突厥玫瑰揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS分析及其抗氧化活性研究

弓　寶，陳德力，趙祥升，楊新全

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所海南分所海南省南藥資源保護(hù)與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?571000)

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突厥玫瑰揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS分析及其抗氧化活性研究

弓寶，陳德力，趙祥升，楊新全

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所海南分所海南省南藥資源保護(hù)與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?571000)

摘要：采用水蒸氣蒸餾法提取突厥玫瑰揮發(fā)油，并通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析，采用DPPH+FRAP法對(duì)其抗氧化活性進(jìn)行測(cè)定。采用面積歸一化法對(duì)突厥玫瑰揮發(fā)油中的主要成分進(jìn)行了定量分析，共鑒定出42種化合物，占揮發(fā)油總成分的79.57%，主要成分為香茅醇(26.11%)、α-香葉醇(5.89%)、β-橙花醇(4.36%)、α-香葉醛(3.56%)、松油-4-醇(3.48%)、苯乙醇(2.64%)、α-愈創(chuàng)烯(2.33%)、羅勒烯(2.32%)、乙酸橙花酯(2.17%)；突厥玫瑰揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除率最高為58.9%，F(xiàn)RAP值為402.1 μmol·L-1。為突厥玫瑰的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)提供了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：突厥玫瑰；揮發(fā)油；GC-MS；抗氧化活性

目前，合成類抗氧化劑的應(yīng)用已十分普及，但是對(duì)叔丁基苯甲醚(BHA)、對(duì)叔丁基苯甲醇(BHT)等合成抗氧化劑對(duì)人體具有潛在的危害，因此，人們一直努力從天然植物中尋找無(wú)毒、高效的天然抗氧化劑。研究表明，玫瑰抗氧化作用好、易生長(zhǎng)、種植規(guī)模大、對(duì)人體無(wú)毒，可作為天然抗氧化劑的植物來(lái)源進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)[1]。

玫瑰為薔薇科薔薇屬的常綠或落葉叢生灌木，原產(chǎn)亞洲東部地區(qū)，現(xiàn)全球種植，主要分布于北半球的保加利亞、摩洛哥、法國(guó)、俄羅斯、土耳其等國(guó)家；我國(guó)主要分布在北京、甘肅、山東、江蘇、河北、四川、遼寧、黑龍江、山西和新疆等地[2]。目前玫瑰品種約有30 000 種，國(guó)外用于提取精油的品種主要是香水玫瑰(R.damascena)、大馬士革玫瑰(R.damascenavar.triginfipetala)、百葉玫瑰(R.centifolia)、法國(guó)薔薇(R.gallica)和白玫瑰(R.alba)，我國(guó)主要是重瓣玫瑰(R.rugosacv.plena)和苦水玫瑰(R.sertataXR.rugosa)[3]。玫瑰精油因產(chǎn)量不高導(dǎo)致價(jià)格非常昂貴，被世界公認(rèn)為“名貴精油”之一，素有“液體黃金”的美譽(yù)。據(jù)報(bào)道，玫瑰精油具有消炎、利膽、平撫情緒、促進(jìn)細(xì)胞再生的功效，被廣泛用于醫(yī)藥、保健品及美容化妝品行業(yè)[4]。玫瑰品種不同，其成分差異較大；同一品種的玫瑰在不同地區(qū)種植，其揮發(fā)油成分也有一定的差別[5]。另?yè)?jù)報(bào)道，玫瑰精油具有很好的抗氧化活性，是值得開(kāi)發(fā)的天然抗氧化劑[6]。

近年來(lái)，隨著“南繁”工作的開(kāi)展，海南萬(wàn)寧、三亞等地先后引種新疆突厥玫瑰(Rosa damascenaMill.)品種，現(xiàn)已形成規(guī)?；N植，且長(zhǎng)勢(shì)良好。鑒于此，作者采用水蒸氣蒸餾法提取突厥玫瑰揮發(fā)油，并通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)揮發(fā)油成分進(jìn)行分析鑒定，對(duì)其抗氧化活性進(jìn)行研究，擬為海南地區(qū)突厥玫瑰的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)提供參考。

1實(shí)驗(yàn)

1.1材料、試劑與儀器

突厥玫瑰鮮花，采自海南萬(wàn)寧興隆藥用植物研究所引種園，由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所海南分所馮錦東研究員鑒定為引種的突厥玫瑰的花。置于通風(fēng)處攤開(kāi)陰干。

1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)自由基、三吡啶基三嗪(TPTZ)、二甲基亞砜、無(wú)水乙醇、乙醚、正己烷、無(wú)水硫酸鈉、氯化鐵、醋酸鈉和冰醋酸均為國(guó)產(chǎn)分析純。

Agilent7890-5975C型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)安捷倫公司；揮發(fā)油提取裝置；96 孔板，格雷西亞化學(xué)技術(shù)有限公司；酶標(biāo)儀，美國(guó)Thermo公司；電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司；20μL、200μL移液器，Dragon-Med公司。

1.2突厥玫瑰揮發(fā)油的GC-MS分析

1.2.1揮發(fā)油的提取

稱取陰干或半陰干的突厥玫瑰花1kg，置于圓底燒瓶中，采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取，提取出的油水混合物用乙醚萃取，無(wú)水硫酸鈉干燥，揮干乙醚后，即得淡黃色的揮發(fā)油0.2g。

1.2.2GC-MS分析

通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)揮發(fā)油成分進(jìn)行分析鑒定，通過(guò)NIST譜庫(kù)檢索和質(zhì)譜分析等手段確定其化學(xué)成分，并用面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)含量。

氣相色譜條件：石英毛細(xì)管柱HP-5MS，5%PhenylMethylSilox(30m×0.25mm，0.25μm)；程序升溫：從50 ℃開(kāi)始，保持4min，以2 ℃·min-1升溫到160 ℃，再以20 ℃·min-1升溫到280 ℃，保持4min；載氣為氦氣；柱流量1.0mL·min-1；進(jìn)樣口溫度250 ℃；分流比100∶1。

質(zhì)譜條件：EI源，電離電壓70eV，離子源溫度230 ℃，掃描范圍50～500amu，進(jìn)樣量1.0μL。

1.3突厥玫瑰揮發(fā)油的抗氧化活性研究

1.3.1DPPH自由基清除率的測(cè)定

將DPPH用乙醇溶解并稀釋至6.5×10-5mol·L-1，取100 μL加入96孔板中，再加入10 μL揮發(fā)油，使總體積達(dá)到110 μL，混勻。每隔2 min用酶標(biāo)儀測(cè)定517 nm處吸光度，重復(fù)5次取平均值，按下式計(jì)算清除率：

式中：A0為DPPH溶液100 μL+蒸餾水10 μL的吸光度；A1為DPPH溶液100 μL+揮發(fā)油10 μL的吸光度；A2為無(wú)水乙醇100 μL+揮發(fā)油10 μL的吸光度。

1.3.2抗氧化活性的測(cè)定

TPTZ 工作液配制[7]：先分別配制0.3 mol·L-1醋酸鈉緩沖溶液(pH=3.6)、10 mmol·L-1TPTZ溶液、20 mmol·L-1氯化鐵溶液，再將上述3種溶液按體積比10∶1∶1新鮮配制，即得TPTZ工作液。

揮發(fā)油抗氧化活性以FRAP值表示：與1 μmol·L-1FeSO4相當(dāng)?shù)膿]發(fā)油的抗氧化能力定義為一個(gè)FRAP單位。

首先以FeSO4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度(x)為橫坐標(biāo)、吸光度(y)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；然后吸取10 μL揮發(fā)油于96孔板中，加入150 μL TPTZ工作液，混勻，使最終濃度為0.97 g·L-1，測(cè)定593 nm處吸光度；最后依標(biāo)準(zhǔn)曲線可測(cè)定揮發(fā)油的抗氧化活性。

2結(jié)果與討論

2.1GC-MS分析結(jié)果

從突厥玫瑰揮發(fā)油中共鑒定出42 種成分，占揮發(fā)油總量的79.57%。主要化學(xué)成分及含量見(jiàn)表1。

由表1可知，突厥玫瑰揮發(fā)油中的成分主要以萜烯烴、醚類、醇類及酯類等為主，主要成分為香茅醇(26.11%)、α-香葉醇(5.89%)、β-橙花醇(4.36%)、α-香葉醛(3.56%)、松油-4-醇(3.48%)、苯乙醇(2.64%)、α-愈創(chuàng)烯(2.33%)、羅勒烯(2.32%)、乙酸橙花酯(2.17%)等。

2.2抗氧化活性測(cè)定結(jié)果

2.2.1突厥玫瑰揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除率(圖1)

圖1　突厥玫瑰揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除率

由圖1可以看出，突厥玫瑰揮發(fā)油對(duì)DPPH 自由基具有很好的清除能力，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，清除率不斷升高，在50 min時(shí)清除率達(dá)到最高，為58.9%。

2.2.2FeSO4標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)

圖2　FeSO4標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖2得回歸方程：y=0.00216x+0.44167，相關(guān)系數(shù)R2=0.99472。

表1

突厥玫瑰揮發(fā)油的主要化學(xué)成分及含量

Tab.1

Main chemical constituents and content of

2.2.3突厥玫瑰揮發(fā)油的抗氧化活性(圖3)

圖3　突厥玫瑰揮發(fā)油的抗氧化活性

由圖3可以看出，突厥玫瑰揮發(fā)油具有很好的抗氧化活性，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，抗氧化活性不斷增強(qiáng)，60 min時(shí)FRAP值可達(dá)到402.1 μmol·L-1。

2.2.4討論

突厥玫瑰揮發(fā)油中的香茅醇、香葉醇和橙花醇及其酯類是玫瑰花香的基本成分[8]；玫瑰醚、芳樟醇及其氧化物是玫瑰精油中的清香成分，其酯類能夠增加香甜氣味；苯乙醇可提高其蜜樣香氣值[9]。

在生物活性方面，香茅醇具有很好的抗菌消炎作用[10-11]，玫瑰精油具有很好的調(diào)節(jié)情緒、緩解壓力的效果可能與其精油成分中的香茅醇有關(guān)，可用于抑郁癥的預(yù)防及輔助治療[12-13]；香茅醇能顯著抑制人乳腺癌MCF-7細(xì)胞的增殖，丁香油酚可提高乳腺癌 MCF-7 細(xì)胞對(duì)化療的敏感性[14]，玫瑰精油具有抗乳腺癌作用可能與其成分中的香茅醇及丁香油酚有關(guān)。另外，玫瑰精油中的酯類、醇類、醛類、酮類和萜烯類等能夠刺激人的呼吸中樞，調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)氧氣供應(yīng)，使人精力旺盛、思維敏捷，并能提高心理高級(jí)認(rèn)知功能[15]。

3結(jié)論

采用水蒸氣蒸餾法提取突厥玫瑰揮發(fā)油，并通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析，采用DPPH+FRAP法對(duì)其抗氧化活性進(jìn)行測(cè)定。采用面積歸一化法對(duì)突厥玫瑰揮發(fā)油中的主要成分進(jìn)行了定量分析，共鑒定出42種化合物，占揮發(fā)油總成分的79.57%，主要成分為香茅醇(26.11%)、α-香葉醇(5.89%)、β-橙花醇(4.36%)、α-香葉醛(3.56%)、松油-4-醇(3.48%)、苯乙醇(2.64%)、α-愈創(chuàng)烯(2.33%)、羅勒烯(2.32%)、乙酸橙花酯(2.17%)；突厥玫瑰揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除率最高為58.9%，F(xiàn)RAP值為402.1 μmol·L-1。為突厥玫瑰的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)提供了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

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GC-MS Analysis and Antioxidant Activity of Chemical Constituents of Volatile Oil fromRoseDamascenaMill.

GONG Bao,CHEN De-li,ZHAO Xiang-sheng,YANG Xin-quan

(HainanBranchInstituteofMendicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciences&PekingUnionMedicalCollege，HainanProvincialLaboratoryofResourcesConservationandDevelopmentofSouthernMedicine,Haikou571000,China)

Abstract：The volatile oil from Rose damascena Mill. was extracted by steam distillation.The chemical constituents of volatile oil from Rose damascena Mill. were analyzed by a GC-MS.The antioxidant activity of volatile oil from Rose damascena Mill. was determined by a DPPH+FRAP method.The relative content of volatile oil from Rose damascena Mill. was determined by a peak area normalization.Total 42 compounds were identified,accounting for 79.57% of the total volatile oil content.The main chemical constituents of volatile oil were citronellol(26.11%),α-geraniol(5.89%),β-nerol(4.36%),α-geranial(3.56%),terpinen-4-ol(SG)(3.48%),phenethyl alcohol(2.64%),α-guaiene(2.33%),ocimene(2.32%),and neryl acetate(2.17%).The DPPH free radical scavenging rate of volatile oil was 58.9%,and the FRAP value was 402.1 μmol·L-1.The results provide reliable experimental data and a theoretical basis for further development and utilization of Rose damascena Mill..

Keywords：Rose damascena Mill.；volatile oil；GC-MS；antioxidant activity

中圖分類號(hào)：O 657.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-5425(2016)04-0062-04

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2016.04.016

作者簡(jiǎn)介：弓寶(1982-)，男，河南開(kāi)封人，助理研究員，研究方向：芳香南藥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，E-mail：gongbao0112@aliyun.com；通訊作者：楊新全，副研究員，E-mail：yangxinquan@sina.com。

收稿日期：2015-12-25

基金項(xiàng)目：海南省引進(jìn)集成應(yīng)用專項(xiàng)(YJJC20120008)