CO2超临界萃取荔枝草挥发油及成分分析*

兰艳素，牛江秀，蒋余芳，李　娜

(黄山学院 化学化工学院，安徽 黄山 245041)



CO2超临界萃取荔枝草挥发油及成分分析*

兰艳素，牛江秀，蒋余芳，李娜

(黄山学院 化学化工学院，安徽 黄山 245041)

摘要：采用CO2超临界法提取荔枝草挥发油，并结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)进行分析；结果表明：荔枝草中的挥发油成分主要以烯烃、烷烃、酚、醇、酯为主，其中含量较高有8种成分：1-石竹烯、抗氧剂2246、角鲨烯、丙酸乙酯、二十一烷、黄曲霉素B2、β-谷甾醇和二十七烷；方法合理、简便、高效，可为黄山荔枝草资源的开发利用提供参考。

关键词：超临界CO2；荔枝草；挥发油；气相色谱-质谱联用技术

荔枝草 (SalviaplebeiaR. Brown)，又叫蛤蟆草、癞子草、雪里青等，为唇形科 (Labiatae)鼠尾草属植物的全草[1]。常生长于河边，在我国浙江、江苏、安徽等地均有大量分布。一般全草入药，民间广泛应用于凉血止血，具有清热解毒、利尿等作用[2]。临床上经常用于治疗咽喉肿痛、扁桃体炎、痔疮肿痛，阴道炎、尿道炎等，均具有较好疗效[3-5]。

荔枝草中除含有黄酮类、萜类、苯丙素类、酚酸以及无机元素等有效成分外，还含有挥发油成分[6]。挥发油俗称精油，常用的提取方法有：溶剂萃取、水蒸气蒸馏、超临界CO2萃取、超声波辅助提取等[7-8]。其中超临界CO2萃取法是一种新型的提取技术，近几年发展较快，具有操作简单，节约成本，无毒、无污染以及高效等优点[9]，因而被广泛地应用于挥发油、黄酮、生物碱等有效成分的提取[10]。

采用超临界CO2萃取黄山产荔枝草中的挥发油，并利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对所含挥发油成分的结构以及相对含量进行分析，为荔枝草资源的充分开发和利用提供参考。

1材料与仪器

1.1材料

新鲜荔枝草全草于2015年春天采摘于黄山学院南校区，经黄山学院生命与环境科学学院方建新老师鉴定为唇形科鼠尾草属植物荔枝草。乙醇，无水硫酸钠等均为分析纯。

1.2仪器

Waters MV-10 超临界萃取系统(美国waters公司)，Agilent 7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司)，电子分析天平(上海梅特勒-托利多仪器有限公司)。

2方法与结果

2.1超临界CO2流体萃取挥发油

新鲜荔枝草用清水洗净，剪碎，称取8.0 g装入萃取釜中，在压力为300 bar，温度为40 ℃，动态萃取时间10 min，静态萃取时间10 min，CO2流量10 mL·min-1，夹带剂乙醇1 mL·min-1的条件下循环萃取2次。用无水硫酸钠干燥24 h后，即得到具有浓郁香味的透明液体。

2.2GC-MS分析测定条件

色谱分析条件：选用HP-5MS弹性石英毛细管柱(0.25 μm，30 m×0.25 mm)，进样口温度为 280 ℃，进样量为1 μL，分流比为10:1，载气为高纯度He，体积流量为1.0 mL·min-1，色谱柱初始温度为40 ℃，恒定 3 min后，以4℃·min-1升至160 ℃保持3 min，再以6 ℃·min-1升至285 ℃保持10 min。

质谱条件：电子轰击(EI)离子源，电子能量70 eV，四极杆温度150 ℃，离子源温度230 ℃，扫描质量数范围m/z为35～450，质谱数据库为NIST08。

2.3荔枝草挥发油成分分析

按以上的GC-MS条件对荔枝草挥发油进行测定，得到荔枝草挥发油的总离子流图(图1)。

图1　荔枝草挥发油总离子流图Fig.1　Total ion chromatograms of volatile oils from Salvia plebeia R. Brown

经NIST08谱库检索、查阅相关质谱文献、对比标准质谱以及人工谱图解析，确定挥发油的化学成分，并通过面积归一化法计算得到各组分的相对含量。结果如表1所示。

表1　荔枝草中挥发油化学成分

由表1可见：荔枝草中的挥发油成分比较复杂，从荔枝草中共分离、鉴定出76种化合物，占其挥发油总量的83.69%，植物所含挥发油成分中含量最高的为1-石竹烯(15.62%)，其次为抗氧剂2246(11.62%)，除外含量相对较高的还有角鲨烯(7.74%)、丙酸乙酯(3.94%)、二十一烷(3.68%)、黄曲霉素B2(3.56%)、β-谷甾醇(2.79%)和二十七烷(2.59%)。这8种主要成分的含量占总挥发油总含量的51.54 %。在所确定的76种挥发性化学成分中，有烯烃、烷烃、酚、醇、酯、酸、醛、酮等成分，相对含量分别为：29.84%、15.93%、15.03%、8.82%、6.82%、2.08%、1.43%、0.62%。3个含N元素的化合物为吡啶、N,N-二甲基-4-溴-苯胺、N,N-二甲基苯胺，但含量均较少。

3讨论

首次将超临界CO2流体萃取技术应用于荔枝草中挥发油成分的提取，并采用 GC-MS分析其化学成分。实验结果显示：采用超临界萃取得到的挥发油以烷烃、烯烃和酚类为主，含量最丰富的是1-石竹烯，与文献报道有所差异[11]。可能是因为提取方式不同，荔枝草的产地不同，采收的季节不同引起。

采用超临界CO2萃取荔枝草中的挥发油成分，共分离鉴定出76种化合物，与文献[11-12]报道的以水蒸气蒸馏法相比，分别多出了45种、34种。由此可见，超临界CO2萃取法具有较强萃取能力，能提取得到水蒸气蒸馏法较难得到的成分，且方法是低温操作，能尽可能地不破坏成分结构，更加适用于荔枝草挥发油的提取。

荔枝草中富含抗氧剂2246、角鲨烯，抗氧剂2246是一种酚类化合物，结构中含有活泼氢，具有较好的抗氧化活性[13]。角鲨烯能提高体内超氧化物歧化酶活性，具有改善性功能、抗衰老、抗肿瘤以及杀菌等多种药理活性，在保健品以及医药等相关领域应用广泛[14]。因此，研究将为黄山荔枝草资源的研究提供参考，可促进荔枝草资源的进一步开发与利用。

参考文献(References)：

[1] 亢文佳，富艳彬，李达翃，等.荔枝草的化学成分研究[J].中草药，2015，46(11):1589-1592

KANG W J,FU Y B,LI D H,et al.Chemical Constituents of Salvia Plebeian[J].Chinese Traditional and Herbal Drugs,2015,46(11):1589-1592

[2] 张秀明，李明春，姜美娟，等.荔枝草不同提取部位的体外抑菌作用[J].今日药学，2014，24(5):328-330

ZHANG X M,LI M CH,JIANG M J,et al.Antibacterial Effect in Vitro of Extracts from Common Sage Herb by Different Polarity Solvents[J].Pharmacy Today,2014,24(5):328-330

[3] 刘丽，戴轶群，谢国勇，等.荔枝草根的化学成分研究[J].中国药学杂志，2014，49(16):1393-1396

LIU L,DAI Y Q,XIE G Y,et al.Chemical Constituents of Roots of Salvia Plebeia[J].Chinese Pharmaceutical Journal,2014,49(16):1393-1396

[4] 孙启文，吴松，柳航，等.荔枝草的化学成分及药理作用研究新进展[J].中国药师，2014，17(3)：481-483

SUN Q W,WU S,LIU H,et al.Research Progress in Chemical Constitution and Pharmacological Effects of Salvia plebeia[J].China Pharmacist,2014,17(3):481-483

[5] 卢汝梅，杨长水，韦建华.荔枝草的化学成分研究[J].中草药，2011，42(5):859-862

LU R M,YANG C S,WEI J H.Chemical Constituents of Salvia Plebeia[J].Chinese Traditional and Herbal Drugs,2011,42(5):859-862

[6] 张志军，刘西亮，李会珍，等.植物挥发油提取方法及应用研究进展 [J].中国粮油学报,2011,26(4):118-122

ZHANG ZH J,LIU X L,LI H ZH,et al.Research Progress on Application and Extraction Method of Plant Volatile Oils[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2011,26(4):118-122

[7] 于赟,陈川.中药挥发油提取技术及生物活性的研究进展[J].上海中医药大学学报,2014,28(2):75-78

YU Y,CHEN C.Research Progress on Extractive Technique and Biological Activity of Essential Oil [J].Acta Universitatis Traditionis Medicalis Sinensis Pharmacologiaeque Shanghai,2014,28(2):75-78[8] SOURMAGHI M H S,KIAEE G,GOLFAKHRABADI F,et al.Comparison of Essential Oil Composition and Antimicro-bial Activity of Coriandrum Sativum L.Extracted by Hydrodistillation and Microwave-assisted Hydrodistillation[J].Journal of Food Science & Technology,2015,52(4):2452-2457

[9] 宋应华，郁威.超临界CO2萃取木香挥发油的实验研究及数值模拟[J].重庆工商大学学报(自然科学版)，2010，27(3):276-279

SONG Y H,YU W.Experimental Study and Simulation of Supercritical CO2Extraction for Essential Oil from Aucklandia Lappa Decne[J].Chongqing Technal Business University (Natural Science Edition),2010,27(3):276-279

[10] 汪洋，李焱.超临界CO2萃取在植物化学物提取中的研究进展[J].中国酿造，2014，34(7):10-14

WANG Y,LI Y.Research Progress on the Supercritical CO2Extraction in Phytochemicals [J].China Brewing,2014,34(7):10-14

[11] 李耕，夏新奎，陈利军，等.荔枝草挥发油化学成分GC-MS分析[J].安徽农业科学，2009，37(5):2044-2045

LI G,XIA X K,CHEN L J,et al.Analysis on Chemical Composition of Essential Oil from Salvia Plebeia by GC-MS[J].Journal of Anhui Agricultural Sciences,2009,37(5):2044-2045

[12] 卢汝梅,潘丽娜,朱小勇,等.荔枝草挥发油的化学成分分析[J].时珍国医国药,2008,19(1):164-165

LU R M,PAN L N,ZHU X Y,et al.Analysis of the Chemical Constituents of Essential Oils from Salvia Plebeia[J].Lishizhen Medicine and Materia Medica Research,2008,19(1):164-165

[13] 刘荣，郑旭煦，殷钟意.天然抗氧化剂在植物油脂中的应用研究进展[J].重庆工商大学学报(自然科学版)，2015，32(10):43-47

LIU R,ZHENG X X,YIN ZH Y.Research Advances in Application of Natural Antioxidants in Vegetable Oil[J].Chongqing Technal Business University (Natural Science Edition),2015，32(10):43-47

[14] 王李平，林晨，蔡大川，等.气相色谱法测定茶油中角鲨烯的含量[J].食品工业，2015，36(2):284-286

WANG L P,LIN CH,CAI D CH,et al.Determination of Squalene in Camellia Oil by Gas Chromatography[J].The Food Industry,2015,36(2):284-286

责任编辑：田静

doi:10.16055/j.issn.1672-058X.2016.0004.004

收稿日期：2015-12-01；修回日期：2016-02-06.

*基金项目：安徽高校省级优秀青年人才基金重点项目(2013SQRL088ZD)；安徽省自然科学基金项目(1308085QH139).

作者简介：兰艳素(1985-)，女，广西河池人，助教，硕士，从事天然产物提取分离与活性研究.

中图分类号：R284

文献标志码：A

文章编号：1672-058X(2016)04-0022-06

Analysis of Volatile Oil from Salvia plebeia R. Brownby Supercritical CO2Extraction

LAN Yan-su, NIU Jiang-xiu, JIANG Yu-fang, LI Na

(College of Chemistry and Chemical Engineering，Huangshan University, Anhui Huangshan 245041, China)

Abstract：The technology of CO2 supercritical extraction was used to extract volatile oil from Salvia plebeia R. Brown, and the chemical constituents were analyzed by GC-MS. The results indicated that the dominant components of the oils were alkene, alkane, phenol, alcohol, ester, the relative contents of 1-caryophyllene, 2, 2′-methylenebis(6-tert-butyl-4-methylphenol), squalene, ethyl propionate, heneicosane, aflatoxin B2, β-sitosterol and heptacosane were high in Salvia plebeia R. Brown. This method is reasonable, simple and rapid, the experiment provided scientific basis for developing and utilizing the resources of Salvia plebeia R. Brown in Huangshan.

Key words：supercritical CO2; Salvia plebeia R. Brown; volatile oil; GC-MS