廣玉蘭花香精油的化學(xué)成分及其抗氧化活性研究

蔡桂香，劉應(yīng)煊，胡衛(wèi)兵

(湖北民族學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 恩施 445000)

廣玉蘭(MagnoliagrandifloraL.)為木蘭科、木蘭屬常綠喬木，又稱洋玉蘭、荷花玉蘭。廣玉蘭樹形優(yōu)美，花大清香，抗毒能力較強(qiáng)，可在大氣污染嚴(yán)重地區(qū)栽培，是優(yōu)良的環(huán)保庭院樹。其葉常用于治療外感風(fēng)寒、頭痛鼻塞、脘腹脹痛、嘔吐腹瀉、高血壓、偏頭痛等[1]。廣玉蘭葉及花中含有揮發(fā)油、木蘭花堿等多種化學(xué)成分,對動物有緩慢的降壓作用[2，3]和顯著的抗氧化活性[4]。研究者已對廣玉蘭中化學(xué)成分的提取鑒定[3～7]及其在醫(yī)藥方面的應(yīng)用[8～10]進(jìn)行了報(bào)道，但對廣玉蘭花香精油的化學(xué)成分分析及其抗氧化活性研究報(bào)道很少。作者采用常規(guī)水蒸氣蒸餾法提取廣玉蘭花香精油，用GC-MS聯(lián)用儀對其化學(xué)組成進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步考察了香精油的抗氧化活性，擬為合理利用廣玉蘭資源開發(fā)天然香料香精提供科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料、試劑與儀器

廣玉蘭鮮花于2012年4月采集于湖北民族學(xué)院桂花園校區(qū)，經(jīng)湖北民族學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院王華松副教授鑒定為木蘭科、木蘭屬植物廣玉蘭花。

無水乙醚、無水硫酸鈉、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)，分析純，上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)，分析純，Sigma 公司；實(shí)驗(yàn)用水皆為二次蒸餾水。

6890N型氣相色譜-5975I型質(zhì)譜聯(lián)用儀、色譜柱DB-5毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm),美國Agilent科技有限公司；精密電子天平，瑞士Startorius公司；756型紫外可見分光光度計(jì),上海菁華科技儀器有限公司；水蒸氣蒸餾裝置。

1.2 樣品的制備

取新鮮廣玉蘭花300.0 g 粉碎后置于2 L三頸燒瓶中,加入500 mL蒸餾水,蒸餾4 h，用無水乙醚萃取蒸出液3次，合并萃取液，加入無水硫酸鈉干燥,在冰箱中冷凍過夜。通入高純N2(99.99%)吹干殘余溶劑，得1.2432 g 澄清透明的淺黃色香精油(出油率為0.41%)，于4 ℃存儲。

1.3 GC-MS分析

氣相色譜條件：色譜柱DB-5毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；GC進(jìn)樣口溫度260 ℃，以分流模式進(jìn)樣，分流比1∶20；程序升溫：50 ℃保持5 min，5 ℃·min-1升溫至250 ℃，然后15 ℃·min-1升溫至280 ℃，保持1.5 min；氣質(zhì)聯(lián)用儀接口溫度280 ℃。

質(zhì)譜參數(shù)：電子轟擊(EI)離子源70 eV；電子倍增電壓1256 V；質(zhì)量掃描范圍40～550 u；掃描速率1 scan·s-1。被分離化合物的總離子峰峰面積使用GC-MS聯(lián)用儀的工作站在設(shè)定積分閾值為16.5時積分獲得，用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.4 香精油對有機(jī)自由基DPPH抑制率的測定

通過測定香精油對DPPH 自由基的抑制率來評價其抗氧化性能。分別取0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL的香精油和200 μg·mL-1的BHT用乙醇稀釋至3.0 mL，再加入1.0 mL 0.2 mmol·L-1DPPH乙醇溶液，搖勻后于室溫下避光放置30 min，然后以乙醇為參比，測定反應(yīng)液在525 nm處的吸光度。香精油對DPPH 的抑制率(E)按下式計(jì)算:

式中：A0為未加香精油的DPPH的吸光度；A為DPPH與香精油反應(yīng)后的吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 廣玉蘭花香精油化學(xué)成分分析

香精油的總離子流圖(GC-TIC)見圖1。

圖1 廣玉蘭花香精油的總離子流圖

總離子流圖中各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖，經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索同時與最新標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫NIST08譜庫(1.91×105種化合物)和Wiley275譜庫(3.2×105種化合物)相匹配，對正反匹配度均大于800(最大值為1000)的結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行人工譜圖解析，結(jié)果見表1。

由表1可知，采用GC-MS分析技術(shù)共鑒定出廣玉蘭花香精油中相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.10%的化合物80個，占香精油總量的96.43%，其中相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.00%的化合物22個，占香精油總量的68.48%。廣玉蘭花香精油中相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的化合物是β-古蕓烯，占香精油總量的10.17%，其余主要成分為β-蓽澄茄油烯(8.90%)、β-欖香烯(6.64%)、雅欖藍(lán)烯(5.47%)、苯乙醇(4.20%)、金合歡醇(3.94%)、牻牛兒酮(2.96%)、β-雪松烯(2.85%)、反式橙花叔醇(2.85%)、別香橙烯(2.59%)、紫堇酮(1.95%)、丁香烯(石竹烯)(1.94%)、τ-衣蘭醇(1.83%)、異杜松烯(1.81%)、杜松醇(1.77%)、香茅醇(1.59%)、α-欖香烯(1.34%)、金合歡烯(1.27%)、正十六酸(1.12%)，氧化石竹烯(1.10%)、杜松腦(1.10%)、長松香芹酮(1.09%)，這些化合物是廣玉蘭花主要的賦香成分。從鑒定出的化學(xué)成分的類別上看，萜類及其衍生物是最主要的成分，其相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)占香精油總量的70%以上。

β-古蕓烯主要存在于煙葉中，具有抗炎鎮(zhèn)痛及清熱解表之功效，對大腸桿菌有較強(qiáng)的抑制作用；β-欖香烯廣泛用于腫瘤的臨床治療，其臨床應(yīng)用已有廣泛研究[11～14]；牻牛兒酮具有一定的鎮(zhèn)咳、平喘作用；丁香烯(石竹烯)為國家批準(zhǔn)食用香料，是高級香精成分，可作為化妝品、香水、香皂的重要原料[15]；金合歡醇兼具青草香、花香并伴有香脂香氣；苯乙醇具有柔和、愉快而持久的玫瑰香氣；反式橙花叔醇具有柔和花香，兼具玫瑰、百合香氣；葉醇具有強(qiáng)烈的新鮮葉草香氣，屬清香型名貴香料；沉香醇香型類似于檸檬及熏衣草；4-松油醇屬單環(huán)單萜烯醇，具有紫丁香花的香氣[16]；柏木烯醇具膏香香氣，留香持久，氣味濃烈。此外，雪松烯、別香橙烯、異杜松烯、藍(lán)桉醇、杜松醇、苯甲醇、苯乙醛、乙酸桃金娘烯酯、乙酸龍腦酯等也廣泛用于香精香料和醫(yī)藥工業(yè)中。

2.2 廣玉蘭花香精油對DPPH的抑制率(圖2)

圖2 香精油對DPPH的抑制率

表1 廣玉蘭花香精油的化學(xué)組成

由圖2可知，隨著香精油加入量的增加，其對DPPH的抑制率上升，均高于相同體積200 μg·mL-1BHT的DPPH抑制率；當(dāng)香精油加入量為0.6 mL 時，對DPPH的抑制率達(dá)到90%以上,說明香精油中的抗氧化物質(zhì)提供氫離子給DPPH自由基的能力更強(qiáng)，香精油具有良好的抗氧化活性。

3 結(jié)論

采用GC-MS分析技術(shù)對廣玉蘭花香精油進(jìn)行了分離和鑒定，共鑒定出80個相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.10%的化合物，占香精油總量的96.43%。相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的有β-古蕓烯(10.17%)、β-蓽澄茄油烯(8.90%)、β-欖香烯(6.64%)、雅欖藍(lán)烯(5.47%)、苯乙醇(4.20%)、金合歡醇(3.94%)、牻牛兒酮(2.96%)、β-雪松烯(2.85%)、反式橙花叔醇(2.85%)、別香橙烯(2.59%)、紫堇酮(1.95%)、丁香烯(石竹烯)(1.94%)、τ-衣蘭醇(1.83%)、異杜松烯(1.81%)、杜松醇(1.77%)、香茅醇(1.59%)、α-欖香烯(1.34%)、金合歡烯(1.27%)、正十六酸(1.12%)、氧化石竹烯(1.10%)、杜松腦(1.10%)、長松香芹酮(1.09%)，這些化合物是廣玉蘭花主要的賦香成分。其中β-古蕓烯、β-欖香烯、牻牛兒酮等藥用成分的存在表明廣玉蘭花香精油具有一定的藥用價值。此外，廣玉蘭花香精油具有較好的抗氧化作用，其抗氧化活性隨著濃度的增大而增強(qiáng)。

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