水蒸气蒸馏法与超声辅助提取法提取山刺玫果实挥发油的比较研究

李丽敏，许志娇，訾伟伟，洪晓岩，朱山山

（北华大学化学与生物学院，吉林132013）

水蒸气蒸馏法与超声辅助提取法提取山刺玫果实挥发油的比较研究

李丽敏，许志娇，訾伟伟，洪晓岩，朱山山

（北华大学化学与生物学院，吉林132013）

利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对水蒸气蒸馏法（SD）和超声辅助提取法（UAE）提取的山刺玫果实挥发油化学成分进行分离分析。结果表明，采用水蒸气蒸馏法提取挥发油得率0.32%，被鉴定成分有42个；超声辅助提取法提取挥发油得率为0.48%，被鉴定的成分有45个。二者共同成分有25个，超声辅助提取法对山刺玫果实挥发油提取得率更高，成分更加全面。经比较研究，UAE法优于SD法。

山刺玫；挥发油；水蒸气蒸馏；超声辅助提取；气相色谱-质谱联用

山刺玫（Rosa davurica Pall.），系蔷薇科灌木，学名野蔷薇，又名野玫瑰，分布于我国东北、内蒙及华北等省区，尤其东北三省资源丰富。其根、花和果实均可入药。现代药理学研究表明，山刺玫果实[1]营养独特，含黄酮、三萜皂苷、鞣质、脂肪油等生物活性成分[2-4]，具有抗衰老、抗辐射、抗疲劳、降糖、降压、防癌、健脑增智、延年益寿的作用，是一种不可多得的食、药同源的宝贵资源[5-7]，目前正在作为一种天然保健药物被日益重视和广泛开发[1]。

山刺玫花，可以提取精油，畅销国内外，而从山刺玫果实中提取挥发油的研究却鲜有报道。本实验探索了水蒸气蒸馏法和超声辅助提取山刺玫果实挥发油的比较研究，并利用气相色谱-质谱联用技术分析不同方法提取挥发油化学成分的差异，以期为山刺玫挥发油的研究及进一步开发利用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂

山刺玫干果采自吉林省吉林市丰满区，经北华大学植物学专业教师鉴定为蔷薇科蔷薇属植物山刺玫的果实。石油醚、无水乙醇均为分析纯。

1.2 主要仪器

6890N-5973I气相色谱-质谱联用仪（美国安捷伦公司）；KQ3200E超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；EYELA N-1100旋转蒸发仪（日本理化）；挥发油提取器。

1.3 试验方法

1.3.1 水蒸气蒸馏法（SD）称取粉碎后过20目筛的山刺玫果实粗粉50g，置于500mL圆底烧瓶中，加入300mL蒸馏水，电热套加热至回流，进行水蒸气蒸馏6h，所得馏出物用无水Na2SO4干燥、过滤，得到具有特殊香味淡黄色挥发油，称重、计算得率。

1.3.2 超声辅助提取法（UAE）称取粉碎后过20目的山刺玫果实粗粉5g，置100mL锥形瓶中，加入50mL石油醚，超声提取2次，提取温度40℃，每次30min。过滤，合并滤液，旋蒸回收石油醚，得到具有特殊香味的棕色挥发油，称重、计算得率。

1.3.3 挥发油成分气相色谱-质谱分析（GC-MS）（1）色谱条件：色谱柱为DB-5MS弹性石英毛细管柱（30m×0.25mm×0.25um），程序升温，起始温度60℃，保持1min后，以10℃/min升温至260℃，保持10min；进样口温度260℃；载气为高纯He，分流比20：1。（2）质谱条件：质谱为电子轰击（EI）离子源，离子源温度230℃，四级杆温度180℃，质量扫描范围35~500amu。

将挥发油用无水乙醇稀释，用气相色谱-质谱联用仪进行分析，进样量为1uL。

2 结果与分析

2.1 两种方法提取山刺玫果实挥发油的提取率比较见表1。

表1 两种方法提取山刺玫果实挥发油的提取率

2.2 山刺玫果实挥发油的GC-MS分析结果及讨论

将两种方法提取的挥发油进行气相色谱-质谱联用分析，所得的总离子流图如图1、2所示。经过NIST谱库自动检索与人工谱图解析，成分的鉴定结果及各化合物的色谱峰面积、质量分数见表2（质量分数利用气相色谱面积归一化法计算）。

图1 SD提取山刺玫果实挥发油总离子流图

图2 UAE提取山刺玫果实挥发油总离子流图

表2 SD和UAE提取山刺玫果实挥发油化学成分的鉴定结果

序号保留时间化合物中文名称分子式相对分子质量SD% UAE% 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 8.515 8.573 8.599 8.9 9.022 9.131 9.292 9.529 9.818 10.639 10.774 11.024 11.088 11.197 11.223 11.941 12.384 12.448 12.647 12.788 12.935 13.327 13.628 14.745 15.104 15.546 15.848 15.944 16.355 16.413 16.534 17.208 17.368 17.818 17.875 17.895 18.299 18.87 18.94 19.126 19.466 19.537水杨酸甲酯烯-2-甲醛2，3-二氢-2，2，6-三甲基苯甲醛（R）-（+）-β-香茅醇2-莰烯（Z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯醛乙酸芳樟酯柠檬醛甲基壬基甲酮3，7-二甲基-2，6-辛二烯酸乙酯紫罗烯金合欢烯ɑ-荜澄茄油萜（E）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯酸乙酯十四烷香叶基丙酮姜黄烯beta-紫罗兰酮马兜铃烯月桂酸甲酯杜松萜烯月桂酸月桂酸乙酯4-异丙-1，6-二甲萘十三酸-12-甲基-甲酯肉豆蔻酸十四酸乙酯菲十五碳烯酸6，10，14-三甲基-2-十五烷酮正十五酸棕榈酸甲酯棕榈油酸棕榈酸棕榈酸乙酯硬脂酸法呢醇亚油酸甲酯9，12，15-十八烷三烯酸甲酯硬脂酸甲酯Z，Z）-9，12-十八烷二烯酸乙酯亚麻酸乙酯C8H8O3C10H14O C10H14O C10H20O C10H16C10H16O C12H20O2C10H16O C11H22O C12H20O2C13H16C15H24C15H24C12H20O2C14H30C13H22O C12H22C13H20O C15H24C13H26O2C15H24C12H24O2C14H28O2C15H18C15H30O2C14H28O2C16H32O2C14H10C15H28O2C18H36O C15H30O2C17H34O2C16H30O2C16H32O2C18H36O2C18H36O2C15H26O C19H34O2C19H32O2C19H38O2C20H36O2C20H34O2152 122 150 156 136 149 196 152 170 196 172 204 204 196 198 194 202 192 204 214 204 200 228 198 246 228 256 178 204 268 242 270 254 256 284 284 222 294 292 299 308 306 0.00 0.26 0.00 0.00 0.08 1.12 0.00 1.30 0.29 0.35 0.47 0.49 1.14 0.62 0.06 0.43 0.60 0.00 0.43 0.19 0.43 5.82 0.00 0.00 0.00 4.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.50 1.25 1.00 30.41 0.20 0.00 0.00 0.00 1.91 0.70 1.00 2.05 0.04 0.00 0.08 0.56 0.05 0.00 0.11 0.00 0.00 0.00 0.53 0.00 0.72 0.00 0.00 0.00 0.00 0.26 0.25 0.12 0.18 3.66 0.10 0.07 0.14 0.00 0.08 0.10 0.17 0.76 0.60 1.04 0.52 19.08 0.00 15.65 0.13 0.80 1.46 0.32 0.00 0.00

序号56 57 58 59 60 61 62保留时间19.569 19.607 20.595 21.449 22.398 24.9 28.762化合物中文名称亚麻酸十二烯基丁二酸酐1-二十碳烯1-二十二烯二十三碳烯1-二十二烯十六烷基酯分子式C18H30O2C16H26O3C20H40 C22H44C23H46C22H44C24H48O2相对分子质量278 266 281 309 323 309 369 SD% 23.24 0.00 0.00 0.61 0.11 0.35 0.00 UAE% 33.91 8.93 0.10 0.58 0.10 0.07 0.29

从表2中可知，分别鉴定出42个组分和45个组分，占SD法和UAE法总峰面积比例分别为88.11%和93.40%。由于中药成分的复杂性，产生质量分数差异原因可能是，UAE法提取温度低，热稳定性差的物质被完全提取出来，另一原因可能是一些高沸点、不易挥发的化合物被分离鉴定，具体原因有待进一步研究。

两种方法提取的挥发油共有组分主要有烯烃、醛、醇、酯及亚麻酸、棕榈酸、棕榈油酸、月桂酸等25个组分。其中亚麻酸所占比例分别为23.24%和33.91%，棕榈酸所占比例分别为30.41%和19.08%。研究表明[8]，亚麻酸是人体必需脂肪酸之一，是合成人体一系列前列腺素的前体物质，可应用与医药、食品、化妆品以及饲料等领域。棕榈酸可用于制蜡烛、肥皂、金属皂、润滑脂、合成洗涤剂、软化剂等。

两种提取方法都提取出了各自特有的化合物，如UAE方法提取出硬脂酸、芳樟醇、香茅醇、紫罗兰酮、十五碳烯酸等化合物，而SD法没有提出这类物质；同时SD法提取出了肉豆蔻酸、桉叶油醇、左旋樟脑、金合欢烯、姜黄烯等化合物。

3 结论

以挥发油提取率为指标，用水蒸气蒸馏法和超声辅助法提取山刺玫果实挥发油，提取率分别为0.32%和0.48%，共有的主要成份有亚麻酸、棕榈酸、棕榈油酸、月桂酸及烯烃、醇、醛等25个有效成分。不同提取方法提取山刺玫果实中挥发油的效果不同，传统的水蒸气蒸馏操作时间较长，而且在与水长时间共沸时，一些热敏物质容易发生氧化、聚合等反应导致变形，此外，部分挥发性成分未能提取出来，导致挥发油收率较低。与之相比，超声萃取法极大地缩短了操作时间，且具有选择性高、溶剂消耗量少、成本低廉的优点，挥发油收率也明显提高，是本实验优选的较好提取方法。经比较研究，UAE法优于SD法。

[1]杨晓辉，李国兴.刺玫果的种源选择[J].中国林副特产，2010（2）：39-40.

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[3]黄成钢，苑春升，魏峰，等.刺玫果化学成分研究[J].中草药，1991，22（6）：285.

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责任编辑：吴艳玲

A Com parative Study on Extraction of EssentialOil from Fruitof Rosa davunica by Steam Distillation and Ultrasound-assisted Extraction

LILim in,XU Zhijiao,ZIW eiw ei,HONG Xiaoyan,ZHU Shanshan

(Beihua University SchoolofChemistry and Biology,Jilin 132013)

In this paper,steam distillation(SD)and ultrasound-assisted extraction(UAE)method were sepa⁃rately coupled to gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)to the composition of essential oil from fruit of Rosa davurica Pall.The results showed that the extraction rate ofessentialoilby SD was 0.32%,and 42 com⁃poundswere identified.The extraction rate ofessentialoil by UAEwas 0.48%,and 45 compoundswere identi⁃fied.And 25 compoundswas the same by this two extractionmethod,themost compoundswere linolenic acid and palmtic acid.The ultrasound-assisted extraction had higher extraction rate with more chemical constitu⁃ents.By the comparative study of UAEmethod is superior to SDmethod.

Rosa davurica Pall;essentialoil;steam distillation;ultrasound-assisted extraction;gas chroma⁃tography-massspectrometry

R 284.2

A

2017-03-26

北华大学国家级大学生创新项目（201510201039）

李丽敏（1976-），女，吉林省吉林市人，讲师，从事天然产物分离提取及分析研究。