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不同方法提取四数九里香挥发油气质联用分析



全 文 :2014 年 4 月
第 37 卷 第 2 期
湖南师范大学自然科学学报
Journal of Natural Science of Hunan Normal University
Vol. 37 No. 2
Apr.,2014
不同方法提取四数九里香挥发油气质联用分析
龚志强a,谈远锋b* ,黄 敏a,刘晨旭a
(广西中医药大学 a.赛恩斯新医药学院;b.医药会展中心,中国 南宁 530001)
摘 要 分别采用超临界 CO2 流体萃取法(SFE)、超声波溶剂萃取法及水蒸气蒸馏法(SD)提取四数九里香中
挥发油,并用 GC-MS对其化学成分进行分析,采用峰面积归一法确定各组分相对含量.结果表明,超临界 C02 流体
萃取法提取挥发油共鉴定了 38 种成分;超声提取法提取挥发油共鉴定 12 种成分;水蒸气蒸馏法法提取的挥发油
共鉴定了 33 种成分,含量最高组分均为薄荷酮. 3 种提取方法所得挥发油组分与含量差别较大,为进一步开发应用
四数九里香挥发性成分提供了实验依据
关键词 四数九里香;提取方法;挥发油;气质联用
中图分类号 R284. 1;O657. 63 文献标识码 A 文章编号 1000-2537(2014)02-0047-04
GC-MS Analysis of Chemical Constituents of the Essential Oil from
Murraya tetramera Huang by Different Extraction Methods
GONG Zhi-Qianga,TAN Yuan-fengb* ,HUANG Mina,LIU Chen-xua
(a. Faculty of Chinese Medical Science;b. Medical Convention and Exhibition Center,
Guangxi Traditional Chinese Medical University,Nanning 530001,China)
Abstract The essential oil from Murraya tetramera Huang was extracted by supercritical fluid extraction
(SFE),ultrasound and steam distillation (SD) ,and the constituents separated from the essential oil were identi-
fied by GC-MS ,and the relative percentage of the constituents were calculated by area normalization method. Re-
sults show that 38 components in essential oil extracted by SFE were separated and identified;12 components were
extracted by ultrasound;and 33 components were identified by SD. Among the three methods,the highest relative
content of essential oil was menthone. The constituents and content of essential oil extracted by three methods ex-
hibited significant differences,these results will provide experimental basis for understanding the constituents and
further exploitation of essential oil from Murraya tetramera Huang.
Key words Murraya tetramera Huang;extraction methods;essential oil;GC-MS
四数九里香 Murraya tetramera Huang为芸香科九里香属植物,以干燥树叶入药,全年均可采收. 主产于
云南、广西、贵州、福建、台湾等亚洲热带及亚热带地区[1]. 其味辛、微苦,性微温,具有祛风解表、行气、活血
散痛、抗炎、解热之功效[2].可治胃痛、风湿痹痛,外用则可治牙痛、跌扑肿痛、虫蛇咬伤等[3]. 著名胃药三九
胃泰的主要组成即为四数九里香[4].对四数九里香化学成分的研究已有文献报告,陈家源等[5]用水蒸气蒸
馏法提取挥发油并确认了其中 37 个组分,牙启康等[6]运用硅胶层析色谱分离了其中的 5 个化合物,张柯媛
等[7]选用补骨脂素作为指标成为建立其定性定量方法.研究表明四数九里香挥发油有显著的抗炎和镇痛作
用[8],为进一步全面真实地反映四数九里香挥发油的化学成分,本文分别采用水蒸气蒸馏、超临界 CO2 流体
萃取及超声波溶剂萃取 3 种方法提取四数九里香挥发油化学成分并进行了分析和比较.
* 收稿日期:2013-12-28
基金项目:广西高校科学技术研究项目(2013LX064)
* 通讯作者,E-mail:45677293@ qq. com
1 仪器与材料
7890A /5975C气相色谱质谱联用仪(GC /MS,美国 Agilent 公司);HL-5 + 1L /50-Ⅱ AQ 型超临界 CO2 萃
取装置(杭州华黎泵业有限公司);DHG-9240A型电热鼓风恒温干燥箱(上海精密试验设备有限公司);无水
乙醇(分析纯);无水硫酸钠(分析纯). 四数九里香(2011 年 5 月采于广西龙州县)经广西中医药大学刘寿养
副教授鉴定为 Murraya tetramera Huang.
2 方法与结果
2. 1 四数九里香挥发油的提取
2. 1. 1 水蒸气蒸馏提取 根据 2010 年版《中国药典》一部附录 XD[5],取 20 g 粗粉(过 750 μm 筛)加 500
mL蒸馏水,蒸馏时间 5 h,得到淡黄色薄荷香气味透明液体,收油率 3. 23%.馏出液用无水乙醚萃取后,用无水硫
酸钠干燥备用.
2. 1. 2 超临界 CO2 流体萃取 以四数九里香干燥茎叶粉为实验材料,采用正交实验筛选超临界 CO2 萃取
最优方案,即萃取温度 40 ℃,压力 25 MPa,萃取时间 45 min,将 200 g干燥茎叶粉末投入装置萃取 3 次,得黄
色浓郁薄荷香气味透明液体,收油率约 5. 11% .馏出液用无水乙醚萃取后,用无水硫酸钠干燥备用.
2. 1. 3 超声波溶剂萃取法 取 5 g干叶粗粉(过 750 μm筛),加入 50 mL石油醚,超声 30 min,过滤得到滤
液.滤液用无水乙醚萃取后,用无水硫酸钠干燥备用.
2. 2 气相色谱质谱分析条件
2. 2. 1 色谱条件 石英毛细管柱 HP-5MS 毛细管柱(30 m × 25 μm × 0. 25 μm);载气:高纯 He;进样口温
度:250 ℃;分流比:40∶ 1,进样量:1 μL.程序升温:60 ℃ ~ 250 ℃;初始温度 60 ℃(保留 1 min),以 10 ℃·
min -1速率升温至 80 ℃(保留 1 min);以 2 ℃·min -1速率升温至 145 ℃(保留 1 min);以 25 ℃·min -1速率
升温 250 ℃(保留 1 min).
2. 2. 2 质谱条件 EI离子源,能量 70 eV,离子源温度230 ℃,倍增电压1. 933 kV,扫描质量范围m/z为33 ~800.
2. 3 挥发性成分鉴定
按上述实验条件,用气相色谱质谱联用法对四数九里香挥发油进行分析,采用安捷伦 GC-MS 化学工作
站数据处理系统,以峰面积归一法测得挥发性物质各组分相对含量,3 种方法提取的挥发油总离子流图见图
1.对总离子流图中各峰经质谱数据库(NST08),及配合人工谱图解析,并查对有关数据文献,从基峰相对丰
度等几个方面进行直观比较,鉴定 3 种方法提取挥发油化学组分如下表 1.
A:超临界蒸馏法提取;B:水蒸气蒸馏法提取;C:超声法提取
图 1 不同提取方法提取挥发油总离子图
Fig. 1 Supercritical extraction ( A) ,water distillation extraction ( B) ,and ultrasound extraction total ion flow graph
84 湖南师范大学自然科学学报 第 37 卷
龚志强等:不同方法提取四数九里香挥发油气质联用分析
表 1 不同提取方法得到的挥发油化学成分对比
Tab. 1 Component analysis of extracts from different extraction methods
序号 化合物名称 分子式 分子量
各成分相对质量分数 /%
SFE Ultrasound SD
1 α-蒎烯 C10H16 136 1. 286 0. 534 5. 243
2 桧烯 C10H16 136 0. 319 — 0. 271
3 β-蒎烯 C10H16 136 3. 060 1. 503 3. 747
4 4-蒈烯 C10H16 136 0. 780 — 1. 618
5 左旋-β-蒎烯 C10H19 136 — 0. 860 —
6 异补骨脂素 C10H20 186 — 1. 859 —
7 侧柏烯 C10H21 136 — 11. 400 4. 166
8 α-水芹烯 C10H16 136 0. 889 — 2. 237
9 3-蒈烯 C10H16 136 0. 485 — 1. 156
10 邻伞花烃 C10H14 134 0. 208 — —
11 β-水芹烯 C10H16 136 9. 742 9. 352 11. 587
12 α-罗勒烯 C10H16O 136 — — 0. 251
13 2-蒈烯 C10H16 136 0. 107 — —
14 β-罗勒烯 C10H16 136 0. 141 — 0. 182
15 罗勒烯 C10H16 136 0. 194 — 0. 171
16 萜品烯 C10H16 136 0. 145 — 13. 565
17 萜品油烯 C10H16 136 0. 269 — 0. 287
18 芳樟醇 C10H18O 154 3. 389 0. 120 0. 796
19 薄荷酮 C10H18O 154 38. 168 43. 449 20. 511
20 薄荷醇 C10H20O 156 4. 219 1. 654 0. 821
21 α-松油醇 C10H18O 154 2. 730 — 0. 193
22 反式薄荷醇 C10H18O 154 0. 101 — —
23 顺式桧醇 C10H16O 152 0. 124 — —
24 α-松油烯 C10H18O 154 0. 190 — —
25 香茅醇 C10H20O 156 0. 799 — —
26 异薄荷酮 C10H16O 152 12. 344 16. 311 6. 936
27 乙酸龙脑酯 C10H20O2 196 0. 371 — —
28 胡椒酮 C10H16O 153 10. 902 9. 966 17. 401
29 乙酸薄荷酯 C10H22O2 198 0. 606 — —
30 顺式-4-蒈烯 C10H16O 136 0. 109 — —
31 γ-榄香烯 C10H24 204 0. 136 — 0. 446
32 乙酸橙花酯 C12H20O2 196 0. 346 — 0. 554
33 α-石竹烯 C15H24 204 — — 0. 216
34 β-石竹烯 C15H24 204 0. 843 — 0. 790
35 金合欢烯 C15H24 204 — — 0. 138
36 β-金合欢烯 C15H24 204 0. 463 — —
37 β-甜没药烯 C15H24 204 0. 102 — 0. 057
38 菖蒲萜烯 C15H24 204 — — 0. 056
39 去氢白菖烯 C15H22 202 0. 173 — —
40 橙花叔醇 C15H26O 222 0. 071 — 0. 080
41 桉油烯醇 C15H24O 220 1. 450 — 1. 049
42 环氧化蛇麻烯 Ⅱ C15H24O 220 0. 074 — —
43 红没药醇 C15H26O 222 0. 280 — —
44 植酮 C18H36O 268 0. 080 — —
45 叶绿醇 C20H40O 296 0. 134 1. 075 —
46 4-萜品醇 C10H18O 154 — — 0. 196
47 乙酸松油酯 C12H20O2 196 — — 0. 249
48 α-香柑油烯 C15H24 204 — — 0. 150
49 α-荜橙茄醇 C15H26O 222 — — 0. 063
94第 2 期
3 讨论
超临界 CO2 流体萃取法提取四数九里香挥发油鉴定了其中的 38 种成分.其中相对质量分数最高的是
薄荷酮(38. 17%)、异薄荷酮(12. 34%)、胡椒酮(10. 90%)和 β-水芹烯(9. 75%).水蒸气蒸馏法提取四数九
里香挥发油鉴定了其中的 33 种成分.其中胡椒酮(17. 40%)、薄荷酮(20. 51%)、异薄荷酮(6. 94%)、β-水芹
烯(11. 59%)、萜品烯(13. 38%).超声波溶剂萃取法提取四数九里香挥发油鉴定了其中的 12 种成分.其中
相对质量分数最高的是薄荷酮(43. 45%)、异薄荷酮(16. 31%)、胡椒酮(9. 97%)、侧柏烯(11. 40%)、β-水
芹烯(9. 35%).
对比 3 种提取方法得到的挥发油组分及其相对质量分数差异较大,质量分数较高均为薄荷酮,可用于四
数九里香质量控制指标[10 .其中 SFE和超声波溶剂萃取法的异薄荷酮质量分数都相比 SD 高.而 SD 中胡椒
酮质量分数明显高于 SFE和超声波溶剂萃取法,SD操作简便,成本低. SFE得到挥发的化学成分更加详细真
实,与文献报道一致[5,因萃取温度低,对于低沸点的易挥发性化合物组分不易损失,其中脂肪族化合物种类
及质量分数明显多于水蒸汽蒸馏法和超声提取法的挥发油,可能是由于 SD 温度高、受热时间长,对部分热
敏性组分产生了破坏[11,超声波提取技术操作简便,耗时少,无需加热,可是对溶剂选择、超声功率、提取时间
等未进行考察[12,对实验结果有一定的影响.采用 3 种不同方法提取得到的四数九里香挥发性化合物数据,
为其进一步的开发和利用提供了实验依据.
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( 编辑 杨春明)
05 湖南师范大学自然科学学报 第 37 卷