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水蒸气蒸馏与超临界CO_2萃取香胶木叶挥发油化学成分的GC-MS分析



全 文 :[收稿日期] 20101102(002)
[通讯作者] * 周燕园,副教授,硕士,从事药物、天然药物、中
药及民族药的质量与成分分析及药理活性研究,
Tel:0773-5891880,E-mail:zhou-yanyuan@ 163. com
水蒸气蒸馏与超临界 CO2 萃取香胶木叶
挥发油化学成分的 GC-MS分析
周燕园 *
(桂林医学院,广西 桂林 541004)
[摘要] 目的:考察水蒸气蒸馏法(SD)和超临界萃取法(SFE-CO2)得到的香胶木叶挥发油化学成分差别。方法:用 GC-
MS 对香胶木叶挥发油进行测定,并用色谱峰面积归一化法测定各成分的相对百分含量。结果:SD 获得挥发油中分离出 33 个
峰,鉴定了其中 19 个组分,占提取物总量的 71. 94%,其中的主要成分是叶醇(43. 90%) ,青叶醛(7. 42%) ,2,4-二叔丁基苯酚
(4. 80%)等。SFE-CO2 获得的挥发油中分离出 55 个峰,鉴定了其中 33 个组分,占提取物总量的 81. 51%,其中的主要成分是
角鲨烯(11. 85%) ,桉油精(9. 95%) ,(+)-α-松油醇(5. 34%)等。结论:两种提取方法得到的香胶木叶挥发油组分与相对含
量差别较大,该实验结果为了解其挥发性成分及进一步开发应用提供了依据。
[关键词] 香胶木;超临界二氧化碳萃取;水蒸气蒸馏;气相色谱-质谱
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2012)02-0116-03
Chemical Constituents in Essential Oil from Litsea glutinosa
by Steam Distillation and SFE-CO2 by GC-MS
ZHOU Yan-yuan*
(Guilin Medical University,Guilin,541004,China)
[Abstract] Objective:To compare chemical constituents of the essential oil of Litsea glutinosa (Lour.)C.
B. Rob. were extracted by steam distillation (SD)and supercritical-CO2 fluid extraction (SFE-CO2). Method:
The chemical components of the essential oil were separated and identified by GC-MS,Their relative contents were
determined by normalization of peak area. Result:In essential oil extracted by SD 33 peak were separated and 19
of them were identified representing 71. 94% of the total contents. The volatile constituents were mainly the (Z)-3-
Hexen-1-ol (43. 90%) ,(E)-2-Hexenal (7. 42%) ,2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-Phenol (4. 80%). In essential
oil extracted by SFE-CO2 55 peak were separated and 33 of them were identified representing 81. 51% of the total
contents. The volatile constituents were mainly the squalene (11. 85%) ,eucalyptol (9. 95%) ,(+ )-. alpha. -
Terpineol (5. 34%). Conclusion:The constituents of essential oils extracted by SFE-CO2were different from that of
extraction by SD. The result provided evidence for understanding the constituents of essential oils and explitation of
Litsea glutinosa (Lour.)C. B. Rob.
[Key words] Litsea glutinosa ;SFE-CO2;SD;GC-MS
香胶木系樟科木姜子属植物潺槁树,别名大疳
根、潺槁木姜、山胶木、青桐胶、野果木、牛耳枫、山加
龙、三苦花等,主要分布于广西、广东、福建、云南等
地,具有拔毒生肌止血,消肿止痛的功效,主治疮疖
痈肿,跌打损伤,外伤出血等症[1]。广西民间用于
治疗泄泻,跌打损伤,腮腺炎等。据有关文献报
道[2-3],已从其植物潺槁树中分离得到介子酸、对羟
基桂皮酸和 α-苯基肉桂酸 3 种单体化合物,本实验
采用水蒸气蒸馏法(SD)和超临界流体萃取法
(SFE-CO2)提取香胶木叶挥发油,用气相色谱-质谱
联用技术分离并鉴定了挥发油的化学成分,为香胶
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第 18 卷第 2 期
2012 年 1 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 2
Jan.,2012
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2012.02.048
木的综合开发利用提供实验依据。
1 材料
1. 1 仪器 HL-(5 + 1)/50Mpa-Ⅱ AQ 型超临界
CO2 流体萃取仪(杭州华黎公司) ,Agilent5973N-
6890 气相色谱质谱联用仪(美国,agilent) ,高速中
药粉碎机(武义县屹立工具有限公司) ,BP211D 电
子分析天平(德国,Sartorius) ,高速微量离心机
(LG16-W,北京医用离心机厂)
1. 2 药材 香胶木叶采自广西南宁市高峰林场,经
广西中医学院刘寿养副教授鉴定为樟科木姜子属植
物潺槁树 Litsea glutinosa (Lour.)C. B. Rob. 的叶。
样品经自然阴干备用。
2 挥发油成分的提取
2. 1 水蒸气蒸馏法提取 根据《中国药典》2005 年
版附录 XD 挥发油测定法[7],将自然阴干的的香胶
木叶样品粉碎过一号筛,称取 150 g 置于2 000 mL
圆底烧瓶中,加水1 500 mL,加入沸石,提取香胶木
叶的挥发油,得淡黄色的油液,出油率为 0. 15%。
2. 2 超临界 CO2 法萃取 将粉碎过一号筛的 100 g
香胶木叶装入萃取罐内,超临界二氧化碳萃取。萃
取釜压力 25 MPa,温度 50 ℃,流量 10. 2 kg·h-1;分
离釜 1 压力 4. 5 MPa,温度 43 ℃;分离釜 2 压力 5. 5
MPa,温度 35 ℃,萃取时间为 60 min,收集提取物称
重,得黄褐色油状物0. 555 9 g,萃取率为 0. 56 %。
将上述 2 份样品分别加重蒸乙醚溶解并稀释,
用无水硫酸钠除去水分,离心后取上清液注入气质
联用仪进行分析。
3 GC-MS 分析条件
3. 1 SD 法气相色谱条件 HP-5MS 毛细管柱(30
m × 0. 25 mm,0. 25 μm) ;柱温初始温度 50 ℃保持
4 min,以 2 ℃·min - 1升至 55 ℃,保持 0 min,最后以
8 ℃·min - 1升至 230 ℃,保持 3 min;溶剂延迟 3. 0
min;进样口温度为 250 ℃;载气为高纯 He;载气流
量为 0. 8 mL·min - 1;进样量 2 μL;无分流比。
3. 2 SFE-CO2 法气相色谱条件 HP-5MS 毛细管柱
(30 m × 0. 25 mm,0. 25 μm) ;柱温初始温度 70 ℃
保持 3 min,以 3 ℃·min - 1升至 90 ℃,保持 8 min,再
以 3 ℃·min - 1升至 120 ℃,保持 8 min,再以 3 ℃·
min - 1升至 180 ℃,保持 3 min;再以 3 ℃·min - 1升至
230 ℃,保持 3 min,最后以 3 ℃·min - 1升至 270 ℃,
保持 4 min,溶剂延迟 3. 0 min,进样口温度为 250
℃,载气为高纯 He,载气流量为 0. 8 mL·min - 1,进
样量 2 μL,无分流比。
3. 3 质谱条件 质谱接口温度 280 ℃,电离方式
EI,电子能量 70 eV,离子源温度 230 ℃,四极杆温度
150 ℃;倍增器电压 1 247 V,扫描范围 m / z 45 ~
550;扫描间歇 2. 94 次 /秒。
4 结果
分别按分析条件进样,得香胶木叶挥发油的总
离子流图。所得色谱和质谱信息经数据处理系统与
谱库(Nist02. 1,Wiley275. 1)自动检索、人工检索和
解析,鉴定出匹配度达 80% 以上的化合物,分析结
果见表 1。由表 1 可知 SD 法鉴定出的化合物有 19
个,占挥发油总量的 71. 94%。SFE-CO2 法鉴定出
的成分有 33 个,占挥发油总量的 81. 51%。
5 讨论
上述实验结果表明,用 SD 和 SFE-CO2 2 种方法
提取香胶木叶挥发性成分,所得化学成分相差较大。
SD 法鉴定出的化合物有 19 个,占挥发油总量的
71. 94%,其中的主要成分是叶醇(43. 90%) ,青叶
醛(7. 42%) ,2,4-二叔丁基苯酚(4. 80%)等。SFE-
CO2 法鉴定出的成分有 33 个,占挥发油总量的
81. 51%,其中的主要成分是角鲨烯(11. 85%) ,桉
油精(9. 95%) ,(+)-α-松油醇(5. 34%)等。SD 法
是经典的挥发油提取方法,得到的成分较真实的反
应了挥发油成分,而 SFE 方法利用的原理是二氧化
碳在超临界状态下的液态形式对脂溶性强的成分进
行提取,得到的为脂溶性成分。
SD 法提取的香胶木叶挥发油中主要化学成分
为赋香类成分:叶醇(43. 90%) ,含量较高,是重要
的醇类香料,应用于香精配方,调合精油,化妆品及
食品香料中。可见 SD 法适合于香胶木叶中叶醇的
提取,该法具有提取率高、产品纯度好、流程简单、工
艺稳定的特点。SFE-CO2 法提取的香胶木叶挥发油
中主要化学成分为萜类化合物,其中包括角鲨烯、桉
油精、(+)-α-松油醇、植醇、冰片、石竹烯、(-)-4-萜
品醇、薁类、Z-β-松油醇等,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,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。
本试验对同一批次的香胶木叶药材进行研究,
可为了解其挥发性成分提供一定依据,为综合开发
利用这一广西民间常用中草药打下基础。
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周燕园:水蒸气蒸馏与超临界 CO2 萃取香胶木叶挥发油化学成分的 GC-MS 分析
表 1 SD 法与 SFE-CO2 法提取香胶木叶挥发油化学成分分析结果
序号 化合物名称 分子式
相对分子
质量
相对含量 /%
水蒸气 超临界
1 2-hexenal,(E)-青叶醛 C6 H10 O 98 7. 42 -
2 3-hexen-1-ol,(Z)-叶醇 C6 H12 O 100 43. 90 -
3 2-hexen-1-ol,(E)-(E)-2-己烯-1-醇 C6 H12 O 100 3. 47 -
4 eucalyptol 桉油精 C10 H18 O 154 - 9. 95
5 terpineol,Z-. beta. -Z-β-松油醇 C10 H18 O 154 - 0. 32
6 fenchol,exo-外-葑醇 C10 H18 O 154 - 0. 96
7 octane,3,3-dimethyl-3,3-二甲基辛烷 C12 H26 170 0. 79 -
8 undecane,4,7-dimethyl-4,7-二甲基十一烷 C13 H28 184 0. 81 -
9 borneol 冰片 C10 H18 O 154 - 4. 71
10 3-cyclohexen-1-ol,4-methyl-1-(1-methylethyl)-,(R)-(-)-4-萜品醇 C10 H18 O 154 - 2. 42
11 (+)-. alpha. -terpineol (+)-α-松油醇 C10 H18 O 226 0. 57 0. 82
12 hexadecane 十六烷 C16 H34 226 0. 57 0. 82
13 undecane,4,8-dimethyl-4,8-二甲基十一烷 C13 H28 184 0. 47 -
14 undecane,4,6-dimethyl-4,6-二甲基十一烷 C13 H28 184 0. 47 0. 23
15 undecane,4,7-dimethyl-4,7-二甲基十一烷 C13 H28 184 0. 75 -
16 decane,2-methyl-2-甲基癸烷 C11 H24 156 0. 65 -
17 heptadecane 十七烷 C17 H36 240 0. 65 -
18 tetradecane 十四烷 C14 H30 198 1. 08 -
19 propanal,2-methyl-3-phenyl-2-甲基-3-苯基丙醛 C10 H12 O 148 - 1. 74
20 undecane 十一烷 C11 H24 156 0. 76 2. 21
21 3-cyclohexene-1-methanol,. alpha.,. alpha.,4-trimethyl-,acetate 乙酸松油酯 C12 H20 O2 196 - 3. 49
22 caryophyllene 石竹烯 C15 H24 204 - 3. 40
23 pentadecane 十五烷 C15 H32 212 0. 48 1. 30
24 phenol,2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-2,4-二叔丁基苯酚 C14 H22 O 206 4. 80 5. 28
25 1H-cycloprop[e] azulen-7-ol,decahydro-1,1,7-trimethyl-4-methylene-,[1ar-(1a.
alpha.,4a. alpha.,7. beta.,7a. beta.,7b. alpha.) ]
C15 H24 204 - 1. 82
1aR-(1aα,4aα,7β,7aβ,7bα) ]-十氢-1,1,7-三甲基-4-甲烯基-1H-环丙基[e]薁
26 asarone,. alpha. -α-细辛醚 C12 H16 O3 208 - 0. 49
27 triacontane 三十烷 C30 H62 422 - 0. 88
28 docosane 二十二烷 C22 H46 310 2. 21 3. 06
29 heneicosane 二十一烷 C21 H44 296 0. 94 1. 89
30 tetratetracontane 四十四烷 C44 H90 619 - 0. 22
31 hexatriacontane 三十六烷 C36 H74 506 1. 24 -
32 heptacosane 二十七烷 C27 H56 380 0. 48 -
33 benzaldehyde,2,4,5-trimethoxy-2,4,5-三甲氧基苯甲醛 C10 H12 O4 196 - 0. 63
34 2-propenoic cid,3-(4-methoxyphenyl)-,ethyl ester 甲氧基肉桂酸乙酯 C12 H14 O3 206 - 1. 89
35 tetradecanoic acid 十四酸 C14 H28 O2 228 - 0. 31
36 dotriacontane 三十二烷 C26 H66 450 - 0. 64
37 hexacosane 二十六烷 C26 H54 366 - 1. 29
38 hexadecanoic acid,ethyl ester 十六酸乙酯 C18 H26 O2 284 - 0. 77
39 phytol 植醇 C20 H40 O 296 - 4. 79
40 linoleic acid ethyl ester 亚油酸乙酯 C20 H36 O2 308 - 0. 49
41 9-octadecenamide,(Z)油酸酰胺 C18 H35 NO 281 - 1. 49
42 matricarin 母菊内酯酮 C17 H20 O5 304 - 0. 59
43 squalene 角鲨烯 C30 H50 410 - 11. 85
44 furan,2,5-bis (3,4-dimethoxyphenyl)tetrahydro-3,4-dimethyl-,[2R-(2. alpha.,
3. beta.,4. beta.,5. alpha.) ]-[2R-(2α,3β,4β,5α) ]-3,4-二甲基-2,5-二(3,4-二甲氧
基苯基)四氢呋喃
C29 H60 409 - 2. 11
45 nonacosane 二十九烷 C29 H60 409 - 2. 11
[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].第三卷 . 上海:上海科学技术出版社,1999:76.
[2] 王雪,王先坤 . 香胶木化学成份研究[J]. 黔南民族医
专学报 . 1997,10(2) :9.
[3] 文洁,周法兴 . 潺槁树的化学成分研究[J]. 中药材 .
1997,20(4) :191.
[责任编辑 蔡仲德]
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第 18 卷第 2 期
2012 年 1 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 2
Jan.,2012