全 文 ：收稿日期:2006-03-24　　＊基金项目:黑龙江教育厅科学技术研究项目(编号:10551075);黑龙江省自然科学基金项目(编号:B200510)。
作者简介:陆占国(1954-),男 ,黑龙江人 ,教授 ,工学博士 ,研究方向:精油 ,香料以及萜化学。
超声波法提取芫荽茎叶精油和成分解析
以及清除亚硝酸钠作用＊
陆占国1 , 　郭红转2 , 　李　伟1
(1.哈尔滨商业大学 食品工程学院 ,黑龙江哈尔滨　150076;2.安徽工程科技学院 ,安徽 芜湖　241000)
　　摘要:研究了超声波法提取芫荽茎叶精油条件。超声波最佳提取条件为 25℃, 100 min , 提取功率 60%, 该条件下的芫荽茎
叶精油的提取率为 0.284%。用 GC-MS 对精油进行了成分分析 , 检测出 154 个成分 ,解析出 69 种物质 , 占精油 90%以上。含
量最多的是酯类化合物 47.569%, 其次为烷烃类化合物 18.799%,醛类化合物和醇类化合物含量分别为 13.406%, 12.595%。
还研究了精油对亚硝酸钠的清除作用 ,结果显示 ,芫荽茎叶精油具有明显地清除亚硝酸盐作用 , 清除率最大为 75.77%。
关键词:芫荽;精油;亚硝酸钠;GC-MS
中图分类号:TQ 656.1　　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1001-0017(2006)04-0218-04
Extraction of Essential Oil in Coriander Leaf by Ultrasonic Method and Analysis
of the Components and Effect of Scavenging Sodium Nitrite
LU Zhan-guo1 , GUO Hong-zhuan2 and LI Wei1
(1.Chemical Center , School of Food Engineering , Harbin Universi ty of Commerce , Harbin 150076, China;
2.AnHui University of Technology and Science , Wuhu 241000, China)
Abstract:The condit ions for ext raction of essential oil in coriander leaf by ultrasonic method were studied.The optimum conditions for ext raction of the essen-
tial oil were 25℃, 100min and power 60%.Under these conditions , the yield was 0.284%.The components of the essential oilwere analyzed by GC-MS , and 154
chemicals were detected.There were 69 compounds identified which accounted for more than 90% in essential oil.The esters were the most abundant which was
47.569%, and the hydrocarbons were 18.799%.The aldehydes and alcohols were 13.406% and 12.595% respectively.The effect of scavenging sodium nitrite
was also studied in this paper.And the result showed that the essential oi l had considerable effect of scavenging sodium nitrite , the maximum scavenging rate is
75.77%.
Key words:Coriander;essential oil;sodium nitrite;GC-MS
前　言
芫荽又名胡荽 ,俗称香菜等 ,学名为 Coriandrum
Sativum L., 英文名为 Coriander。芫荽属伞形科植
物 ,为一年生香辛叶类蔬菜 ,是人类历史上用于药用
和调味食品上最古老的芳香蔬菜之一 ,全国各地均
有栽培。香菜的叶 ,根 ,茎 ,籽均可入药 ,作为治病的
良药 ,已有悠久的历史。中医以全草入药 ,主治麻疹
透发不快 ,食物积滞 ,感冒风寒 、痢疾下血 ,肛门脱出
等[ 1 ,2] 。
N - 亚 硝 基 二 甲 胺 (NDMA:N - Ni-
trosodimethylamine)是当前最令人关注的一类化学致
癌物质 ,它能引起人和动物的肝脏癌 ,膀胱癌等多种
器官的恶性慢性肿瘤 。正常情况下 ,人们直接从食
物中摄入的亚硝胺量很少 ,但是 ,形成亚硝胺类的前
提物质亚硝酸盐与仲胺却大量存在于食物中及产生
于食物在体内的代谢过程中 ,在人体胃液的条件下 ,
二甲胺和亚硝酸盐很容易反应生成NDMA:
(CH3)2NH+NaNO2+HClaq (CH3)2N-N=O
+NaCl+H2O
尽管这样 ,并没有大量的人由此得癌症 ,这是因
为食物里面含有抑制 NDMA生成的有效成分 。有
报道[ 3]柑桔类精油对 NDMA 有最高 85%的生成阻
碍作用 。许钢[ 4] ,吴春[ 5]报道了植物提取物对 ND-
MA生成也具有阻碍作用 。本文采用超声波法提取
了香菜的精油 ,用GC-MS分析了精油成分 ,研究了
香菜精油对 NDMA的生成起到关键作用的亚硝酸
钠清除作用 ,为有效利用香菜资源 ,提高香菜附加价
值和开发健康保健食品提供了参考依据。
·218·　 　　　　　　　　　陆占国 , 超声波法提取芫荽茎叶精油和成分解析以及清除亚硝酸钠作用　　 　　Vol.28.No.4 , 2006
1　材料与方法
1.1　原料与主要仪器
芫荽为哈尔滨市售。主要试剂盐酸 ,亚硝酸钠 ,
N-1-萘乙二胺盐酸盐 ,对氨基苯磺酸 ,柠檬酸钠
均为分析纯。主要设备使用 KQ3200DE型超声波清
洗器(额定功率 120W), 721分光光度计 , PP -25型
pH 计 , GC -MS 分析仪(GC6890N/MS5973N , Agi-
lent),色谱柱为 HP -5ms (30 m ×0.25 mm ×0.25
μm)。
1.2　实验方法
1.2.1　超声波萃取精油
将新鲜芫荽根茎分离 ,洗净 ,沥干 ,切碎 ,取 300
g 加入无水乙醚(原料/乙醚=1/2 w/v ,分别改变萃
取时间 ,温度和功率进行单因素条件探讨 ,考察各因
素对得油率的影响。萃取后 ,过滤 ,滤液用干燥剂干
燥 ,脱色除杂 ,常压浓缩除乙醚得精油。
1.2.2　GC-MS测定条件
气相色谱:初始温度 60℃,以 2℃/min速率升温
至240℃,进样口温度 250℃,载气(氦气)柱流量 1
ml/min。
质谱:电离方式 EI ,电离电压 70V ,离子源温度
260℃,扫描质量范围 20 ～ 600 amu。
质谱数据检索标准谱库:NIST98质谱数据库。
1.2.3　亚硝酸钠清除率的测定
1.2.3.1　测定原理
当加入精油时 ,精油与亚硝酸钠作用将亚硝酸
钠消耗掉 ,剩余亚硝酸根在弱酸性条件下 ,能使对氨
基苯磺酸重氮化 ,再使用α-萘胺偶合生成红色偶
联化合物 ,测定溶液吸光度计算亚硝酸盐清除率 ,从
亚硝酸钠标准曲线可得知亚硝酸盐残留浓度 。
1.2.3.2　NaNO2标准曲线的绘制[ 6]
分别准确吸取 5 mg/L 标准液 0 , 0.2 ,0.4 , 0.8 ,
1.0 ,1.5 ,2.0 ,2.5 ml(分别相当于 NaNO2量 0.0 ,1.0 ,
2.0 ,4.0 ,5.0 ,7.5 ,10.0 ,12.5μg)于 50 ml容量瓶中 ,
加入 0.4%对氨基苯磺酸2 ml ,摇匀 ,静置3 ～ 5min ,
加入 0.2%N-1-萘乙二胺盐酸盐 1 ml ,用水稀释
至刻度 ,摇匀 ,放置 15 min显色后 ,在 540 nm 下比色
测定吸光度。
1.2.3.3　对NaNO2的清除作用的测定
将 0.5 mol/L 的柠檬酸钠 -盐酸缓冲液(pH
3.0)5.0 mL置于10 ml容量瓶中 ,加入1 mL 100 mg/
kg 的NaNO2溶液 ,再分别加入所定用量的提取油样
液 ,定容至刻度 ,37℃下反应 1 h。取 1 ml反应液于
50ml容量瓶中 ,加入 0.4%(质量分数)的对氨基苯
磺酸溶液 2 ml ,0.2%(质量分数)N-1-萘乙二胺盐
酸盐 1 ml ,摇匀放置 15 min后 ,用分光光度计在 540
nm处测吸光度值 ,用下式计算清除率 ,并且根据标
准曲线对清除率进行定量。
清除率=(A0-Ax)/ A0×100%
A0:不加提取油的空白试验的吸光度值;Ax :不
同用量提取油的反应液的吸光度值。
2　结果与讨论
2.1　超声波萃取条件的探讨
超声波萃取过程是一个物理过程 ,浸提过程中
无化学反应 ,被浸提的生理活性物质保持不变 ,可极
大地提高提取效率 ,尤其是对植物细胞壁内物质的
提取 ,比传统的溶剂煎煮法有明显优势 。
首先 ,分别对萃取功率 ,温度以及时间三因素进
行了探讨 。表 1列出了超声波萃取功率 ,温度 ,时间
对得油率的影响探讨结果。在 25℃下 ,分别使用
40%,60%,80%,100%功率萃取 100min时 ,萃取功
率大于 60%时的得油率并没有明显增加 ,说明使用
60%的萃取功率就可以得到最大得油率。其次使用
60%功率 , 分别在 25℃, 30℃, 35℃, 40℃下提取
100min ,在 25℃, 30℃, 35℃下没有大的差异 ,但是 ,
继续提高温度得油率下降 ,可能是因为随着温度的
增加 ,由于挥发油的挥发造成损失 ,所以在提取挥发
油时 ,较高温度下的操作对得油率的提高不利。然
后 ,在 25℃下 ,功率为 60%条件下分别提取 30 min ,
80min , 100min , 120 min。提取时间在100min之前
提取效果随时间的增加而有不同程度的提高 ,当提
取时间为 100 min时得油率最高 。
表 1　萃取功率 , 温度 ,时间对得油率的影响
Table 1 Effect of the power , temperature and time on yield
功率/ %
40 60 80 100
温度/ ℃
25 30 35 40
时间/min
30 80 100 120
得油率/ % 0.120 0.234 0.229 0.232 0.250 0.244 0.25 0.161 0.110 0.200 0.210 0.180
　　根据上述单因素实验结果确定了超声波法提取
芫荽茎叶挥发油的最佳条件是 25℃, 100 min ,功率
60%,在该条件进行萃取得油率 0.284%,该精油被
用于 GC-MS和亚硝酸盐的清除作用的研究。
2.2　GC-MS成分解析结果
将上述萃取得到得精油用 GC-MS 联机分析 ,
·219·2006 年第 28卷第 4 期　　　　　　　　　　　
化 学 与 黏 合
CHEMISTRY AND ADHESION
　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　
从GC -MS 谱图中得知共有 154个成分被检测出
来 ,各组分含量依据电子流峰面积百分比确定 。通
过与质谱数据库的对照 ,解析出 69种物质 ,其含量
占90%以上 ,其中有 48种是在本研究中首次发现
的 ,解析结果见表 2。由表 2可知 ,含量较多的是酯
类化合物 ,占总成分的47.569%,其次为烷烃类化合
物18.799%,醛类化合物和醇类化合物含量分别为
13.406%,12.595%。
在酯类化合物中 ,含量最高的物质为己酸乙酯 ,
其含量达到了 44.346%,几乎占所有成分含量的一
半 ,其次是丁酸乙酯 ,含量为 1.474%。并且还含有
壬酸乙酯 ,己酸戊酯等化合物 ,这些物质对芫荽所具
有的特殊香气起到了重要的作用。
烷烃类物质的壬烷含量最高为 9.955%。
醛类物质中 3 , 5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛
的含量相对较高 ,其含量为 7.67%,其次为 2-十二
烯醛 3.688%,其它为 2-辛烯醛 ,癸醛 ,十一醛 ,十
二醛等 ,此类化合物对芫荽的香气有重要作用 。
醇类物质中 ,2-环己烯-1-醇的含量最高 ,其
含量占总成分的 7.152%,其次为 1-乙烯基环十二
醇 ,其含量为 2.519%,还含有 9-十二烯醇等 ,其含
量为 1.312%。
此外 ,萜类化合物的γ-榄香烯 ,柠檬烯以及在
约50min以后 ,出现大量的高碳烷烃和烯烃也是以
往没有报道的成分。
表 2　芫荽茎叶精油成分解析结果
Table 1 Analysis results of coriander leaf essential oil
滞留时间
/min Name(化合物名称)
含量
/ % 备注
2.58 Toluene (甲苯) 0.263 ＊
2.92 Butano ic acid , ethy l ester(丁酸乙酯) 1.474 ＊＊
3.84 3-Hexen-1-ol(3-己烯 -1-醇) 0.692 ＊＊
3.96 Ethylbenzene (苯乙烷) 1.096 ＊
4.12 P-Xylene (对二甲苯) 1.859 ＊＊
4.83 Nonane(壬烷) 9.955 ＊
6.57 Benzene , 1-ethyl-2-methyl(2-甲基 -1-乙基苯) 0.103 ＊＊
8.22 Hexanoic acid , ethy l ester(己酸乙酯) 44.346 ＊
8.34 3-Hexen-1-ol , acetate (乙酸3-己烯酯) 0.224 ＊＊
8.96 Benzene , 1-methyl-2-(1-methylethyl)(对伞花烃) 0.311 ＊
9.12 Limonene(柠檬烯) 0.248 ＊＊
10.03 Benzene , 1 ,3-diethyl(1 , 3-二乙基苯) 0.038 ＊＊
10.16 Naphthalene , decahydro , trans(反-脱氢萘) 0.102 ＊
12.58 Undecane (十一烷) 1.221 ＊
14.73 Camphor(樟脑) 0.076 ＊
15.36 Hexanoic acid , 2-methy lpropyleste r(2-甲基-己酸丙酯) 0.086 ＊＊
17.18 Butanedioic acid , diethyl ester(丁酸二乙酯) 0.255 ＊＊
17.68 Hexanoic acid , hexy l ester(己酸己酯) 0.311 ＊
18.07 Octano ic acid , ethyl ester(辛酸乙酯) 0.323 ＊＊
18.17 Dodecane(十二烷) 0.233 ＊
滞留时间
/min
Name (化合物名称) 含量
/ %
备注
18.48 Decanal(癸醛) 0.743 ＊
21.17 Hexanoic acid , me thylbutyl este r(2-甲基 -己酸丁酯) 0.095 ＊＊
22.59 2-Dodecene (2-癸烯) 0.135 ＊＊
23.54 Hexanoic acid , penthl ester(己酸戊酯) 0.114 ＊＊
24.07 Nonanoic acid ,e thyl ester(壬酸乙酯) 0.12 ＊＊
24.22 Tridecane (十三烷) 0.161 ＊
24.60 Undecanal(十一醛) 0.322 ＊＊
27.99 2-Octenal(2-辛烯醛) 0.315 ＊
30.31 Tetradecane (十四烷) 0.157 ＊＊
30.80 Dodecanal(十二醛) 0.668 ＊
32.01 γ-Elenmene(γ-榄香烯) 0.132 ＊＊
32.30 Phenol ,2 ,6-bis[ 1 , 1-dimethylethyl] (2 , 6-二[1-甲基乙基]苯酚) 0.049 ＊＊
34.28 2-Dodecenal(2-十二烯醛) 3.688 ＊
34.61 9-Dodeceno l(9-十二烯醇) 1.312 ＊＊
36.01 Undecanoic a cid , ethyl ester (十一酸乙酯) 0.088 ＊＊
36.25 Pentadecane (十五烷) 0.189 ＊
40.09 2-Methylene -cyclopentanol(2-亚甲基 -环戊醇) 0.864 ＊
40.80 Succinic acid , methy l , 1-methylpropyl diester(1-甲丙基-甲基丁二酯) 0.133 ＊＊
41.95 Hexadecane (十六烷) 0.187 ＊
42.57 Dec-2-en-1-o l(癸烯 -1-醇) 0.091 ＊
45.96 2-Cyclohexen-1-o l(2-环己烯 -1-醇) 7.152 ＊
46.05 1 , 13-Te tradecadiene(1 ,13-十四二烯) 0.177 ＊＊
47.41 Heptadecane(十七烷) 0.234 ＊
47.73 Pentadecane , 2 ,6 ,10 , 14-tetramethyl(2 ,6 ,10 , 14-四甲基十五烷) 0.137 ＊＊
50.36 3 , 5-di-tert-Butyl-4-hydroxy benzaldehyde (3 , 5-二叔丁基 -4-羟基苯
甲醛)
7.67 ＊＊
51.25 Cyclododecanol ,1-ethenyl(1-乙烯基环十二醇) 2.519 ＊
52.60 Octadecane (十八烷) 0.139 ＊＊
53.02 Hexadecane , 2 , 6 , 10 ,14-tet rame thyl(2 , 6 , 10 , 14-四甲基十六烷) 0.045 ＊＊
57.58 Nonadecane (十九烷) 0.104 ＊＊
65.20 Eicosane , 2-methy l(2-甲基二十烷) 0.056 ＊＊
65.81 Pentadecane , 2 ,6 ,10-trimethy l(2 ,6 ,10-三甲基十五烷) 0.154 ＊＊
66.88 Heneicosane (二十一烷) 0.126 ＊＊
68.28 Nonadecane , 2 , 6 , 10 ,14-te tramethyl(2 , 6 , 10 ,14-四甲基十九烷) 0.029 ＊＊
74.90 9-Tricosene (9-二十三烯) 0.065 ＊＊
76.11 Heptadecane ,2 ,6 ,10 ,14-tetramethyl(2 ,6 ,10 ,14-四甲基十七烷) 0.261 ＊＊
76.22 Docosane (二十二烷) 0.063 ＊＊
76.94 Eicosane (二十烷) 0.078 ＊＊
79.47 Tetra co sane(二十四烷) 0.132 ＊＊
80.84 Hexaco sane(二十六烷) 0.112 ＊＊
81.25 Decane ,3 ,8-dimethyl(3 , 8-二甲基癸烷) 0.049 ＊＊
82.34 1-Hexacosanol(1-二十六醇) 0.056 ＊＊
82.56 1-Docosene (1-二十二烯) 0.111 ＊＊
82.97 Cyclodocosane , ethyl(乙基环二十二烷) 0.434 ＊＊
84.64 Pentacosane (二十五烷) 0.072 ＊＊
84.82 4-Methyldocosane(4-甲基二十二烷) 0.057 ＊＊
87.11 Tricosane(二十三烷) 0.266 ＊＊
90.56 Cyclote tracosane(环二十四烷) 0.030 ＊＊
92.04 Octadecane , 3-methy l(3-甲基十八烷) 0.379 ＊＊
95.65 Squalene(三十六烯) 0.079 ＊＊
99.49 Nonacosane(二十九烷) 0.069 ＊＊
2.3　提取油对亚硝酸盐清除效果
2.3.1　NaNO2 标准曲线的绘制
首先 ,配制了不同浓度亚硝酸钠溶液 ,测定吸光
·220·　 　　　　　　　　　陆占国 , 超声波法提取芫荽茎叶精油和成分解析以及清除亚硝酸钠作用　　 　　Vol.28.No.4 , 2006
度 ,由此绘制了 NaNO2 含量标准曲线如图 1所示 。
利用该标准曲线可以从吸光度得知亚硝酸盐实际含
量。
图 1　NaNO2 含量标准曲线
Fig.1 Standard curve of NaNO2 content
2.3.2　提取油对NaNO2 的清除作用
不同提取油用量对 NaNO2 的清除作用测定结
果显示在图 2。未加芫荽茎叶精油的 0 号中的
NaNO2的含量为 22.45 mg ,由图 2的结果可知 ,随着
加入的芫荽茎叶精油的量增加 ,清除作用有增强的
趋势 ,当芫荽茎叶精油的用量达到 0.7 ml时 ,清除
作用最大 , 这时在反应容量瓶只有 5.44 mg 的
NaNO2 ,相当于清除了 17.01 mg 的 NaNO2 ,对 NaNO2
的清除率为 75.77%。当提取油的量继续增大 ,清
除作用不再增加趋于平缓或稳定。
图 2　提取油对NaNO2 的清除作用
Fig.2 Effect of amount of coriander leaf essential oil on scavenging NaNO2
　　以上研究结果表明 ,香菜茎叶挥发油具有明显
的清除亚硝酸盐作用 ,最大清除率为 75.77%。香
菜茎叶精油成分复杂 ,究竟那些成分对清除亚硝酸
钠起作用目前还很难断定 ,今后将进行相关探讨 。
　　参考文献:
[ 1] 　李良松 ,刘懿 ,杨丽萍.香药本草[M] .北京:中国医药科技出版
社 , 2000.
[ 2] 　唐庭栎.大兴安岭药用资源[M] .哈尔滨:哈尔滨出版社 , 2001.
[ 3] 　M SAWAMURA.Inhibitory Effcects of Cit rus Essential Oils and Thei r
Components on the Formation of N-Nitrsodimethylamine[ J] .J.Agric.
Food Chem., 1999 ,47:4868～ 4872.
[ 4] 　许钢 , 张虹 ,庞洁.竹叶提取物对亚硝化反应抑制作用的研究
[ J] .郑州工程学院学报 ,2001 ,(1):69～ 72.
[ 5] 　吴春 ,张立惠 ,孔琦 ,等.杜仲提取物对亚硝化反应的抑制作用
[ J] .化学与黏合 , 2005 , 27(3):183～ 185.
国内外近期有关胶黏剂文献的增注题录
　　06-064　用于粘接木质纤维素材料的含有丹宁酸的胶
黏剂　[ 该胶黏剂主要作为木质纤维素复合材料生产用胶。
其基本组成包括第一组分 , 和第二组分和第三组分中的一
个 ,也可以第二组分和第三组分同时存在。第一组分可以是
丹宁酸粉 、改型丹宁酸粉 , 或者他们的混合物;第二组分和第
一组分发生反应 , 可以是醛聚合物 、酚醛树脂 、改性酚醛树
脂 ,或者他们的混合物;第三组分可以是液态的聚异氰酸酯 ,
当体系含有第一组分和第二组分式时 ,第一组分和第二组分
的质量比为 1∶99 到 65∶35;当体系第一组分和第三组分时 ,
第一组分和第三组分的质量比从 1∶99 到 65-35;当体系同
时含有第一 、第二和第三组分时 , 第一组组分的含量(均为质
量含量)从 1%到 64%, 第二组分也是从 1%到 64%, 第三组
分从 35%到 99%。同时阐述了使用该胶黏剂体系生产木质
素复合材料的方法] Gres;Edward M.(多伦多 , 加拿大)US
7 , 064 , 105.June 20 , 2006.12pp
06-065　水分散型压敏胶黏剂 , 以及由其制造的压敏
粘贴纸　[该水分散型压敏胶黏剂由以下组分组成:聚合物
水分散体以及可与硅烷单体键合的有机物组成 , 该聚合物由
一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯为主要组分 , 含有至少一种
硅烷单体的聚合物单体混合物共聚得到的。] Naito;Tomonari
(Ibaraki , JP);Miyano;Akiko (Ibaraki , JP) et al.Nitto Denko
Corporation(日本大阪)US 7 , 045 , 568.9pp
·221·2006 年第 28卷第 4 期　　　　　　　　　　　
化 学 与 黏 合
CHEMISTRY AND ADHESION