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金橘叶和金橘果皮挥发油成分的分析



全 文 :金橘叶和金橘果皮挥发油成分的分析
刘顺珍,刘红星,张丽霞,黄燕敏 (广西师范学院化学与生命科学学院,广西南宁 530001)
摘要 [目的]分析金橘叶和金橘果皮挥发油成分的异同。[方法]采用水蒸气蒸馏法提取金橘叶和金橘果皮中的挥发油,采用 GC-MS
分析检测金橘叶和金橘果皮中的挥发油组分,比较两者挥发油组分的异同。[结果]金橘叶挥发油中鉴定出 27 种成分,占总量的
91. 37%;金橘果皮挥发油中共鉴定出 34种化学成分,占总量的 96. 23%。金橘叶和金橘果皮挥发油中都含有 α-蒎烯、芳樟醇、β-石竹烯
等 13种物质。[结论]两种原料挥发油的主要成分不同,且相同的 13种成分其含量也不同。
关键词 金橘叶;金橘果皮;挥发油;水蒸气蒸馏法;成分分析
中图分类号 O657. 63 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)26 -15968 -03
Comparative Analysis of the Volatile Components in the Leaves and Fruit Peel of Fortunella margarita
LIU Shun-zhen et al (College of Chemistry and Life Sciences,Guangxi Teachers Education University,Nanning,Guangxi 530001)
Abstract [Objective]To analyze the contents of volatile components in the leaves and fruit peel of Fortunella margarita. [Method]The essen-
tial oil was extracted from the leaves and fruit peel of Fortunella margarita by the steam distillation method,then analyzed by GC-MS,and at last
comparatively analyzed. [Result]27 components were identified in the essential oil from Fortunella margarita leaves,occupying 91. 37% of the
total amount;while 34 components were identified in the essential oil from Fortunella margarita fruit peel,occupying 96. 23% of the total a-
mount. 13 components,including α-pinene,linalool,β-caryophyllene and so on,existed in both the leaves and fruit peel of Fortunella margari-
ta. [Conclusion]The main components from the leaves and fruit peel of Fortunella margarita were different,while their same components had
different contents.
Key words Fortunella margarita leaves;Fortunella margarita fruit peel;Volatile oil;Steam distillation;Component analysis
基金项目 2010 年广西自然科学基金项目(2010GXNSFA0130520)。
作者简介 刘顺珍(1966 - ) ,女,广西资源人,实验师,从事分析化学实
验与教学工作,E-mail:liushunzhen1966@ 126. com。
收稿日期 2011-05-30
金橘系芸香科(Rutaceae)金橘属(Fortunella)常绿灌木
成小乔木。据《本草纲目》载,金橘叶味苦,性平,无毒;主治
胸膈逆气,行肝气,消肿散毒,乳痈肋痛,还可行经。橘皮具
有治咳,消食,清痰,消肿,疏肝胆和泄肺气等功效。金橘在
我国已有 1 600多年的栽培历史。据统计,我国金橘年产量
约 8 ×104 t,居世界第一。金橘产地主要分布于江西、浙江、
湖南、广东、广西、福建和海南等地。目前,有关柑橘属精油
的成分及功能研究报道较多,柑橘精油已广泛应用于香料、
饮料、食品、化妆品、医药和化学工业品。李忠海等[1]曾报道
了金橘果精油的成分,但未将金橘叶和金橘果皮挥发油成分
加以比较分析。笔者采用水蒸气蒸馏法提取金橘叶和金橘
果皮中的挥发油,采用 GC-MS法进行测定,分析比较两者的
异同以期进一步发掘橘属精油的价值空间,为金橘叶和金橘
果皮的开发利用提供参考。
1 材料和方法
1. 1 材料
1. 1. 1 供试样品。金橘叶样品系笔者 2010年 6月下旬采于
广西兴安县界首镇的金橘园,并经鉴定为金橘叶,属芸香科
金橘属植物叶片。金橘果皮。样品系笔者 2010 年 11 月下
旬采于广西兴安县界首镇的金橘园中果的果皮。
1. 1. 2 主要仪器。6890NGC─5973NMS型气相色谱质谱联
用仪购自美国 Agilent公司。
1. 2 方法
1. 2. 1 挥发油的提取。水蒸气蒸馏法。水蒸气蒸馏法是利
用精油成分与水形成二相共沸物,以略低于水的沸点的温度
将精油从原料中提取出来,再进行分离。
(1)将刚采取的新鲜金橘叶洗净,阴干后切碎,称取500 g装于
蒸馏装置中,回流8 h至无挥发油蒸出,油水分离后经无水硫酸钠
干燥过滤,得到具有芳香气味、黄绿色挥发油1.76 ml。
(2)将刚摘的新鲜金橘果洗净,阴干后,削取其果皮切
碎,称取 500 g装于蒸馏装置中,回流 3 h至无挥发油蒸出,
油水分离后经无水硫酸钠干燥过滤,得到具有芳香气味、无
色挥发油 3. 82 ml。
1. 2. 2 挥发油的成分分析。
1. 2. 2. 1 金橘叶挥发油分析条件。
①色谱条件。色谱柱为 HP-5MS 5%苯甲基聚硅石英毛
细管柱(30 m ×0. 25 mm × 0. 125 μm) ;载气为高纯氦气;进
样口温度 230 ℃,采用程序升温处理,即初始温度 60 ℃,以
25 ℃ /min 升至 250 ℃,保留 3 min,柱后 280 ℃保留 3 min;
进样量为 1 ul;流速为 1 ml /min。各组分的相对含量采用峰
面积归一化法进行定量。②质谱条件。电子轰击(EI)离子
源;电子能量 70 eV;接口温度 280 ℃,离子源温度 250 ℃,
四极杆温度 150 ℃;调谐方式为标准调谐,质量扫描范围为
30 ~550 amu;电子倍增器电压为 1 153 V。获得的质谱数据
通过 NIST05质谱图库进行检索。
1. 2. 2. 2 金橘果皮挥发油分析条件。①色谱柱:HP-5MS,
5%苯甲基聚硅石英毛细管柱(30 m ×0. 25 mm ×0. 125 μm) ;
载气为高纯氦气;进样口温度 230 ℃,程序升温:初始温度
70 ℃,保持 3 min,以 8 ℃ /min 升至 180 ℃,保留 1 min,再以
20 ℃ /min升至 250 ℃ ,保持 1 min;溶剂延长时间 3 min;进
样量为 0. 5 μl;分流比为 50∶ 1;流速为 1 ml /min。各组分的
相对含量采用峰面积归一化法进行定量。②质谱条件同金
橘叶挥发油分析的质谱条件。
2 结果与分析
2. 1 金橘叶挥发油成分分析 用水蒸气蒸馏法提取金橘叶
中挥发油,得油率为 0. 35%。采用 GC-MS 法对金橘叶挥发
油化学成分进行分析,分析的总离子流色谱图(图 1) ,共检
出 42个峰。
责任编辑 夏静 责任校对 傅真治安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(26):15968 - 15970,15972
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.26.112
图 1 金橘叶挥发油总离子流色谱
Fig. 1 TIC of the essential oil from Fortunella margarita leaves
经计算机检索及核对质谱标准谱图,共鉴定出其中的 27
种,各组分占总油量的相对含量见表 1。
从表 1可知,在已鉴定出的 27种挥发油成分中,以醇类
物质为主要成分,共 10种,占总油量的 46. 69%;烯类物质 10
种、醛类物质 2种、酯类物质 3种、醚类物质 1 种和酚类物质
1种。在已鉴定出的成分中,芳樟醇的相对含量最高,占总油
量的 26. 55%。芳樟醇具有抗菌、抗病毒、镇静的药用价
值[2]。芳樟醇在香料工业中也是一种重要的香料原料,被广
泛用于日用和食用香精配方中[3]。香茅醛的相对含量占总
油量的 4. 62%。香茅醛可作香料及昆虫驱避剂[4],具有抗真
菌及抑制黄色葡萄球菌、伤寒杆菌的作用。榄香烯的相对含
量占总油量的 8. 49%。榄香烯目前已作为抗癌药物用于临
床,尤其对脑瘤、肝癌、肺癌等实体瘤疗效显著,是一种非细
胞毒性抗癌新药[5]。此外,柠檬醛具有杀驱昆虫、防腐、抑杀
真菌的作用[6 -7]。这些成分对金橘叶的药理功效起着重要
的作用。
表 1 金橘叶挥发油化学成分及相对含量
Table 1 Chemical components and relative contents of essential oil from Fortunella margarita leaves
峰号
Peak No.
名称
Name
分子式
Molecular formula
保留时间
Retention time∥min
相对含量
Relative contents∥%
1 顺松油醇 C10H18O 3. 65 0. 41
2 芳樟醇 C10H18O 3. 80 26. 55
3 2-环己烯-1-醇,1-甲基-4-(1-异丙基) C10H18O 3. 99 0. 62
4 香茅醛 C10H18O 4. 11 4. 62
6 萜烯醇 C10H18O 4. 33 9. 30
7 α-松油醇 C10H18O 4. 40 2. 70
9 香茅醇 C10H20O 4. 54 1. 91
10 百里香酚甲醚 C11H16O 4. 61 4. 79
12 香叶醇 C10H18O 4. 70 0. 73
13 柠檬醛 C10H16O 4. 81 1. 90
14 4-异丙基-3-甲酚 C10H14O 4. 93 1. 19
16 蒈烯 C10H16 5. 24 1. 93
17 乙酸橙花酯 C12H20O2 5. 29 0. 22
18 乙酸香叶酯 C12H20O2 5. 38 0. 32
19 β-榄香烯 C15H24 5. 53 4. 40
20 N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯 C9H11NO2 5. 64 11. 09
21 β-石竹烯 C15H22 5. 74 3. 21
22 反-β-法尼烯 C15H24 5. 79 0. 97
24 α-石竹烯 C15H22 5. 91 1. 08
25 马兜铃烯 C15H24 6. 00 0. 54
27 γ-榄香烯 C15H24 6. 12 2. 81
28 δ-杜松烯 C15H24 6. 21 0. 75
29 γ-榄香烯 C15H24 6. 30 0. 49
31 γ-榄香烯 C15H24 6. 44 0. 79
33 γ-古芸烯 C15H24 6. 58 0. 42
36 杜松醇 C15H26O 6. 81 0. 55
37 α-杜松醇 C15H26O 6. 89 1. 16
38 α-蒎烯 C10H16 7. 01 3. 16
42 植物醇 C20H40O 8. 87 2. 76
图 2 金橘果皮挥发油总离子流色谱
Fig. 2 TIC of the essential oil from Fortunella margarita fruit
peels
2. 2 金橘果皮挥发油成分分析 用水蒸气蒸馏法提取金橘
果皮中挥发油,得油率为 0. 77%。分析的总离子流色谱图
(图 2) ,共检出 49个峰。已鉴定出 34种挥发油成分,各组分
占总油量的相对含量见表 2。
从表 2可知,金橘果皮挥发油中,以烯类物质为主要成
分,约占总油量 89%,共 14 种;醇类物质 12 种;醛类物质 4
种;另含有乙酸香叶酯、香芹酮、戊基环丙烷和十六酸。含量
在 1%以上的成分有 D-柠檬烯 73. 39%,β-月桂烯 7. 66%,α-
蒎烯 2. 42%,β-石竹烯 2. 51%,芳樟醇 1. 62%。其他成分都
在 1%以下。D-柠檬烯的含量占据首位,D-柠檬烯具有利胆、
溶解胆结石、理气开胃、消炎止痛和预防肿瘤等药用功
效[8-9]。月桂烯具有新鲜的松树木香和辛辣味,用于热带的
番木瓜、芒果、胡萝卜、香柠檬、橙及果汁混合甜饮料等香型
配制[10]。
9695139 卷 26 期 刘顺珍等 金橘叶和金橘果皮挥发油成分的分析
表 2 金橘果皮挥发油化学成分及相对含量
Table 2 Chemical components and relative contents of essential oil from Fortunella margarita fruit peel
峰号
Peak No.
名称
Name
分子式
Molecular formula
保留时间
Retention time∥min
相对含量
Relative contents∥%
1 α-蒎烯 C10H16 5. 26 2. 42
3 β-月桂烯 C10H16 6. 34 7. 66
4 辛醛 C8H16O 6. 57 0. 41
6 D-柠檬烯 C10H16 7. 25 73. 39
7 β-罗勒烯 C10H16 7. 60 0. 39
8 γ-萜品烯 C10H16 7. 82 0. 09
9 辛醇 C8H18O 7. 95 0. 20
10 异松油烯 C10H16 8. 39 0. 23
11 芳樟醇 C10H18O 8. 57 1. 62
13 α-松油醇 C10H18O 9. 30 0. 15
14 萜烯醇 C10H18O 10. 15 0. 28
15 β-松油醇 C10H18O 10. 40 0. 62
17 戊基环丙烷 C8H16 10. 68 0. 29
18 反-(+)-香芹醇 C10H16O 10. 92 0. 22
19 橙花醇 C10H18O 11. 04 0. 19
20 顺橙花醛 C10H16O 11. 30 0. 17
21 香芹酮 C10H14O 11. 40 0. 21
22 香叶醇 C10H18O 11. 50 0. 16
23 柠檬醛 C10H16O 11. 89 0. 29
24 紫苏醛 C10H14O 11. 97 0. 31
26 紫苏醇 C10H16O 12. 37 0. 14
27 γ-榄香烯 C15H24 13. 08 0. 87
28 γ-松油烯 C10H16 13. 24 0. 11
29 乙酸香叶酯 C12H20O2 13. 74 0. 91
30 β-榄香烯 C15H24 14. 01 0. 36
31 香芹醇 C10H16O 14. 26 0. 30
35 β-石竹烯 C15H24 15. 52 2. 51
36 α-石竹烯 C15H24 15. 70 0. 18
37 α-法尼烯 C15H24 15. 76 0. 31
39 δ-杜松烯 C15H24 16. 11 0. 25
41 榄香醇 C15H26O 16. 51 0. 14
43 马兜铃烯 C15H24 17. 15 0. 20
44 马兜铃烯 C15H24 17. 24 0. 12
45 α-杜松醇 C15H26O 17. 69 0. 12
49 十六酸 C16H32O2 21. 08 0. 41
3 讨论与结论
3. 1 讨论 由表 1、2 可知,金橘叶挥发油成分和金橘果皮
挥发油成分中都含有 α-蒎烯、芳樟醇、乙酸香叶酯、β-榄香
烯、香叶醇、萜烯醇、β-石竹烯、α-石竹烯、δ-杜松烯、α 松油
醇、马兜铃烯、α-杜松烯醇和柠檬醛等 13 种相同化学成分,
但其相对含量相差较大。只有乙酸香叶酯在金橘果皮挥发
油中的相对含量高于金橘叶挥发油的相对含量,其他相同成
分在金橘果皮挥发油中的相对含量均低于金橘叶挥发油中
的相对含量。
值得一提的是 D-柠檬烯在金橘果皮挥发油中约占
73. 39%,这与以前有关柑橘果皮挥发油[11]中和柚子皮挥发
油[12]中 D-柠檬烯含量高的报道相类似,而在金橘叶挥发油
中却没有发现 D-柠檬烯。芳樟醇在金橘叶挥发油中约占
26. 55%,而在金橘果皮挥发油中仅占 1. 62%。分析结果表
明金橘叶挥发油和金橘果皮挥发油成分的组成和各组分的
百分含量之间存在较大的差别。
3. 2 结论
采用水蒸气蒸馏法提取金橘叶和金橘果皮中的挥发油,
采用 GC-MS法测定其挥发油含量。从金橘叶挥发油中共鉴
定出 27种化学成分,已鉴定出的成分占总油量的 91. 37%。
从金橘果皮挥发油中共鉴定出 34 种成分,已鉴定出的成分
占总油量的 96. 23%。两种原料挥发油的主要成分不同,且
相同的 13种成分中在含量上又有所不同。
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(下转第 15972 页)
07951 安徽农业科学 2011年
分析,来自山西、河南和云南的 3 种连翘样品初提成分的薄
层色谱均显示与连翘苷标准品色谱相似、相同颜色(暗紫红
色)的斑点,可鉴别出样品中均含有连翘苷。
注:1为标准品;2为山西连翘样品;3为河南连翘样品;4为云南
连翘样品。
Note:1. Standard;2. Samples of Shanxi;3. Samples of Henan;4.
Samples of Yunnan.
图 1 连翘初提成分的薄层色谱图
Fig. 1 TLC analysis of the raw extraction components of For-
sythia suspensa
2. 2 不同产地连翘中连翘苷含量的比较
2. 2. 1 标准曲线的制作。以连翘苷峰面积积分值(Y)对连
翘苷检测浓度(X)进行线性回归,得回归方程 Y =1 517 104X
+27 314(r =0. 999 1)。结果表明,连翘苷检测浓度在 23 ~
138 μg /ml。范围内与色谱峰面积积分值呈良好的线性
关系。
2. 2. 2 精密度试验。试验测得 RSD为1. 0%,表明仪器具有
良好的精密度。
2. 2. 3 重现性试验。试验测得 RSD 为 0. 5%,表明试验具
有良好的重现性。
2. 2. 4 稳定性试验。试验测得连翘样品 0、2、4、6 h 得率的
RSD为 1. 2%,表明样品在 6 h 内稳定。
2. 2. 5 加样回收率试验。试验测得平均加样回收率为
96. 78%,RSD为 1. 6%,说明试验回收率较高 。
2. 2. 6 样品含量的测定结果。精确吸取制备好的 3 种连翘
样品 20 μl进样,得出样品中连翘苷浓度和百分含量见表 1。
由表 1可知,山西的连翘中连翘苷含量最高,接近河南
的 2倍,云南的连翘中连翘苷含量略低于河南,说明不同产
地的连翘中连翘苷含量差异较大。
3 讨论
(1)笔者首先采用薄层色谱法对连翘主成分进行分析。
选择该法是因为它快速、简便、高效、经济,在定性鉴定、半定
量以及定量分析中发挥着重要作用[6 -8]。采用高效液相色
谱法测定到不同产地连翘的连翘苷含量,山西为 0. 113%,河
南为 0. 057%,云南为 0. 053%。可见,山西的连翘中连翘苷
表 1 不同产地连翘中连翘苷含量
Table 1 The contents of phillyrin in Forsythia suspensa from different
regions
样品种类
Type of
samples
连翘苷浓度
Phillyrin concen-
tration∥μg /ml
连翘苷含量
Phillyrin
content∥%
山西 Shanxi 110. 5 0. 113
河南 Henan 61. 5 0. 057
云南 Yunnan 52. 5 0. 053
含量最高,接近河南的 2 倍,云南的连翘中连翘苷含量略低
于河南,说明不同产地的连翘中连翘苷含量差异较大。其原
因除与各个地方的生态环境等自然因素有关外,也有可能受
栽培技术影响,不同地方对连翘的栽培方法也有所不同。此
外,也可能与连翘的采收时间、产地加工等因素有关。在连
翘的主产区皆有“抢青”现象,使采摘连翘的时间大大提前。
同时,药农为了方便,采摘下的连翘一般直接晒干,不经过蒸
煮,造成连翘药材质地松泡,许多研究证明连翘的采收时间、
产地加工对连翘的质量也具有重要的影响[9 -13]。
(2)连翘苷含量反映了连翘药材的基本质量。试验对不
同产地连翘中连翘苷的含量进行了比较,同时探讨了不同产
地连翘苷含量较高的原因,说明连翘的质量对保证含有连翘
的中成药质量及临床疗效有着重要意义,而且也能为连翘苷
含量高的产地是否更应加大种植面积,增加产量提供依据。
此外,由于目前市售的连翘青老翘混杂,采集不到单纯的青
翘、老翘,因此未能对连翘的主成分进行全面分析,也无法对
不同产地的青、老翘中连翘苷含量进行比较,相关研究正在
进行中。
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27951 安徽农业科学 2011 年