全 文 ：第20卷第 7期
2 00 3年 7月
精 细 化 工
FINE CHEMICALS
Vol.20 , No.7
July 2 0 0 3
医药与日化原料
鸭儿芹挥发性化学成分的研究
瞿万云 , 杨春海 ,余爱农 ,乐贵州
(湖北民族学院 化学与环境工程学院 ,湖北 恩施 445000)
摘要:用水蒸气蒸溜法提取鸭儿芹挥发性化学成分 ,气相色谱法分离 , 质谱法鉴定结构并与计算机系统储存的已
知物质的质谱进行比较 ,共鉴定出 17 个挥发性化合物 , 主要挥发性化学成分有:α-蒎烯 、β-水芹烯 、β-蒎烯 、β-月
桂烯 、对伞花烃 、枞油烯 、γ-松油烯 、β-石竹烯 、(Z)-β-金合欢烯 、1-甲基-8-异丙基-5-亚甲基-1 , 6-环葵二烯 、β-芹子
烯 、[ 2R-(2α, 4aα, 8aβ)]-1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 8a-八氢-4a, 8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)萘 、β-红没药烯等。萜类化合
物占总峰面积的 82.37%。
关键词:鸭儿芹;GC-MS-计算机联用分析;香料
中图分类号:R931.71 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2003)07-0416-03
Study of the Volatile Chemical Constituents of Cryptotaenia Japonica Hassk
QU Wan-yun ,YANG Chun-hai ,YU Ai-nong , YUE Gui-zhou
(School of Chemical and Environmental Engineering , Hubei Institute for Nationalities , Enshi 445000 , Hubei , China)
Abstract:The volatile chemical const ituents of Cryptotaenia japonica Hassk w ere ext racted by
conventional steam distillation method and separated by GC , and their st ructures were identified by
MS.17 compounds w ere identif ied.The principal constituents of the volatile are α-pinene , β-
phellandrene , β-pinene , β-myrcene , p-cymene , sylvest rene , γ-terpinene , β-caryophyllene , (Z)-β-
farnesene , germacrene-d , β-selinene , [ 2R-(2α, 4aα, 8aβ)] -1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6.8 a-octahydro-4a , 8-
dimethy l-2-(1-methylethenyl)-naphthalene , β-bisabolene , etc.82.37% of the peak area of the
volatile mat ters is contributed by terpenes.
Key words:Cryptotaenia japonica Hassk;GC-MS analy sis;flavour
Foundation item:Granted by significant fund of the education department of Hubei province
(2001Z08002)
鸭儿芹(Cryptotaenia japonica Hassk)为伞形科
植物 ,又名三叶芹 、鸭脚板草 、野芹菜等 ,具有特殊的
香气 。原产于日本和中国 ,在中国 、日本 、朝鲜半岛
等均有野生分布。但人工栽培却以日本最为普遍 ,
已成为日本重要的叶用芳香蔬菜 ,目前人工栽培技
术已引入广东佛山[ 1] 。鸭儿芹的药用极广 ,中医认
为全株可入药 ,具有消炎 、解毒 、活血消肿的功效 ,主
治肺炎 、肺脓肿 、淋病 、感冒咳嗽 、跌打损伤 ,外用治
皮肤瘙痒等病症[ 2 , 3] 。
前人对鸭儿芹的根 、茎 、叶中的挥发油以及果实
中的脂肪油的化学成分进行过研究[ 3 , 4] ,但未见详
细报道 ,对其挥发性化学成分的报道较粗略[ 3 , 4] 。
为了促进鸭儿芹在医学 、食品 、精细化工等领域的应
用 ,作者就鸭儿芹的根 、茎 、叶的挥发性成分进行了
研究 ,用水蒸气蒸馏法提取 ,通过分离鉴定出了 17
个化合物 ,其中大多数是萜类化合物 。
收稿日期:2003-02-26
基金项目:湖北省教育厅 2001年重大项目资助课题(2001Z08002)
作者简介:瞿万云(1968-),女(土家族),湖北恩施人 ,湖北民族学院化学与环境工程学院讲师 ,主要研究方向为精细化工产品研究与开
发 ,发表论文多篇 ,电话:0718-8430531 , E-mail:quwanyun@sohu.com 。
DOI :10.13550/j.jxhg.2003.07.011
1 实验
1.1 仪器与材料
美国 Finnigan Voyager GC-MS仪;鸭儿芹 ,湖
北省恩施地区野生植物 ,湖北省恩施职业技术学院
生物工程系张永峰高级讲师鉴定;无水乙醚 ,AR;无
水硫酸钠 ,AR;高纯氮 , w(N 2)=99.99%。
1.2 挥发性成分的提取
参考文献[ 5] 的方法。将鲜鸭儿芹的根 、茎 、叶
380.0 g洗净剪碎 ,置于三口蒸馏烧瓶中 ,加入适量沸
石和蒸馏水 ,使尾接管伸入装有适量无水乙醚的锥形
接收瓶的液面以下 ,连续缓慢蒸馏约 100 min。分出
乙醚层 ,水层用无水乙醚萃取 5次 ,合并乙醚液 ,用无
水硫酸钠干燥过夜 ,用高纯氮吹去绝大部分溶剂乙
醚 ,剩余约 10 mL 浓缩液时停止通入高纯氮。
1.3 提取物分析
将提取的鸭儿芹挥发性成分浓缩液用 GC-MS
仪分析 ,将气相色谱分离的每个组分的质谱和计算
机系统储存的已知物质的质谱进行比较 ,并扣除因
溶剂乙醚带入的杂质(空白实验)。
测试条件:色谱柱 SE-54(30 m ×0.25 mm ×
0.25μm);载气为氮气 ,流速 1 mL/min;分流比15∶1;
电离方式 EI ,电离能 70 eV;倍增器电压 300 V;扫
描范围 19 ～ 380 u ;程序升温:柱初温 50 ℃(2
min),程序升温 12 ℃/min ,终温 200 ℃(3 min);各
化合物质量分数的确定为面积归一化法。
2 结果与讨论
(1)鸭儿芹挥发性化学成分的总离子流图 ,见图
1。
图 1 鸭儿芹挥发性化学成分的 GC-MS 总离子流图
F ig.1 The gas chromatography-mass spectrometric(GC -MS) to tal ion chromatogram of volatile chemical constituents in
Cryptotaenia japonica Hassk
(2)鸭儿芹用GC-MS分离鉴定出的挥发性化
学成分 ,见表 1。
(3)由表1可知 ,鸭儿芹的挥发油主要成分为各
种萜类化合物。单萜类如 α-蒎烯 、β-月桂烯 、γ-松油
烯和水芹烯等相对分子质量为 136的物质;倍半萜类
如(Z)-β-金合欢烯 、β-红没药烯 、β-石竹烯和 β-芹子
烯等相对分子质量为 204的物质。在以上各组分中
以 β-月桂烯 、γ-松油烯 、β-金合欢烯和 β-芹子烯含量
最高 ,占总挥发油的 75.17%。此外 ,挥发油中还有少
量的饱和烃以及萘和环葵二烯的衍生物。
(4)在所鉴定的化合物中 ,十六烷和二十二烷一
般无气味或气味微弱[ 6] ,可忽略它们的香气贡献 。
在其他化合物中 , β-月桂烯具有令人愉快的香气[ 7] ;
β-水芹烯具有令人愉快的 、新鲜的 、柑桔和胡椒的气
味 ,并带有薄荷香气[ 7] ;γ-松油烯具有柠檬香气[ 7] ;
β-红没药烯具有令人愉快的香脂香气[ 7] ;β-石竹烯
具有萜烯的气味[ 7] ;α-蒎烯具有特有的松木香气
[ 7] ;β-蒎烯具有特有的松节油香气 ,干的木香或树脂
芳香[ 7] ;对伞花烃具有强烈的特有的胡萝卜样气味
[ 7]等气味特征 ,它们与枞油烯 、(Z)-β-金合欢烯 、1-
甲基-8-异丙基-5-亚甲基-1 , 6-环葵二烯 、β-芹子烯 、
[ 2R-(2α,4aα,8aβ)]-1 ,2 ,3 ,4 ,4a , 5 , 6 , 8a-八氢-4a ,
8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)萘 、β-倍半水芹烯 、1 , 5-
二甲基-8-(1-甲基亚乙基)-1 , 5 环葵二烯等化合物
一起 ,共同构成了鸭儿芹的主要香气成分 。
·417·第 7 期 瞿万云 ,等:鸭儿芹挥发性化学成分的研究
表 1 鸭儿芹挥发性化学成分分析结果
Tab.1 Analytical results of volatile chemical constituents in
Cryptotaenia Japonica Hassk
序号 化合物名称 分子式 保留时间/min 质量分数/ %
1 α-蒎烯 C 10H 16 5.29 1.07
2 β-水芹烯 C 10H 16 5.88 0.23
3 β-蒎烯 C 10H 16 5.96 0.33
4 β-月桂烯 C 10H 16 6.09 27.72
5 对伞花烃 C 10H 14 6.63 6.95
6 枞油烯 C 10H 16 6.69 4.29
7 γ-松油烯 C 10H 16 7.10 10.96
8 β-石竹烯 C 15H 24 11.62 0.38
9 (Z)-β-金合欢烯 C 15H 24 11.87 21.72
10
1-甲基-8-异丙基-5-亚甲基-1 , 6-环葵二烯 C 15H 24 12.28 5.28
11 β-芹子烯 C 15H 24 12.37 14.77
12
[ 2R-(2α, 4aα, 8aβ)]-1 , 2 ,
3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 8a-八氢-4a , 8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)萘
C 15H 24 12.44 3.77
13 β-红没药烯 C 15H 24 12.49 0.65
14 β-倍半水芹烯 C 15H 24 12.67 0.29
15
1 , 5-二甲基-8-(1-甲基亚乙基)-1 , 5-环葵二烯 C 15H 24 13.10 0.33
16 十六烷 C 16H 34 13.36 0.66
17 二十二烷 C 22H 46 14.32 0.61
3 结论
鸭儿芹(Cryptotacnia japonica Hassk)水蒸气蒸
馏提取物通过 GC -MS 分离鉴定出了 17 个化合
物 。主要挥发性化学成分为各种萜类化合物 ,占总
挥发性成分的 82.37%,另外还含有少量的饱和烃
类以及萘和环葵二烯的衍生物 。 β-月桂烯 、γ-松油
烯 、β-金合欢烯和 β-芹子烯含量较高 ,均在 10%以
上 。β-月桂烯 、β-水芹烯 、γ-松油烯 、β-红没药烯 、β-
石竹烯 、α-蒎烯 、β-蒎烯 、对伞花烃 、枞油烯 、(Z)-β-
金合欢烯 、1-甲基-8-异丙基-5-亚甲基-1 , 6-环葵二
烯 、β-芹子烯 、[ 2R-(2α,4aα, 8aβ)]-1 ,2 , 3 , 4 , 4a , 5 ,
6 ,8a-八氢-4a , 8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)萘 、β-倍
半水芹烯 、1 ,5-二甲基-8-(1-甲基亚乙基)-1 ,5-环葵
二烯等化合物是鸭儿芹的主要香气成分。
参考文献:
[ 1] 任吉君 ,周 荣.鸭儿芹的特征特性及其栽培技术[ J] .中国蔬
菜 , 2002 ,(4):46-47.
[ 2] 江苏新医学院.《中药大辞典》(下册)[ M ] .上海:上海科学技
术出版社 , 1977.1842-1843.
[ 3] 黄泰康 ,丁志遵.《现代本草纲目》(下卷)[ M] .中国医药科技出
版社 , 2000.2186-2187.
[ 4] 全国中草药汇编编写组.《全国中草药汇编》(上册)[ M] .人民
卫生出版社 , 1996.716.
[ 5] 余爱农 ,王发松 ,杨春海 ,等.箬叶香气成分的研究[ J] .精细化
工 , 2002 , 19(4):201-203.
[ 6] 范成有.香料及其应用[M ] .北京:化学工业出版社 , 1990.31.
[ 7] 朱瑞鸿.合成食用香料手册[ M ] .北京:中国轻工业出版社 ,
1986.1-16.
(上接第 389 页)
表 3 光引发性能测试结果
试样编号 光引发剂 指触干燥时间/ s空气中 隔绝空气
1 Parent Ⅰ 4/O 2/O
2 I rgacu re 907 5/O 2/O
3 产品Ⅰ 7/O 4/O
4 产品Ⅱ 5/O 3/O
注:表中符号 O 表示固化完全。
3.2.3 固化膜性能测试
对空气中灯距为 10 cm 曝光后的 4个试样的固
化膜进行了硬度(铅笔硬度法[ 6])测试 ,结果见表 4 。
表 4 固化膜性能
试样编号 光引发剂 固化膜光泽 固化膜硬度/H
1 Parent Ⅰ 好 6
2 Irgacure 907 好 4
3 产品Ⅰ 好 4
4 产品Ⅱ 好 4
表3 、表 4的测试结果表明 , 4份试样均可在短
时间内固化 ,在隔绝空气条件下 ,由于没有氧的阻聚
作用 ,固化速度更快 。4份试样的固化膜光泽和硬
度均较好。
综上所述 ,作者合成的 2种 α-氨基-1-苯基-1-丙
酮类季铵盐既有良好的水溶性 ,又具有与 Irgacure
907接近的光引发性 。研究证明 ,在具有优良光引
发性能的 α-氨基-1-苯基-1-丙酮类化合物分子中引
入季铵基 ,可以得到性能优良的水溶性光引发剂 。
参考文献:
[ 1] Norman S Allen.Photoinitiators for UV and visible curing of
coatings:mechanisms and properties [ J] .Photochemist ry and
Photobiology A:Chemist ry , 1996 ,(100):101-107.
[ 2] 金林生.紫外光固化涂料的原料发展趋向(Ⅰ)[ J] .现代涂料与
涂装 , 1998 ,(4):29-32.
[ 3] Levene P A.Bromoacetone[ J] .Organic Synthesis , 1964 ,(54):10
-11.
[ 4] Louis F , Rudolf K , Hǜ sler B.Use of aromat ic-aliphatic ketones as
photo sensit izers[ P] .US:4 318 791 , 1982-03-09.
[ 5] Zhao Changkuo , Lin Yiqing , Wang Jindi , et.al.Syn thesis of
w ater soluble photoiniti ators of thioxanthone derivat ives Ⅱ[ J] .
Journal of East China University of S cience and Technology ,
2000 ,26(2):212-214.
[ 6] GB/ T 6739—1996 B ,涂膜铅笔硬度测定法[ S] .
·418· 精 细 化 工 FINE CHEM ICALS 第 20卷