全 文 ：第 25卷 第 2期 贵州大学学报(自然科学版) Vol.25 No.2
2008年　3月 JournalofGuizhouUniversity(NaturalSciences) Mar.2008
文章编号　1000-5269(2008)02-0165-04
姜味草水蒸汽蒸馏和超临界 CO2
提取物的化学成分研究＊
李坤平 1, 2 ,潘天玲1 ,张莺颖 2 ,潘天鸣 3
(1.广东药学院药科学院 ,广东 广州 510006;2.广州中医药大学中药学院 ,广东广州 510006;
3.贵州省黔西南布依族苗族自治州人民医院 ,贵州 兴义 562400)
摘　要:采用水蒸汽蒸馏法和超临界 CO2萃取法从黔西南产野生姜味草中提取挥发油 ,并利用
气相色谱-质谱联用技术对其化学成分进行分析。结果水蒸汽蒸馏法出油率 0.18%,超临界 CO2
萃取法出油率 1.05%。从水蒸汽蒸馏法提取物中分出 22个色谱峰 ,确认了其中的 13种主要成
分 ,占挥发油总量的 88.831%;从超临界 CO2萃取法提取物中分出 28个色谱峰 ,确认了其中的
19种主要成分 ,占挥发油总量的 95.229%;两者有 8个共有成分:芳樟醇 、橙花醛 、香叶醇 、香叶
醛 、乙酸香叶酯 、石竹烯 、(1R, 4R, 6R, 10S)-4, 12, 12-三甲基-9-亚甲基 -5-氧杂三环 [ 8.2.0.0 (4,
6)]十二烷 、石竹烯氧化物。水蒸汽蒸馏法和超临界 CO2萃取法所得挥发油的化学组分及其含
量差异较大 。
关键词:姜味草;挥发油;水蒸汽蒸馏;超临界 CO2萃取;气相色谱 -质谱法
中图分类号:TQ91;R284.2　　文献标识码:A
StudiesonChemicalConstituentsofMicromeriabiflorabenth.
ExtractsbySteamDistilationandSupercriticalCO2 Extraction
LIKun-ping1, 2 , PANTian-ling1 , ZHANGYing-yin2 , PANTian-ming3
(1.DepartmentofPharmacy, GuangdongPharmaceuticalUniversity, Guangzhou510006, China;
2.SchoolofChineseMateriaMedica, GuangzhouUniversityofChineseMedicine, Guangzhou510006, China;
3.People sHospitalofBuyiandMiaoAutonomousPrefectureinsouthwestGuizhou, Xinyi562400, China)
Abstract:ChemicalconstituentsofextractsfromwildtypeMicromeriabiflorabenth.insouth-west
Guizhouwerestudiedbysteamdistilation(SD), supercriticalCO2 extraction(SCE)andGC-MStech-
nology.TheextractionyieldofessentialoilbySDwas0.18%, andwhichbySCEwas1.05%.The
resultsofGC-MSanalysisshowedthat13componentsbySDand19componentsbySCEfromM.biflora
benth.thatcorrespondinglycomposed88.831%and95.229%ofthetotalessentialoilwereseparated
andidentified.Eightcommoncomponents, namely, 3, 7-dimethyl-1, 6-Octadien-3-ol, cis-3 , 7-Dimeth-
yl-2, 6-octadienal, 3, 7-dimethyl-2, 6-Octadien-1-ol, trans-3 , 7-Dimethyl-2 , 6-octadienal, (E)-3, 7-
dimethyl-2, 6-Octadien-1-ol-acetate, Caryophylene, (1R, 4R, 6R, 10S)-4, 12, 12-trimethyl-9-methyl-
ene-5-Oxatricyclo(8.2.0.0(4, 6))-dodecane, Caryophyl-leneoxidewerefounded.Somediference
onthecomponentsandrelativecontentsexistedbetweenthetwoextractsbySDandSCE.
Keywords:Micromeriabiflorabenth.;Essentialoil;Steamdistilation;SupercriticalCO2 extraction;
GC-MS
＊ 收稿日期:2008-01-15
基金项目:广东省中医药局科研基金资助课题(2007150)
作者简介:李坤平(1978-),男 ,湖北公安人 ,讲师 ,在读博士生 ,从事中药制药工程方面的教学与研究。
DOI :10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2008.02.022
　　姜味草(Micromeriabiflorabenth),别名小姜草 、小香草 ,唇形科姜味草属植物;味辛 、性大温 ,具有温中
健胃 、祛风散寒的功效;主要分布于贵州 、云南 、广西等地 [ 1, 2] 。姜味草为黔西南地区布依族 、苗族常用草
药 ,亦有鲜草煎蛋 ,炒菜的用法 。何仁远等 [ 3]对滇产姜味草水蒸汽蒸馏法提取的挥发油的化学成分进行
了研究 ,但未见有采用超临界 CO2流体提取姜味草挥发油 ,及两种不同方法提取挥发油及其化学成分的
比较研究的报道 。作者利用超临界 CO2萃取技术和水蒸汽蒸馏法提取姜味草挥发油 ,并利用气相色谱 -质
谱联用技术对其化学成分进行了分析和鉴定。
1　材料与方法
1.1　仪器与设备
挥发油提取器(广州东征化玻试剂有限公司);HA121-50-05超临界萃取装置(江苏华安科研仪器有
限公司);Agilent6890 NGC-5793NMSD气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦科技公司)。
1.2　材料与试剂
姜味草全草 , 2006年 8月中旬采自贵州省黔西南布依族苗族自治州兴义市下午屯镇郊 ,阴干 ,剪成
段 ,粗碎 ,备用。经本校中药学院生药教研室老师鉴定为唇形科姜味草属植物姜味草 Micromeriabiflora
(Ham.ExD.Don)benth。无水乙醚(分析纯 ,广州化学试剂厂)。
1.3　实验方法
1.3.1　水蒸汽蒸馏法　取姜味草 200g,加适量水 ,浸泡过夜 ,按照 《中国药典(2005版)》Ⅰ部附录 XD法
[ 4]提取挥发油 ,经无水硫酸钠干燥 ,称重;平行试验 2组 ,计算平均得油率。
1.3.2　超临界 CO2萃取法　取姜味草 400g置于萃取釜;控制萃取釜压力 18 MPa,温度 45 ℃, CO2流速
12 L/h;分离釜Ⅰ压力 6.5MPa,温度 40℃;分离釜 Ⅱ压力 5MPa,温度 45 ℃;循环萃取 2 h,收集挥发油;
重复试验 2次 ,计算平均得油率。
1.3.3　色谱及质谱分析条件　色谱柱:HP-5石英毛细管柱(30 m×0.25mm ×0.25μm)。柱温:60℃
保持 3 min,以 7℃/min的速率升温至 200℃,维持 3min,以 10℃/min的速率升温至 240℃,维持 5min。载
气:He, 流量 1mL/min,气化室温度 240℃。进样方式:进样量 1μL;分流进样 ,分流比 60∶1。质谱条件:
EI离子源 ,离子源温度 200℃;电子能量 70eV;接口温度 220 ℃;质量扫描范围 50 ～ 550 m/z,扫描间歇 1.
0s。
2　结果与讨论
2.1　不同提取方法对姜味草挥发油的影响
超临界 CO2萃取操作温度低 ,时间短 ,提取效率高 ,热不稳定性成分和易氧化成分提取较完整 ,能较
真实地反应其天然香味[ 5] 。从表 1可知 ,水蒸汽蒸馏法提取姜味草挥发油时间长 ,平均得油率为 0.18%,
而超临界 CO2萃取法提取姜味草挥发油时间较短 ,平均得油率为 1.05%,为前者的 5.83倍;两种方法所
得挥发油性状也有所差异 ,前者为淡黄色澄明油状物 ,后者呈棕黄色 ,两者均有姜的香气 ,后者较前者浓。
表 1　不同提取方法对姜味草挥发油的得率和性状的影响
Tab.1　EffectsofdifferentextractingmethodsonessentialoilfromM.biflorabenth
提取方法
extractingmethods
提取时间 /h
extractingtime
出油率 /%
essentialoilyield
提取物性状
extractionproperties
水蒸汽蒸馏法 5.5 0.18 淡黄色澄明油状物 ,姜香较浓
超临界 CO
2
萃取法 2.0 1.05 棕黄色油状物 ,姜香浓
2.2　姜味草挥发油化学成分比较
图 1为按照 1.3.3项下气相色谱 -质谱分析条件所得的姜味草水蒸汽蒸馏和超临界 CO2萃取物总离
子流图 。采用峰面积归一化法计算各化合物的相对含量 ,根据相应的 MS谱图 ,用 NIST质谱数据库系统
检索 ,并参考有关文献和手册[ 6] ,对基峰 、质荷比和相对丰度等进行比较 ,综合分析确认其中的 24个化合
物 ,结果见表 2。
·166· 贵州大学学报(自然科学版) 第 25卷
图 1　水蒸汽蒸馏(A)和超临界 CO
2
萃取(B)姜味草挥发油总离子流图
Fig.1　TotalionchromatogramofchemicalconstituentsofessentialoilfromM.biflorabenth.
bysteamdistilation(A)andsupercriticalCO
2
extraction(B)
表 2　水蒸汽蒸馏(A)和超临界 CO2萃取(B)姜味草挥发油成分分析结果
Tab.2　ChemicalconstituentsofessentialoilfromM.biflorabenth.
bysteamdistillation(A)andsupercriticalCO2 extraction(B)
序号
No.
保留时间 /min
retentiontime 化合物名称 compounds Mr
相对含量 /%
relativecontents
A B
1 6.953 6-甲基-5-庚烯-2-酮 5-Hepten-2-one, 6-methyl- 126 0.309 -
2 9.668 芳樟醇 1, 6-Octadien-3-ol, 3, 7-dimethyl- 154 0.752 0.999
3 11.614 香茅醇 6-Octen-1-ol, 3, 7-dimethyl-, (R)- 156 - 0.322
4 11.770 橙花醇 cis-3, 7-Dimethyl-2, 6-octadien-1-ol 154 - 0.854
5 11.838 橙花醛 cis-3, 7-Dimethyl-2, 6-octadienal 152 14.790 9.996
6 12.003 香叶醇 2, 6-Octadien-1-ol, 3, 7-dimethyl- 154 5.071 6.346
7 12.248 5-异丙基-2-甲基-7-氧杂二环 [ 4, 0, 1]庚-2-醇 5-Isopropenyl-2-methyl-
7-oxabicyclo[ 4.1.0] heptan-2-ol 168 8.457 -
8 12.252 香叶醛 trans-3, 7-Dimethyl-2, 6-octadienal 152 23.349 14.386
9 12.489 环氧芳樟醇 Epoxy-linalooloxide 186 8.219 -
10 12.552 百里香酚 thymol 150 - 0.850
11 12.590 2, 5, 5, 8a-四甲基-3, 4, 4a, 5, 6, 8a-六氢-2H-色烯 2, 5, 5, 8a-Tetrameth-yl-3, 4, 4a, 5, 6, 8a-hexahydro-2H-chromene 194 - 0.812
12 13.352 2, 6-二甲基-2, 6-辛二烯 2, 6-Octadiene, 2, 6-dimethyl- 138 - 1.289
13 13.504 乙酸橙花酯 2, 6-Octadien-1-ol, 3, 7-dimethyl-, acetate, (Z)- 196 - 0.392
14 13.762 乙酸香叶酯 2, 6-Octadien-1-ol, 3, 7-dimethyl-, acetate, (E)- 196 15.214 32.772
15 13.918 斯巴醇 spathulenol 220 - 0.401
16 14.125 3, 4-二氢-à-紫罗兰酮 3, 4-Dihydro-à-ionone 194 - 1.697
17 14.400 石竹烯 Caryophylene 204 1.020 3.738
18 14.840 葎草烯 Humulene 204 - 0.549
19 15.771 6-乙酰基-4-甲基-4-己烯酸 4-Hexenoicacid, 6-(acetyloxy)-4-methyl- 186 3.507 -
20 16.460
(1R, 4R, 6R, 10S)-4, 12, 12-三甲基-9-亚甲基-5-氧杂三环 [ 8.2.0.0
(4, 6)]十二烷 5-Oxatricyclo(8.2.0.0(4, 6))dodecane, 4, 12, 12-tri-
methyl-9-methylene-, (1R, 4R, 6R, 10S)-
220 4.386 13.503
21 16.760 1, 5, 5, 8-四甲基-12-氧杂二环-[ 9.1.0]十二 -3, 7-二烯 1, 5, 5, 8-Tetra-methyl-12-oxabicyclo[ 9.1.0] dodeca-3, 7-diene 220 - 1.856
22 17.244 (Z)-异丁酸-3, 7-二甲基-2-辛烯-1-酯 2-Octen-1-ol, 3, 7-dimethyl-,isobutyrate, (Z)- 226 1.211 -
23 17.280
2, 4, 5, 6, 7, 7a-六氢-3, 6-二甲基-à-亚甲基-2-氧代-6-乙烯基-5-苯并
呋喃乙酸甲酯 5-Benzofuranaceticacid, 2, 4, 5, 6, 7, 7a-hexahydro-3, 6-
dimethyl-à-methylene-2-oxo-6-vinyl-, methylester
276 - 1.272
24 17.43 石竹烯氧化物 Caryophyleneoxide 220 2.546 3.195
　　从水蒸汽蒸馏法提取的姜味草挥发油中共分离出 22个色谱峰 ,确认了其中的 13个化合物 ,占挥发油
·167·第 2期 李坤平 等:姜味草水蒸汽蒸馏和超临界 CO2提取物的化学成分研究
总量的 88.831%;其中主要有橙花醛(14.790%)、香叶醇 (5.071%)、香叶醛(23.349%)、乙酸香叶酯
(15.214%)、环氧芳樟醇(8.219%)、5-异丙基 -2-甲基 -7-氧杂二环 [ 4, 0 , 1]庚 -2-醇(8.457%),这 6种成分
占总挥发油的 75.1%。
从超临界 CO2萃取法提取的姜味草挥发油中分离出 28个色谱峰 ,确认了其中的 19个化合物 ,占挥发
油总量的 95.229%;其中橙花醛 (9.996%)、香叶醇(6.346%)、香叶醛 (14.38%)、乙酸香叶酯 (32.
772%)、(1R, 4R, 6R, 10S)-4, 12, 12-三甲基 -9-亚甲基-5-氧杂三环 [ 8.2.0.0(4, 6)-]十二烷(13.503%)等
5种主要成分占总挥发油的 77.003%。
从表 2可知 ,水蒸汽蒸馏法和超临界 CO2萃取法所得挥发油的化学组分及其含量差异较大 ,两者有 8
个共有成分:芳樟醇 、橙花醛 、香叶醇 、香叶醛 、乙酸香叶酯 、石竹烯 、(1R, 4R, 6R, 10S)-4, 12, 12-三甲基 -9-
亚甲基 -5-氧杂三环 [ 8.2.0.0 (4, 6)]十二烷 、石竹烯氧化物;其中橙花醛 、香叶醇 、香叶醛 、乙酸香叶酯等 4
种成分在两者中的含量分别为 58.424%和 63.5%;但各成分含量有一定差异 ,前者的橙花醛和香叶醛含
量分别高出后者 47.96%和 62.37%,而后者乙酸香叶酯和(1R, 4R, 6R, 10S)-4, 12, 12-三甲基-9-亚甲基 -5-
氧杂三环 [ 8.2.0.0(4 , 6)]十二烷含量分别是前者的 2.15倍和 3.08倍。另外 ,从表 2可看出 ,姜味草挥
发油主要是萜醛 、萜醇及其酯类衍生物 ,其化学组分与文献报道[ 3]有较大差异 ,这一方面可能与药材的产
地不同有关 ,另一方面也可能与药材的采收时节和所采用的提取方法有关 ,对此有待进一步的研究。
3　结论
3.1　超临界 CO2萃取比水蒸汽蒸馏提取姜味草挥发油时间短 ,平均得油率高 ,前者为 1.05%,后者仅为
0.18%。从水蒸汽蒸馏法提取的姜味草挥发油中共分离出 22个色谱峰 ,确认了其中的 13个化合物 ,占挥
发油总量的 88.831%;从超临界 CO2萃取法提取的姜味草挥发油中分离出 28个色谱峰 ,确认了其中的 19
个化合物 ,占挥发油总量的 95.229%。
3.2　黔西南产姜味草水蒸汽蒸馏和超临界 CO2提取物的主要成分是一些萜醛 、萜醇及其酯类化合物 ,其
中橙花醛 、香叶醇 、香叶醛 、乙酸香叶酯等四种成分在两者中的含量分别为 58.424%和 63.5%;可进行功
能性精细化学品或药物进一步开发。
参考文献:
[ 1] 中华本草编委会.中华本草(第 19卷)[ M] .上海:上海科学技术出版社 , 2000.
[ 2] 张庆芝 ,杨树德 ,游春 ,等.姜味草的生药研究 [ J].云南中医中药杂志 , 2000, 21(1):30.
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[ 5] 张镜澄.超临界流体萃取 [ M] .北京:化学工业出版社, 2000.
[ 6] 中国质谱学会.香料质谱图集 [ M] .北京:科学出版社 , 1992.
·168· 贵州大学学报(自然科学版) 第 25卷