全 文 ：2007年第6期 总第139期 CAOYEYUXUMU草业与畜牧
高 飞,周 丽,陈 琳,滕 云,侯太平*
(四川大学生命科学学院,四川 成都 610064)
摘 要:通过对高原植物香芸火绒草超临界 CO2萃取的研究,获得了温度 45℃、压力 18MPa为其相对较佳提
取条件,提取产物为黄绿色浸膏,得率为 0.87%。将该浸膏精制成净油,其得率为 60.2%。进一步通过气相色谱-质
谱联用技术 (GC-MS) 对净油分析,鉴定出其中的 15种化学成分,并通过峰面积归一法确定了它们的相对含量。
挥发油成分主要为:邻苯二甲酸异辛酯、高良姜素黄烷酮、α-甜没药萜醇、橙花叔醇、胡萝卜醇、棕榈酸等。通过
对香芸火绒草挥发油成分的研究,为高原特有植物资源的进一步开发利用提供了试验依据。
关键词: 香芸火绒草;超临界CO2萃取;挥发油;GC-MS分析
中图分类号:S56 文献标识码:A 文章编号:1673-8403(2007)06-0001-03
收稿日期:2007-03-05
基金项目:国家自然科学基金 (20572076),教育部博士点基金
(20050610016),教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-04-0868)
作者简介:高飞 (1981- ),男,在读硕士研究生,从事植物
天然产物研究。
*通讯作者
青藏高原植物香芸火绒草挥发油的
超临界 CO2萃取及 GC-MS分析
青藏高原号称“世界屋脊”,具有高山低氧、空气
稀薄、气候寒冷、日照辐射强等气候特征,其独一无二
的自然生态环境蕴藏着大量的特有植物资源,有待人类
的认识和深入研究。针对生长于此环境中的高山植物的
研究,将有可能从中发现结构新颖的天然活性物质。
香 芸 火 绒 草 (Leontopodiumhaplophyloides
Hand-Mazz) 系菊科多年生草本植物,植株簇状丛
生,高约15～30cm;在我国主要分布于青藏高原东
部、四川西部和北部、甘肃西南部等地区[1]。常生于
海拔 2600～4000m的高山草地。超临界 CO2分离
(supercriticalcarbondioxide,SC-CO2) 近年来在高附
加值天然活性物质的提取分离中占有重要的地位[2]。对
于香芸火绒草挥发油的超临界CO2萃取研究,迄今未
见相关报道。因此,本试验对香芸火绒草超临界CO2
萃取的工艺条件进行了探索,并对其挥发油成分进行
GC-MS分析。
1 材料和方法
1.1 试验材料
香芸火绒草由本实验室人员于2005年8月采自
海拔3500m的若尔盖草原,冷藏保存,备用。
1.2 主要试验仪器
1.2.1 德阳四创科技有限公司生产的SC(1+5) 超临
界萃取器,原理流程见图1[2]。
1.2.2 日本岛津GCMS-QP2010气质联用仪
1.3 试验方法
1.3.1 挥发油提取方法——超临界CO2萃取:通过预
试验可知,影响此试验的主要因素是萃取温度和萃取
压力。故试验工艺参数设计在 40℃、45℃、50℃三
个温度等级,15MPa、18MPa、20MPa、23MPa四个
图1 超临界流体萃取实验流程图
试验研究
责
任
编
辑
曾
华
1
2007年第6期 总第139期CAOYEYUXUMU 草业与畜牧
压力等级下进行12组试验,寻求相对最佳的提取条件。
其他条件如下:原料粉碎粒度为20目;每次装样量为
300g;CO2流量为25L/H;第一分离釜分离压力设置为
6.5MPa、分离温度设置为45℃;第二分离釜压力设置为
4.5MPa、分离温度设置为38℃;萃取时间均为2h。
1.3.2 挥发油成分测定方法:将浸膏加无水乙醇,经
冷冻处理,反复过滤数次,旋转蒸发除去乙醇,得粘
稠油状物,即为净油。对净油用气质联用仪进行测定
分析[3]。色谱柱:Itx-5Silms,0.25nm×30m;进样量
0.4μl;进样温度250℃;程序升温:柱温100~260℃,
平均升温速 3.5℃/min;压力 22.7KPa;载气:He,
0.51ml/min;电离方式EI;电子能量88eV;扫描范围
35-500;检测器FID。
2 结果与分析
2.1 不同温度、压力下浸膏得率 (见表1)
在 40℃、45℃、50℃三个温度等级和 15MPa、
18MPa、20MPa、23MPa四个压力等级下,分别对
香芸火绒草进行超临界 CO2萃取得出:温度 45℃、
压力18MPa为其相对最佳提取条件,产物黄绿色浸
膏,得率为0.87%。
2.2 香芸火绒草净油得率
温度45℃、压力18MPa下获得的浸膏为2.580g,
用无水乙醇反复过滤除去蜡、色素等杂质,减压蒸馏
获得棕黄色的净油1.553g,净油得率为60.2%。
2.3 挥发油化学成分分析
香芸火绒草净油的色谱图见图2,从气相色谱-
质谱图上共鉴定出 15种化合物,从表 2可以看出,
峰面积大于5%的有:邻苯二甲酸异辛酯为 32.23%、
高良姜精黄烷酮为 29.01%、α-甜没药萜醇为
10.47%、棕榈酸为7.24%、十六碳烯醛为6.84%。
温度
压力
得率
15MPa 18MPa 20MPa 23MPa
40℃ 0.43 0.63 0.47 0.38
45℃ 0.59 0.87 0.72 0.60
50℃ 0.48 0.69 0.51 0.37
表1 不同温度和压力下香芸火绒草浸膏得率
图2 香芸火绒草净油色谱图
表2 香芸火绒草净油化学成分分析结果
编号 化合物名称 分子量 相对含量
1 橙花叔醇 222 1.52
2 胡萝卜醇 222 0.66
3 4-三甲基-8亚甲基-十氢化-2-2萘甲醇 222 2.15
4 α-甜没药萜醇 222 10.47
5 1,5,5,8-四甲基-3,7-环十一二烯-1-醇 222 0.47
6 棕榈酸 256 7.24
7 8,11,14-二十二三烯酸甲酯 334 0.37
8 叶绿醇 296 2.23
9 顺式-顺式亚油酸 280 2.78
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辑
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华
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2007年第6期 总第139期 CAOYEYUXUMU草业与畜牧
10 7,10,13-十六三烯醛 234 6.84
11 N-苯基-1-奈胺 219 0.42
12 二十一烷 296 0.36
13 高良姜素黄烷酮 256 29.01
14 二十烷 Icosane 282 3.26
15 邻苯二甲酸异辛酯 390 32.23
StudyoftheVolatileOilofL.haplophyloidesHand-MazzinQingzangPlateaubySFE-CO2andGC-MSAnalysis
GAOFei,ZHOULi,CHENLin,TENGYun,HOUTai-ping
(ColegeofLifeSciences,SichuanUniversity,Chengdu610064,China)
Abstract:ThevolatileoilwasextractedbySFE-CO2methodfromL.haplophyloidesHand-Mazzwhichwas
exploitedfromQingzangplateauandseparatedbyGC-MS.Theresultsshowedthat0.87% extractionwasobtainedby
setingthetemperatureat45℃andthepressureat18MPa.Theextractionwasextractedbyethanoltoremoveimpuritysuch
ascolor,waxandsoon,thenthroughthefiltrationthepureoilwasobtained,theyieldofitwas60.2%.Themain
compoundswereNerolidol,Carotol,2-Naphthalenemethanol,.decahydro-.α.,.α.,4a-trimethyl-8-methylene,
alpha.-Bisabolol,3,7-Cycloundecadien-1-ol,1,5,5,8-tetramethyl-,Palmiticacid,Cyclopaneoctanoicacid,
methyl ester, Phytol, cis, cis-Linoleic acid, cis, cis, cis-7, 10, 13-Hexadecatrienal,
alpha-Naphthylphenylamine,Henicosine,Galanginflavanone,Icosane,Disooctylpathalate.Theresearchindicated
thattheplantwilbeoneofthenewresourcesofnatureessenceandperfume.
Keywords:L.haplophyloidesHand-Mazz;SFE-CO2;Volatileoil;GC-MSanalysis
根据其成分可知:各种易挥发的醇类、酯类、酸
类、醛类、萜类等呈现出各自特殊的气味,构成了香
芸火绒草特有的芳香气息。
其中部分成分具有很高的经济开发价值,比如,
橙花叔醇,具有类似橙花的清甜香气,在香精方面起
定香剂作用;胡萝卜醇,在天然色素中是一种较贵的
食品着色剂;α-甜没药萜醇,具有抗菌、抗炎、抗
微生物、抗消化等作用,可用于皮肤化妆品;顺式-
顺式亚油酸在医药上用于治疗高血脂和动脉硬化等
症;含量第二的高良姜素黄烷酮具有抗肿瘤及细胞毒
活性,醛糖还原酶抑制活性,还有局部麻醉、抗炎及
抗菌作用,可用做皮肤增白化妆品的组成部分。
2.4 香芸火绒草挥发油成分检测的影响因素
上述被检测出的香芸火绒草挥发油化学成分在种
类、含量等方面的差异性除了受气候、生长环境的影
响外,与提取的方法条件有着密切的关系。采取传统
的水蒸气蒸馏法,虽然工艺简单,但对于有效成分的
提取不够完善,而且得率较低,一般在0.02%~0.04%。
溶剂萃取法虽然能有效提取到目标物质,但因存在溶
剂残留等严重缺陷,在提取挥发油等香料行业几乎不
被采用。本试验采用的超临界CO2萃取方法,提取天
然植物中的有效成分具有分离温度低、可有效防止天
然植物中热敏组分分解,从而使得提取更加完善,同
时没有溶剂残留、溶剂无毒无味无害等特点。
3 结论
3.1 通过超临界 CO2技术对香芸火绒草提取,其浸
膏得率为0.87%,净油得率为60.2%。同时获得了香芸
火绒草CO2萃取工艺的相对较佳参数:温度为45℃、
压力为18MPa。
3.2 香芸火绒草超临界CO2提取物通过GC-MS分离
鉴定出15种化合物。其主要成分为:邻苯二甲酸异
辛酯、高良姜素黄烷酮、α-甜没药萜醇、橙花叔
醇、胡萝卜醇、棕榈酸等。
3.3 香芸火绒草是一种资源广泛的集农用、药用、
芳香、观赏为一体的高原天然野生植物[5],具有广阔
的开发应用前景。本试验为进一步深入研究和开发该
植物资源奠定了试验基础,提供了试验依据。
参考文献
[1] 周劲松,韦梅琴.香芸火绒草挥发性化学成分研究[J].西北
植物学报,2002,22(6):1482-1484.
[2] 罗运华,刘以红.超临界CO2从留兰香油中萃取香芹酮[J].
精细化工,2004,21(2):119-120.
[3] 安承熙,罗湘宁,等.香芸火绒草精油化学成分研究[J].分析
测试技术与仪器,1995,12(4):40-47.
[4] 辞书编辑部.化学化工大辞典[M].北京:化学工业出版社.
2003.
[5] 姚建,张少贞.亚高山地区香芸火绒草挥发油的研究[J].西北
植物学报,1997,17(6):41-44.
续表2
试验研究
责
任
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辑
曾
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