東北連翹鮮花精油的GC-MS分析

安旆其， 王海英， 曹旭東， 杜思琪， 張 璐

(東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

·研究報告——生物質(zhì)活性成分·

東北連翹鮮花精油的GC-MS分析

安旆其， 王海英*， 曹旭東， 杜思琪， 張 璐

(東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

采用同時蒸餾萃取(SDE)法提取東北連翹鮮花精油，氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)分析精油的化學(xué)組分，考察不同溶劑對結(jié)果的影響。結(jié)果表明，SDE石油醚萃取得到的東北連翹鮮花精油得率為0.69%，鑒定得到28種成分，GC含量最高的化合物為二十五烷(28.65%)，其次是Z-9-二十三烯(27.82%)。SDE正己烷萃取得到的東北連翹鮮花精油得率為0.81%，鑒定得到44種成分，GC含量最高的化合物為Z-9-二十三烯(47.16%)，其他香料化合物如肉豆蔻醛(0.97%)、石竹烯(0.05%)等。兩種精油的共有成分Z-9-二十三烯可用作家蠅性引誘劑。

東北連翹；鮮花精油；同時蒸餾萃??；石油醚；正己烷；GC-MS分析

木犀科連翹屬植物約11種，除1種產(chǎn)歐洲東南部外，主產(chǎn)亞洲東部，我國現(xiàn)有7種， 1變型，其中1種系栽培。連翹(Forsythiasuspensa(Thunb.)Vahl)果實可入藥[1-2]，其中連翹苷是主要活性成分之一[3-5]，此外，連翹果殼含連翹酚、齊墩果酸、樺木酸、連翹苷等，種子含三萜皂苷、揮發(fā)油，枝、葉含連翹苷，花含蘆丁等活性成分[6-7]。已有的文獻(xiàn)報道中對連翹精油的抑菌活性、抗氧化活性、熱穩(wěn)定性以及pH值對連翹精油抑菌活性的影響研究較多[8-10]。顧仁勇等[9]的研究結(jié)果表明超臨界CO2萃取法得到的連翹精油具有較好的抑菌和抗氧化活性，抑菌活性隨pH值的降低而增強，121 ℃加熱處理15 min對連翹精油的抑菌活性無明顯影響。同時蒸餾萃取(SDE)法是由Linkens和Nickerson于1966年最早使用的，它將樣品的水蒸氣蒸餾和對餾分的溶劑萃取兩個步驟合二為一，相比于傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾法，操作步驟簡單，對樣品微量成分提取效率高，是目前較為有效的一種精油樣品全組分分離方法[11]。東北連翹(ForsythiamandschuricaUyeki)，落葉灌木，花黃色，先葉開放，花清香[12-13]，是東北地區(qū)常見的園林栽培觀賞植物之一[14-15]，常見于邊坡綠化，病蟲害少[16-17]。目前對其精油的化學(xué)成分及生物活性的研究較少。石油醚是提取芳香植物精油比較常用的溶劑之一，正己烷是提取植物天然產(chǎn)物比較常用的溶劑之一，本研究采用同時蒸餾石油醚和正己烷溶劑萃取法提取東北連翹鮮花精油，并對精油進行氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析，旨在為東北連翹鮮花精油的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 實 驗

1.1 材料、試劑和儀器

東北連翹鮮花，2015年4月采自東北林業(yè)大學(xué)校園，經(jīng)鑒定為木犀科連翹屬東北連翹(ForsythiamandschuricaUyeki)的花，整朵鮮花直接用于精油提取。石油醚、正己烷，天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠生產(chǎn)，均為分析純；甲醇，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)，色譜純。同時蒸餾萃取(SDE)裝置(定制)；DK-S12型電熱恒溫水浴鍋，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；7890A-7000B型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司。

1.2 精油的提取

采用同時蒸餾萃取(SDE)裝置提取東北連翹鮮花精油，溶劑分別用石油醚和正己烷。取100 g東北連翹鮮花，置于圓底燒瓶中，向圓底燒瓶中加入300 mL的蒸餾水，將該燒瓶放在同時蒸餾萃取裝置左邊的電熱套里；再將另一只圓底燒瓶里裝入100 mL石油醚或正己烷溶劑放在同時蒸餾萃取裝置右邊的水浴鍋里。擰好裝置的旋塞，密封好接口。打開冷凝水，左邊電熱套加熱使蒸餾水保持沸騰，右邊在裝有約5 000 mL蒸餾水且蓋過裝有100 mL石油醚或正己烷溶劑燒瓶中液體的水浴鍋(水浴鍋容積8 000 mL)85 ℃水浴加熱，保證石油醚或正己烷溶劑呈氣體狀態(tài)。左邊水蒸氣蒸餾產(chǎn)生的攜帶東北連翹鮮花精油的蒸汽與右邊石油醚或正己烷氣體在同時蒸餾萃取裝置中間萃取，同時蒸餾萃取3 h。把得到的混合物轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，靜置，分離水相和石油醚或正己烷有機相。將分液得到溶解東北連翹鮮花精油的石油醚或正己烷提取物，旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)除去石油醚或正己烷溶劑。最后稱量所得精油質(zhì)量，計算得率。

1.3 精油的GC-MS分析

用甲醇將不同溶劑同時蒸餾萃取的東北連翹鮮花精油配制成10 mg/L的甲醇溶液，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分別對試樣進行GC-MS分析。色譜分析條件：色譜柱為HP-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；檢測器為FID檢測器；初始溫度40 ℃(保持2 min)，以10 ℃/min的升溫速率升到280 ℃(保持2 min)。進樣口溫度250 ℃，進樣量1.0 μL，不分流，氦氣載氣，流速1 mL/min。質(zhì)譜分析條件：EI電離源，接口溫度280 ℃，離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV，掃描范圍：30～500 u。

2 結(jié)果與分析

2.1 SDE石油醚萃取東北連翹鮮花精油的GC-MS分析

東北連翹鮮花經(jīng)SDE石油醚萃取的精油經(jīng)GC-MS分析，得到的總離子流圖見圖1。

圖1 SDE石油醚萃取東北連翹鮮花精油的總離子流圖

精油為淡黃色透明液體，得率為0.69%。精油樣品共鑒定出28種化合物，總GC含量為86.69%，通過面積歸一化法計算出各組分的GC含量，分析結(jié)果如表1所示。

表1 SDE石油醚萃取東北連翹鮮花精油的GC-MS分析

從表1可知，SDE石油醚萃取東北連翹鮮花精油主要由烷烴類(GC含量54.95%，下同)、烯烴類(28.22%)、酯類(0.54%)、酚類(0.36%)、醇類(1.95%)、氧化物類(0.29%)、稠環(huán)芳香烴(0.22%)、吲哚類(0.16%)等化合物組成。其中，GC含量最高的化合物是二十五烷(28.65%)，其次是Z-9-二十三烯(27.82%)。

2.2 SDE正己烷萃取東北連翹鮮花精油的GC-MS分析

4月采集的東北連翹鮮花經(jīng)SDE正己烷萃取的精油為淡黃色透明液體，得率為0.81%。所得精油按1.3節(jié)中的條件進行GC-MS分析，精油樣品的總離子流圖如圖2所示，共鑒定出44種化合物，總GC含量為99.22%，通過面積歸一化法計算出各組分的GC含量，分析結(jié)果如表2所示。

圖2 SDE正己烷萃取東北連翹鮮花精油的總離子流圖

表2 SDE正己烷萃取東北連翹鮮花精油的GC-MS分析

從表2可知，SDE正己烷萃取東北連翹鮮花精油主要由烯烴類(47.22%)、烷烴類(46.25%)、酯類(2.09%)、醛類(1.83%)、醇類(1.10%)、萜烯類(0.29%)、酮類(0.27%)、醚類(0.11%)、酸類(0.06%)等化合物組成。其中，GC含量最高的化合物是Z-9-二十三烯(47.16%)，其次是二十五烷(35.05%)。

2.3 兩種溶劑萃取精油的成分比較及應(yīng)用

芳香植物精油是天然的抑菌劑、抗氧化劑、殺蟲劑等[18-21]。從表1可知，SDE石油醚萃取東北連翹鮮花精油中含有具有芳香氣味的化合物，如trans-芳樟醇氧化物(0.29%)、1-芐基吲哚(0.16%)、2,4-二叔丁基苯酚(0.36%)等。從表2可知，SDE正己烷萃取東北連翹鮮花精油中含有具有芳香氣味的化合物，如肉豆蔻醛(0.97%)、石竹烯(0.05%)、長葉烯(0.17%)、cis-羅漢柏烯(0.07%)等，其中，肉豆蔻醛和石竹烯為常見的香料化合物。肉豆蔻醛天然存在于金橘皮、黃瓜、生姜、花生、啤酒花精油中，具有脂肪香、蠟香、牛奶香、奶油香、魚香、果香。石竹烯天然存在于檸檬、圓柚、肉豆蔻、胡椒、覆盆子、黑加侖、肉桂葉、丁香葉精油中，具有辛香、木香、柑橘香、樟腦香[22]。兩種溶劑萃取精油的共有化合物15種，分別為Z-9-二十三烯、二十五烷、二十一烷、三十一烷、3-甲基-5-丙基-壬烷、2,7,10-三甲基-十二烷、2,6,10,15-四甲基-十七烷、六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基環(huán)六硅氧烷、十四甲基環(huán)七硅氧烷、十六甲基環(huán)八硅氧烷、甲酸異冰片酯、棕櫚酸甲酯。正己烷溶劑是同時蒸餾萃取法得到的東北連翹鮮花精油較好的溶劑，其萃取的精油中總GC含量99.22%的化合物可被鑒定，高于石油醚溶劑(總GC含量86.69%的化合物可被鑒定)。且共有活性成分Z-9-二十三烯(正己烷萃取得到的GC含量47.16%，高于石油醚萃取得到的GC含量27.82%)，為家蠅性引誘劑[23]，有望開發(fā)為環(huán)境友好型殺蟲劑。

3 結(jié) 論

3.1 采用同時蒸餾萃取(SDE)法提取東北連翹鮮花精油，GC-MS分析精油的化學(xué)成分，考察不同溶劑萃取對結(jié)果的影響。結(jié)果表明，SDE石油醚萃取得到的東北連翹鮮花精油得率0.69%，鑒定得到28種成分，GC含量最高的化合物為二十五烷(28.65%)，其次是Z-9-二十三烯(27.82%)。SDE正己烷萃取得到的東北連翹鮮花精油得率0.81%，鑒定得到44種成分，GC含量最高的化合物為Z-9-二十三烯(47.16%)，其中，肉豆蔻醛、石竹烯為常見的香料化合物。

3.2 兩種溶劑萃取的精油共有化合物15種，正己烷是同時蒸餾萃取東北連翹鮮花精油較好的溶劑。共有成分Z-9-二十三烯可用作家蠅性引誘劑，在環(huán)境友好型殺蟲劑領(lǐng)域具有潛在開發(fā)價值。

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GC-MS Analysis of Essential Oil ofForsythiamandschuricaUyeki Fresh Flowers

AN Pei-qi, WANG Hai-ying, CAO Xu-dong, DU Si-qi, ZHANG Lu

(College of Forestry,Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)

Essential oils ofForsythiamandschuricaUyeki fresh flowers were extracted by simultaneous distillation extraction(SDE) method. Chemical composition of essential oils were analysized by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). The effects of different solvents on the results were studied. The results showed that the yield of essential oil ofF.mandschuricaUyeki fresh flower extracted by SDE light petroleum method was 0.69%. 28 components were identified from it. The highest GC content compound was pentacosane(28.65%), and the second wasZ-9-tricosene(27.82%). The yield of essential oil ofF.mandschuricaUyeki fresh flower extracted by SDE hexane method was 0.81%. 44 components were identified from it. The highest GC content compounds wasZ-9-tricosene(47.16%). TheZ-9-tricosene was housefly sex attractant, and other aromatic compounds were myristic aldehyde(0.97%), caryophyllene(0.05%), etc.

ForsythiamandschuricaUyeki;fresh flower essential oil;simultaneous distillation extraction;light petroleum;hexane;GC-MS analysis

10.3969/j.issn.1673-5854.2015.06.007

2015- 07- 28

國家級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目(201510225072)；黑龍江省自然科學(xué)基金項目(C201411)

安旆其(1993—)，女，內(nèi)蒙古包頭人，本科生，主要從事植物資源開發(fā)利用研究

*通訊作者：王海英，副教授，碩士生導(dǎo)師，博士，主要從事植物資源化學(xué)，木醋液、精油、纖維素等林下經(jīng)濟資源利用研究；E-mail:haiyingwang908@126.com。

TQ35;TQ651;Q946.85

A

1673-5854(2015)06- 0031- 06