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互叶白千层精油GC-MS挥发性成分及抗菌活性研究



全 文 :第 11 期
收稿日期:2012 - 09 - 29
作者简介:赵鑫(1977—) ,男,安徽合肥人,工程师,主要从事天然市场化学、分析化学等研究。
互叶白千层精油 GC - MS挥发性成分及抗菌活性研究
赵 鑫,鲍其泠,张 磊,王洪梅,胡国胜
(上海相宜本草化妆品股份有限公司,上海 200444)
摘要:通过使用 GC - MS联用技术对互叶白千层精油进行分析,从中鉴定了 30 种化学成分,占总含量的 95. 78%。主要成分松油
烯醇 - 4,达到了 45. 81%;其次为 γ -松油烯,α -松油醇,α -松油烯,对伞花烃,α -蒎烯,1,8 -桉叶油素,β -水芹烯。抗菌活性
研究发现,互叶白千层精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及白色念珠菌等具有一定的抗菌能力。
关键词:互叶白千层;精油;GC - MS;抗菌活性
中图分类号:TQ654. 2;O657 文献标识码:A 文章编号:1008 - 021X(2012)11 - 0021 - 03
Analysis of Essential Oil of Melaleuca
Alternifolia and Its Antimicrobial Effectiveness
ZHAO Xin,BAO Qi - ling,ZHANG Lei,WANG Hong -mei,HU Guo - sheng
(Shanghai Inoherb Cosmetics Co.,Ltd.,Shanghai 200444,China)
Abstract:The components of essential oil of Melaleuca alternifolia were analyzed by GC - MS,and thirty
copmponents in the oil were identified,which accounted for 95. 78% of the total contents. Its main
content was terpineol - 4,which accounted for about 45. 81% of the total contents. The other main
contents were γ - terpinene,α - terpineol,α - terpinene,P - cymene,α - pinene,1,8 - cineole,β -
phellandrene. The resulict of antimicrobial effectiveness suggested that the essential oil of melaleuca
alternifolia was bactericidal against E. coli,S. aureus and C. albans.
Key words:melaleuca alternifolia;essential oil;GC - MS;antimicrobial effectiveness
互叶白千层(Melaleuca alternifolia)是桃金娘科
白千层属多年生木本植物,原产于澳大利亚沿海一
带川,于近年来在我国广东、广西、等地开始引种。
互叶白千层是一种低矮的灌木型树种,萌芽力强,叶
可提炼精油,该植物的主要用途是以植株生物料为
原料提取芳香油,国际市场把这种芳香油的商品名
称之为茶树油(Tea tree oil) ,广泛用于医药、食品、
化妆品等行业,具有较高经济价值[1 - 3]。为了保证
互叶白千层精油产品质量,我们对互叶白千层精油
的化学成分及抗菌性能进行了分析研究。为此,我
们以互叶白千层精油精油为实验材料,采用气相色
谱 -质谱 (GC - M S)联用手段分离、鉴定其化学
成分,并利用气相色谱面积归一法确定各成分相对
含量,并研究了其抑菌生物活性。
1 实验
1. 1 实验材料
互叶白千层精油(上海浦恩生化科技有限公
司)用 0. 22μm微孔滤膜过滤,取 10μL 用无水乙醇
稀释至 1mL待测。
供试菌种 大肠杆菌(E. coli ) ;金黄色葡萄球菌
(S. aureus) ;白色念珠菌(C. albicans)。以上菌种均
从美国典型微生物菌种保藏中心(ATCC)购买。
1. 2 试剂
无水乙醇,分析纯,国药集团化学试剂有限公
司;大豆酪蛋白琼脂培养基,沙氏葡萄糖琼脂培养
基,美国 BD公司。
1. 3 仪器与条件
BHDM型电子式液体密度计,石家庄市百亨科
·12·赵 鑫,等:互叶白千层精油 GC - MS挥发性成分及抗菌活性研究
山 东 化 工
贸有限公司;阿贝折光仪,日本 ATAGO 公司;美国
安捷伦 7890 - 5973 GC - MS 联用色谱仪,美国安捷
伦科技有限公司。
气相色谱条件:载气为 He;柱流量 1mL /min,
HP - 5 毛细管柱(30m × 250μm × 0. 25μm)。程序
升温条件:初始温度为 50℃,保持 3min,以 3℃ /min
升温至 240℃,保持 2min,以 10℃ /min 升温至
280℃。进样量 1μL。进样口温度 280℃;分流比:
30:1,溶剂延迟时间 3min。质谱条件:电离方式为
EI,电子能量 70eV;离子源温度 230℃,四级杆温度
为 150℃,质量扫描模式全扫描,扫描范围:m/z 40
~ 450,质谱数据运用 NIST2002 数据库进行图谱检
索。
大豆酪蛋白琼脂培养基用于大肠杆菌,金黄色
葡萄球菌的培养;沙氏葡萄糖琼脂培养基用于白色
念珠菌的培养。3 种菌悬液的制备将 3 种菌种用固
体斜面培养基进行活化后,接着再在平皿上进行划
线,分离出单菌落,然后利用平板培养计数法将各菌
液的浓度调 1 × 106 CFU /mL备用。
茶树精油抗菌定性实验将稀释的 3 种菌悬液各
取 100 μL加入到平皿中,涂抹均匀。每个菌种制备
3 个平皿。然后在每个平皿中加入 4 片滤纸片,并
使之展平,每个滤纸片形状大小是直径为 5 mm 的
圆形。在每个平皿的 3 个滤纸片上分别滴加茶树精
油,添加量依次为 0. 5,1. 0,2. 5μL,另一个滤纸片作
为对照。其中白色念珠菌放在 28℃下培养 48h 后
进行观察记录,大肠杆菌、金黄色葡萄球菌放在
37℃下培养 24h后进行观察记录。
测量抑菌圈直径,取平均值,以圈之直径大小
评定各种微生物对精油的敏感性,即精油的抗菌效
力。
2 结果与分析
2. 1 样品的性状
样品为淡黄色油状液体,相对密度(20℃)
0. 901,折光率(20℃)为 1. 4790。
2. 2 GC - MS分析结果
互叶白千层精油各组分相对含量的确定采用峰
面积归一化法,对总离子流量图中的各峰质谱图进
行 NIST标准库检索,选取质谱匹配度高的可能物
质,鉴定了其中 30 个化学成分(见表 1) ,占总含量
的 95. 78%。
表 1 互叶白千层精油主要成分及含量
Table 2 Main chemical constituents and content of essential oil of Melaleuca Alternifolia
序号 化合物 相对含量 /% 相对分子质量 分子式
1 α -蒎烯 2. 58 136 C10H16
2 β -水芹烯 1. 21 136 C10H16
3 β -蒎烯 0. 63 136 C10H16
4 β -月桂烯 0. 47 136 C10H16
5 α -水芹烯 0. 18 136 C10H16
6 α -松油烯 6. 29 136 C10H16
7 对伞花烃 4. 23 134 C10H14
8 柠檬烯 1. 48 136 C10H16
9 别罗勒烯 0. 12 136 C10H16
10 β -罗勒烯 0. 07 136 C10H16
11 γ -松油烯 18. 20 136 C10H16
12 桧烯 0. 51 136 C10H16
13 异松油烯 0. 04 136 C10H16
14 马鞭草烯酮 0. 18 150 C10H14O
15 反式 -对 -薄荷烷 - 2,8 -二烯 - 1 -醇 0. 15 152 C10H16O
16 反式 -对 - 2,8 -孟二烯 - 1 -醇 0. 25 152 C10H16O
17 (-)-反式松香芹醇 0. 87 152 C10H16O
·22· SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY 2012 年第 41 卷
第 11 期
(续表 1)
序号 化合物 相对含量 /% 相对分子质量 分子式
18 香芹醇 0. 09 152 C10H16O
19 芳樟醇 0. 38 154 C10H18O
20 小茴香醇 0. 27 154 C10H18O
21 1 -松油醇 0. 07 154 C10H18O
22 反式 -对 -薄荷烷 - 2 -烯 - 1 -醇 0. 31 154 C10H18O
23 松油烯醇 - 4 45. 81 154 C10H18O
24 α -松油醇 8. 20 154 C10H18O
25 顺式 -薄荷醇 0. 13 154 C10H18O
26 反式 -薄荷醇 0. 11 154 C10H18O
27 1,8 -桉叶油素 2. 28 154 C10H18O
28 1,4 -二羟基 -对 -薄荷烷 - 2 -烯 0. 50 170 C10H18O2
29 异戊酸异戊酯 0. 08 172 C10H20O2
30 乙酸小茴香酯 0. 09 196 C12H20O2
表 1 的结果显示,互叶白千层精油产品中松油烯
醇 -4的含量最高,达到了 45. 81%;其次为 γ -松油
烯,α -松油醇,α -松油烯,对伞花烃,α -蒎烯,1,8 -
桉叶油素,β -水芹烯,含量分别为 18. 2%,8. 20%,
6. 29%,4. 31%,2. 58%,2. 28%,1. 21%。其中,松
油烯醇 - 4 同时也是杀菌消毒功效的主要成分[4]。
2. 3 抑菌结果分析
表 2 互叶白千层精油对供试菌种活性测定
Table 2 Antimicrobial activity of essential
oils of melaleuca alternifolia
菌种
不同添加量抑菌圈直径 /mm
0. 50μL 1. 00μL 2. 50μL
S. aures 6. 25 ± 0. 12a 6. 60 ± 0. 19b 10. 75 ± 0. 21c
E. coli 8. 30 ± 0. 37a 9. 19 ± 0. 23b 11. 44 ± 0. 25c
C. albicans 6. 96 ± 0. 17a 7. 78 ± 0. 24b 9. 84 ± 0. 18c
注:每个数值为 3 个重复的平均值 ± 标准偏差(SD) ,采用
Duncan's range test 方法分析,不同字母表示在 P = 0. 05 水平上有显
著差异。
从抑菌结果来看,互叶白千层精油对大肠杆菌、
金黄色葡萄球菌以及白色念珠菌都有一定的抑菌效
果,这与张孝祺等[5]的研究结果基本一致。在添加
量为 0. 50,1. 00,2. 50μL 的条件下,互叶白千层精
油对 3 种菌抑菌效果的单因素分析结果表明,单个
菌种在不同添加量下(0. 50,1. 00,2. 50μL)抑菌效
果差异显著。
3 结论
本实验以互叶白千层精油为实验材料,采用气
相色谱 -质谱 (GC - M S)联用手段分离、鉴定其
化学成分,并利用气相色谱面积归一法确定各成分
相对含量,其主要成分为松油烯醇 - 4,占总含量的
45. 81%;此外,γ -松油烯,α -松油醇,α -松油烯,
对伞花烃,α -蒎烯,1,8 -桉叶油素,β -水芹烯,含
量分别为 18. 2%,8. 20%,6. 29%,4. 31%,2. 58%,
2. 28%,1. 21%。
互叶白千层精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌
以及白色念珠菌等具有一定的抗菌能力。在添加量
为 0. 50,1. 00,2. 50μL 的条件下,互叶白千层精油
对 3 种菌抑菌效果的单因素分析结果表明,单个菌
种在不同添加量下(0. 50,1. 00,2. 50μL)抑菌效果
差异显著。
致谢: 本次研究的精油样品由朱锡菊先生惠
赠,在此表示感谢。
参考文献
[1]全国香料香精化妆品标准化技术委员会. QB /T4002 -
2010 互叶白千层(精)油,4 -松油烯醇型[茶树(精)
油][S]. 北京:中国轻工业出版社,2010 - 04 - 22.
[2]张孝祺,白懋嘉. 我国互叶白千层(精)油的质量标准
[J].广东化工,2011,38(4) :3 - 4.
[3]张孝祺,林雄.广东互叶白千层茶树油产品主要成份的
质量标准研究初报[J]. 广东化工,2002,29(2) :12 -
16.
[4]张燕君 ,古佛政.互叶白千层精油化学成分的研究[J].
林产化学与工业,1998,18(3) :74 - 76.
[5]张孝祺,白懋嘉.不同旋光互叶白千层精油的抗菌试验
研究初报[J].香料香精化妆品,2010(4) :1 - 2.
(本文文献格式:赵 鑫,鲍其泠,张 磊,等. 互叶
白千层精油 GC - MS 挥发性成分及抗菌活性研究
[J].山东化工,2012,41(11):21 - 23.)
·32·赵 鑫,等:互叶白千层精油 GC - MS挥发性成分及抗菌活性研究