紫丁香精油的多相同時(shí)蒸餾萃取及GC-MS分析

王海英，魏國(guó)英，劉志明，段曉玲

(東北林業(yè)大學(xué) 1.林學(xué)院；2. 材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150040)

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紫丁香精油的多相同時(shí)蒸餾萃取及GC-MS分析

王海英1，魏國(guó)英1，劉志明2，段曉玲1

(東北林業(yè)大學(xué) 1.林學(xué)院；2. 材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150040)

摘要采用多相同時(shí)蒸餾萃取(SDE)法分別提取紫丁香鮮花和鮮葉精油，通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法分別分析其揮發(fā)性化學(xué)成分，研究了紫丁香鮮葉精油的季節(jié)動(dòng)態(tài)。研究結(jié)果表明紫丁香鮮花精油GC含量最高的成分是乙酸丁酯(56.38%)。7月采集的紫丁香鮮葉精油得率最高，7月采集的紫丁香鮮葉精油GC含量最高的成分是甲苯(47.52%)。紫丁香鮮花精油和7月采集的紫丁香鮮葉精油均含有萘，萘是農(nóng)藥中間體。

關(guān)鍵詞紫丁香；精油；揮發(fā)性化學(xué)成分

萜烯類(lèi)化合物是植物精油的特征成分，單萜烯類(lèi)的衍生物具有殺蟲(chóng)活性，植物精油常用作殺蟲(chóng)劑、抑菌劑、抗氧化劑等[1]。木犀科(Oleaceae)丁香屬紫丁香(Syringa oblata)為北方庭院栽培的主要觀賞植物之一，紫丁香(S. oblata)花冠紫色，花可提精油，嫩葉可代茶[2-3]。丁香花為哈爾濱市市花，是我國(guó)傳統(tǒng)名花，廣義的丁香花是指丁香屬的所有種類(lèi)，丁香屬植物已成為歐美、亞洲園林中不可缺少的著名花木[3]。唐培宇等[4]利用超臨界CO2流體萃取(SFE)得到淡黃色紫丁香花浸膏，分子蒸餾(MD)法精制得到紫丁香花精油透明液體。楊虹等[5]采用水蒸氣蒸餾法提取風(fēng)干的紫丁香果和葉精油，分別得到淡黃色和無(wú)色透明液體。張文靜等[6]采用多相同時(shí)蒸餾萃取法提取紫丁香花瓣精油，提取得率0.079%。回瑞華等[7]研究結(jié)果表明多相同時(shí)蒸餾萃取法提取效率高，紫丁香花精油的香味濃郁綿長(zhǎng)與高級(jí)烷烴的存在有關(guān)。本項(xiàng)研究采用多相同時(shí)蒸餾萃取(SDE)法提取紫丁香花和葉精油，通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法分析其揮發(fā)性化學(xué)成分，同時(shí)研究其葉精油的季節(jié)動(dòng)態(tài)，為紫丁香精油的殺蟲(chóng)等生物活性的研究以及與木醋液復(fù)配紫丁香精油的開(kāi)發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

采集植物經(jīng)鑒定為木犀科(Oleaceae)丁香屬(Syringa)紫丁香(Syringa oblata)。紫丁香花，2014年5月采自東北林業(yè)大學(xué)校園。紫丁香葉，分別在2014年5月、6月、7月、9月、10月采自東北林業(yè)大學(xué)校園。

1.2方法

1.2.1紫丁香精油的提取

采用多相同時(shí)蒸餾萃取(SDE)裝置分別提取紫丁香鮮花和鮮葉精油。用分析天平稱(chēng)取采集好的樣品，將樣品放入1 000mL物料瓶中，并加入1L的蒸餾水。組裝好多相同時(shí)蒸餾萃取裝置，物料瓶位于左側(cè)，用電熱套加熱。在多相同時(shí)蒸餾萃取裝置另一側(cè)的圓底燒瓶中加入100mL石油醚，并加入適量沸石，85 ℃油浴加熱。打開(kāi)冷凝裝置，多相同時(shí)蒸餾萃取4h。得到樣品精油和石油醚以及水的混合物，利用分液漏斗除去水相，然后旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)除去石油醚溶劑。最后稱(chēng)量所得精油質(zhì)量，計(jì)算得率。

1.2.2紫丁香精油的GC-MS分析

用甲醇(色譜純)將紫丁香鮮花或鮮葉精油配制成10μg/mL的甲醇溶液，利用7890A-7000B型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司)分別對(duì)試樣進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析。

色譜分析條件：色譜柱為HP-5MS毛細(xì)管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；檢測(cè)器為FID檢測(cè)器；初始溫度40 ℃(保持2min)，以10 ℃/min的升溫速度升到280 ℃(保持2min)。進(jìn)樣口溫度250 ℃，進(jìn)樣量1.0μL，不分流，氦氣載氣，流速1mL/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70eV，掃描范圍：30～500u。

2結(jié)果與分析

2.1紫丁香鮮花精油的GC-MS分析

5月采集的紫丁香鮮花精油為淡黃色透明液體，得率為0.77%。所得精油按1.2.2條件進(jìn)行GC-MS分析，共鑒定出17種化合物，通過(guò)面積歸一化法計(jì)算出各組分的GC含量，分析結(jié)果如表1所示。

表1 紫丁香鮮花精油的主要揮發(fā)性化學(xué)成分分析

從表1可知，紫丁香花精油主要由酯類(lèi)、烷烴類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)等化合物組成，GC含量最高的化合物是乙酸丁酯(56.38%)，GC含量較高的化合物是十一烷(22.67%)、3-(2-甲氧基-乙氧基-甲氧基)-2-甲基-1-戊醇(4.71%)、2-乙基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醇(3.07%)、丙酸丁酯(0.16%)等。精油得率、GC含量最高的化合物與張文靜等[6]研究結(jié)果有差異，主要是由于原料樣品(花瓣、花)、產(chǎn)地(北京、哈爾濱)、提取溶劑(乙醚、石油醚)、提取時(shí)間(5h、4h)、GC-MS分析條件等差異引起的。乙酸丁酯具有強(qiáng)烈的生梨、香蕉樣水果香氣，留香短暫，擴(kuò)散力強(qiáng)。具有先辣后甜、類(lèi)似菠蘿的味道。丙酸丁酯具有甜的果香，特有的土壤香、蘑菇香以及杏子、香蕉樣味道[8]。

2.2紫丁香鮮葉精油的GC-MS分析

所得精油按1.2.2條件進(jìn)行GC-MS分析，通過(guò)面積歸一化法計(jì)算出各組分的GC含量，分析結(jié)果分別如表2～6所示。

表2紫丁香鮮葉(5月)精油的主要揮發(fā)性化學(xué)成分分析

從表2可知，17種化合物中GC含量從高到低為十一烷(36.56%)，十二甲基環(huán)六硅氧烷(13.57%)，十四甲基環(huán)七硅氧烷(12.91%)，十六甲基環(huán)八硅氧烷(5.64%)等。

表3　紫丁香鮮葉(6月)精油的主要揮發(fā)性化學(xué)成分分析

從表3可知，20種化合物中GC含量從高到低為十一烷(34.29%)，十四甲基環(huán)七硅氧烷(12.05%)，十二甲基環(huán)六硅氧烷(8.82%)，十八甲基環(huán)九硅氧烷(5.14%)，3-(2-甲氧基乙氧基甲氧基)-2-甲基-1-戊醇(4.16%)，棕櫚酸甲酯(3.63%)，硬脂酸甲酯(3.61%)等。

表4　紫丁香鮮葉(7月)精油的主要揮發(fā)性化學(xué)成分分析

從表4可知，13種化合物中GC含量從高到低為甲苯(47.52%)、十一烷(41.87%)、3-(2-甲氧基乙氧基甲氧基)-2-甲基戊-1-醇(2.27%)等。

表5　紫丁香鮮葉(9月)精油的主要揮發(fā)性化學(xué)成分分析

從表5可知，15種化合物中GC含量從高到低為十四甲基環(huán)七硅氧烷(19.25%)、十六甲基環(huán)八硅氧烷(15.06%)、十八甲基環(huán)九硅氧烷(10.67%)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(9.21%)、十一烷(7.67%)等。

從表6可知，21種化合物中GC含量從高到低為十四甲基環(huán)七硅氧烷(23.03%)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(15.63%)、八甲基環(huán)四硅氧烷(12.46%)、十六甲基環(huán)八硅氧烷(12.40%)等。

5月、6月、7月、10月采集的紫丁香鮮葉精油的揮發(fā)性化學(xué)成分均含有萘，5月采集的紫丁香鮮花精油的揮發(fā)性化學(xué)成分也含有萘，萘是農(nóng)藥中間體，其他如6月、7月采集的紫丁香鮮葉精油的揮發(fā)性化學(xué)成分均含有鄰二甲苯，鄰二甲苯也是農(nóng)藥中間體[9]。植物精油是天然環(huán)境友好型殺蟲(chóng)劑，如香根草精油是天然的殺白蟻劑等[10]。紫丁香是廣泛栽培的種類(lèi)[11]，紫丁香精油的開(kāi)發(fā)利用具有潛在開(kāi)發(fā)潛力和廣闊應(yīng)用前景。

2.3紫丁香鮮葉精油的季節(jié)動(dòng)態(tài)

根據(jù)5月、6月、7月、9月、10月采集的紫丁香鮮葉精油的得率，紫丁香鮮葉精油的季節(jié)性動(dòng)態(tài)如圖1所示。

表6　紫丁香鮮葉(10月)精油的主要揮發(fā)性化學(xué)成分分析

圖1　紫丁香鮮葉精油的季節(jié)性動(dòng)態(tài)

從圖1可以看出，7月紫丁香鮮葉精油得率達(dá)到一個(gè)最高峰(0.72%)，而在前兩個(gè)月和后兩個(gè)月都是低于七月份，呈一個(gè)拋物線(xiàn)趨勢(shì)，上升至一個(gè)最高點(diǎn)，緩緩下降。10月紫丁香鮮葉精油得率有所上升(0.68%)，有待進(jìn)一步研究。

3結(jié)論

紫丁香花和葉精油的多相同時(shí)蒸餾萃取和氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析結(jié)果表明5月采集的紫丁香鮮花精油為淡黃色透明液體，得率為0.77%。紫丁香花精油主要由酯類(lèi)、烷烴類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)等化合物組成，GC含量最高的化合物是乙酸丁酯(56.38%)。7月紫丁香鮮葉精油得率達(dá)到一個(gè)最高峰(0.72%)，7月采集的紫丁香鮮葉精油GC含量較高的成分是甲苯(47.52%)。5月、6月、7月、10月采集的紫丁香鮮葉精油的揮發(fā)性化學(xué)成分均含有萘，5月采集的紫丁香鮮花精油的揮發(fā)性化學(xué)成分也含有萘，萘是農(nóng)藥中間體，紫丁香花和葉精油在環(huán)境友好型農(nóng)藥領(lǐng)域具有潛在開(kāi)發(fā)價(jià)值。

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doi：10.3969/j.issn.1006-9690.2016.02.008

收稿日期：2015-07-18

基金項(xiàng)目：黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(C201411)；哈爾濱市科技創(chuàng)新人才項(xiàng)目(2014RFXXJ038)。

作者簡(jiǎn)介：王海英(1970—)，女，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(jì)資源利

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ651;Q946.85

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-9690(2016)-02-0022-05

Simultaneous Distillation Extraction and GC-MS Analysis of Essential Oil fromSyringaoblata

WangHaiying1,WeiGuoying1,LiuZhiming2,DuanXiaoling1

(1.CollegeofForestry;2.CollegeofMaterialScienceandEngineering,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)

AbstractEssential oils from fresh flowers and leaves of Syringa oblata were respectively extracted by simultaneous distillation extraction(SDE) method.The volatile chemical composition of essential oils from fresh flowers and leaves of S. oblata were respectively analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS) method.The seasonal dynamics of essential oils from fresh leaves of S. oblata were studied.The research results show that the highest GC content of essential oil from fresh flowers of S. oblata was butyl acetate(56.38%).The yield of essential oil from fresh leaves of S. oblata collected in July is the highest.The highest GC content of essential oil from fresh leaves of S. oblata collected in July is toluene(47.52%).Essential oils from fresh flowers and leaves of S. oblata collected in July contain naphthalene,and naphthalene is pesticide intermediates.

Key wordsSyringa oblata;essential oil;volatile chemical composition

用研究。E-mail: haiyingwang908@126.com