全 文 ：第 27卷增刊
2007年 10月
林　产　化　学　与　工　业
ChemistryandIndustryofForestProducts
Vol.27Supplement
Oct.2007
杉木根干馏油提取杉木精油及化学成分分析
　　收稿日期:2007-06-20
　　作者简介:程 健(1983-),男,安徽黄山人 ,硕士生 ,从事林产化工研究
　＊通讯作者:曾 韬 ,教授 ,博士生导师 ,从事林产化工教学及研究工作。
CHENGJian　　
程 健 , 曾 韬＊ , 杨彦春
(南京林业大学化学工程学院 , 江苏 南京 210037)
摘　要:　本实验先通过水蒸气蒸馏后减压蒸馏法 ,从杉木根干馏油中分段提取出杉木精油 ,并用
GC、GC-MS对提取物进行了定性定量分析。分离出 30个色谱峰 ,共鉴定出 25个化合物。 其中 ,
水蒸气蒸馏部分的精油中主要含 α-蒎烯 11.88%、 α-松油醇 3.97%、 α-柏木烯 35.03%、 β-柏
木烯 8.62%、柏木脑 11.76%;减压蒸馏部分的精油中主要含 α-柏木烯 18.02%、 β-柏木烯
15.94%、柏木脑 52.51%, 精油经重结晶提纯得柏木脑 , 并对其进行了红外光谱和核磁共振氢谱分析。
关键词:　杉木根;干馏油;α-柏木烯;β-柏木烯;柏木脑
中图分类号:TQ91　　　　　　文献标识码:A　　　　　　文章编号:0253-2417(2007)S0-0065-04
AnalysisofCunninghamiaEsentialOilDistilatedfromPyroligneous
OilofCunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.
CHENGJian, ZENGTao, YANGYan-chun
(CollegeofChemicalEngineering, NanjingForestryUniversity, Nanjing210037, China)
Abstract:TheessentialoilofCunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.wasobtainedbysteamdistillationfirst, thenbyvacuum
distillationfromthepyroligneousoilofC.lanceolataroot, andanalyzedqualitativelyandquantitativelybyGCandGC-MS.From
30 chromatographicpeaks, 25 compoundshadbeenidentified, whichaccountedto 96.65% inthesteamdistilationpart, and
95.56% inthevacuumdistilationpart, respectively.Intheformerdistilate, themaincomponentsareα-pinene11.88%,
α-terpineol3.97%, α-cedrene35.03%, β-cedrene8.62% andcedrol11.76%;Inthelatterdistillate, themaincompo-
nentsareα-cedrene18.02%, β-cedrene15.94%andcedrol52.51%.Finallypurificationofcedrolviarecrystallization, and
itsanalysisbyIRand1HNMRwerecarriedout.
Keywords:Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.root;pyroligneousoil;α-cedrene;β-cedrene;cedrol
杉木精油是一种具有强烈的木香香气 , 似柏木油的植物挥发油 。其主要成分也与柏木油相同 ,常
被用于香料调香 、加香 ,除此之外还具有一定的药理作用 ,如抗螨活性 、抗细菌 、抗霉菌作用等 。国内外
许多学者对杉木精油的成分进行了分析 ,但由于不同树种 、产地 、树龄 、取样部位等因素 ,其成分又不尽
相同。周雄尊等 [ 1]报道了杉木绿冠提取物的化学组成;李祥等 [ 2]对杉木沥油进行了化学成分分析;邓
京振等 [ 3]报道了杉木根皮中二萜类成分的研究;苏裕昌等 [ 4]报道了台湾杉木心材 3种木酚素的结构分
析;叶舟等 [ 5]对杉木心材精油的抑菌活性进行了研究;陆熙娴等 [ 6]对杉木阴沉木进行了成分分析。
1　实 验
1.1　仪器和试剂
仪器:美国 FINNIGANTRACEDSQTM型色谱-质谱-计算机联用系统;X-6型熔点测定仪 ,北京泰
克仪器有限公司;NICOLET380型傅立叶变换红外光谱议 ,美国 Thermo公司;AVANCE核磁共振波谱
仪 ,德国 Bruker公司。
试剂:杉木根干馏油 ,福建建欧活性炭厂。
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1.2　实验方法
1.2.1　杉木精油的蒸馏分离　称取一定量的杉木根干馏油 ,投入装有温度计 、水蒸气导入管 、冷凝管和
油水接收器的三口烧瓶中 ,持续通入水蒸气 ,待冷凝液中含油量明显减少时 ,停止水蒸气蒸馏 。将烧瓶
中的余液部分除去水分后 ,进行减压蒸馏 。
实验共得到两部分精油 ,水蒸气蒸馏部分所得命名为精油 Ⅰ ,减压蒸馏所得部分为精油Ⅱ ,经干燥
处理后 ,分别取样 ,用无水乙醇稀释 ,作气-质联用分析。
1.2.2　柏木脑的提纯　在所得两部分油分中加入总油量 3%的 95%乙醇(质量分数 ,下同),强烈搅
拌 2min,在 0℃下冷冻 12h。真空抽滤 ,并以冷乙醇洗涤滤饼 ,得具柏木香气的白色结晶 。若第一次所
得结晶纯度不够 ,可采用相同操作条件进行重结晶 。
1.3　分析方法
1.3.1　分析条件[ 7-10] 　色谱柱:30m×0.25μm×0.25μm, DB-5熔融弹性石英毛细管柱 ,柱前压为
68.9kPa;载气是氦气;柱温为 40 ～ 250℃;升温速率为 5℃/min。质谱条件:离子源为 EI;离子源温度
250℃;电子能量 70eV;发射电流 0.5mA;电子倍增器电压 1.3kV;扫描范围 50 ～ 650u。
1.3.2　数据处理　所得谱图直接由该机数据处理系统进行检索 ,并查阅有关资料进行精油组分定性分
析 。杉木根精油各组分的 GC含量由气相色谱数据处理机根据色谱图按峰面积归一化法计算(未进行
响应因子校正)。
2　结果与讨论
2.1　杉木精油提取结果
水蒸气蒸馏馏分经油水分离得到一种具有杉木油特征香气的淡黄色精油 Ⅰ ,提取率为 58.7%;剩
余部分在 -0.095MPa(表压)条件下 ,逐渐升温至 280℃,馏出蒸汽温度 40 ～ 100℃,得到含有焦油气味
的暗红色油状物精油 Ⅱ ,提取率为 24.7%,总精油提取率达到 83.4%。
2.2　杉木精油气-质联用分析结果
图 1是两种精油的总离子流色谱图 ,在本实验分析条件下 ,共分出 30个色谱峰 ,其中鉴定出 25个
化合物 ,分别占各部分精油总量的 96.6%和 95.6%。各峰 GC含量均由该色谱数据处理系统根据峰
面积归一化法得出 ,结果见表 1。根据气-质联用分析结果 ,精油 Ⅰ和精油Ⅱ主要成分相近 ,但各成分含
量相差较大 ,精油 Ⅰ主要含 α-蒎烯 11.88%、 α-松油醇 3.97%、 α-柏木烯 35.03%、 β-柏木烯
8.62%、柏木脑 11.76%;精油Ⅱ主要含 α-柏木烯 18.02%、 β-柏木烯 15.94%、柏木脑 52.51%。
图 1　精油Ⅰ (a)和精油Ⅱ(b)组分的总离子流色谱图
Fig.1　TICchromatogramsofsteamdistillationandvacuumdistillationessentialoilⅠ (a)andⅡ(b)
以上数据显示 ,说明水蒸气蒸馏带出的是以 α-柏木烯为主的轻油 ,减压蒸馏得到的是以柏木脑为
主的重油。两种方法在杉木精油的提取上各有优势 ,水蒸气蒸馏更适合于沸点在 150 ～ 300℃,常压下
增刊 程 健 ,等:杉木根干馏油提取杉木精油及化学成分分析 67　
均有一定挥发性的精油 ,设备简单易操作 ,成本低;而减压蒸馏则对于热敏性 、以及沸点高的精油更有
利 ,但成本相对较高。
表 1　精油Ⅰ (a)和精油Ⅱ(b)的化学组成
Table1　ChemicalconstituentsofessentialoilⅠ (a)andⅡ(b)
序号
No.
保留时间 /min
retentiontime
化合物名称
compounds
相对分子质量
Mr
匹配度 /%
probability
GC含量 /%
GCcontents
a b
1 4.25 α-蒎烯 α-pinene 136.23 96.72 11.88 —
2 4.56 莰烯 camphene 136.23 93.43 0.92 —
3 5.25 β-蒎烯 β-pinene 136.23 95.21 0.53 —
4 5.69 3-蒈烯 carnene 136.23 86.25 1.32 —
5 6.05 对伞花烃 p-cymene 134.11 75.45 0.39 —
6 6.14 D-柠檬烯 D-limonene 136.23 88.74 2.57 —
7 7.46 苧烯 limonene 136.23 90.26 0.92 —
8 9.07 樟脑 camphor 152.23 96.53 0.48 —
9 9.70 冰片 borneol 154.25 95.38 0.64 —
10 10.31 α-松油醇 α-terpineol 154.25 85.64 3.97 —
11 14.22 α-乙酸松油脂 α-terpenylacetate 196.24 87.76 0.94 —
12 15.23 β-雪松烯 β-himachalene 204.35 81.25 1.01 0.31
13 15.30 β-榄香烯 β-elemene 204.35 86.35 3.10 0.41
14 15.99 α-柏木烯 α-cedrene 204.35 98.76 35.03 18.02
15 16.07 β-石竹烯 β-caryophylene 204.35 92.23 3.46 —
16 16.19 β-柏木烯 β-cedrene 204.35 95.66 8.62 15.94
17 16.46 罗汉柏木烯thujopsene 204.35 85.34 1.34 0.31
18 17.17 α-长叶松烯 α-longipinene 204.35 86.75 0.32 0.24
19 17.43 δ-衣兰油烯 δ-muurolene 204.35 82.24 0.44 0.45
20 17.60 姜黄烯 curcumene 204.35 86.35 1.20 0.35
21 17.96 α-芹子烯 α-selinene 204.35 83.24 0.87 0.76
22 18.32 δ-榄香烯 elemene 204.35 85.21 2.22 1.47
23 18.49 δ-杜松烯 cadinene 204.35 87.12 1.26 2.11
24 20.66 柏木脑 cedrol 222.34 98.65 11.76 52.51
25 26.07 邻苯二甲酸二异丁基酯 phthalicaciddiisobutylester 278.18 85.23 1.46 —
2.3　柏木脑的结构鉴定
2.3.1　柏木脑红外分析　柏木脑红外光谱分析见图 2。
图 2　柏木脑样品(a)及柏木脑标准品(b)的红外谱图
Fig.2　FT-IRspectraofcedrolsample(a)andthestandardsample(b)
由图 2可知 ,柏木脑样品在高频区 3360cm-1处是羟基伸缩振动产生的强吸收峰 ,说明样品中有羟
基存在;2960cm-1是甲基 、亚甲基及次甲基的伸缩振动峰 , 1460cm-1 是亚甲基的弯曲振动峰 ,
1380cm-1处的强吸收带是甲基对称变形的特征吸收峰 ,充分证明了甲基的存在;1000 ～ 1200cm-1的
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吸收带是碳氧键伸缩振动造成的 , 500 ～ 700cm-1的吸收带是多个串联亚甲基造成
的 ,与柏木脑的结构相符 ,实验所得样品与标准品红外谱图基本一致。
2.3.2　柏木脑熔点和旋光度的测定　熔点测定:重结晶柏木脑样品的熔程 85 ～
86℃,与所查文献值 86℃相符。旋光度的测定:[ α] 28D =10.41°(乙醇溶液),与文
献值[ 11] 9 ～ 10°之间接近 。
2.3.3　柏木脑核磁共振氢谱分析　1HNMR(400MHz, DMSO-d6):δ3.46 (1H, s, OH), 1.89 (2H,
t, CH2), 1.81(2H, m, CH2), 1.68(1H, m, CH), 1.55(4H, t, CH2), 1.41(4H, m, CH2), 1.36(3H, d,
CH3), 1.01(3H, s, CH3), 0.83(6H, d, CH3)。
图 3　柏木醇核磁共振氢谱图
Fig.3　1HNMRspectrumofcedrol
3　结 论
3.1　水蒸气蒸馏由于温度较低 ,得到的精油以低沸点的 α-蒎烯和 α-柏木烯为主 ,含 α-蒎烯 11.88%,
α-松油醇 3.97%, α-柏木烯 35.03%, β-柏木烯 8.62%, 柏木脑 11.76%,产品具有柏木烯的清香;减
压蒸馏则主要以高沸点的柏木脑为主 ,含 α-柏木烯 18.02%, β-柏木烯 15.94%,柏木脑 52.51%。本
实验中 ,杉木精油的总提取率达到 83.40%。
3.2　柏木脑的红外分析谱图与柏木脑标准品红外谱图基本一致 ,核磁共振氢谱分析也验证了提纯柏木
脑样品的结构与柏木脑结构式一致。
参考文献:
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