全 文 :热 带 农 业 科 技 2014,37(4)
Tropical Agricultural Science & Technology
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收稿日期:2014-06-23
基金项目:景洪市科技三项经费-傣药南药重点实验室建设专项资助(201348)
*通讯作者:yuanchao79@126.com
依兰香花挥发油成分的气相色谱-质谱分析
郭玉华,赵俊凌,元 超*
(中国医学科学院/北京协和医学院 药用植物研究所云南分所
西双版纳州傣药南药重点试验室,云南 景洪 666100)
摘要:试验分别采用超临界CO2流体萃取和水蒸汽蒸馏技术提取依兰香花挥发油,超临界CO2流体萃
取技术挥发油提取率为 3.9%,明显高于水蒸汽蒸馏技术挥发油得率 3.0%。采用GC-MS方法对挥发
油成分进行分析,两种提取技术所得挥发油组成成分基本一致,确定出依兰香花挥发油成分有β-石
竹烯、Germacrene D 、苯甲酸苄酯、1,4,7,-Cycloundecatriene,1,5,9,9-tetramethyl-,Z,Z,Z-、以及乙酸薰衣草
酯等近 20种。试验表明,超临界CO2流体萃取更适用于依兰香花挥发油的提取,并且β-石竹烯可以
作为衡量依兰香花挥发油品质的重要参考。
关键词:依兰香;挥发油;GC-MS;超临界CO2流体萃取
中图分类号:S573.9 文献标识码:A 文章编号:1672-450X(2014)04-00017-03
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GC-MS Analysis of the Volatile Oil Constitutes of Cananga odorata’s Flower
GUO Yu-hua, ZHAO Jun-ling, YUAN Chao*
Key Laboratory of Dai and Southern Medicine of Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture, Institute of Medicinal Plant Devel-
opment Yunnan Branch, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Jinghong 666100, China
Abstract: Supercritical CO2 fluid extraction and steam distillation techniques were applied on the volatile oil extrac-
tion of Cananga odorata flower, individually,the yield rate of volatile oil from supercritical CO2 fluid extrac-
tion is 3.9 %, much higher than that of steam distillation techniques. GC-MS was adopted to analysis the constitutes of the vol-
atile oil, the components of volatile oil from the two extraction methods are identical basically, nearly twenty kinds of consti-
tutes were identified, including β-caryophyllene, Germacrene D, Benzoic acid benzyl ester, 1,4,7,-Cycloundecatriene,1,5,9,9-
tetramethyl- ,Z,Z,Z- , and Lavender ester of acetic acid et al.. By comparision, Supercritical CO2 fluid technique is more suit-
able to the volatile oil extraction of Cananga odorata flower, and β-caryophyllene can serve as an important reference to mea-
sure quality of the volatile oil.
Key words: Cananga odorata; volatile oil; GC-MS; supercritical CO2 fluid extraction
依兰香(Cananga odorata)又名香水树、依兰依
兰,为番荔枝科依兰属热带木本香料植物,原产于
印尼和菲律宾,现广泛分布于热带地区,如科摩罗
群岛、努西贝和马达加斯加岛的西北部[1]。依兰
香鲜花出油率达 2%~3%,具有独特浓郁的芳香气
味,是珍贵的香料工业原材料,广泛用于香水、香
皂和化妆品等[2]。目前,所有的依兰香挥发油都
是从栽培的依兰香树的花中提取的,称依兰香
(精)油。关于记载依兰香油提取方法的文献较
少,且主要为水蒸汽蒸馏法[3-4],对依兰香(精)油
的组成成分还未见相关报道。为此,笔者采用目
前挥发油行业先进的超临界 CO2流体萃取技术和
2010 版药典上附录ХD 的挥发油测定方法—水蒸
汽蒸馏法,提取依兰香花挥发油,并且采用气相色
谱-质谱分析联用分析比较两种方法所得挥发油
成分和收率,以确定依兰香挥发油的成分组成和
更加适合依兰香挥发油提取的方法。现将结果报
道如下:
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1 材料和方法
1.1 材料
依兰香花瓣,2014年 4月 15日采自云南省西双
版纳州景洪市,经中国科学院西双版纳热带植物
园谭运洪鉴定为番荔枝科大依兰香(Cananga odo-
rata)的花,经过 7 d阴干后备用。
1.2 仪器
电子天平(德国赛多利斯 CP-224S);超临界
CO2流体萃取仪(美国 spe-ed SFE-2 型);气相色谱
仪(美国 Agilent Technologies 7890A );质谱仪(Agi-
lent Technologies 5975C inert XL EI/CI MSD,检测器
Triple-Axis);电子调温电热套(天津市泰斯特仪器
有限公司98-1-B型)
1.3 方法
1.3.1 水蒸汽蒸馏法提取挥发油
参考《中华人民共和国药典》2010版附录ХD挥
发油测定-甲法。
1.3.2 超临界 CO2流体萃取挥发油
提 取 条 件 :提 取 釜 温 度 50℃ ,提 取 压 力
320 Mba,提取时间 3 h,
1.3.3 气相和质谱条件
气相色谱条件:色谱柱为 HP-5MS 毛细管柱
(30 m× 0.25 μm,250 μL), 载 气 为 氦 气 ,流 速
1 mL/min,未分流,进样量 0.2 μL,程序升温,初始
温度 100 ℃,保留时间 1 min,以 3 ℃/min 升温至
230 ℃,以 5 ℃/min 升温至 270 ℃,保温 3 min。质
谱条件:电子源 EI 电离能量 70 eV;电子源温度
230 ℃;加速电压 1 247 V;扫面范围 50 ~ 550 amu;
扫描间歇 2.94 次/s。
1.3.4 测定方法
分别称取适量所得挥发油,用少量乙酸乙酯溶
解,所得溶液浓度约为 0.2 mg/mL,进行 GC-MS 检
测,得到样品总离子流图,鉴定各种成分,并用峰
面积归一化法,确定各组分在挥发油中的相对
含量。
2 结果与分析
2.1 挥发油的提取
水蒸汽蒸馏提取挥发油:称取阴干的依兰香花
图1 超临界CO2流体萃取(上)和水蒸气蒸馏(下)所得挥发油的GC-MS总离子流图
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瓣 32.97 g,置于 1 000 mL 圆底烧瓶中,加去离子水
500 mL,加热至沸腾,保持微沸状态 5 h,至挥发油
体积不再增加为止,得依兰香花挥发油 0.993 g,挥
发油提取率 3.0%。
超临界 CO2流体萃取挥发油:称取同一批次的
阴干依兰香花瓣 7.86 g,依兰香花挥发油提取量为
0.304 g,挥发油提取率 3.9%。超临界 CO2流体萃取
技术挥发油收率明显高于水蒸汽蒸馏技术所得
精油。
2.2 对挥发油的 GC-MS 分析
对上述两种方法所得挥发油样品进行 GC-MS
分析,得总离子流图(图 1)。由总离子流图可见,
两种方法所得挥发油主要成分基本一致。将所得
总离子流信息与计算机中标准谱图库检索、比对,
从中鉴定出挥发油成分近 20种(表 1)。
3 讨论
通过比较两种方法对依兰香花瓣精油的提取
率,发现超临界CO2流体萃取技术的提取率(3.9%)
明显高于水蒸汽蒸馏(3.0%)。通过GC-MS 联用分
析发现,超临界CO2流体萃取技术和水蒸汽蒸馏技
术所获得的依兰香挥发油组成成分种类基本一
致,主要有β-石竹烯,Germacrene D ,苯甲酸苄酯,
1,4,7,-Cycloundecatriene,1,5,9,9-tetramethyl-,Z,Z,Z-,以
及乙酸薰衣草酯等近 20 种成分。但比较发现,超
临界CO2流体萃取技术所得的挥发油中,β-石竹烯
含量高达 38.69%,而水蒸汽蒸馏方法所得的挥发
油中该成分含量为 27.31%。β-石竹烯为一种具有
丁香香气的倍半萜类成分,存在于多种香料植物
的挥发油中,为我国允许使用的一类天然食品香
料(GB2760-86)。
试验表明,用超临界 CO2流体萃取技术提取依
兰香花挥发油具有产率高、品质好的特点,适用于
依兰香花挥发油提取工艺。同时(下转第 23 页)
表1 超临界 CO2流体萃取和水蒸气蒸馏所得挥发油化学成分
序号 化合物 保留时间 分子式 分子量
含量/%
超临界
CO2萃取
水蒸汽
蒸馏
1 Phenol,2-methoxy-3-(2-propenyl) 10.523 C10H12O2 164.08 - 0.852
2 蒎烯 11.065 C15H24 204.19 1.027 0.328
3 .alpha.cubebene 11.106 C15H24 204.19 - 0.328
4 乙酸熏衣草酯 11.186 C12H20O2 196.15 4.372 9.56
5 Calarene 11.563 C15H24 204.19 1.282 -
6 -石竹烯 12.599 C15H24 204.19 38.69 27.32
7
1H-Cyclopenta
[1,3]
cyclopropa
[1,2]
benzene,octahydro-7-methy
l-3-methylene-4-(1-methylethyl)-,(3aS,3bR,4S,7R,7aR)-
12.846 C15H24 204.19 4.245 2.71
8 Sibirene 13.355 C15H24 204.19 0.667 0.48
9 1,4,7,-Cycloundecatriene,1,5,9,9-tetramethyl-,Z,Z,Z- 13.667 C15H24 204.19 10.768 9.48
10 Germacrene D 14.653 C15H24 204.19 22.822 12.46
11 双环大牻牛儿烯 15.107 C15H24 204.19 0.472 0.82
12 (+)-环苜蓿烯 15.202 C15H24 204.19 1.147 0.77
13 (-)-trans-a-Bergamotene 15.361 C15H24 204.19 5.096 1.83
14 (Z,E)-a-Farnesene 15.475 C15H24 204.19 5.204 1.70
15 .alpha.-Farnesene 15.559 C15H24 204.19 - 1.696
16
Naphthalene, 1,2,3,5,6,8a-hexahydro-4
,7-dimethyl-1-(1-methylethyl)-
16.023 C15H24 204.19 1.423 2.15
17 苯甲酸苄酯 24.595 C14H12O2 212.08 13.106 24.5
18
Cyclohexene, 1-methyl-4-
(5-methyl-1-methylene-4-hexenyl)-,(R)-
27.365 C15H24 204.19 1.416 0.94
19 水杨酸苄酯 28.11 C14H12O3 228.08 0.612 0.80
20 月桂烯 32 C10H16 136.13 - 1.335
注:?-?表示该成分未检出
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同,影响参赛选手茶饼压制质量的一致性,因此压
制茶饼要求原料均匀一致,同批制作,才能保证饼
茶质量的一致性。另外,由于不同茶厂采用的机
型不尽相同,需要长期的压制训练才能熟练掌握,
保证茶饼的压制速度和质量,因此对比赛用机械
的不适应也影响了一些选手的成绩。在称茶和蒸
茶两个环节一般不会出现较大的技术和质量问
题。在做饼时的手法上,各厂家和选手有所不同,
表现出一定的差距,这种差距直接影响到茶饼的
质量。布袋收袋的松紧程度,直接影响到压制茶
饼直径的大小。收袋过紧,茶饼直径偏小,反之就
过大。布袋尾部的结节形状的大小及位置与臼窝
的大小及臼窝偏离中心的程度有关。目前一些厂
家为了控制茶饼饼型的直径和边缘厚薄均匀度,
采用木制圆盘模具,有效地提高了压制速度和茶
饼的商品质量。
4 结语
随着普洱茶市场的发展,普洱茶成品的花色品
种不断增多,而有 300 年历史的七子饼茶依然是普
洱茶唯一的标志性产品。定期举办七子饼茶加工
大赛蔚成风气,对于传承“普洱茶”文化,打造普洱
茶现代品牌,有着重要的现实意义。
云南产茶有 1700 多年的历史,而在清朝以前
普洱茶主要以散茶形式出现。1729 年成立普洱
府,清政府为发展普洱茶业,方便普洱茶的运输、
贸易和税收,特批准以七子饼茶形式作为云南普
洱茶唯一的一种规格,而且一直沿用至今,享誉海
内外。举办大赛,可弘扬普洱茶文化,使七子饼茶
品牌焕发青春,更加辉煌。
举办大赛,也为我省茶业企业、茶业从业人员
提供了一个新的、交流合作的平台。让长期在山
里、厂里的制茶者走出来,同台竞技,可以让他们
开阔视野,相互交流、学习;对选出的优秀选手,经
重点培养指导,让他们成为当前普洱茶生产上的
标杆,成为一方制茶规范的引领者,对推动七子饼
茶从传统的手工制作向现代的机械制作的传承,
促进普洱茶加工水平的提高,更好地保护和传承
这一非物质文化遗产有着深刻的意义。
(上接第 19 页),主要成分β-石竹烯的含量可以作
为衡量依兰香花挥发油品质的重要参考依据,为
依兰香花挥发油标准的制定奠定基础。
参考文献:
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