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超临界CO_2萃取法与水蒸气蒸馏法提取凉粉草挥发油及其GC-MS分析



全 文 :叶挥发油成分与桉属其它品种相比具有成分种类
少、桉叶油素成分含量相对高的特点。本研究为以
后广东该品种桉叶挥发油的开发利用打下了基础。
尾巨桉叶挥发油中主要化学成分是单萜和倍半
萜化合物及其衍生物。其中桉叶油素、α-蒎烯、蓝桉
醇、乙酸松香酯、香橙烯和 α-松油醇等单萜类化合
物的含量较大。从表 1 可以看出,倍半萜类化合物
在植物体内常以醇、酮、内酯等形式存在于挥发油
中,是挥发油中高沸点部分的主要组成部分。这些
萜类化合物具有止血、抗炎、止痛、消肿、健胃、清热
解毒等多种功效〔6-8〕,这与桉叶的药效基本一致,而
且多数具有较强的香气和生物活性,是医药、食品、
化妆品工业的重要原料。
广东产尾巨桉叶挥发油的成分与文献报道桉叶
油的化学成分具有相似性,但仍存在一定的差异。
殷清华等〔9〕分析了尾叶桉 U6 桉树叶挥发油的化学
成分,其主要化学成分为桉油精、3,7,7-三甲基-二
环〔4. 1. 0〕庚-2-烯、a,a,4-三甲基-3-环已烯-l-甲醇、
喇叭茶醇等;黄瑶等〔10,11〕分析了广西尾叶桉中挥发
油的化学成分,其主要化学成分为 1,8-桉叶素、乙
酸松油酯、α-蒎烯、松油醇、蓝桉醇和喇叭茶醇等。
研究表明不同品种桉叶油化学成分的种类和含量都
有很大的差异,这可能与桉树的品种、生长条件及环
境等有关。该研究进一步地证明了不同品种桉叶油
的化学成分存在差异,这也为桉叶油产品的质控、鉴
定以及综合利用提供了依据。
参 考 文 献
[1]郭祥泉 . 尾巨桉与马尾松不同混交处理 3 年生造林研
究[J].福建林学院学报,2003,23( 4) : 338-342.
[2]彭万喜,李凯夫,何嘉凤,等 . 尾巨桉仿黑胡桃的染色工
艺研究[J].木材加工机械,2005,16( 2) : 15-18.
[3]宋永芳 . 我国桉树资源的利用与展望[J]. 林产化工通
讯,1998,( 4) : 3-7.
[4]傅冠民 . 芳香疗法的由来、作用及其应用[J]. 香料香
精化妆品,2002,5( 10) : 28-31.
[5]国家药典委员会 . 中华人民共和国药典[S]. 一部 . 北
京: 中国医药科技出版社,2010:附录 62.
[6] Ramezani H,Singh H P,Batish,DR,et al. Antifungal ac-
tivity of the volatile oil of Eucalyptus citriodora[J]. Fitote-
rapia,2002,73( 3) : 261-263.
[7]韦学丰,邓年方 . 桉树叶的开发利用[J]. 贺州学院学
报,2008,24( 2) : 133-136.
[8]赵晓頔,陈晓辉,谭晓婧,等 . GC同时测定高良姜挥发
油中 α-蒎烯、β-蒎烯、桉油精和 α-松油醇的含量[J]. 中
国中药杂志,2009,34( 21) : 2751-2753.
[9]殷清华,梁振益,陈袢平,等 . 桉树叶挥发油化学成分的
研究[J]. 化学分析计量,2008,17( 3) : 30-31.
[10]黄瑶,田玉红,刘雄民,等 . 尾叶桉叶精油的成分分析
及抑菌效果初探[J].北方园艺,2010,( 6) : 26-28.
[11]田玉红,刘雄民,陶明有 . 巨尾按叶挥发性成分的提取
及成分分析[J]. 广西科学院学报,2006,22 ( S) : 466-
468.
超临界 CO2 萃取法与水蒸气蒸馏法提取
凉粉草挥发油及其 GC-MS分析
陈飞龙1,邢学锋,汤庆发*
( 南方医科大学中医药学院 /广东省中药制剂重点实验室,广东 广州 510515)
摘要 目的:对超临界二氧化碳萃取法及水蒸气蒸馏法提取的凉粉草挥发油化学成分进行比较研究。方法:
采用超临界二氧化碳萃取法及水蒸气蒸馏法提取凉粉草挥发油,用 GC-MS 法对挥发油进行化学成分的分析鉴定,
用面积归一化法获得各化合物的相对百分含量。结果: 从超临界 CO2 萃取法提取的挥发油鉴定出 40 个成分,从水
蒸气蒸馏法提取的挥发油鉴定出 34 个成分,两者共有成分 21 个。结论:两种方法提取的挥发油主要成分相近,但
含量有较大差异。
关键词 凉粉草;挥发油; GC-MS;超临界 CO2 萃取法;水蒸气蒸馏法
中图分类号: R284. 1 /R284. 2 文献标识码: A 文章编号: 1001-4454( 2012) 08-1270-04
收稿日期: 2012-02-29
作者简介:陈飞龙 ( 1976-) ,男,硕士,主要从事化学分析及天然产物的开发研究; Tel: 020-62789112,13711195719,E-mail: 11195719@
163. com。
* 通讯作者:汤庆发,E-mail: tangqf96@ 163. com。
·0721· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 8 期 2012 年 8 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2012.08.030
凉粉草( Mesona chinensis Benth) 为唇形科凉粉
草属植物凉粉草的全草,又名仙人草、仙人冻、仙草、
薪草。主要分布在浙江、江西、广东、广西等地。味
甘、淡,性寒,具有消暑,清热,凉血,解毒的功效〔1〕。
因其枝叶加水煎汁可制凉粉,故称“凉粉草”,是广
式凉粉的主要配料之一,治中暑,消渴,高血压,肌
肉、关节疼痛等。凉粉草也是我国民间常用的特产
中药材,全草均可入药,可作为重要的药用和食用植
物资源〔2〕。凉粉草挥发油的成分分析笔者未见国
内有文献报道,本文采用超临界 CO2 萃取法和水蒸
气蒸馏法对凉粉草挥发油进行了提取,并用 GC-MS
联用技术分析了两种挥发油的化学成分。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 HP6890 /5973 气质联用仪 ( 美国 Agi-
lent公司 ) ,DB-5MS 毛细石英管柱( 美国 J&W 公
司) ,HA231-50-06 型超临界萃取装置 ( 南通华安超
临界萃取有限公司) 。
1. 2 材料 凉粉草产地为广东,药材经南方医科
大学中药鉴定教研室刘传明副教授鉴定为唇形科植
物凉粉草( Mesona chinensis Benth. ) 的干燥叶。二氧
化碳( 食用级纯度为 99. 9%,广州工业气体有限公
司) ,其它试剂为分析纯试剂,水为蒸馏水。
2 方法
2. 1 挥发油提取〔3,4〕
2. 1. 1 超临界 CO2 萃取法( SFE-CO2 法) : SFE-
CO2 法操作流程如下: CO2 气瓶→冷却系统→高压
泵→萃取釜→分离釜Ⅰ→分离釜Ⅱ→循环至冷却系
统。将粉碎粒度为 40 目的凉粉草药材 150 g 投入
1L萃取釜中,萃取釜压力 25 MPa,温度40 ℃ ; 分离
釜Ⅰ压力 12 MPa,温度55 ℃ ;分离釜Ⅱ压力 6 MPa,
温度30 ℃,萃取 90 min,合并分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ
的产物。得油率 0. 25%。
2. 1. 2 水蒸气蒸馏法( SD 法) :取凉粉草药材粗粉
100 g,按2010年版中国药典一部附录X D挥发油测定
法进行,连续蒸馏 5 h,收集挥发油。得油率 0. 11%。
2. 2 挥发油化学成分的分析鉴定
2. 2. 1 分析前将两种方法提取的挥发油以无水硫
酸钠干燥脱水,精密量取 100 μL 挥发油分别置于 1
mL 量瓶中,加入乙酸乙酯稀释至刻度,摇匀,分别精
密吸取 1 μL 注入气质联用仪,按照下述条件测定。
2. 2. 2 GC-MS条件: 进样口温度250 ℃ ;进样口分
流比 20∶ 1; 载气 He,色谱柱 DB-5MS 毛细石英管柱
( 30 m × 250 μm × 0. 25 μm) ; 柱流速 1. 0 mL /min,
平均线速 37 cm /sec;升温程序为初始温度75 ℃,以
5 ℃ /min升至150 ℃,保持 10 min,再以5 ℃ /min 升
至250 ℃,保持 10 min,共计 55 min。质谱电离能量
70 eV,电子倍增管电压 1847 V,离子源温度230 ℃,
四极杆温度150 ℃,质量扫描范围 m/z 30 ~550 amu。
图 1 凉粉草挥发油 GC-MS 总离子图
A. SFE-CO2 法提取的挥发油 B. SD法提取的挥发油
·1721·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 8 期 2012 年 8 月
表 1 凉粉草挥发油成分比较
序号 化合物名称 分子式 分子量
相对百分含量 /%
SFE-CO2 SD
1 松茸醇 C8H16O 128 - 0. 11
2 1,2,3,4-四甲苯 C10H14 134 0. 19 -
3 异薄荷酮 C10H18O 154 0. 56 -
4 薄荷醇 C10H20O 156 2. 49 -
5 萘 C10H8 128 0. 14 -
6 长叶薄荷酮 C10H16O 152 0. 70 -
7 1-甲基萘 C11H10 142 0. 89 -
8 2-甲基萘 C11H10 142 0. 24 -
9 丁香酚 C10H12O2 164 0. 17 -
10 丁香烯 C15H24 204 1. 57 0. 99
11 白菖烯 C15H24 204 0. 37 0. 21
12 香叶基丙酮 C13H22O 194 - 0. 10
13 1-( 2,4-二羟基-3-甲苯基) -乙酮 C9H10O3 166 0. 21 -
14 别香橙烯 C15H24 204 0. 55 0. 54
15 蛇麻烯 C15H24 204 0. 44 0. 37
16 β-紫罗兰酮 C13H20O 192 - 0. 18
17 旱麦草烯 C15H24 204 0. 23 0. 27
18 α-桉叶烯 C15H24 204 - 0. 11
19 δ-杜松烯 C15H24 204 - 0. 18
20 二氢猕猴桃内酯 C11H16O2 180 0. 25 0. 30
21 石竹烯氧化物 C15H24O 220 0. 49 0. 96
22 表莪术酮 C15H18O2 230 - 0. 38
23 葎草烯环氧化Ⅱ C15H24O 220 - 0. 33
24 3,8( 13) -石竹二烯-5α-醇 C15H24O 220 - 0. 42
25 4( 12) ,8( 13) -石竹二烯-5β-醇 C15H24O 220 0. 24 1. 16
26 T-依兰油醇 C15H26O 222 - 1. 08
27 石竹烯醇-Ⅱ C15H24O 220 - 1. 10
28 十四烷酸 C14H28O2 228 0. 58 2. 53
29 六氢法呢基丙酮 C18H36O 268 0. 39 2. 14
30 十五酸 C15H30O2 242 - 1. 27
31 金合欢醇丙酮 C18H30O 262 0. 26 2. 01
32 十六酸甲酯 C17H34O2 270 0. 23 -
33 十六酸 C16H32O2 256 29. 67 49. 21
34 醋酸金合欢醇酯 C17H28O2 264 - 0. 71
35 贝壳杉烯 C20H32 272 0. 18 0. 58
36 脱氢松香烷 C20H30 270 0. 17 0. 47
·2721· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 8 期 2012 年 8 月
续表 1
序号 化合物名称 分子式 分子量
相对百分含量 /%
SFE-CO2 SD
37 十七酸 C17H34O2 270 1. 35 1. 45
38 二十一烷 C21H44 296 0. 19 -
39 γ-硬脂內酯 C18H34O2 282 - 0. 29
40 植醇 C20H40O 296 1. 99 1. 05
41 十八酸甲酯 C19H38O2 298 0. 13 -
42 亚油酸 C18H32O2 280 29. 37 15. 45
43 油酸 C18H34O2 282 9. 58 5. 27
44 十八酸 C18H36O2 284 7. 59 1. 41
45 松香油 C20H30O 286 0. 27 1. 03
46 二十三烷 C23H48 324 0. 18 -
47 铁锈醇 C20H30O 286 0. 58 0. 52
48 4,8,12,16-四甲基-4-十七内酯 C21H40O2 324 0. 11 -
49 二十酸 C20H40O2 312 0. 74 -
50 二十四烷 C24H50 338 0. 14 -
51 二十五烷 C25H52 352 0. 19 -
52 富马酸二薄荷酯 C24H40O4 392 0. 92 -
53 二十七烷 C27H56 380 1. 44 -
3 结果
按上述色谱条件进样得到挥发油总离子流色谱
图,在同一色谱条件下两种挥发油的化学成分均得
到了较好的分离,见图 1。用面积归一化法获得各
化合物的相对含量。使用 Wiley275、NIST05 数据库
对积分的色谱峰进行自动检索、人工解析,共鉴定了
53 种化学成分。从超临界 CO2 萃取法提取的挥发
油中共分离出 48 种化合物,鉴定了 40 种,鉴定化合
物组分占色谱总积分峰面积的 95. 98% ; 水蒸气蒸
馏法的挥发油中共分离出 43 种化合物,鉴定了 34
种,鉴定化合物组分占色谱总积分峰面积的 94. 18
%。其中有 21 种成分为两种挥发油所共有。结果
见表 1。
4 讨论
用两种方法提取凉粉草的挥发油,SFE-CO2 法
的挥发油得率约为 SD 法的 2 倍。两种挥发油的主
要成分比较相近,含量最高的三种成分均为十六酸、
亚油酸、油酸等脂肪酸,但含量有较大差异,其中十
六酸、亚油酸、油酸的含量 SFE-CO2 法分别为:
29. 67%、29. 37%、9. 58%,SD 法分别为: 49. 21%、
15. 45%、5. 27%。另外薄荷醇、丁香烯、薄荷酮等具
有清凉、消炎作用的化合物含量 SFE-CO2 法均比 SD
法高。分析原因为 SFE-CO2 法在萃取过程完全密
闭而且萃取的温度较低,避免了一些化学成分遇氧
氧化及过热分解,可以提取较多的不饱和脂肪酸、热
不稳定及易氧化的成分。此外 SFE-CO2 法具有收
率高、提取时间短、无溶剂污染等优点,凉粉草作为
重要的药用和食用植物资源,此法对于凉粉草工业
化生产的应用有较好的前景。
参 考 文 献
[1] 国家中医药管理局《中华本草》编委会 . 中华本草
[M]. 第 7 卷 . 上海: 上海科学技术出版社,1999:
6105-6106.
[2]赵志国,石云平,黄宁珍,等 . 中国凉粉草属植物研究进
展[J]. 南方农业学报,2011,42( 6) : 657-660.
[3]张在娟,任晓文,王博,等 . 现代药物与临床超临界萃取
技术在中药有效成分提取中的应用[J]. 现代药物与临
床,2011,26( 6) : 444-447.
[4]国家药典委员会 . 中华人民共和国药典[S]. 一部 .
北京: 中国医药科技出版社,2010:附录 63.
·3721·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 8 期 2012 年 8 月