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大叶桉叶挥发油的化学成分研究



全 文 :收稿日期:2005-11-29   修回日期:2006-01-11
通讯联系人:李晓宁 , 男 ,博士 , 副教授.
第 22卷第 2期
Vol. 22 No. 2 分 析 科 学 学 报JOURNAL OF ANALYTICAL SCIENCE 2006 年 4 月Apr. 2006
文章编号:1006-6144(2006)02-0182-05
大叶桉叶挥发油的化学成分研究
唐伟军1 , 周菊峰1 , 李晓宁*2 , 赵晨曦2 , 3 , 周 芸1 , 梁逸曾2
(1.湘南学院 ,湖南郴州 423000;2.中南大学化学化工学院中药现代化研究中心 ,长沙 410083;
3.长沙学院应用化学和环境科学系 ,长沙 410003)
摘 要:用挥发油提取器提取大叶桉干叶中的挥发油 ,利用色质联用(GC /MS)产生的
双线性数据 ,藉化学计量学分辨方法 ,得到了各组分的纯物质色谱峰和质谱图。根据色
谱保留时间 ,同时利用解析所得的纯物质质谱图在 NIST 质谱数据库进行相似检索来
对各个组分进行定性分析;采用色谱峰面积归一法计算各化合物的相对含量 。共分离
了 113个化合物 ,鉴定了其中 90个 ,占总挥发油的 93. 28%。主要为萜类 、萜醇类等化
合物 ,还成功地检测出一些色谱分离不完全和低含量的组分 。
关键词:大叶桉叶;挥发油;气相色谱 /质谱(GC /M S);化学计量学
中图分类号:O657. 7;Q517   文献标识码:A
1 前言
大叶桉叶为双子叶植物桃金娘科大叶桉的叶 ,主要分布在我国广东 、广西 、福建 、湖南等地 ,它具有清
热解毒 、收敛生肌 、祛风止痒的功效[ 1 , 2] 。其水煎剂对金黄色葡萄球菌 、肺炎球菌 、甲型链球菌等均有抑制
作用;该挥发油能直接刺激呼吸道粘膜 ,促进分泌物增加 ,有祛痰作用[ 3] ;大叶桉果实中的挥发油主要含
1 ,8-桉叶素 、石竹烯 、蓝桉醇 、聚花伞素等[ 4] 。但挥发油化学成分的详细研究未见报道。
作者借助于化学计量学分辨方法 ,基于色质联用仪 GC /M S 产生的双线性数据[ 5 - 7] ,分离 、鉴定了广
东大叶桉干叶的挥发性化学成分 ,并得到了各成分的相对百分含量 ,这为大叶桉叶的开发和利用提供了科
学依据。
2 实验部分
2. 1 仪器与工作条件
Agilent 6890 /5973N 型气相色谱 /质谱联用仪 ,G1701DA 质谱工作站(美国 ,安捷伦公司);N IS T02
版质谱数据库;标准挥发油提取器 。
色谱条件:HP-5M S石英毛细管柱(30 m×0. 25 mm×0. 25μm)。升温程序为:60℃开始 ,以4℃/m in
升至 220℃;载气为 He ,柱流量 1. 0 mL /min ,进样口温度 280℃;溶剂切断时间 5. 12 min。
质谱条件:标准 EI源;离子源温度 230℃,接口温度 280℃,扫描范围 26 ~ 500 aum ,进样量 1. 0 μL ,分
流比 20∶1;电子倍增器电压 1. 28 kV 。
2. 2 样品中挥发油的提取方法
样品来源于广东 ,为地道药材 。将 150 g 干叶经磨碎后置于 1 000 mL 园底蒸馏瓶中 ,加 600 mL 蒸馏
水 ,按 2000年版《中国药典》一部附录 XD挥发油测定法即水蒸气蒸馏法提取挥发油 6 h ,然后加二甲苯萃
取 ,用活化过的无水硫酸钠脱水 ,得 1. 2 mL 淡黄色挥发油。
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第 2 期 分 析 科 学 学 报 第 22 卷
2. 3 挥发油成分的鉴定及定量
采用 G1701DA 质谱工作站 ,检索 NIST02质谱数据库 ,结合文献[ 8] 进行谱图解析对各个组分进行结
构鉴定 ,对于重叠峰则采用化学计量学方法[ 5 , 6 , 9] 进行分辨 ,然后 ,再与质谱数据库[ 9] 对照定性;用峰面积
归一法对各化合物进行定量 ,计算出各组分的相对含量 。
3 结果与讨论
Fig. 1 TIC of essential oil of Eucalyptus
robusta leaf
3. 1 挥发油的鉴定
大叶桉叶挥发油成分非常复杂 ,即使对色谱条件进行优
化 ,也难免有色谱重叠峰存在 。为此 ,利用化学计量学方法对
重叠峰进行分辨 ,得到纯物质色谱峰和质谱图后 ,再与标准质
谱谱图比较 ,以确定组分的化学结构 ,这样可极大地提高分析
效率 。本文采用 G1701DA 质谱工作站 ,检索 N IS T02质谱数
据库并结合文献[ 8] 对大叶桉挥发油进行结构确定 ,结果列于
表 1。
图 1为大叶桉叶挥发油的总离子流图。图中 13. 62 ~
13. 90 min时间段标记为峰簇 P(图 2),表面看来是一个两组
分体系 ,用质谱工作站检索 NIS T02质谱数据库时 ,由于色谱
峰重叠 ,检索结果的相似度都很低 ,用化学计量学分辨方法显示该峰簇共有四个化学组分 ,并从这一峰簇
中解析出了四个化合物的纯物质色谱峰 (图 3 ,标为 35 ~ 38)和质谱图 ,用纯物质的质谱图检索确定 ,它们
依次是:甲酸异冰片酯 ,2-亚甲基-5-异丙烯基环己醇 ,1-(6 ,6-二甲基二环[ 3. 1. 0]己-2-烯基)乙酮及顺香芹
醇。大叶桉干叶与果实的挥发油进行比较发现[ 4] :蓝桉醇含量相差不大;但干叶中 α-蒎烯含量最高;而果
实中 1 , 8-桉叶素含量最高 。
3. 2 挥发油成分的定量分析
利用 G1701DA 质谱工作站 ,检索 NIST02质谱数据库 ,并按各蜂的质谱裂片图与文献[ 4 , 8] 核对 ,确定
了大叶桉叶挥发油主要化学成分 ,并用峰面积归一化法测定了各组分的百分含量 ,结果如表 1所示 。共鉴
定出 113个化合物 ,已确定 90个 ,占挥发油总量的 93. 28%。主要为萜类 、萜醇类等化合物 ,包括:α-蒎烯
(α-Pinene , 18. 95%);1 ,8-桉叶素(Eucalyptol , 9. 17%);蓝桉醇((-)-Globulol , 8. 73%);α, α, 4-三甲基-3-
环己烯甲醇(3-Cyclohexene-1-me thanol , α, α, 4-trimethyl-, 7. 92%);雅槛蓝树油烯(Eremophilene ,
6. 16%);D-柠檬烯(D-Limonene , 4. 13%);L-松香芹醇(L-Pinocarveol ,3. 71%);冰片 (Borneo l ,3. 20%)。
可见 ,大叶桉干叶挥发油主要化学成分是萜类 ,萜醇 、醚 、酮类和酯等含氧化合物 。萜类化合物(36
种)占挥发油总量的 41. 97%;含氧化合物 50个 ,占挥发油总量的 48. 99%,其中 ,含醇类化合物为 23个 ,
含量为 35. 94%;醚 1个 ,含量为 9. 17%;酮类 12个 ,含量为 2. 46%,酯类 9个 ,含量为 1. 01%;含氧且含
氮化合物 4个 ,含量为 2. 32% 。
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第 2 期 唐伟军等:大叶桉叶挥发油的化学成分研究 第 22 卷
Table 1 Chemical components in leaf essential oil of Eucalyptus robusta
Peak No. tR /min Formula Compound Content(%)
1 5. 54 C10H 16 α-Pinene 18. 95
2 5. 75 C10H 16 Bicyclo[ 2. 2. 1] heptane , 2 , 2-dimethy l-3-methylene-, (1R)- 0. 37
3 5. 79 C10H 16 Camphene 1. 14
4 5. 83 C9H12 Benzene , isopropy l- 0. 16
5 5. 86 C10H 14 Bicyclo[ 3. 1. 0] hex-2-ene , 4-methy lene-1-(1-methy le thy l)- 0. 04
6 5. 98 C9H12 Benzene , 1-ethyl-4-methy l- 0. 33
7 6. 35 C10H 16 β-Pinene 1. 31
8 6. 95 C10H 16 α-Phellandrene 0. 18
9 7. 43 C10H 14 Benzene , 1-methyl-3-(1-methy lethyl)- 1. 52
10 7. 59 C10H 16 D-Limonene 4. 13
11 7. 66 C10H18O Euca lypto l 9. 17
12 7. 73 C10H 16 1 , 3 , 6-Octatriene , 3 , 7-dimethyl-, (E)- 0. 23
13 8. 01 C9H12 Benzene , propyl- 0. 04
14 8. 10 C10H 16 3-Ca rene 0. 01
15 8. 42 C10H 16 1 , 4-Cyclohexadiene , 1-methyl-4-(1-methylethy l)- 0. 19
16 8. 80 C10H 20 4-Octene , 2 , 6-dimethy l-, [ S-(E)]- 0. 13
17 8. 82 n. i 0. 11
18 9. 29 C10H 16 (+)-4-Ca rene 0. 48
19 9. 32 n. i 0. 16
20 9. 34 C10H16O Camphenol , 6 ~ 0. 10
21 10. 12 C10H18O Fenchol , exo- 1. 79
22 10. 44 C10H16O 3-Cyclopentene-1-ace ta ldehyde , 2 , 2 , 3-trimethy l- 0. 37
23 10. 82 C9H14O Bicyclo[ 3. 1. 1] heptan-2-one , 6 , 6-dimethy l-, (1R)- 0. 18
24 10. 99 C10H16O L-Pinoca rveo l 3. 71
25 11. 08 C10H16O Bicyclo[ 2. 2. 1] heptan-2-one , 1 , 7 , 7-trimethy l-, (1R)- 0. 06
26 11. 20 C10H18O Bicyclo[ 2. 2. 1] heptan-2-ol , 2 , 3 , 3-trimethy l- 0. 22
27 11. 64 C10H14O Bicyclo[ 2. 2. 1] heptan-3-one , 6 , 6-dimethy l-2-me thy lene 0. 87
28 11. 84 C10H18O Borneol 3. 20
29 12. 12 n. i 0. 96
30 12. 15 C10H18O 3-Cyclohexen-1-ol , 4-methy l-1-(1-methy le thy l)- 0. 22
31 12. 75 C10H18O 3-Cyclohexene-1-methano l , α, α4-trimethy l- 7. 92
32 12. 83 C10H16O Bicyclo[ 3. 1. 1] hept-2-ene-2-methano l , 6 , 6-dimethyl- 0. 40
33 12. 94 C10H16O Bicyclo[ 3. 1. 0] hexan-3-ol , 4-me thy lene-1-(1-methylethy l)-, 0. 17
34 13. 45 C10H16O -Cyclohexen-1-o l , 2-methyl-5-(1-methy letheny l)-, trans- 0. 37
35 13. 71 C11H 18O2 Isobo rnyl forma te 0. 22
36 13. 74 C10H16O Cyclohexanol , 2-methy lene-5-(1-me thy letheny l)- 0. 23
37 13. 79 C10H14O Ethanone , 1-(6 , 6-dimethylbicy clo[ 3. 1. 0] hex-2-en-2-yl)- 0. 11
38 13. 81 C10H16O cis-Carveol 0. 10
39 14. 02 C12H18O 2Bicyclo[ 3. 1. 0] hexan-3-ol , 4-me thy lene-1-(1-methylethy l)-, acetate 0. 09
40 14. 11 C10H14O Bicyclo[ 3. 3. 0] oc t-6-en-2-one , 6 , 7-dime thy l-, 0. 11
41 14. 21 C10H14O 2-Cyclohexen-1-one , 2-methy l-5-(1-methy le thenyl)- 0. 06
42 14. 34 C10H14O 2-Cyclohexen-1-one , 2-methy l-5-(1-methy le thy l)-, (S)- 0. 10
43 14. 51 C10H18O 1 , 6-Octadien-3-ol , 3 , 7-dime thy l-, 0. 13
44 14. 55 C10H16O 3-Cyclohexen-1-one , 2-isopropy l-5-methy l-, 0. 10
45 14. 75 C10H16O 3-Cyclohexene-1-ace ta ldehyde , α, 4-dimethy l-, 0. 02
46 15. 04 C10H16O (E)-3(10)-Caren-4-o l 0. 02
47 15. 19 C10H18O 2(1R , 2R , 3S , 5R)-(-)-2 , 3-Pinanedio l 0. 04
48 15. 55 n. i 0. 06
49 15. 61 C10H14O Phenol , 2-methy l-5-(1-methy le thy l)- 0. 03
50 15. 82 C10H14O Thymol 0. 04
51 15. 93 Phenol , 2-ethy l-4 , 5-dimethy l- 0. 04
52 15. 99 C12H 18O2 1-Cyclohexene-1-methano l , 4-(1-methy le thenyl)-, ace ta te 0. 03
53 16. 14 C10H14O Phenol , 2-methy l-5-(1-methy le thy l)- 0. 23
54 16. 74 C11H 18O2 2 , 6-Octadieno ic acid , 3 , 7-dimethy l-, me thy l ester , (Z)- 0. 03
55 17. 34 C12H 20O3 exo-2-Hydroxycineole , acetate 0. 10
56 17. 66 C10H18O Cyclohexanol , 1-methy l-4-(1-methylethy lidene)- 2. 94
57 17. 85 C10H 12O2 Phenol , 2-methoxy-3-(2-propeny l)- 0. 07
58 18. 03 n. i 0. 02
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第 2 期 分 析 科 学 学 报 第 22 卷
(续表 1)
Peak No. tR /min Formula Compound Content(%)
59 18. 34 C15H 24 Iso ledene 0. 12
60 18. 44 C15H 24 Copaene 0. 15
61 18. 63 C12H 20O2 2 , 6-Octadien-1-ol , 3 , 7-dime thy l-, ace ta te , (Z)- 0. 07
62 19. 51 C15H 24 α-Gurjunene 0. 22
63 19. 61 C15H 24 Cedr-8-ene 0. 09
64 19. 85 C15H 24 Bicyclo[ 5. 2. 0] nonane , 2-methy lene-4 , 8 , 8-trimethy l-4-viny l- 0. 97
65 20. 22 C15H 24 β-Gur junene 0. 54
66 20. 57 C15H 24 Eremophilene 6. 16
67 20. 88 C15H 24 α-Caryophy llene 0. 14
68 21. 15 C15H 24 Alloa romadendrene 1. 62
69 21. 44 C15H 24 γ-Gurjunene 0. 21
70 21. 55 C15H 24 γ-Muurolene 0. 18
71 22. 14 C15H 24 (+)-Ledene 0. 61
72 22. 27 C15H 24 α-Muuro lene 0. 13
73 22. 70 C15H 24 γ-Cadinene 0. 22
74 22. 86 C15H 24 Aromadendrene , dehydro- 0. 17
75 22. 96 C15H 24 Cadinene 0. 39
76 23. 22 C15H 24 Naphthalene , 1 , 2 , 3 , 4 , 4a, 7-hexahydro-1 ,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)- 0. 08
77 23. 54 C15H 22 Cada la-1(10), 3 , 8-tr iene 0. 10
78 24. 11 C15H26O Epig lobulo l 1. 87
79 24. 97 C15H26O (-)-Globulo l 8. 73
80 25. 11 C15H26O H umulane-1 , 6-dien-3-o l 1. 30
81 25. 16 C12H19NO 2 1 , 2-Dimethyl-5-nit roadamantane 0. 77
82 25. 36 n. i 1. 41
83 25. 39 n. i 0. 91
84 25. 70 C15H 24 Eremophilene 0. 57
85 25. 93 C15H26O 2-(4a , 8-Dimethy l-2 , 3 , 4 , 4a, 5 , 6 , 7 , 8-octahydro-2-naphthalenyl)-2-propano l 1. 19
86 26. 04 n. i 0. 54
87 26. 78 C15H26O α-Cadino l 0. 42
88 26. 98 n. i 0. 18
89 27. 31 C15H 18 Naphthalene , 1 , 6-dimethyl-4-(1-methylethy l)- 0. 09
90 28. 51 C15H26O Farneso l isomer a 0. 22
91 28. 95 n. i 0. 20
92 29. 18 n. i 0. 15
93 29. 68 C14H11NO 1 , 3-Dimethyl-2-azafluo renone 0. 17
94 29. 74 n. i 0. 09
95 30. 66 C14H9NO2 9 , 10-Anthracenedione , 1-amino- 0. 31
96 31. 06 C15H13NO 1 , 4 , 6-T rimethy l-2-azafluorenone 1. 07
97 31. 56 C13H 18O4 2-Propanone , 1-methyl-1-(2 , 4 , 6-trimethoxypheny l) 0. 24
98 31. 69 C18H36O 2-Pentadecanone , 6 , 10 , 14-t rimethyl- 0. 24
99 31. 76 n. i 0. 14
100 32. 30 n. i 0. 07
101 32. 44 n. i 0. 55
102 33. 64 n. i 0. 33
103 33. 80 C17H 26O2 Cyclopentanecarboxylic acid , 3-me thy lene-, 0. 06
1 , 7 , 7-trime thy lbicyclo[ 2. 2. 1] hept-2-y l ester
104 33. 91 n. i 0. 04
105 34. 19 n. i 0. 07
106 34. 23 n. i 0. 11
107 35. 34 C18H 36O2 H exadecanoic acid , ethy l e ste r 0. 28
108 36. 31 n. i 0. 02
109 36. 47 n. i 0. 07
110 38. 10 C20H40O Phy tol 0. 65
111 38. 73 n. i 0. 04
112 39. 16 C20H 36O2 9 , 12-Octadecadienoic acid , ethy l ester 0. 13
113 39. 30 n. i 0. 22
 n. i:unident if ied.
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第 2 期 唐伟军等:大叶桉叶挥发油的化学成分研究 第 22 卷
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Study on the Chemical Components in Leaf
Essential Oil of Eucalyptus Robusta
TANG Wei-jun1 , ZHOU Ju-feng1 , LI Xiao-ning*2 , ZHAO Chen-xi2 ,3 ,
ZHOU Yun1 , LIANG Yi-zeng2
(1. X iangnan College ,Chenz hou , Hunan 423000;2 . Research Center o f Moderniz at ion o f Tradi t ional
Chinese Medicines ,Central South University , Changsha 410083;
3. Department of Applied Chemistry and Environmental Science ,Changsha College ,Changsha 410003)
Abstract:The leaf essent ial oil o f Eucalyptus robusta w ere ex t racted by wa ter distillat ion and analy zed
by capillary g as chromatog raphy /mass spectrometry and chemometrics resolution method. The relative
contents of every component in the essential oil w ere calculated by no rmalization o f peak areas. 90
compounds w ere exactly identified in to tal 113 components , which account for 93. 28% of the to tal
e ssential oi l of Eucalyptus robusta. M ost of the essent ial oil components include terpenes(41. 97%) and
terpenols (48. 99%), such as α-pinene (18. 95%), eucalyptol (9. 17%), (-)-g lobulo l (8. 73%), 3-
cyclohexene-1-methano l ,α,α, 4-t rimethy l-(7. 92%), eremophilene (6. 16%), D-limonene (4. 13%), L-
pinocarveo l(3. 71%) and bo rneol (3. 20%).
Keywords:Eucalyptus robusta leaf;Essent ial oil;Gas chromatog raphy-mass spect rome try;Chemometrics
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