蒸餾時(shí)間對(duì)1，8-桉葉素型互葉白千層揮發(fā)油得率和成分的影響

陳海燕 李桂珍 秦榮秀 唐偉 梁忠云

摘要? ? 本文采用水蒸氣蒸餾法從1，8-桉葉素型互葉白千層中提取精油，采集不同蒸餾時(shí)間的揮發(fā)油，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-M S）對(duì)揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)行定性，參照ISO 4730：2017標(biāo)準(zhǔn)用氣相色譜進(jìn)行定量分析，研究蒸餾時(shí)間對(duì)1，8-桉葉素型互葉白千層揮發(fā)油得率和成分的影響。結(jié)果表明，隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)，1，8-桉葉素型互葉白千層葉揮發(fā)油相對(duì)得率降低，蒸餾2 h后，96%以上的揮發(fā)油已被蒸出，精油主要成分1，8-桉葉素（70.537%）、α-松油醇（10.222%）、檸檬烯（8.429%）、α-蒎烯（3.080%）、β-月桂烯（2.030%）、4-松油醇（1.351%）含量變化不大。1，8-桉葉素型互葉白千層蒸餾時(shí)間以2 h為宜。

關(guān)鍵詞? ? 互葉白千層;揮發(fā)油;蒸餾時(shí)間;1，8-桉葉素

中圖分類號(hào)? ? TQ420.6+7? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）21-0228-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Effect? of? Distillation? Time? on? Yield? and? Composition? of? Volatile? Oil? of? 1， 8-Cineole? Type? Melaleuca? alternifolia

CHEN Haiyan 1， 2? ? LI Guizhen 1， 2? ? QIN Rongxiu 1? ? TANG Wei 3? ? LIANG Zhongyun 1， 2 *

（1 Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute， Nanning Guangxi 530002; 2 Guangxi Special Economic Forest Cultivation and Utilization Key Laboratory， Nanning Guangxi 530002; 3 Guangxi Hengjie Agricultural Technology Development Co.， Ltd.， Qinzhou Guangxi 535000）

Abstract? ? This paper used steam distillation to extract essential oils from 1， 8-cineole type Melaleuca alternifolia， collected volatile oils with different distillation times， and used gas chromatography mass spectrometry （GC-MS） to qualitatively determine the chemical composition of the volatile oils according to ISO 4730：2017 standard， gas chromatography was used for quantitative analysis， the effect of distillation time on the yield and composition of the volatile oil of 1， 8-cineole type Melaleuca alternifolia was studied. The results showed that with the extension of the distillation time， the relative yield of volatile oil of 1， 8-cineole type Melaleuca alternifolia decreased. After 2 hours of distillation， more than 96% of the volatile oil had been steamed out. The main components of the essential oil were 1， 8-cineole （70.537%）， α-terpineol （10.222%）， limonene （8.429%）， α-pinene （3.080%）， β-myrcene （2.030%）， 4-terpineol （1.351%）， the content of these components had little change. The optimum distillation time of 1， 8-cineole type Melaleuca alternifolia was 2 h.

Keywords? ? Melaleuca alternifolia; volatile oil; distillation time; 1， 8-cineole

互葉白千層是桃金娘科（Myrlaceaca）白千層屬（Melaleuca）常綠灌木至小喬木樹種，原產(chǎn)于澳大利亞?wèn)|部的昆士蘭州和新南威爾士北部。我國(guó)于20世紀(jì)90年代初開始引種，在廣東、廣西、福建等地均有大面積種植[1-3]。研究發(fā)現(xiàn)，利用互葉白千層枝葉經(jīng)水蒸氣蒸餾得到的精油因主成分不同可分為6種生化類型[4]，其中研究和應(yīng)用較多的是4-松油醇型（茶樹油）和1，8-桉葉素型。關(guān)于茶樹油化學(xué)成分的提取、應(yīng)用已有報(bào)道[5-7]，1，8-桉葉素型互葉白千層油主成分及應(yīng)用已有研究[2，7-10]，但1，8-桉葉素型互葉白千層油提取工藝未見報(bào)道。本試驗(yàn)采用水蒸氣蒸餾法，采集不同蒸餾時(shí)間的1，8-桉葉素型互葉白千層油，并進(jìn)行得率和成分分析，探討蒸餾時(shí)間對(duì)1，8-桉葉素型互葉白千層油得率和成分的影響，以期為1，8-桉葉素型互葉白千層的利用與開發(fā)提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)材料

供試材料為1，8-桉葉素型互葉白千層，采用扦插苗，2018年11月種植，2020年1月采摘于廣西欽州市欽北區(qū)平吉鎮(zhèn)平里村互葉白千層種植基地。

試驗(yàn)所用儀器及主要試劑有BRUKER TQ456氣質(zhì)聯(lián)用儀、Aglient7890A氣相色譜儀、揮發(fā)油測(cè)定器。

1.2? ? 試驗(yàn)方法

1.2.1? ? 精油提取。參照《中華人民共和國(guó)藥典》中的揮發(fā)油測(cè)定法，采用水蒸氣蒸餾法[2]測(cè)定枝葉得油率。將采集的枝葉切成1～2 cm，裝入5 000 mL圓底燒瓶中，裝上揮發(fā)油測(cè)定器和冷凝管，蒸餾時(shí)間4 h，每隔1 h收集精油1次，冷卻后進(jìn)行分離，稱重且計(jì)算得油率。

1.2.2? ? 成分分析。用氣-質(zhì)聯(lián)用N1ST標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索及人工解析進(jìn)行定性分析，參照文獻(xiàn)[11-14]確定主要化學(xué)成分，對(duì)部分單萜化合物采用氣相相對(duì)保留時(shí)間進(jìn)行驗(yàn)證，參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4730：2017（E）[15]，利用氣相色譜法進(jìn)行定量分析，采用面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)含量。

采用Aglient 7890A氣相色譜儀，進(jìn)行GC定量分析。彈性石英毛細(xì)管柱AT35（30.00 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為氮?dú)?，程序升溫?0 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，停留1 min，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min，進(jìn)樣口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，進(jìn)樣量0.3 μL。

采用美國(guó)BRUKER公司TQ456氣質(zhì)聯(lián)用儀，進(jìn)行GC-MS定性分析。色譜柱：彈性石英毛細(xì)管柱AT35（30.00 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為高純氦氣，進(jìn)樣口230 ℃，柱溫250 ℃，分流比1∶50。程序升溫：70 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min，進(jìn)樣口250 ℃。質(zhì)譜條件：EI離子源，電離電壓70 ev，掃描范圍45～350 amu，全掃描方式。進(jìn)樣量1.0 μL（1%乙醇溶液）。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 蒸餾時(shí)間與蒸出精油量的關(guān)系

從表1可以看出，1，8-桉葉素型互葉白千層的相對(duì)出油率隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。在蒸餾4 h過(guò)程中，在0～1 h內(nèi)，相對(duì)出油率為85.71%;在1～2 h內(nèi)，相對(duì)出油率為10.45%;在2～3 h內(nèi)，相對(duì)出油率為2.77%;在3～4 h內(nèi)，平均相對(duì)出油率為1.06%。蒸餾2 h，96.16%以上的精油已蒸出。從成本上考慮，蒸餾時(shí)間以2 h為宜。這與提取4-松油醇型互葉白千層油中的結(jié)論一致[16]。

2.2? ? 蒸餾時(shí)間對(duì)1，8-桉葉素型互葉白千層油主要化學(xué)成分及其含量的影響

從表2可以看出，1，8-桉葉素型互葉白千層油的主要成分1，8-桉葉素隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而降低;α-松油醇及倍半萜類物質(zhì)隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加;α-蒎烯、 β-月桂烯、α-松油烯、檸檬烯、4-松油醇等單萜類物質(zhì)卻隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而先增加后減少，因?yàn)樗鼈兌紝儆谳p組分，沸點(diǎn)低且相近，在蒸餾開始時(shí)，首先被蒸餾出來(lái)，所以開始時(shí)隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，但隨著蒸餾時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)，互葉白千層枝葉中的輕組分已大部分蒸餾出來(lái)，導(dǎo)致這類單萜類物質(zhì)在精油中的含量逐漸減少;從蒸餾2 h和4 h的精油成分看，蒸餾4 h的4-松油醇前的輕組分基本低于蒸餾2 h的，但變化不大，而α-松油醇及倍半萜類化合物高于蒸餾2 h的，倍半萜類各主要成分均提高10%以上，這與提取4-松油醇型互葉白千層油規(guī)律一致[16]。從出油率和精油成分綜合考慮，蒸餾時(shí)間以2 h為宜。

從互葉白千層油各類標(biāo)準(zhǔn)看，1，8-桉葉素和4-松油醇都作為此精油的特征組分[15，17-20]。從表2可以看出，本試驗(yàn)中1，8-桉葉素型互葉白千層油的主要成分為1，8-桉葉素（70.537%）、α-松油醇、檸檬烯、α-蒎烯、 β-月桂烯、4-松油醇（1.351%）、 β-蒎烯、γ-松油烯，對(duì)照廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《互葉白千層（精）油，1，8-桉葉素型》（DB 45/T 889—2012）[21]，其中特征組分1，8-桉葉素含量遠(yuǎn)高于要求（>35%），而特征組分4-松油醇（>2%）和代表性組分γ-松油烯（1%～20%）含量不符合要求，究其原因可能是1，8-桉葉素型與桉葉素-松油醇型2種生化類型互葉白千層在種子繁育種植方面無(wú)法區(qū)分[22]，導(dǎo)致加工出的精油成分差異較大[10]。

3? ? 結(jié)論與討論

采用水蒸氣蒸餾法從1，8-桉葉素型互葉白千層中提取揮發(fā)油，蒸餾時(shí)間以2 h為宜，其他影響出油率及成分的因素有待進(jìn)一步研究。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 古佛政，張燕君.互葉白千層芳香油的提取和利用研究[J].廣東林業(yè)科技，1999，15（3）：34-39.

[2] 陳海燕，梁忠云，黃耀恒，等.不同種源和家系白千層芳香油組分及含量初探[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2003，15（5）：408-410.

[3] 吳麗君，陳碧華，翁秋媛，等.互葉白千層高精油優(yōu)良單株的選擇與等級(jí)劃分[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，31（1）：74-78.

[4] HOMER L E，LEACH D N，LEA D，et al.Natural variation in the essential oil content of Melaleuca alternifolia Cheel（Mytracea）[J].Biochemical Systematics and Ecology，2000，28（3）：367-382.

[5] 張燕君，古佛政.互葉白千層精油的組分及抗菌作用[J].廣東林業(yè)科技，1998，14（2）：31-34.

[6] HE CH M.The developing tea tree oil industry in Guangxi province，P.R.China[J].Perfumer Flvorist，2005，30（3）：14-19.

[7] 鐘振聲，袁裕泉，樊麗妃.引種互葉白千層茶樹油有效抑菌成分辨析[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，51（5）：7-13.

[8] 肖凱軍，李琳，郭祀遠(yuǎn)，等.互葉白千層油的提取和應(yīng)用[J].食品科技，2000（1）：12-13.

[9] 林霄，劉布鳴，柴玲，等.互葉白千層揮發(fā)油氣相指紋圖譜的化學(xué)模式識(shí)別研究[J].香料香精化妝品，2012（6）：10-13.

[10] 梁忠云，李桂珍，陳海燕，等.白千層油生化類型的研究[J].林業(yè)科技與開發(fā)，2014，28（3）：90-93.

[11] MOSS M，OLIVER L.Plasma 1，8-cineole correlates with cognitive performance following exposure to rosemary essen-tial oil aroma[J].Ther Adv Psychopharmacol，2012，2（3）：103-113.

[12] SADLON A E，LAMSON D W.Immune-modifying and antimicrobial effectes of Eucalyptus oil and simple inhalation devices[J].Altern Med Rev，2010，15（1）：33-47.

[13] 王偉紅.天然活性單萜：檸檬烯的研究進(jìn)展[J].中國(guó)食品添加劑，2005（1）：33-37.

[14] 石超峰，殷中瓊，魏琴，等.α-松油醇對(duì)大腸桿菌的抑菌作用及其機(jī)理研究[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2013，44（5）：796-801.

[15] IX-ISO.Essential oil of Melaleuca，terpinen-4-ol type（tea tree oil）：ISO 4730：2017[S/OL].[2020-04-01].http：//www.iso.org/standard/74547.html.

[16] 梁忠云，李桂珍，陳海燕，等.復(fù)蒸工藝中蒸餾時(shí)間與茶樹油化學(xué)成分及出油率關(guān)系的研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2008，20（增刊1）：291-293.

[17] 中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部.互葉白千層（精）油，4-松油烯醇型[茶樹（精）油]：QB/T 4002—2010[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[18] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鑒定檢驗(yàn)檢疫總局，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).互葉白千層（精）油，松油烯-4-醇型[茶樹（精）油]：GB/T 26514—2011[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[19] 中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 茶樹油（又名互葉白千層油）：GB 1886.270—2016[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016.

[20] 廣東質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.互葉白千層[Melaleuca alternifolia（Maiden et Betche）Cheel]精油，松油醇-4型（茶樹油）：DB44/T 177—2003[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[21] 廣西壯族自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.互葉白千層（精）油，1，8-桉葉素-4型：DB45/T 889—2012[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[22] 陸美珍，麥美鳳.澳洲茶油樹栽培過(guò)程中的一些問(wèn)題及應(yīng)對(duì)辦法[J].廣西農(nóng)學(xué)報(bào)，2006，23（3）：26-28.

基金項(xiàng)目? ?廣西林業(yè)科研與推廣項(xiàng)目（gl2018kt15）;廣西科技基地和人才專項(xiàng)（桂科AD18281083）;廣西特色經(jīng)濟(jì)林培育與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題（19-A-04-02）;廣西林業(yè)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（林科201821號(hào)）。

作者簡(jiǎn)介? ?陳海燕（1974—），女，廣西容縣人，碩士，高級(jí)工程師，從事林化產(chǎn)品研究與開發(fā)工作。

通信作者

收稿日期? ?2020-06-17