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芫荽茎叶精油GC/MS解析及清除DPPH自由基作用



全 文 :芫荽茎叶精油GC/MS解析及清除
DPPH自由基作用
王顺民1 郭红转1 陆占国2
(安徽工程科技学院生化系1 ,芜湖 241000)
(哈尔滨商业大学食品工程学院2 ,哈尔滨 150076)
摘 要 研究了水蒸汽蒸馏法提取芫荽茎叶精油 ,提取率达到 0.32%。用GC/MS 对精油进行了成分分
析 ,检测出 160个成分 ,解析出 80种物质 ,占精油 80%以上。含量最多的是醇类化合物 24.963%,其次为醛类
化合物 16.71%,酯类化合物含量为 2.276%。还研究了精油对 DPPH(1 ,1-Dphenyl-2-picrylhydrazyl)的清除
作用 ,结果显示 ,芫荽茎叶精油能明显地清除 DPPH自由基 ,清除率最大为 84.2%。
关键词 芫荽 精油 DPPH GC/MS
  芫荽又名胡荽 ,俗称香菜等 ,学名为 Coriandrum
Sativum L.,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] 。
陆占国等[ 3]利用极微弱化学发光法研究几种植
物精油和天然食物的抗氧化性 ,发现它们的芳香挥
发成分的存在与否与抗氧化性有明显的关系。通过
用水蒸气法提取香菜茎叶 ,获取芳香精油 ,用气相色
谱/质谱(GC/MS)分析仪分析精油成分 ,获得了有关
香菜挥发芳香成分的信息[ 4] 。本文则采用水蒸气蒸
馏法萃取香菜茎叶芳香成分 ,对获得的精油进行了
成分解析和精油清除 DPPH(1 , 1 -Dphenyl -2 -
picrylhydrazyl;1 ,1-二苯基-2-苦味酰基自由基)自
由基能力进行了研究为芫荽茎叶精油的开发利用提
供借鉴。
1 实验材料
芫荽:市售;DPPH:购于日本和光株式会社。
721分光光度计:上海第三分析仪器厂;DC -
2006型低温恒温槽:宁波天恒仪器厂;GC6890N—
基金项目:黑龙江省自然科学基金项目(B200510),黑龙江省教育
厅科学技术研究项目(10551075)
收稿日期:2007-06-04
作者简介:王顺民 ,男 , 1975年出生 ,硕士 ,讲师 ,功能性食品
MS5973N型气相色谱/质谱分析仪:Agilent公司 ,气相
色谱柱为HP-5ms(30 m×0.25 mm×0.25μm)。
2 实验方法
2.1 芫荽茎叶精油的萃取
将新鲜芫荽根茎分离 ,洗净 ,沥干 ,剪碎(1 cm左
右),取 600 g ,用3 000mL左右的水浸泡 12 h ,用乙醚
作萃取剂经水蒸汽蒸馏 4.5 h ,接收瓶用冰水制冷 ,得
无色透明提取液 ,分液 ,水相用乙醚萃取两次 ,合并
萃取液 ,用无水硫酸钠静置干燥 12 h 后 ,过滤除干燥
剂 ,滤液用旋转蒸发器在常压下转数为 25 r/min浓
缩 ,将乙醚蒸出(温度 40 ℃左右),当冷凝管口无液
滴滴下时即为浓缩终点 ,即得芫荽茎叶精油 1.92 g。
计算得油率为 0.320%。
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)流量
1 mL/min。
质谱:电离方式 EI ,电离电压 70 V ,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 。
2.3 消除 DPPH自由基测定
2.3.1 测定原理
DPPH(1 ,1-Dphenyl-2-picrylhydrazyl;1 , 1-二
苯基-2-苦味酰基自由基)是一种非常稳定 、可以
长时间保存的自由基 ,经常被用来作为测试抗氧化
2008年 9月
第23卷第 5期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol.23 ,No.5
Sep.2008
性试剂 。当它遇到一种释放质子的物质或者被还原
时 ,自由基被消除 ,化合物溶液颜色从紫色脱至淡黄
色。通过测定加入所测样品时 517 nm下的吸光度变
化 ,可求得样品对 DPPH 自由基的消除率。
2.3.2 测定方法
10 mL 试管中 ,加入 2.5 mL 75 μmol/L DPPH 无
水乙醇溶液 , 一定量的样品溶液(最后浓度 0 ~ 10
mg/mL),再加入一定量的无水乙醇 ,总体积为 3 mL ,
室温放置30 min ,517 nm测定吸光度值。由下式计算
清除效应:
  S=A0-(A-Ab)
A0
×100%
式中:A0—517 nm 下空白吸光度值(75 μmol/L
DPPH 溶液吸光度0.303);
   A—517 nm 下加入样品和 DPPH 的吸光
度A值;
   Ab —517 nm下样品本身的吸光度值(不加
DPPH)。
3 结果与讨论
3.1 GC/MS 成分解析结果
由水蒸气法提取的芫荽茎叶精油为浅黄色液
体 ,具有柔和清新的香菜香气。对精油进行 GC/MS
分析 ,共有160个成分被检测出来 。通过与质谱数据
库对照解析 ,确定 80 种物质 ,占总成分的 80%。本
研究在芫荽茎叶精油中鉴定出的成分 53 种 ,解析结
果见表 1所示 。
表 1 水蒸气法萃取芫荽茎叶精油成分解析结果
序号 滞留时间/min 化 合物 的名 称 含量/ % 备注1
1 3.19 Butanoic acid , ethyl ester(丁酸乙酯) 1.080 **
2 3.85 3-Hexen-1-ol(3-己烯-1-醇) 0.831 **
3 4.77 Nonane(壬烷) 2.181 *
4 6.786 Benzene , 1 ,3 , 5-trimethyl(1 , 3 , 5-三甲基苯) 0.045 **
5 7.214 1-Octen-3-ol(1-辛烯-3-醇) 0.048 **
6 7.93 Hexanoic acid , ethyl ester(己酸乙酯) 0.968 *
7 8.305 5-Hexene-1-ol(5-己烯-1-醇) 0.037 **
8 9.149 Limonene(柠檬烯) 0.270 **
9 9.817 Benzene acetaldehyde(苯乙醛) 0.067 *
10 12.54 Undecane(十一烷) 0.030 *
11 12.786 Nonanal(壬醛) 0.753 *
12 16.850 Naphthalene(萘) 0.078 *
13 18.124 Dodecane(十二烷) 0.349 **
14 18.52 Decanal(癸醛) 1.308 *
15 19.397 Benzothiazole(苯并噻唑) 0.143 *
16 19.699 Cyclododecene(环十二烯) 0.123 **
17 21.823 2-Decenal , [ z] (2-癸烯醛) 0.069 *
18 22.57 Cyclodecane(环癸烷) 0.203 *
19 23.279 Naphthalene , 2-methyl(2-甲基萘) 0.428 **
20 24.62 Undecanal(十一醛) 0.412 *
21 24.90 2-Methoxy-4-vinylphenol(2-甲氧基-4-乙烯基-酚) 0.365 **
22 27.583 3-Allyl-6-methoxyphenol(3-烯丙基-6-甲氧基苯酚) 0.061 **
23 28.00 2-Octenal(2-辛烯醛) 0.154 *
24 28.55 2-Nonen-1-ol(2-壬烯-1-醇) 0.137 *
25 28.74 1-Undecanol(1-十一醇) 0.753 **
26 30.35 Tetradecane(十四烷) 0.046 *
27 30.94 Tridecanal(十三醛) 3.862 **
28 32.03 Gamma-Elemene(γ-榄香烯) 0.035 *
29 34.33 2-Dodecenal(2-十二烯醛) 6.141 *
30 34.80 Trans-2-Undecen-1-ol(反-2-癸烯-1-醇) 5.416 *
100 中国粮油学报 2008年第 5期
31 34.86 1-Dodecanol(1-十二醇) 0.363 **
32 37.705 1R-alpha-pinene(1R-α-蒎烯) 0.140 **
33 38.429 1-pentadecene(1-十五烯) 0.375 *
34 40.43 Pentadecanal(十五醛) 0.201 *
35 41.89 Hexadecane(十六烷) 0.187 **
36 42.64 Tetradecanal(十四醛) 1.013 *
37 44.492 2-Tridecenal [ E] (2-十三烯醛) 0.236 **
38 44.921 2-Cyclohexen-1-ol(2-环己烯-1-醇) 7.597 *
40 46.17 2-Tridecen-1-ol(2-十三烯-1-醇) 2.917 **
41 47.44 Heptadecane(十七烷) 0.080 **
42 47.706 Pentadecene , 2 ,6 , 10, 14-tetramethyl-(2, 6 , 10 , 14-四甲基十五烯) 0.839 **
43 48.12 Octadecanal(十八醛) 1.997 **
44 50.24 Anthracene(蒽) 0.259 *
45 51.27 Cyclododecanol , 1-ethenyl(1-乙烯基-环十二醇) 2.122 *
46 51.35 Hexadecanal(十六醛) 0.046 **
47 52.64 Octadecane(十八烷) 0.289 *
48 53.403 Z-9-Tetradecenal(Z-9-十四碳烯醛) 0.225 **
49 57.58 Nonadecane(十九烷) 0.056 **
50 60.267 Dibutyl phthalate(二丁基邻苯二甲酸酯) 0.228 *
51 62.390 Eicosane(二十烷) 0.341 **
52 65.315 Cyclohexane(二十烷基环己烷) 0.300 *
53 65.787 Nonadecane , 2 ,6 , 10 , 14-tetramethyl(2 , 6 , 10 , 14-四甲基十九烷) 0.347 **
54 66.815 Tetrapentacontane ,1 , 54-dibromo(1 , 54-二溴五十四烷) 0.053 **
55 68.554 Octadecane , 1-bromo(1-溴十八烷) 1.008 **
56 69.896 n-Pentadecyclohexane(n-十五烷基环己烷) 0.071 **
57 71.787 Cyclohexane , 1-[ 1 , 5-dimethylhexy] -4-[ 4-methylpentyl] (1-[ 1 , 5-二甲己基] -4-[ 4-甲戊基] 环己烷) 0.537 **
58 74.951 9-Tricosene , [ z] (9-二十三烯) 0.090 **
59 74.424 Tricosane(二十三烷) 0.176 **
60 75.896 1-Docosene(1-二十二烯) 1.328 **
61 77.081 Nonadecane , 9-methyl(9-甲基十九烷) 0.706 **
62 78.581 Cyclohexane , octyl(辛基环己烷) 0.045 **
63 79.054 Tridecanedial(1 , 13-十三二醛) 0.462 **
64 79.602 Tetracosane(二十四烷) 0.219 **
65 79.917 Docosane(二十二烷) 0.377 **
66 84.184 1-Hexacosanol(1-二十六醇) 4.263 **
67 84.978 Ethanol , 2-[ oltadecy-loxy(2-十八烷氧基乙醇)] 4.742 **
68 89.396 Hexadecane , 2, 6 , 10 , 14-tet ramethyl(2 , 6 , 10 , 14-四甲基十六烷) 0.119 **
69 90.183 1-nonadecene(1-十九烯) 0.114 **
70 90.896 Heptacosane(二十七烷) 2.425 **
71 92.320 Squalane(异三十烷) 4.889 **
72 93.108 Octacosane(二十八烷) 0.076 **
73 94.923 3-Etcosene(3-二十烯) 0.011 **
74 96.656 Pentacosane(二十五烷) 0.297 **
75 99.895 Nonacosane(二十九烷) 0.219 **
76 101.635 Triacontane(三十烷) 1.010 **
77 108.346 1-Bromodocosane(1-溴二十二烷) 0.173 **
78 114.504 Heneicosane(二十一烷) 0.032 **
79 117.025 Cyclotetradecane , 1, 7 , 11-trimethyl-4-[ 1-methylethy] (1 , 7 , 11-三甲基-4-[ 1-甲乙基] 环十四烷) 0.126 **
80 125.003 Hentriacontane(三十一烷) 0.185 **
  注:1“ *”为文献报道过的芫荽茎叶精油中存在的香气成分 , “ **”表示本研究首次在芫荽茎叶精油中鉴定的成分
  从表 1化学成分分析结果可以看出 ,在芫荽茎
叶精油的成分以脂肪醇 、醛 、烷烃 、酯类化合物为主 。
醇类含量较高 ,占总成分 24.963%,其中不饱和醇类
的含量 23.847%,含量最高的是 2-环己烯-1-醇
7.597%,其次为反-2-癸烯-1-醇 ,2-十八烷氧
基乙醇 ,2-十三烯-1-醇 ,其含量分别为 5.416%,
4.742%,2.917%,此类物质对芫荽的特殊香味具有
很重要的贡献 ,它们还具有抑菌 ,防腐功效 。
101第 23卷第 5期 王顺民等 芫荽茎叶精油GC/MS解析及清除 DPPH 自由基作用
醛类含量 16.71%,其中 ,饱和脂肪醛的含量为
10.121%,不饱和脂肪醛的含量6.589%,含量较高的
成分是:2-十二烯醛 6.141%,十三醛 3.862%,十八
醛1.997%,癸醛1.308%,十四醛 1.013%,Z-9-十
四碳烯醛 0.225%,2-辛烯醛 0.154%等 。有报道[ 5]
认为醛类化合物是香菜茎叶独特清香气息的主要成
分。
酯类化合物为 2.276%,主要成分是丁酸乙酯 、
己酸乙酯 、二丁基邻苯二甲酸酯 , 其含量分别为
1.080%、0.968%、0.228%。
研究发现 ,保留时间在 60 min以后出现大量的
高碳数脂肪烷烃 ,占总成分的 22.224%,这是以往没
被报道的 ,由于保留时间较长它们的存在往往被忽
略。并且本法所提取的精油中成分种数比文献[ 5-7]
报道的多 ,因为萃取方法 ,产地等的不同都会造成精
油成分的差异。
3.2 提取精油对 DPPH自由基的清除效果
水蒸汽蒸馏法提取的芫荽精油对 DPPH 自由基
的清除作用结果如图 1所示 。
图 1 精油用量对DPPH 自由基清除率的影响
由图 1可以看出 ,水蒸气蒸馏法提取的芫荽茎
叶精油对 DPPH自由基具有明显的清除作用 ,且随着
精油用量的增加而增强 , 当用量为 0.30 mL 时 ,对
DPPH自由基清除率最高可达到 84.2%,然后随着用
量的增加清除率的增加缓慢 ,并且基本趋于平稳 ,但
是 ,一直保持在 82%。
由于精油的组成为醇类 、酚类等具有各种官能
团的各类化合物的混合物 ,可以推测 ,凡是可以与自
由基进行反应 ,使自由基形成稳定状态的成分都有
可能起到清除 DPPH 自由基的作用 , 精油的清除
DPPH自由基活性应该是各组分清除活性的加和作
用的结果。水蒸气蒸馏法获得的精油中 ,饱和烷烃
以外的组分共含 81.322%,因此对 DPPH自由基有明
显的清除作用 ,并且精油对 DPPH自由基的清除率可
高达84.2%。
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Coriander Stem /Leaf Essential Oil:GC/MS Analysis and
Effects of Scavenging DPPH Radical
Wang Shunmin
1 Guo Hongzhuan1 Lu Zhanguo2
(Department of Biochemical Engineering , Anhui University of Technology and Science1 , Wuhu 241000)
(College of Food Engineering , Harbin Shangye University2 ,Harbin 150076)
Abstract Extraction of volatile oil in coriander stem/ leaf by steam distillation was carried out with extraction rate of
0.32%.The components of the essential oil were analyzed with GC/MS.Results:160 chemicals are detected and 80 com-
pounds are identified , which accounts for more than 80%of the essential oil.Among the identified compounds alcohols are
most abundant , accounting for 24.963%;aldehydes accounts for 16.71%, and esters 2.276%.The effect of scavenging
1 ,1-Dphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)radical was also studied.Results show that the essential oil possesses consid-
erable effect of scavenging DPPH radical , the maximum scavenging rate is 84.2%.
Key words coriander , essential oil ,1 ,1-Dphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH),GC/MS
102 中国粮油学报 2008年第 5期