不同方法提取小叶女贞果实挥发油的GC-MS分析

2016-08-15 06:50王文娟李瑞锋
黄山学院学报 2016年1期
关键词:女贞小叶水蒸气

王文娟,李瑞锋

(1.黄山学院 现代教育技术中心,安徽 黄山245041;2.黄山学院 化学化工学院,安徽 黄山245041)

不同方法提取小叶女贞果实挥发油的GC-MS分析

王文娟1,李瑞锋2

(1.黄山学院 现代教育技术中心,安徽 黄山245041;2.黄山学院 化学化工学院,安徽 黄山245041)

采用超临界CO2流体萃取法(SFE-CO2)和水蒸气蒸馏法(SD)提取小叶女贞果实中的挥发油成分,并运用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分离和分析这两种挥发油的化学成分,用峰面积归一化法确定各化合物的相对百分含量,比较两种不同提取方法所得挥发油组分的差异。结果表明两种方法提取的挥发油中,共鉴定了92种成分,其中共有成分10种。超临界CO2流体萃取法提取的挥发油中,共鉴定了54种成分,占挥发油总量的73.18%,含量最高的组分为羽扇豆醇(27.55%);水蒸气蒸馏法提取的挥发油中,共鉴定了48种成分,占挥发油总量的69.74%,含量最高的组分为13-epi-泪柏醚(13.04%)。两种方法提取小叶女贞果实挥发油的化学组分与含量差别较大,因此可根据生产需要,选用不同方法提取小叶女贞果实中的有效成分。

小叶女贞果实;超临界CO2流体萃取法;水蒸气蒸馏法;挥发油;气相色谱-质谱联用

小叶女贞(学名:Ligustrum quihoui Carr.)是木犀科(Oleaceae)女贞属(Ligustrum)的小灌木[1]。主要分布于我国南部。叶、花、果实和皮均可入药,叶具清热解毒等功效,可用于治烫伤、外伤;树皮入药治烫伤;果实入药用于治疗肝炎等症;还能抗多种有毒气体,是优良的抗污染树种[2]。

目前文献报道的小叶女贞果实挥发油的提取方法主要是水蒸气蒸馏法[3]。本研究首次采用超临界CO2萃取法提取小叶女贞果实中的挥发油成分,并比较了超临界CO2萃取法和水蒸气蒸馏法两种提取方法所得小叶女贞果实挥发油成分的差异,为小叶女贞的进一步开发利用提供参考。

1 仪器、材料与试剂

电子天平(型号:PL203,梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司),超临界萃取系统(型号:Waters MV-10,美国waters公司),气相色谱-质谱联用仪(型号:Agilent 7890A-5975C,美国Agilent公司)。

小叶女贞果实采自黄山学院校园内,经黄山学院生命与环境科学学院毕淑峰教授鉴定为小叶女贞(Ligustrum quihoui Carr.)果实。乙酸乙酯、无水乙醇、无水乙醚、无水硫酸钠(级别:分析纯,国药集团化学试剂有限公司),CO2气体(级别:食品级,合肥众益化工产品有限责任公司)。

2 实验方法

2.1小叶女贞果实挥发油提取

2.1.1超临界CO2萃取法

称取10g磨碎后的小叶女贞果实装入萃取釜中,采用超临界CO2流体萃取法提取其挥发油成分。萃取条件参数为夹带剂乙酸乙酯流速0.5mL· min-1,CO2流速10mL·min-1,补偿液无水乙醇流速0.5mL·min-1,萃取釜温度40℃,萃取釜压力250bar,动态萃取1时间10min,静态萃取时间3min,动态萃取2时间3min。得到小叶女贞果实的萃取液,经无水硫酸钠干燥后进行GC-MS测试。

2.1.2水蒸气蒸馏法

称取10g磨碎后的小叶女贞果实置于烧瓶中,加200mL水,采用水蒸气蒸馏法提取3h,得到约200mL蒸馏液,经无水乙醚萃取多次后,合并萃取液,得到小叶女贞果实挥发油提取液,浓缩,经无水硫酸钠干燥后进行GC-MS测试。

2.2GC-MS测试条件

2.2.1GC条件

色谱柱为弹性石英毛细管柱 (厂家:Agilent;型号:HP-5MS;规格:30m×250μm×0.25μm),载气为高纯氦气,载气流速为1.0mL·min-1,进样量为2μL,进样口模式为不分流,进样口温度为280℃,柱箱程序为50℃保持3min,先以4℃·min-1升至160℃保持3min,再以4℃·min-1升至285℃保持20min。

2.2.2MS条件

溶剂延迟3.00min,采集模式为全扫描,电离方式为电子轰击(EI),离子源温度230℃,四极杆温度150℃,电子能量70eV,扫描质量数范围m/z为50.0-500.0,质谱数据库为NIST08。

3 结果与讨论

按照2.2所设定的测试条件分析挥发油,根据NIST08标准质谱数据库检索、标准质谱图分析结果,确定挥发油的化学成分,并用峰面积归一化法计算各组分的相对含量,超临界CO2萃取法、水蒸气蒸馏法提取小叶女贞果实挥发油总离子流图见图1,图2所示,两种方法提取小叶女贞果实挥发油的成分分析见表1,表1中所鉴定到的成分的匹配度均高于80%。

图1 超临界CO2萃取法提取小叶女贞果实挥发油的总离子流图

表1 超临界CO2萃取法和水蒸气蒸馏法提取小叶女贞果实挥发油的成分分析

续表

采用超临界CO2萃取法提取的挥发油中共分离鉴定出54种化合物,占挥发油总量的73.18%。其中含量大于2%的化学成分有羽扇豆醇(27.55%)、苯甲醛(10.56%)、对羟基苯乙醇(5.82%)、1,19-二十碳二烯(5.11%)、苯乙酮(2.16%)、β-谷甾醇(2.10%)、环二十四烷(2.06%),这7种化合物占挥发油总量的55.37%。这54种挥发油成分含有 11种萜类

(32.22%)、5种醛类 (13.36%)、5种醇类 (9.10%)、6种烯烃(6.09%)、2种酮类(3.81%)、12种酯类(3.76%)、7种烷烃(3.43%)、3种酚类(0.78%)、1种生物碱(0.40%)、1种酸类(0.16%)、1种萘类(0.08%)。

采用水蒸气蒸馏法提取的挥发油中共分离、鉴定出48种化合物,占挥发油总量的69.74%。其中含量大于2%的化学成分有13-epi-泪柏醚 (13.04%)、β-石竹烯(9.72%)、二丁基羟基甲苯(4.63%)、δ-杜松烯(4.34%)、右旋萜二烯 (3.50%)、α-毕橙茄醇(3.50%)、大根香叶烯D(3.41%)、α-石竹烯(2.43%),这8种化合物占挥发油总量的44.55%。这48种挥发油成分含有28种萜类(54.83%)、4种萘类(5.04%)、2种酚类(4.99%)、6种酯类(2.48%)、4种烷烃(1.74%)、2种烯烃(0.37%)、1种苯类(0.16%)、1种酮类(0.14%)。

4结 论

本研究首次采用超临界CO2萃取法和水蒸气蒸馏法两种方法提取小叶女贞果实中的挥发油成分,并比较了两种方法提取得到的挥发油成分的差异。经分析得知,两种方法提取得到的挥发油的主要成分均为萜类化合物,但具体成分和含量不同,其中超临界CO2萃取法提取得到的萜类化合物有11种,包含4种单萜(2.36%)、4种倍半萜(1.07%)、1种二萜(0.40%)、2种三萜(28.39%),占挥发油总量的32.22%。水蒸气蒸馏法提取得到的萜类化合物有28种,包含6种单萜(8.80%)、21种倍半萜(33.00%)、1种二萜(13.04%),占挥发油总量的54.83%。

不同方法提取得到的小叶女贞果实挥发油中含有一些功效成分。例如超临界CO2萃取法提取得到的含量高的羽扇豆醇能抑制人肝癌细胞株生长并促进其凋亡[4];我国GB2760-2014食品添加剂使用标准中规定苯甲醛可用作食用香料;β-谷甾醇具有降血脂[5]、抗炎[6]、抗肿瘤[7-9]的活性;对羟基苯乙醇是一种重要的医药和香料中间体,能合成美多洛尔、倍他洛尔、红景天甙等药物[10]。水蒸气蒸馏法提取得到的含量高的泪柏醚是一种二萜烯类化合物,具有重要的药用价值,也是小叶女贞果实的风味成分[11];我国GB2760-2014食品添加剂使用标准中规定β-石竹烯为允许使用的食用香料,二丁基羟基甲苯可作为抗氧化剂。两种方法提取得到的挥发油的共有成分大根香叶烯D具有明显的抗菌活性[12]。

[1]全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编(下册)[M].北京:人民卫生出版社,1983:75.

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责任编辑:胡德明

GC-MS Analysis of the Chemical Constituents of Essential Oil from Ligustrum quihoui Carr.Fruits by Different Extraction Methods

Wang Wenjuan1,Li Ruifeng2
(1.Modern Educational Technology Center,Huangshan University,Huangshan 245041,China;2.School of Chemistry and Chemical Engineering,Huangshan University,Huangshan 245041,China)

Essential oil from Ligustrum quihoui Carr.fruits is extracted by supercritical CO2fluid extraction(SFE-CO2)and steam distillation(SD).The constituents of the essential oil are separated and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS).The relative percentage of the constituents is calculated by area normalization method.The chemical constituents of the essential oil by two different extraction methods are compared.The results show that ninety-two compounds including ten common components are identified totally from the essential oil by the two different methods.Fifty-four and fortyeight constituents,which occupy 73.18%and 69.74%of the total essential oil constituents,are identified by SFE-CO2and SD respectively.The components with the highest levels extracted by SFE-CO2and SD are Lupeol(27.55%)and 13-epi-Manoyl oxide(13.04%)respectively.The constituents and content of the essential oil extracted by the two methods exhibit significant differences.Therefore,effective components from Ligustrum quihoui Carr.fruits can be extracted by different methods according to production needs.

Ligustrum quihoui Carr.fruits;supercritical CO2fluid extraction;steam distillation;essential oil;GC-MS

R284,R917

A

1672-447X(2016)03-0048-004

2016-03-02

黄山学院自然科学研究项目(2015xkj011);黄山学院博士启动基金项目(2015xkjq007)

王文娟(1986-),山西平遥人,黄山学院现代教育技术中心助理实验师,研究方向为天然产物分离分析。

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