全 文 :黄山学院学报 2016年
收稿日期:2016-03-02
基金项目:黄山学院自然科学研究项目(2015xkj011);黄山学院博士启动基金项目(2015xkjq007)
作者简介:王文娟(1986-),山西平遥人,黄山学院现代教育技术中心助理实验师,研究方向为天然产物分离分析。
小叶女贞(学名:Ligustrum quihoui Carr.)是木
犀科(Oleaceae)女贞属(Ligustrum)的小灌木[1]。 主要
分布于我国南部。 叶、花、果实和皮均可入药,叶具
清热解毒等功效,可用于治烫伤、外伤;树皮入药治
烫伤;果实入药用于治疗肝炎等症;还能抗多种有
毒气体,是优良的抗污染树种[2]。
目前文献报道的小叶女贞果实挥发油的提取
方法主要是水蒸气蒸馏法 [3]。 本研究首次采用超临
界 CO2萃取法提取小叶女贞果实中的挥发油成分,
并比较了超临界 CO2 萃取法和水蒸气蒸馏法两种
提取方法所得小叶女贞果实挥发油成分的差异,为
小叶女贞的进一步开发利用提供参考。
1 仪器、材料与试剂
电子天平(型号:PL203,梅特勒—托利多仪器
(上海)有限公司),超临界萃取系统(型号:Waters
MV-10,美国 waters 公司),气相色谱-质谱联用仪
(型号:Agilent 7890A-5975C,美国 Agilent公司)。
小叶女贞果实采自黄山学院校园内,经黄山学
院生命与环境科学学院毕淑峰教授鉴定为小叶女
贞(Ligustrum quihoui Carr.)果实。乙酸乙酯、无水乙
醇、无水乙醚、无水硫酸钠(级别:分析纯,国药集团
化学试剂有限公司),CO2 气体(级别:食品级,合肥
众益化工产品有限责任公司)。
2 实验方法
2.1 小叶女贞果实挥发油提取
2.1.1 超临界 CO2萃取法
称取 10g 磨碎后的小叶女贞果实装入萃取釜
中, 采用超临界 CO2 流体萃取法提取其挥发油成
分。 萃取条件参数为夹带剂乙酸乙酯流速 0.5mL·
min-1,CO2 流速 10mL·min-1, 补偿液无水乙醇流速
不同方法提取小叶女贞果实挥发油的 GC-MS分析
王文娟 1,李瑞锋 2
(1.黄山学院 现代教育技术中心,安徽 黄山 245041;2.黄山学院 化学化工学院,安徽 黄山 245041)
摘 要:采用超临界 CO2流体萃取法(SFE-CO2)和水蒸气蒸馏法(SD)提取小叶女贞果实中的挥发油成
分,并运用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分离和分析这两种挥发油的化学成分,用峰面积归一化法确定各
化合物的相对百分含量,比较两种不同提取方法所得挥发油组分的差异。 结果表明两种方法提取的挥发油
中,共鉴定了 92 种成分,其中共有成分 10 种。 超临界 CO2流体萃取法提取的挥发油中,共鉴定了 54 种成
分,占挥发油总量的 73.18%,含量最高的组分为羽扇豆醇(27.55%);水蒸气蒸馏法提取的挥发油中,共鉴定
了 48 种成分,占挥发油总量的 69.74%,含量最高的组分为 13-epi-泪柏醚(13.04%)。 两种方法提取小叶女
贞果实挥发油的化学组分与含量差别较大,因此可根据生产需要,选用不同方法提取小叶女贞果实中的有
效成分。
关键词:小叶女贞果实;超临界 CO2流体萃取法;水蒸气蒸馏法;挥发油;气相色谱-质谱联用
中图分类号:R284,R917 文献标识码:A 文章编号:1672-447X(2016)03-0048-004
第 18 卷第 3 期
2016 年 6 月
黄 山 学 院 学 报
Journal of Huangshan University
Vo1.18,NO.3
Jun.2016
第 3期
序
号
保留时
间/min
化合物名称 分子式
含量/%
超临界
CO2萃取
水蒸气
蒸馏
1 6.16 2-乙烯基-2-丁烯醛 C6H8O 0.82 —
2 6.44 3-己烯-1-醇 C6H12O 0.98 —
3 7.29 1,3,5,7-环辛四烯 C8H8 0.15 —
4 8.35 左旋-α-蒎烯 C10H16 — 1.17
5 8.48 右旋-α-蒎烯 C10H16 0.99 1.25
6 9.05 樟脑萜 C10H16 0.06 —
7 9.61 苯甲醛 C7H6O 10.56 —
8 9.97 β-蒎烯 C10H16 1.21 1.76
9 10.43 月桂烯 C10H16 — 0.87
10 11.92 右旋萜二烯 C10H16 — 3.50
11 12.23 苯甲醇 C7H8O 0.05 —
12 13.37 苯乙酮 C8H8O 2.16 —
13 14.43 苯甲酸甲酯 C8H8O2 0.05 —
14 14.84 壬醛 C9H18O 0.03 —
15 18.01 水杨酸甲酯 C8H8O3 0.10 —
16 18.15 α-松油醇 C10H18O 0.10 0.26
17 21.28 乙酸冰片酯 C12H20O2 — 0.13
18 21.64 α-甲基萘 C11H10 0.08 —
19 22.88 甘香烯 C15H24 — 0.27
20 22.92 2-甲氧基-3-.2-丙烯基)-苯酚 C10H12O2 0.07 —
21 23.53 3-烯丙基-6-甲氧基苯酚 C10H12O2 0.40 —
22 24.04 对甲酰基苯甲酸甲酯 C9H8O3 1.00 —
23 24.32 (-)-α-蒎烯 C15H24 0.12 0.16
24 24.60
.1S,3aS,3bR,6aS,6bR)-3a-甲基-6-
亚甲基-1-(异丙基)十氢环丁[1,2-
a:3,4-a]二环戊烯
C15H24 — 0.20
25 24.79 (-)-b-榄香烯 C15H24 — 1.69
26 25.14 正十四烷 C14H30 0.04 —
27 25.46 长叶烯 C15H24 — 0.14
28 25.74 [1R-
(1R*,4Z,9S*)]-4,11,11-三甲
基-8-亚甲基-二环[7.2.0]4-十一烯 C15H24 0.11
—
29 25.77 β-石竹烯 C15H24 — 9.72
30 26.09 双环倍半水芹烯 C15H24 — 0.78
31 26.16 对羟基苯乙醇 C8H10O2 5.82 —
32 26.36 (+)-香橙烯 C15H24 — 0.23
33 26.64 4-甲氧甲基苯酚 C8H10O2 0.31 —
34 26.80 (E)-β-金合欢烯 C15H24 — 0.43
35 26.90 α-石竹烯 C15H24 — 2.43
36 27.23 4-乙酰基苯甲酸甲酯 C10H10O3 0.50 —
表 1 超临界 CO2 萃取法和水蒸气蒸馏法提取小叶女贞果
实挥发油的成分分析
0.5mL·min-1,萃取釜温度 40℃,萃取釜压力 250bar,
动态萃取 1 时间 10min,静态萃取时间 3min,动态
萃取 2 时间 3min。 得到小叶女贞果实的萃取液,经
无水硫酸钠干燥后进行 GC-MS测试。
2.1.2 水蒸气蒸馏法
称取 10g 磨碎后的小叶女贞果实置于烧瓶中,
加 200mL 水, 采用水蒸气蒸馏法提取 3h, 得到约
200mL 蒸馏液,经无水乙醚萃取多次后,合并萃取
液,得到小叶女贞果实挥发油提取液,浓缩,经无水
硫酸钠干燥后进行 GC-MS测试。
2.2 GC-MS测试条件
2.2.1 GC条件
色谱柱为弹性石英毛细管柱 (厂家:Agilent;型
号:HP-5MS;规格:30m×250μm×0.25μm),载气为高
纯氦气,载气流速为 1.0mL·min-1,进样量为 2μL,进
样口模式为不分流,进样口温度为 280℃,柱箱程序
为 50℃保持 3min, 先以 4℃·min-1 升至 160℃保持
3min,再以 4℃·min-1升至 285℃保持 20min。
2.2.2 MS条件
溶剂延迟 3.00min,采集模式为全扫描,电离方
式为电子轰击(EI),离子源温度 230℃,四极杆温度
150℃, 电子能量 70eV, 扫描质量数范围 m/z 为
50.0-500.0,质谱数据库为 NIST08。
3 结果与讨论
按照2.2 所设定的测试条件分析挥发油, 根据
NIST08 标准质谱数据库检索、 标准质谱图分析结
果,确定挥发油的化学成分,并用峰面积归一化法
计算各组分的相对含量,超临界 CO2 萃取法、水蒸
气蒸馏法提取小叶女贞果实挥发油总离子流图见
图 1,图 2 所示,两种方法提取小叶女贞果实挥发油
的成分分析见表 1, 表 1 中所鉴定到的成分的匹配
度均高于 80%。
图 2 水蒸气蒸馏法提取小叶女贞果实挥发油的总离子流图
采用超临界 CO2 萃取法提取的挥发油中共分
王文娟,等:不同方法提取小叶女贞果实挥发油的 GC-MS分析
图 1 超临界 CO2 萃取法提取小叶女贞果实挥发油的总离
子流图
丰
度
5000000
10000000
15000000
70000000
时间/mi
20 40 60
丰
度
5000000
10000000
15000000
70000000
时间/mi
20 40 60
49· ·
黄山学院学报 2016年
离鉴定出 54种化合物,占挥发油总量的 73.18%。 其
中含量大于 2%的化学成分有羽扇豆醇(27.55%)、苯
甲醛(10.56%)、对羟基苯乙醇(5.82%)、1,19-二十碳
二烯(5.11%)、苯乙酮(2.16%)、β-谷甾醇(2.10%)、
环二十四烷(2.06%),这 7 种化合物占挥发油总量的
55.37% 。 这 54 种挥发油 成分含有 11 种萜类
(32.22%)、5 种醛类 (13.36%)、5 种醇类 (9.10%)、6
种烯烃 (6.09% )、2 种酮类 (3.81% )、12 种酯类
(3.76%)、7 种烷烃(3.43%)、3 种酚类(0.78%)、1 种
生物碱 (0.40% )、1 种 酸类 (0.16% )、1 种 萘 类
(0.08%)。
采用水蒸气蒸馏法提取的挥发油中共分离、鉴
定出 48种化合物,占挥发油总量的 69.74%。 其中含
量大于 2%的化学成分有 13-epi-泪柏醚 (13.04%)、
β-石竹烯(9.72%)、二丁基羟基甲苯(4.63%)、δ-杜松
烯 (4.34%)、 右旋萜二烯 (3.50%)、α-毕橙茄醇
(3.50%)、大根香叶烯 D(3.41%)、α-石竹烯(2.43%),
这 8种化合物占挥发油总量的 44.55%。这 48种挥发
油成分含有 28 种萜类(54.83%)、4 种萘类(5.04%)、
2 种酚类 (4.99% )、6 种酯类 (2.48% )、4 种烷烃
(1.74%)、2 种烯烃(0.37%)、1 种苯类(0.16%)、1 种
酮类(0.14%)。
4 结 论
本研究首次采用超临界 CO2萃取法和水蒸气蒸
馏法两种方法提取小叶女贞果实中的挥发油成分,
并比较了两种方法提取得到的挥发油成分的差异。
经分析得知, 两种方法提取得到的挥发油的主要成
分均为萜类化合物,但具体成分和含量不同,其中超
临界 CO2萃取法提取得到的萜类化合物有 11 种,包
含 4 种单萜(2.36%)、4 种倍半萜(1.07%)、1 种二萜
(0.40% )、2 种三萜 (28.39% ), 占挥发油总量的
32.22%。 水蒸气蒸馏法提取得到的萜类化合物有 28
种,包含 6 种单萜(8.80%)、21 种倍半萜(33.00%)、1
种二萜(13.04%),占挥发油总量的 54.83%。
不同方法提取得到的小叶女贞果实挥发油中含
有一些功效成分。 例如超临界 CO2萃取法提取得到
的含量高的羽扇豆醇能抑制人肝癌细胞株生长并促
进其凋亡[4];我国 GB2760-2014食品添加剂使用标准
中规定苯甲醛可用作食用香料;β-谷甾醇具有降血
脂 [5]、抗炎 [6]、抗肿瘤 [7-9]的活性;对羟基苯乙醇是一种
重要的医药和香料中间体,能合成美多洛尔、倍他洛
37 27.50
1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氢-7-甲
基-4-亚甲基-1-(1-甲基乙基)-
(1.alpha.,4a.alpha.,8a.alpha.)-萘
C15H24 — 1.19
38 27.61 3-异色酮 C9H8O2 1.65 —
39 27.69 大根香叶烯 D C15H24 0.75 3.41
40 27.95 b-桉叶烯 C15H24 — 0.91
41 28.15 γ-马榄烯 C15H24 — 1.04
42 28.23 α-衣兰油烯 C15H24 — 1.52
43 28.34 二丁基羟基甲苯(BHT) C15H24O — 4.63
44 28.45 2,4-二叔丁基苯酚 C14H22O — 0.37
45 28.68 1,2,4a,5,6,8a-
六氢-4,7-二甲基-
1-(1-甲基乙基)-萘 C15H24
— 1.80
46 28.83 δ-杜松烯 C15H24 0.07 4.34
47 28.94 l-去氢白菖烯 C15H22 — 0.50
48 29.38 杜松萜烯 C15H24 — 0.37
49 29.52 α-白昌考烯 C15H20 — 0.17
50 29.74 a-榄香醇 C15H26O — 0.22
51 30.15
(R)-1-氯-4-[(1-亚异丙基)环
丙基]-苯 C12H13Cl
— 0.16
52 30.58 1-
羟基-1,7-二甲基-4-异丙基-
2,7-环癸二烯 C15H26O 0.38
—
53 30.75 石竹烯氧化物 C15H24O — 0.46
54 30.88 邻苯二甲酸二乙酯 C12H14O4 0.12 —
55 31.06 十八基氯乙酸 C20H39ClO2 0.16 —
56 31.13 5,11-愈创木二烯 C15H24 — 0.18
57 31.32 正十六烷 C16H34 0.08 0.11
58 32.73 杜松二烯 C15H24 — 0.86
59 32.80 1,2,3,5,6,7,8,8a-
八氢-1-甲基-6-
亚甲基-4-(1-甲基乙基)-萘 C15H24
— 1.55
60 33.21 α-毕橙茄醇 C15H26O 0.12 3.50
61 38.19 1-十九烯 C19H38 0.16 —
62 38.23 肉豆蔻酸乙酯 C16H32O2 — 0.25
63 39.42 反式-橙花叔醇 C15H26O — 0.35
64 39.51 咖啡因 C8H10N4O2 0.40 —
65 39.70 植酮 C18H36O — 0.14
66 40.16 邻苯二甲酸丁基异己基酯 C18H26O4 — 0.61
67 41.49 正十九烷 C19H40 — 0.18
68 42.17 棕榈酸甲酯 C17H34O2 0.10 —
69 43.94 13-epi-泪柏醚 C20H34O — 13.04
70 44.04 棕榈酸乙酯 C18H36O2 0.44 0.34
71 46.23 1,4-
二甲基-8-异亚丙基三环
[5.3.0.0(4,10)]癸烷 C15H24
— 0.24
72 46.65 亚麻酸甲酯 C19H32O2 0.04 —
73 46.91 叶绿醇 C20H40O 0.40 —
74 48.13 亚油酸乙酯 C20H36O2 0.36 —
75 48.31 反油酸乙酯 C20H38O2 0.83 —
76 48.96 1-二十二烯 C22H44 0.18 —
77 50.09 海松酸甲脂 C21H32O2 — 0.69
78 51.34 正二十烷 C20H42 0.45 1.21
79 51.63 对甲氧基肉桂酸辛酯 C18H26O3 0.05 —
80 51.96 8,11,13-三烯枞酸甲酯 C21H30O2 — 0.45
81 53.45 正二十一烷 C21H44 0.31 —
82 54.03 1,2-环氧十八烷 C18H36O 0.05 —
83 54.74 9,12-二烯十八酸丁酯 C22H40O2 0.15 —
84 54.87 (Z)-9-十八烯醛 C18H34O 0.38 —
85 55.28 山嵛醇 C22H46O 0.14 —
86 55.46 正二十二烷 C22H46 0.43 —
87 58.01 1-二十四醛 C24H48O 1.57 —
88 59.16 环二十四烷 C24H48 2.06 —
89 61.16 反式角鲨烯 C30H50 0.84 —
92 72.74 羽扇豆醇 C30H50O 27.55 —
90 61.69 1,19-二十碳二烯 C20H38 5.11 —
91 70.29 β-谷甾醇 C29H50O 2.10 —
续表
50· ·
第 3期
GC-MS Analysis of the Chemical Constituents of Essential Oil from
Ligustrum quihoui Carr. Fruits by Different Extraction Methods
Wang Wenjuan1, Li Ruifeng2
(1.Modern Educational Technology Center, Huangshan University, Huangshan 245041,China;
2.School of Chemistry and Chemical Engineering, Huangshan University, Huangshan 245041, China)
Abstract: Essential oil from Ligustrum quihoui Carr. fruits is extracted by supercritical CO2 fluid
extraction (SFE -CO2)and steam distillation (SD). The constituents of the essential oil are separated and
analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The relative percentage of the constituents is
calculated by area normalization method. The chemical constituents of the essential oil by two different
extraction methods are compared. The results show that ninety -two compounds including ten common
components are identified totally from the essential oil by the two different methods. Fifty-four and forty-
eight constituents, which occupy 73.18% and 69.74% of the total essential oil constituents, are identified
by SFE-CO2 and SD respectively. The components with the highest levels extracted by SFE-CO2 and SD
are Lupeol (27.55%)and 13-epi-Manoyl oxide (13.04%) respectively. The constituents and content of the
essential oil extracted by the two methods exhibit significant differences. Therefore, effective components
from Ligustrum quihoui Carr. fruits can be extracted by different methods according to production needs.
Key words:Ligustrum quihoui Carr. fruits; supercritical CO2 fluid extraction; steam distillation; essential
oil; GC-MS
尔、红景天甙等药物[10]。水蒸气蒸馏法提取得到的含
量高的泪柏醚是一种二萜烯类化合物,具有重要的
药用价值,也是小叶女贞果实的风味成分 [11];我国
GB2760-2014 食品添加剂使用标准中规定 β-石竹
烯为允许使用的食用香料,二丁基羟基甲苯可作为
抗氧化剂。 两种方法提取得到的挥发油的共有成分
大根香叶烯 D具有明显的抗菌活性[12]。
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责任编辑:胡德明
王文娟,等:不同方法提取小叶女贞果实挥发油的 GC-MS分析 51· ·