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同时蒸馏萃取GC-MS分析刺异叶花椒叶挥发油化学成分



全 文 :理化检验 -化学分册 PTCA(PA RT B:CHEM . ANA L.) 2006年 第 42卷 6
试验与研究
同时蒸馏萃取 GC-MS分析刺异叶花椒叶
挥发油化学成分
李 焱1 , 秦 军2 , 黄筑艳1 , 陈 桐2
(1. 贵州大学 化学工程学院 , 贵阳 550003; 2. 贵州大学 理化分析中心 , 贵阳 550003)
摘 要:研究黔产刺异叶花椒叶挥发油的化学成分 ,采用同时蒸馏萃取提取并用气相色谱-质谱
进行分离测定 ,共分离出 67种成分 ,鉴定出 37个化合物 ,主要成分为萜烯化合物及其衍生物 ,柠檬
烯为 19. 31%,里哪醇为 15. 26%,桧烯为 13. 60%。
关键词:刺异叶花椒;挥发油;蒸馏;萃取;气相色谱-质谱;萜类化合物
中图分类号:O657. 63   文献标识码:A   文章编号:1001-4020(2006)06-0423-03
ANALYSIS OF VOLATILE OIL FROM LEAVES OF ZANTHOXYLUM
OVALIFOLIUM VAR. SPINIFOLIUM BY GC /MS
LI Yan
1 , QIN Jun2 , HUANG Zhu-yan1 , CHEN Tong2
(1. Collegeo f Chemistry Engineering , Guizhou University , Guiyang 550003 , China;
2. Centre f or Testing and Analy sis , Guiz hou University , Guiyang 550003 , China)
Abstract:The chemica l components in volatile o il of the leaves o f Zanthoxylum ovalifo lium var. spinifolium
(a kind o f chinese prickly ash) were studied in this pape r. A combined me thod of distillation w ith solv ent ex traction
was used for the sepa ration and co llection of the components from the leaf sample. Identifica tion was carried out by
gas chr omatog raphy-mass spectrome try . 67 com ponents w ere separ ated and 37 com ponents w ere identified in the
oil , among them , the majo r components we re the terpenoids and its derivatives , including 19. 31% of limonene ,
15. 26% of linalo ol and 13. 60% of sabinene.
Keywords:Zanthoxylum ovalifolium var. spinifolium;Vo la tile oil;Distilla tion;Ex traction;GC-MS;
Tepenoid
  花椒属芸香科(Rutaceae)落叶灌木或小乔木 ,
果皮常作为调味香料和防腐剂 ,同时亦可入药 。性
温 、味辛 ,有温中助阳 、散寒燥湿 、行气止痛 、驱虫止
痒之功效[ 1] 。近代药理学和生物学研究表明 ,花椒
具有镇痛[ 2] 、遏制血栓的形成[ 3] 及良好的抗癌活
性[ 4] ,已引起国内外学者的重视 ,但大多是对花椒果
皮成分进行研究[ 5 ~ 8] ,鲜有对花椒其他部位的研究 。
本文用同时蒸馏萃取法对刺异叶花椒叶的挥发性成
分进行了提取 ,提取率为 1. 4%,采用气相色谱-质
谱-计算机联用技术对其挥发油化学成分进行了分
收稿日期:2005-01-17
作者简介:李焱(1974 -),女 ,湖南醴陵人 ,硕士 ,主要研究方
 向为天然产物化学。
离 、鉴定 ,同时采用峰面积归一化法求得各化学成分
的相对百分含量 ,为综合开发利用贵州刺异叶花椒
提供依据 。
1 试验部分
1. 1 主要仪器与试剂
HP5890-5989A气相色谱-质谱-计算机联用仪
(GC-MS-DS);同时蒸馏-萃取(SED)装置(自制);
R2-201型旋转蒸发器。
1. 2 挥发油的同时蒸馏-萃取法提取
样品采自贵阳蔡家关的刺异叶花椒的鲜叶 。将
其鲜叶洗净切碎后 ,称取 50 g 置于 1 L 圆底烧瓶
中 ,加入去离子水 500 mL ,接至同时蒸馏-萃取装置
(SDE)的一端 ,温度控制在 100 ~ 110 ℃之间保持沸
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理化检验 -化学分册 李 焱等:同时蒸馏萃取 GC-MS分析刺异叶花椒叶挥发油化学成分
腾;另取乙醚 50 mL 于 250 mL 圆底烧瓶中 ,接在
SDE装置的另一端 ,以恒温水浴加热 ,在 50 ℃下连
续萃取 2. 5 h。乙醚萃取液加无水硫酸钠 3 g 干燥 ,
保存于冰箱中 , 24 h 后用旋转蒸发器除去乙醚 ,得
到具有浓郁香辛味的黄色透明液体 ,收率为 1. 4%。
1. 3 气相色谱-质谱测定
将萃取物用气相色谱-质谱仪进行分析 。气相
色谱条件:石英毛细管柱 HP-1 ,30 m×0. 25 mm;程
序升温 ,柱温 50 ℃维持 2 min ,再以 3 ℃ min- 1升
至 250 ℃维持 20 min;载气为高纯氦气 , 流量
1. 0 mL min- 1 ;进口温度为 250 ℃,分流比 10 ∶
1 ,接口温度 280 ℃。质谱条件:EI 离子源;倍增电
压 1. 9 kV;离子源温度 250 ℃;扫描质量范围:35 ~
400 amu;溶剂延迟 4. 5 min;标准图库 WILEY
(13. 8万张)。
2 结果与讨论
2. 1 花椒叶挥发油中化学成分鉴定
按试验方法进行测定 ,其总离子流图(如图 1)
所示 ,所确认的花椒叶挥发性组分及其峰面积相对
百分含量见表 1。
2. 2 鉴定结果分析
从花椒叶乙醚萃取物中共分离出 67种化合物 。
经图谱解析与计算机标准图谱 、文献对照 ,共鉴定出
37种化合物 ,37种化合物占其总量的 99. 62%。按相
对百分含量比较 ,含量最高的是柠檬烯(19. 31%) ,
表 1 花椒叶挥发油中化学成分鉴定结果
Tab. 1 Identi fied components in volatile oil of leaves of Zanthoxylum bungeagum Maxim
峰号
Peak
No.
保留时间
Retention
t ime
(tR /min)
化合物
C om pound
分子式
Formula
相对百分
含量
Rel. con t
(%)
峰号
Peak
No.
保留时间
Reten tion
t ime
(tR /min)
化合物
Compound
分子式
Formu la
相对百分
含量
Rel. cont
(%)
1 6. 19 α-T hujene(α-侧柏烯) C10H 16 0. 10 20 14. 381  T rans-(+)-Carveol
(香芹醇)
C10H16O 1. 97
2 6. 359 α-PINENE(α-蒎烯) C10H 16 0. 78 21 15. 672  Linalyl Acetate (里
哪醇乙酸酯)
C12H 20O 2 2. 49
3 7. 458 Sabinen e(桧烯) C10H 16 13. 60 22 16. 762  2-Undecanone(2-十
一烷酮)
C11H22O 1. 41
4 7. 884 β-Myrcene(β-月桂烯) C10H 16 3. 43 23 17. 494  Sabynil Acetate(水
合桧烯乙酸酯)
C12H 18O 2 0. 10
5 8. 276  α-phellandrene(α-水
芹烯)
C10H 16 0. 94 24 17. 706   My rtenyl Acetate
(桃金娘醇乙酸酯)
C12H 18O 2 1. 63
6 8. 622 α-t erpipene(α-萜品烯) C10H 16 0. 30 25 18. 417   Ph enethyl p ropio-
nate(苯乙醇丙酸酯)
C11H 14O 2 0. 12
7 9. 105   p-CYMENE (对伞
花烯)
C10H 16 1. 85 26 18. 721  Nery l acetate(橙香
醇乙酯)
C12H 20O 2 0. 30
8 9. 53 Limonene(柠檬烯) C10H 16 19. 31 27 19. 341  Geranyl acetate (栊
牛儿醇醋酸酯)
C12H 20O 2 2. 34
9 9. 847 Ocimen e(罗勒烯) C10H 16 3. 76 28 19. 482   m ethyl cin namate
(肉桂酸乙酯)
C10H 10O 2 7. 24
10 10. 455   T ran s-. Beta-Oci-
m ene(反式罗勒烯)
C10H 16 1. 15 29 19. 622 β-Elem ene(β-榄香烯) C15H24 0. 68
11 10. 71  γ-Terpinene(γ-萜品
烯)
C10H 16 0. 06 30 20. 214 α-Ced rene(α-柏木烯) C15H24 0. 11
12 11. 429 Linalool(里哪醇) C10H 18O 15. 26 31 20. 385  β-Caryophyllene (β-
石竹烯)
C15H24 1. 21
13 11. 56 α-T hujone(α-侧柏酮) C10H 16O 4. 40 32 20. 626 γ-Cadinene(γ-杜松烯) C15H24 0. 09
14 11. 77 β-T hujone(β-侧柏酮) C10H 16O 2. 70 33 21. 28  α-H umulene(α-律草
烯)
C15H24 0. 30
15 12. 043   p-Men th a-1 , 5 , 8-
t ri ene(对-孟-1 , 5 , 8-三
烯)
C10H 14 2. 46 34 21. 55   2 , 6-Di-t ert-butyl-
benzoquinone(二特丁
基苯二酮)
C14H 20O 2 0. 08
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理化检验 -化学分册 李 焱等:同时蒸馏萃取 GC-MS分析刺异叶花椒叶挥发油化学成分
续表 1
峰号
Peak
No.
保留时间
Retention
t ime
(tR /min)
化合物
C om pound
分子式
Formula
相对百分
含量
Rel. con t
(%)
峰号
Peak
No.
保留时间
Reten tion
t ime
(tR /min)
化合物
Compound
分子式
Formu la
相对百分
含量
Rel. cont
(%)
16 13. 192   p-mentha-1 , 5-dien-
8-ol(对-孟-1 , 5-二烯-
8-醇)
C10H 16O 1. 36 35 21. 988  Germacrene-D(杜鹃
烯-D)
C15H24 0. 81
17 13. 482  Terpinen-4-ol(萜品
烯-4-醇)
C10H 18O 1. 01 36 22. 226  2-T ridecanone(2-十
三烷酮)
C13H26O 1. 77
18 13. 927  (-)-α-T erpineol (α-
萜品-醇)
C10H 18O 2. 89 37 22. 367  Germacrene-B(杜鹃
烯-B)
C15H24 0. 13
19 14. 054  (+)-Myrtenal(桃金
娘醇) C10H 18O 1. 48
图 1 贵州花椒叶挥发性成分总离子图
Fig. 1 The total ion chromatog raph of essential oil
f rom leaves of zanthoxylum bungeagum maxim
居第 2位者为里哪醇(15. 26%), 而桧烯的含量也
达 13. 60%。其它依次为肉桂酸乙酯(7. 24%)、α-
侧柏酮(4. 40%)、β-月桂烯(3. 43%)等含量均占2%
以上 。可看出 ,花椒叶的挥发性组分主要以萜烯类
化合物为主 ,其萜烯与其氧化物之比约为 1∶1 ,其
中倍半萜含量很少 ,仅占 4%,这与花椒果皮的挥发
性组分有很大区别 ,认为这除了与花椒品种 、栽培条
件 、环境有关外 ,还与花椒所受日照时间有关 ,可以
想象 ,同一花椒树上 ,花椒叶所受平均日照时间远远
大于花椒果皮 ,因此 ,其代谢产物氧化的可能性就会
提高 ,造成萜烯氧化产物相对含量提高 。
花椒叶中含有多种呈香物质 ,例如月桂烯具有
清淡的香脂香气 ,柠檬烯具有令人愉快的柑橘香气 ,
肉桂酸乙酯具有甜润的果香 、肉桂样的香脂香气和
密香香味 ,被国际日用香精香料协会认定为是安全
的 , 是可用于食品中而不危害人体健康的香料。因
此 ,花椒叶也具有开发利用价值。
本文挥发油的提取与分析鉴定和常规法比较有
两个优点 。其一 ,用同时蒸馏萃取法提取挥发油 ,将
水蒸气蒸馏和馏出液的溶剂萃取两步合为一步 ,提
高了萃取效率 ,并减少了有机溶剂的用量。其二 ,挥
发油不需进行复杂的预处理 ,可直接进行 GC /M S
分析 。
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