全 文 :文章编号:1000-5862(2000)01-0045-05
杉木根精油化学成分研究*
孙凌峰 ,陈 新 ,刘秀娟 ,叶文峰
(江西师范大学化学系 ,江西 南昌 330027)
摘要:采用常压水蒸气蒸馏法提取了杉木根精油 , 用 GC 、IR、NM R、GC-MS 等方法对该油进
行了定性定量分析.在分出的112个色谱峰中共鉴定出5 2个化合物 , 占该精油总量的
96.87%.其中含有 α-蒎烯 、柠檬烯 、对伞花烃 、α-松油醇 、α-柏木烯 、α-白菖烯及 β-榄香烯等 ,
其主要成分为柏木醇(39.48%).
关键词:杉木根;精油;柏木醇
中图分类号:O629 文献标识码:A
杉木(Cunningham ia lanceolata)是我国南方的主要用材树种 ,广泛分布于长江流域及其
以南地区 ,最北分布至陕西 、甘肃一带.江西是我国杉木的主要分布区域和产地之一 ,全省以杉
木为优势树种的林分面积约 140万 hm2 ,占全省森林总面积 30%,其立木蓄积量约为 5 500万
m3.人工杉木林的采伐树龄一般为 25 ~ 30 a ,采伐方式一般采用小片皆伐作业.采伐以后 ,迹
地上留下大量杉木树桩 ,为了更新造林 ,目前各林场一般都是将树桩挖除.按每公顷平均 1 800
株杉木计算 ,挖出的树桩和树根约为 135 ~ 150 t.一个大型林场每年砍伐的杉木林往往达几十
公顷 ,挖出的树桩和树根约有上万吨.如何有效利用这一资源 ,是一个亟待解决的问题.为此 ,
我们对杉木树桩和树根进行了提取精油试验和对杉木根精油的化学成分进行了分析研究.
1 仪器及实验方法
1.1 杉木根精油的提取 杉木树桩和树根由江西省遂川县云岭林场提供 ,采自该林场的衙前
分场和双溪分场.采后用刨片机刨成薄片 ,置 5 000 mL 精油提取器中 ,用水蒸气蒸馏方法提取
得到一种无色粘稠状的具有杉木特征香气的精油.得油率 1.9%~ 2.3%;相对密度(20 ℃/4
℃)0.988 0 ~ 0.990 0;折射率 1.460 8;旋光度+0.5 .装瓶后置 0 ~ 5 ℃环境中避光保存.
1.2 色谱-质谱-计算机联用分析
1.2.1 仪器 FINNIGAN 4021型色谱-质谱-计算机联用系统.分析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.
1.2.2 分析条件 色谱柱:40×0.25 mm OV-101熔融弹性石英毛细管柱.柱前压为 10 Psi;
载气是氦气;柱温为 60 ~ 250 ℃;升温速率为 5 ℃/min.
质谱条件:离子源为 EI;离子源温度 250 ℃;电子能量为70 eV;发射电流为 0.5 mA;电子
第 24卷第 1期
2000 年 2 月
江西师范大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF JIANGXI NORMAL UNIVERSITY
Vol.24 No.1
Feb.2000
收稿日期:1999-09-16
基金项目:国家自然科学基金资助项目(29362004)
DOI :10.16357/j.cnki.issn1000-5862.2000.01.010
倍增器电压为 1.3 kV;扫描范围为 35 ~ 450 amu.
1.3 气相色谱定量分析
1.3.1 仪器 SC-7型毛细管气相色谱仪;FID检测器;CDMC-1B型色谱数据处理机;45 m×
0.25 mm OV-101弹性石英毛细管柱.
1.3.2 色谱条件 载气用高纯氮(99.99%);平均线速为 18.0 cm/ s;分流比为 35∶1;进样量
为 0.15 μL;柱程序升温为 80 ~ 250 ℃;升温速率为 5 ℃/min;汽化室温度为 250 ℃;检测室温
度为 200 ℃.杉木根精油各组分的相对含量由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 杉木根精油提取结果 杉木根精油提取的几批结果见表 1.
2.2 杉木根精油气相色谱及色质联机分析结果 杉木根精油总离子流气相色谱图见图 1.在
本实验条件下 ,共分出 112个色谱峰 ,其中鉴定出 52个化合物 ,占该精油总量的 96.87%.各
峰相对含量均由该机数据处理系统根据峰面积归一化法给出.其对应色质联机分析结果见表
2.
图 1 杉木根精油总离子流气相色谱图
表 1 杉木根精油提取的结果
批号 投料量(m/ g) 提取时间(t/h) 精油量(m/g) 得油率(y/ %)
1 1 063 3.5 23.7 2.23
2 1 135 3.0 22.1 1.95
3 1 017 4.5 23.3 2.29
4 985 4.0 20.1 2.04
5 1 097 3.5 23.6 2.15
46 江西师范大学学报(自然科学版) 2000 年
表 2 杉木根精油主要化学成分与含量
No. Scan RT(t/ min) Compounds Percent(y/ %) Fit Factor
1 95 2.679 三环烯 0.005 939
2 100 2.822 α-蒎烯 3.674 947
3 109 3.078 α-葑烯 0.026 956
4 112 3.164 莰 烯 0.241 930
6 127 3.591 β-蒎烯 0.181 975
8 138 3.905 莰 烷 0.008 926
9 146 4.133 Δ3-蒈烯 0.017 945
10 153 4.332 芳樟醇 0.224 972
11 162 4.589 α-松油烯 0.066 941
12 166 4.703 1 , 4-桉叶油素 0.058 895
13 173 4.902 d-柠檬烯 1.743 923
14 177 5.016 β-水芹烯 0.154 960
15 182 5.159 1 , 8-桉叶油素 0.072 953
17 199 5.643 4- 醇 0.056 969
18 217 6.156 异丁基苯(?) 0.135 903
19 223 6.327 罗勒烯 0.518 981
22 318 9.035 葑 酮 0.559 929
23 339 9.633 对伞花烃 0.165 935
24 344 9.776 欧松油烯 0.118 980
26 386 10.973 β-雪松烯 0.183 973
29 412 11.714 樟 脑 1.421 920
31 435 12.369 异龙脑 3.589 898
32 445 12.654 γ-松油烯 9.868 926
33 453 12.882 乙酸龙脑酯 0.634 897
34 460 13.082 别香树烯 0.944 945
35 469 13.338 β-石竹烯 6.155 922
37 480 13.652 罗汉柏烯 0.487 956
38 486 13.823 β-松油醇 0.470 971
39 491 13.965 δ-杜松烯 0.162 917
41 515 14.649 γ-瑟林烯 0.383 899
44 527 14.991 γ-木罗烯 0.503 887
46 545 15.504 δ-榄香烯 7.891 905
47 548 15.590 α-白菖烯 1.692 950
48 554 15.761 δ-愈创木烯 0.530 923
49 557 15.846 β-榄香烯 1.691 935
52 572 16.274 β-杜松烯 1.662 912
54 584 16.616 α-姜黄烯 0.310 962
59 616 17.528 去氢白菖烯 0.302 906
68 679 19.323 橙花叔醇 0.190 926
70 698 19.865 桉叶油醇 0.217 941
79 774 22.031 瑟林烯醇 0.728 928
82 803 22.857 β-柏木烯醇 0.388 927
47第 1 期 孙凌峰等 杉木根精油化学成分研究
续表 2
No. Scan RT(t/ min) Compounds Percent(y/ %) Fit Factor
83 825 23.484 柏木醇(脑) 39.479 937
84 828 23.570 榄香醇 0.612 906
88 854 24.054 愈创木醇 1.134 909
90 845 24.311 δ-杜松醇 0.781 935
96 882 25.109 β-红没药烯 2.717 855
98 897 25.536 泪杉醇 1.193 933
102 922 26.249 香紫苏醇 0.795 898
110 1 112 31.664 表-13-泪杉醇 0.994 920
111 1 142 32.519 榄香素 0.167 931
112 1 154 32.861 喇叭茶醇(?) 0.573 907
total 96.865
说明:“F it Factor”栏为化合物的质谱图与标准质谱图吻合的程度(相似度),是衡量质谱定性准确度的指标 , 其
极限值为 1 000.该数值越大 , 质谱定性准确度越高.但由于质谱分析的条件与做标准质谱图的条件难以完全
一致 ,故相似度一般均小于极限值.
2.3 No.83色谱峰的定性 No.83色谱峰是杉木根精油的主要成分峰 ,在色-质联机分析时 ,
其质谱图与柏木醇标准谱图的相似度为 937 ,据此即可将其定性为柏木醇(即柏木脑).但考虑
到该物质是手性化合物 ,为慎重起见 ,我们进一步用冷冻结晶-重结晶法将其提取纯化 ,测定其
物理常数 ,并进行了红外光谱 、氢谱及13 C核磁共振谱分析.
物理常数:m.p.85.5 ~ 86.0 ℃;[ α] D+8.77 ;b.p.294 ℃;在乙醇中结晶析出纯白色针状
晶体.将该晶体与从柏木油中提取的纯柏木脑晶体混合 ,熔点不降低.其红外光谱 、氢谱及13 C
核磁共振谱数据与从柏木油中提取的柏木脑完全一致 ,故确定为柏木脑.其红外光谱图见图 2
(光谱分析详情将另文报道).
图 2 No.83 色谱峰(柏木脑)红外光谱图
致谢:江西遂川云岭林场为协作单位并提供原料 ,江西樟树香料厂提供柏木脑样品 ,中国科学院水生生物研究所张银华
代做质谱 ,波谱与原子分子物理国家重点实验室张涛代做氢谱及13 C核磁共振谱 ,一并致谢.
参考文献:
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Studies on Chemical Constituents of the Essential Oil
from the Root of Cunningham ia Lanceolata
SUN Ling-feng , CHEN Xin , LIU Xiu-juan , YE Wen-feng
(Department of Chemist ry , Jiangxi Normal University , Nanchang 330027 ,China)
Abstract:In this paper , roo t of Cunningham ia lanceolata have been determined by steam distilla-
tions , in which the essential oil amounts to 1.9%~ 2.3%.The essential oil w ith specific mass
0.858 0 ~ 0.871 0 , ref ractive index (20 ℃)1.474 5 , specific rotato ry pow er +0.5 , also have
been determined by classical ways.Chemical constituents of the essential oil f rom the root of Cun-
ningham ia lanceolata analysed by the aid of GC ,GC/MS/DS , IR ,NMR and other methods are
reported ,52 components have been identified.The principal const ituents of the essential oil w ere
cedar camphor(39.48%), α-pinene , limonene , p-cymene , α-terpineol , α-cedrene , α-acorene , β-el-
emene etc.The total content of the above 52 compounds is 96.87% of the essential oil.
Key words:root of Cunningham ia lanceolata;essential oil;cedar camphor
49第 1 期 孙凌峰等 杉木根精油化学成分研究