTS方法
栀子花精油 6.26 11.58
VC 5.45 6.14
由表 2 可知，栀子花精油对 DPPH·和 ABTS +·
具有较强的消除能力，且消除 DPPH·的能力强于
ABTS +·，但其消除自由基的能力弱于 VC。
3 结论
3.1 栀子花精油的化学成分主要为芳樟醇
(21.09%)、莰烯(7.25%)、α－石竹烯(6.49%)、香叶
醇(5.72%)、α－法呢烯(5.35%)等。其中芳樟醇具
有典型玫瑰花香香气，香叶醇具有甜果香味，α－法呢
烯具有花香［15］，以上化学成分可能与栀子花的特殊
香味具有一定的关系，这需要相关的嗅觉测量法来
确定。
3.2 在抗氧化活性方面，与维生素 C 相比，消除
79
表 1 栀子花精油的化学成分
Table 1 Chemical constituents of essential oil from flowers of Gardenia jasminoides
编号 化学成分
相对质量分数
(%) 相对分子质量
KI1 KI2 分子式
1 己醛 hexanal 0.18 100 802 801 C6H12O
2 4－甲基－2－戊醇 4－methyl－2－pentanol 0.24 102 838 836 C6H14O
3 3－己烯－1－醇 3－Hexen－1－ol 0.21 100 850 845 C6H12O
4 顺－3－己烯醇(z)－3－hexenol 0.46 100 859 857 C6H12O
5 3－己醇 3－hexanol 0.16 102 867 866 C6H14O
6 壬烷 nonane 0.17 128 900 899 C9H20
庚醛 heptanal 0.12 114 902 903 C7H14O
7 α－蒎烯 α－pinene 0.26 136 933 934 C10H16
8 莰烯 camphene 7.25 136 936 935 C10H16
9 α－茴香烯 α－fenchene 0.23 136 953 951 C10H16
10 6－甲基－5－庚烯－2－酮 6－methyl－5－hepten－2－one 0.18 126 984 982 C8H14O
11 β－蒎烯 β－pinene 0.21 136 987 985 C10H16
12 月桂烯 myrcene 2.18 136 992 994 C10H16
13 α－松油烯 α－terpinene 0.21 136 1016 1015 C10H16
14 (Z)－β－罗勒烯(Z)－β－ocimene 0.29 136 1039 1035 C10H16
15 (E)β－罗勒烯(E)β－ocimene 0.38 136 1050 1048 C10H16
16 顺－氧化芳樟醇 cis linalool oxide 0.73 170 1087 1089 C10H18O2
17 萜品油烯 terpinolene 0.34 136 1088 1089 C10H16
18 芳樟醇 linalool 21.09 154 1098 1096 C10H18O
19 壬醛 nonanone 0.32 142 1100 1098 C9H18O
20 樟脑 camphor 0.24 152 1146 1144 C10H16O
21 薄荷脑 menthol 0.18 154 1166 1167 C10H18O
22 龙脑 borneol 1.12 154 1171 1170 C10H18O
23 4－萜品醇 terpinen－4－ol 0.21 152 1185 1183 C10H18O
24 藏红花 safranal 0.27 150 1197 1198 C10H14O
25 癸醛 decanal 0.98 156 1205 1206 C10H20O
26 β－环柠檬醛 β－cyclociral 0.97 152 1226 1222 C10H16O
27 橙花醇 nerol 1.84 152 1230 1229 C10H18O
29 香叶醇 geraniol 5.72 152 1253 1254 C10H18O
30 榄香烯 elemene 1.23 204 1391 1394 C15H24
31 十四烷 tetradecane 0.15 198 1400 1399 C14H30
32 α－古香油烯 α－gurjunene 2.09 204 1410 1408 C15H24
33 白菖烯 calamene 4.92 204 1432 1431 C15H24
34 α－愈创木烯 α－guaiene 2.11 204 1440 1438 C15H24
35 香叶基丙酮 geranyl acetone 1.12 194 1455 1452 C13H22O
36 α－法呢烯 α－farnesene 5.35 204 1458 1456 C15H24
37 α－石竹烯 α－caryophyllene 6.49 204 1462 1463 C15H24
38 β－桉叶烯 β－selinene 0.38 204 1488 1483 C15H24
39 γ－芹子烯 γ－selinene 0.32 204 1493 1490 C15H24
40 瓦伦烯 valencene 0.26 204 1496 1497 C15H24
41 α－桉叶烯 α－selinene 3.65 204 1498 1495 C15H24
42 β－倍半水芹烯 β－sesquiphellandrene 1.80 204 1523 1521 C15H24
43 δ－杜松烯 δ－cadinene 0.21 204 1524 1522 C15H24
44 顺橙花叔醇(Z)nerolidol 1.44 222 1533 1531 C15H26O
45 匙叶桉油烯醇 spathulenol 1.53 220 1578 1577 C15H24O
46 雪松醇 cedrol 0.18 222 1601 1604 C15H26O
47 别香橙烯 alloaromadendrene 0.32 204 1641 1643 C15H24
48 α－桉叶醇 α－eudesmol 0.26 222 1654 1655 C15H26O
49 马兜铃酮 aristolone 4.26 218 1763 1766 C15H22O
50 二十二烷 docosane 0.23 310 2200 2201 C22H46
51 二十八烷 octacosane 1.85 394 2800 2800 C28H58
注:KI1 为 NIST谱库的 RI检索值(非极性 HP－5 MS柱) ;KI2 为 RI测定值。
DPPH自由基和 ABTS自由基时，栀子花精油在相同
浓度下弱于维生素 C，但两者存在较大的纯度差异，
因而可说明栀子花精油具有较强的消除自由基能
(下转第 84 页)
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选出配方 2 最佳参数为面粉配料比为 0.92∶1，加水量
为 40%，加水温度为 36.15℃，预期值为 0.395671;验
证实验平均响应值为 0.382640，与预测值相符度为
96.71%;优选出配方 3 最佳参数为面粉配料比为
0.5∶1，加水量为 48%，加水温度为 37.77℃，预期值为
0.477964;验证实验平均响应值为 0.546933，与预测
值相符度为 98.28%。本研究结果可为后期杂粮杂
豆食品开发奠定技术研究基础。
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(上接第 79 页)
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