金蓮花揮發(fā)油化學(xué)成分及應(yīng)用研究進展

李麗麗付秀

(1.佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007；2.中-烏農(nóng)林技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用國際合作聯(lián)合實驗室，黑龍江 佳木斯 154007)

金蓮花為毛茛科金蓮花屬植物的干燥花。全世界金蓮花屬植物大約有32種，我國有16種及7個變種，廣泛分布于我國多個省區(qū)。金蓮花資源十分豐富，具有良好的藥用價值。據(jù)《本草綱目拾遺》記載，金蓮花可用于治療喉嚨腫痛、口瘡和牙齦腫等疾病?，F(xiàn)代研究表明，金蓮花含有黃酮、生物堿、揮發(fā)油等成分，具有良好的抑菌、抗病毒、抗腫瘤等活性，因此廣泛應(yīng)用于臨床。現(xiàn)已制成多種劑型，如金蓮花片、金蓮花膠囊、金蓮花液霧和金蓮花栓劑等，2003年被選為預(yù)防SARS疾病中的復(fù)合處方藥之一。最新研究表明，金蓮花湯具有抗新冠病毒的潛力。

金蓮花揮發(fā)油主要包含高級脂肪酸、高級烷烴、酯類、醇類等成分，金蓮花揮發(fā)油雖然含量低，但其藥理作用豐富，開發(fā)利用空間大。本文主要通過查閱大量文獻對金蓮花中揮發(fā)油的提取、化學(xué)組成、藥理作用及應(yīng)用進行綜合論述，以期為金蓮花揮發(fā)油的綜合開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 揮發(fā)油的提取方法

1.1 蒸餾法

蒸餾法是最常見的揮發(fā)油提取方法，精油融入水蒸氣可在低于100℃條件下被蒸餾出來。韋永江等[1]使用水蒸氣蒸餾法對金蓮花揮發(fā)油進行提取，提取工藝為液料比10∶1，微沸條件下蒸餾6h，提取3次，用無水硫酸鈉干燥1h，減壓濃縮，得金蓮花揮發(fā)油。正實驗法可以確定最佳提取工藝為金蓮花粉碎粒度為0.38mm，浸泡2h，料液比為1∶10，蒸餾5h，得到平均得率為0.127%。此方法成本低、操作簡單，但對溫度要求較高，無法完全蒸餾出低沸點的化合物。

1.2 溶劑浸提法

溶劑浸提法是利用物質(zhì)溶解度不同，使用沸點低的有機溶劑在加熱條件下提取揮發(fā)油的方法。吳新安等[2]使用石油醚對短瓣金蓮花油脂進行提取，發(fā)現(xiàn)可以提取出除豆甾醇和谷甾醇外的揮發(fā)油等成分。溶劑浸提法操作簡便，但是存在萃取時間長、得率低和有機溶劑容易殘留等缺點。

1.3 超臨界CO2萃取

超臨界CO2萃取以高溶解力對物質(zhì)進行萃取的技術(shù)，研究表明，超臨界CO2萃取青藏金蓮花揮發(fā)油的最佳提取工藝為金蓮花過10目，萃取溫度50℃，壓力25MPa，萃取時間1.5h，最佳萃取率為2.71%，其中壓力對精油提取率的影響最大，溫度的影響最小[3]。超臨界CO2萃取工藝條件穩(wěn)定，無溶劑殘留，適合對熱敏化學(xué)成分進行提取，但是對設(shè)備及技術(shù)要求高。

1.4 其他方法

除以上方法，李冰潔等[4]以電壓150V，料液比1∶8，在閃式提取器中提取30s，得到金蓮花揮發(fā)油提取率為2.67%；當(dāng)使用溶劑為10倍石油醚，頻率45kHz，超聲60min，金蓮花揮發(fā)油提取率為2.31%。通過對比水蒸氣蒸餾、蒸餾萃取、超聲和閃式提取法提取金蓮花揮發(fā)油，發(fā)現(xiàn)超聲和閃式提取法提取率較高，但是雜質(zhì)多，而蒸餾萃取法可以減少損失，提高提取率。若將閃式和超聲與蒸餾萃取技術(shù)相結(jié)合，可以提高金蓮花揮發(fā)油的提取率以及卷煙加香的品質(zhì)。

2 金蓮花揮發(fā)油成分分析

2.1 分析方法

植物揮發(fā)油是天然的藥用產(chǎn)品資源，有效分析化學(xué)成分是更好利用植物資源的前提。揮發(fā)油化學(xué)成分分析方法有很多種，如電子鼻、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GasChromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)、氣相離子遷移譜和熱裂解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(Pyrolysis GasChromatography-Mass Spectrum,Py/GC-MS)等。電子鼻主要是通過氣敏傳感器陣列識別揮發(fā)油的化學(xué)成分，具有連續(xù)觀測，測定特殊位置的氣味狀況等特點，但價格昂貴，工藝較為復(fù)雜，因此使用電子鼻對揮發(fā)油的研究較少。不同化合物對吸附劑的吸附作用不同，GC-MS技術(shù)對不同組分進行分離，可以較為準確地分離測定其中物質(zhì)，是目前揮發(fā)油測定中最常采用的技術(shù)手段[5]。Py/GC-MS是指在GC-MS的基礎(chǔ)上，將化合物進行高溫裂解再對其進行組分分析，常被應(yīng)用在卷煙加香中，判斷在高溫條件下產(chǎn)生新的物質(zhì)。

2.2 化學(xué)組成

1998年，馮學(xué)峰對金蓮花揮發(fā)油成分鑒定出21種化合物，僅占全部揮發(fā)油成分的66%[6]。2011年，吳新安等[7]使用石油醚萃取短瓣金蓮花揮發(fā)油，采用GC-MS技術(shù)對揮發(fā)油成分進行分析，確定17種揮發(fā)成分。王如峰等[8]從短瓣金蓮花揮發(fā)油中鑒定了41個化合物，占樣品的85.94%。金蓮花揮發(fā)油化學(xué)成分見表1。

表1 金蓮花揮發(fā)油化學(xué)成分

續(xù)表 金蓮花揮發(fā)油化學(xué)成分

由于金蓮花揮發(fā)油在卷煙加香方面有較為廣泛的應(yīng)用，所以探究揮發(fā)油的熱裂解產(chǎn)生的產(chǎn)物尤為重要。姬小明等[9]發(fā)現(xiàn)，熱裂解后的揮發(fā)油化合物種類較多，有些常見的化合物也可在高溫裂解下存在，如壬醛僅在300℃條件下存在，芳樟醇可在600℃內(nèi)存在，900℃就可能被裂解成其他化合物，而β-紫羅蘭酮可以在900℃下存在，香葉基丙酮僅在600℃條件下存在，十七烷和α-甲基萘僅在900℃條件下存在，十六烷在600℃和900℃都檢測到，推測可能是由于揮發(fā)油內(nèi)其他物質(zhì)裂解后產(chǎn)生的。

3 金蓮花揮發(fā)油的活性及應(yīng)用

3.1 藥理活性

人體內(nèi)大多數(shù)自由基以活性氧(ROS)的形式存在，過量的自由基會損害細胞DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，并導(dǎo)致許多皮膚疾病。因此，需要一定的抗氧化劑以中和來自內(nèi)源和外源的活性氧。植物精油是一種天然的抗氧化劑，毒副作用極低，韋永江等對金蓮花揮發(fā)油體外抗氧化作用進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，金蓮花揮發(fā)油對DPPH自由基和羥基自由基具有很好的清除作用，可以代替人工抗氧化劑TBHQ和BHT等[1]。

精油是由一些小分子化合物組成，因此容易滲透到皮膚下，具有促進新陳代謝及使細胞再生等功能。許多植物精油都具有一定的抑菌作用，如丁香精油、玫瑰精油和滁菊揮發(fā)油等。研究表明，金蓮花精油具有抑菌活性，可以有效抑制枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌和藤黃微球菌。但是金蓮花精油抑菌活性具體原因還有待進一步探究。

3.2 卷煙加香

隨著科技的發(fā)展，新型中草藥原料已經(jīng)越來越受關(guān)注，由于中草藥具有很強的藥理作用和極低的副作用，將中草藥運用到卷煙中將有很大的發(fā)展空間。但目前植物在卷煙加香中的應(yīng)用并不廣泛，除玫瑰、珠蘭和鳶尾已經(jīng)在卷煙中有所應(yīng)用外，金蓮花也可應(yīng)用于卷煙加香中。熱裂解金蓮花揮發(fā)油成分，發(fā)現(xiàn)金蓮花揮發(fā)油中含有芳樟醇、二氫獼猴桃內(nèi)酯、苯甲醛、2-甲基己酸、3-蒈烯和β-紫羅蘭酮等具有一定香氣，常用于煙草精油的化學(xué)成分，可以增加香氣中的豐滿度，提升口感和質(zhì)量。姬小明等[10]將經(jīng)乙醇稀釋的金蓮花揮發(fā)油施加在香煙上，并進行評吸和綜合評價，發(fā)現(xiàn)加入0.01%～0.02%金蓮花揮發(fā)油可以增加香煙中的香味和品質(zhì)，但是添加量不能過多，會導(dǎo)致香味不諧調(diào)，余味變差。

3.3 化妝品添加劑

近年來，人們的防曬意識逐漸提升，對各種防曬產(chǎn)品和護膚品需求增大。因此，篩選天然植物防曬劑是十分必要的。植物精油中因含有具有抗紫外線輻射功能的化合物，可以起到平衡體內(nèi)機能和美容護膚的作用，常被應(yīng)用于日化用品中[14]。劉春艷等[15]以石油醚為溶劑，采用索氏蒸餾法對金蓮花中成分進行提取，發(fā)現(xiàn)提取液具有較強的防曬能力，濃度越高，防曬能力越強。有研究表明，石油醚可以有效提取金蓮花揮發(fā)油，因此可以推斷金蓮花揮發(fā)油具有一定的防曬性能，但具體成分有待進一步研究。

4 結(jié)論

金蓮花在全國范圍內(nèi)分布廣泛，是一種珍貴的藥用植物，在藥品領(lǐng)域和臨床應(yīng)用上具有廣闊的開發(fā)前景和較高的經(jīng)濟價值。除此之外，由于金蓮花含有揮發(fā)性成分，具有抗氧化、抑菌的作用，可以應(yīng)用于卷煙加香、化妝品等行業(yè)。因此，對金蓮花的資源進行合理開發(fā)利用不僅可以增加經(jīng)濟效益，且可以提高其生態(tài)效益。金蓮花揮發(fā)油的研究主要集中在金蓮花的花及卷煙加香應(yīng)用，但金蓮花其他部位及野生和市售金蓮花揮發(fā)油含量和藥理作用有待研究。隨著人們對天然藥物的重視，金蓮花揮發(fā)油的應(yīng)用正處于上升階段，應(yīng)在藥理作用的指導(dǎo)下結(jié)合新型技術(shù)，深入研究金蓮花揮發(fā)油的作用機制、代謝過程及各個成分之間的相互作用，發(fā)現(xiàn)金蓮花揮發(fā)油的用藥風(fēng)險，促進其在中藥品類、化妝品行業(yè)、食品行業(yè)和香煙行業(yè)的發(fā)展。