榆荚仁提取物中挥发油的提取及其化学成分的G C-MS分析

刘志彬，杨 超

（1.哈尔滨工业大学化学系，黑龙江哈尔滨 150001；2.哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨150076）

榆树为榆科榆属植物，广泛分布于我国北方各省，原产于长江、黄河流域，其是深受群众喜爱的速生树种。榆树既是用途广泛的药用植物又具有一定的食用价值。其果、叶、树皮都可入药，能安神、利尿、治疗神经衰弱、失眠及身体浮肿等病症。榆皮，始见于《神农本草经》，“主治大小便不通，利水道除邪气”。榆荚仁为榆树的种子，国内外关于榆荚仁的研究报道尚少，但已发现其提取物具有一定的抗氧化活性[1-2]。目前对榆树根皮的化学成分有所了解。可以利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、制备薄层色谱以及半制备HPLC进行分离纯化，根据理化性质和光谱数据进行结构鉴定。榆树树皮或根皮的韧皮部称“榆白皮”，有利水、通淋、消肿的功效，治小便不通、淋浊、水肿、痈疽发背、丹毒、疥癣。从榆树根皮的乙酸乙酯提取物中共分离得到15个化合物，经鉴定分别为内酯、齐墩果酸、植物甾醇、豆甾醇、花生酸、无羁萜、异莨菪亭及多种甾醇类及酸类和鞣质、树胶、脂肪油等成分[3]。该种植物细胞的悬浮培养液中加入真菌的孢子后，可诱导莨菪亭的产生，榆白皮能够抑制前列腺增生并具有抗炎作用，并且其水提物具有良好的抗菌活性。榆树果实榆荚仁可用于酿酒，在国内外，榆荚仁作为食品新资源的研究报道还比较少[4-5]。本文对其果实榆荚仁挥发油的化学成分进行研究，以期为其在食品新资源开发及新药研究与开发领域的应用提供有益的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

榆荚仁 2011年5月采自哈尔滨市区；环己烷、乙醚、浓盐酸、无水碳酸钠、柠檬酸钠 均为分析纯。

Agilent/7890A-5975C型GC-MS分析仪 美国安捷伦公司；R-205型旋转蒸发仪 上海申胜生物技术有限公司；SHZ-D0（Ⅲ）型循环水式真空泵 巩义市英峪予华仪器厂；分析天平 上海精密仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 榆树钱提取物中精油的捕集与分离 采用水蒸气蒸馏法对榆荚仁精油进行提取：将原料榆树钱筛选干净，取10g左右放入搅拌器中搅拌约15min，进行水蒸气蒸馏，直到蒸馏出的液体为淡白色油状后停止，获取总提取物。再将总提取物中加入适量蒸馏水，连接好装置后，开启真空泵及回流装置，调节适当转速及电热恒温水槽的水温，记录蒸发时间。原料中的精油随水分蒸发冷凝后进入回流装置下方的吸收瓶中，获取精油和蒸馏水的混合物后，转入分液漏斗中，加入环己烷进行萃取，静置直到完全分层，获得萃取剂和精油的混合物。最后用恒温水浴锅加热，除去萃取剂、干燥，可得挥发油，用GC-MS分析挥发油成分及含量。

1.2.2 GC-MS条件 GC HP7890/MS HP5973柱箱温度条件：程序升温初始温度50℃，20℃/min，升温至150℃（保持2min），30℃/min升温至300℃（保持25min）；色谱柱：HP-5MS 30m×0.25mm×0.25μm，进样口温度300℃，GC/MS接口温度300℃；进样方式：自动进样；载气氦气流速：1mL/min；离子源类型：EI；离子源温度230℃；四极杆温度：150℃；质量扫描范围：50～600amu。

1.2.3 蒸馏及萃取条件的确定

1.2.3.1 得油率计算公式 得油率（%）=得油量/原料质量×100

1.2.3.2 蒸发溶液pH对提油率的影响 取五份榆荚仁提取物，在40℃下，加冰醋酸调制溶液的pH，使溶液pH分别为2、3、4、5、6，用环己烷做萃取剂，考察pH对得油率的影响见图1。

1.2.3.3 蒸发时间对提油率的影响 取五份榆荚仁提取物，在40℃条件下，分别蒸馏1、2、3、4、5h，用环己烷做萃取剂，考察蒸馏时间对得油率的影响，所得结果见图2。

1.2.3.4 萃取溶剂种类对提油率的影响 取两份榆荚仁提取物，在40℃下，蒸馏4.5h，分别用环己烷和乙醚做萃取剂获得挥发油，考察萃取剂对得油率的影响。

2 结果与分析

2.1 榆荚仁精油提取条件优化

2.1.1 溶液pH对得油率的影响 由图1得知，溶剂pH在5之前，得油率随pH的增加而增加，且增加程度很大；5到6之间，得油率增加幅度减小。因此，采用该方法获取挥发油的最佳蒸馏pH应为5。

2.1.2 蒸馏时间对得油率的影响 由图2可知，蒸馏时间在1～4h之间时，得油率显著增大；4～5h之间，得油率增加幅度变小。因此，采用该方法获取挥发油的最佳蒸馏时间应为4.5h。

2.1.3 萃取剂种类对得油率的影响 在相同条件下，以环己烷为萃取剂，5.075g榆荚仁可得0.736g精油，而以乙醚为萃取剂可得0.421g精油。因此，环己烷为萃取剂效果优于乙醚。

2.2 榆荚仁提取物分析鉴定

经GC-MS分析，榆荚仁提取物获得多个吸收峰，有16种化合物含量较多，鉴定结果如表1所示。

由表1可知，本文所采榆荚仁的化学成分主要是酯类、酸类物质、一定量的烯类物质和少量的酮，而文献报道其中含有亚油酸、亚麻酸等[6]，在该样品中未被鉴定出，与之相关的发现了亚麻酸甲酯，具体的原因有待于进一步研究与探讨。

3 结论

本文以榆荚仁为原料，采用水蒸气蒸馏法提取其中的精油，用气相色谱质谱联用法测定其中精油化学成分，研究了不同提取条件对得油率的影响，结论如下：

3.1 使用旋转蒸发仪的温度在40℃条件下、蒸馏最佳时间4.5h、最佳蒸馏pH为5、以环己烷为萃取剂蒸馏获得精油收率最高。

3.2 用GC-MS法分析精油化学成分，结果发现成熟榆荚仁挥发油中含有多种化合物，首次发现成熟榆荚仁中的亚麻酸甲酯。文献报道，新鲜榆荚仁中主要含有棕榈酸、亚油酸、亚麻酸等脂肪酸[6]，其中亚油酸和亚麻酸是人体自身不能合成的也是人体生长和健康必不可少的，被称为必需脂肪酸。而本文所采的是成熟的榆荚仁，其中有16种成分含量相对较高，挥发油中主要成分为酸类和酯类物质，本文为以榆荚仁为来源的食品新资源的研究与开发提供了一定的研究基础，表明其具有一定的研究价值和开发前景，为今后的工作指明了方向。

[1]陈姗姗，王新风，戈群妹，等.榆荚仁提取液抗氧化性研究[J].安徽农业科学，2008，36（32）：14157-14158.

[2]Sun Im Kim，Ki Hyeon Sim，Hae-Yeon Choi.A comparative study of antioxidant activity in some Korean medicinal plant used as food materials[J].Mol Cell Toxicol，2010（6）：279-285.

[3]王东，崔征，董焱，等.榆树根皮的化学成分[J].沈阳药科大学学报，2006，12（23）：764-767.

[4]Chiranjit Ghosh，Ha-Yull Chung，Rahul M Nandre，et al.An active extract of Ulmus pumila inhibits adipogenesis through regulation of cell cycle progression in 3T3-L1 cells[J].Food and Chemical Toxicology，2012，50：2009-2015.

[5]Perriot， atharina Breme， Uwe eierhenrich， et al.Chemical Composition of French Mimosa Absolute Oil[J].Agric Food Chem，2010，58：1844-1849.

[6]李静，唐纪琳，董义华，等.榆荚仁化学成分的研究（I）[J].中草药，1999（2）：94-95.