油杉组分的提取及其化学组成分析

肖祥希，陈正平，林冠烽，潘惠忠，高　楠，余孟杨，何文广

(1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012； 2.福建农林大学金山学院， 福建 福州 350002； 3.福建省清流国有林场，福建 清流 365300)

植物活性提取物因具有独特生物功能活性和较高安全性的特点，近年来已经逐渐渗透到医药、化妆品、化工和食品等行业。由于植物的枝条、种子甚至花粉中含有大量抽出物，具有独特生物功能活性和较高安全性，可在精细化工、医药和农药等领域得到广泛应用[1]。研究者对植物各组分的抽出物提取进行了大量的研究。Liu等[2]以樟树种子为原料提取油脂，并利用固定化脂肪酶催化醇解合成生物柴油。Svitlana等[3]和吴开金等[4]采用麻疯树种子油为原料，对其脂肪酸组成进行研究，并在实验室范围内生产出生物柴油。Sun等[5]以肉桂嫩枝为原料提取精油，并对缓解小鼠的疼痛和炎症进行了研究。Padalia等[6]以印度白千层的枝叶为原料提取精油，发现精油中的主要成分为橙花叔醇。肖远灿等[7]以甘青青兰的新鲜枝叶为原料，采用水蒸气提取法提取精油。沈丹玉等[8]以茶树籽和油茶籽为原料，对其油脂中的脂溶性化学成分进行分析比较。贾秀稳等[9]采用气相色谱-质谱联用技术分析石榴花精油的化学成分。

油杉是古老的孑遗珍贵树种，为我国特产树种之一，为促进油杉(种子、枝条和花粉)的综合利用，本文以正己烷、石油醚和乙醇等为溶剂，提取油杉的花粉、枝条和种子中的抽出物，并采用气相色谱-质谱联用的方法分析其有机抽出物的化学成分，可望为油杉组分的综合利用提供参考。

1　材料与方法

1.1　原料、试剂与仪器

油杉(树龄50 a以上)种子、枝条和花粉来源于永泰地区，阴干、破碎后待用。石油醚、正己烷和乙醇均为分析纯，购于中国医药(集团)上海化学试剂公司。仪器主要为索氏抽提仪、微型植物粉碎机和恒温水浴锅等。

1.2　抽出物提取方法

参考GB/T 5512—2008 粮食、油料检验粗脂肪测定[10]的方法对种子、枝条、花粉抽出物含量进行测定。抽出物含量计算公式为：Y=m1/m×100%，式中：Y为抽出物含量(%)；m1为种子、枝条和花粉抽出物的质量(g)；m为种子、枝条和花粉的干质量(g)。

1.3　抽出物的化学成分分析

采用气相色谱-质谱仪(美国安捷伦科技公司)对抽出物的化学成分进行分析。气相色谱-质谱仪的条件为：气相色谱的毛细管为石英毛细管柱HP-5(30 m×0.25 mm，0.25 m)，起始温度为50 ℃，并以升温速率5 ℃·min-1升温至200 ℃保持5 min，再以升温速率10 ℃·min-1升温至260 ℃保持至分析完成，载气为N2(99.99%)，分流比30∶1，进样口温度250 ℃，柱流量1.0 mL·min-1。EI 电离源，70 eV；离子源温度230 ℃，四极杆温度180 ℃，质量扫描范围m/z 50～550。采用人工解析和计算机检索各峰对应的质谱图，以峰面积归一法计算相对含量。

2　结果与分析

2.1　抽提时间的影响

抽提时间对油杉种子、枝条、花粉抽出物含量的影响见图1。由图1a可知，以石油醚为抽提溶剂时，随着抽提时间的延长，油杉种子、枝条、花粉的抽出物含量呈不断上升的趋势，分别从2 h的34.42%、19.46%、5.55%增加到8 h的43.96%、24.78%、5.91%，说明抽提时间的延长有利于抽出物含量的增加。其中枝条的抽出物含量在2～4 h阶段有较大的提升，花粉的抽出物含量总体变化不大。由图1b可知，以正己烷为抽提溶剂时，随着抽提时间的延长，油杉种子、枝条、花粉的抽出物含量呈不断上升的趋势，分别从2 h的34.02%、16.60%、10.62%增加到8 h的40.47%、18.88%、11.60%。由图1c可知，以乙醇为抽提溶剂时，随着抽提时间的延长，油杉种子、枝条、花粉的抽出物含量呈不断上升的趋势，分别从2 h的33.15%、20.24%、13.08%增加到8 h的37.19%、25.40%、14.96%。

综上所述，采用不同溶剂(石油醚、正己烷、乙醇)对油杉种子、枝条、花粉进行抽提，其抽出物含量均随抽提时间的延长呈不断上升的趋势，说明抽提时间的延长有利于脂肪油的抽出，种子、枝条、花粉的抽出物含量大小顺序为种子>枝条>花粉。

2.2　抽提溶剂的影响

抽提溶剂对油杉种子、枝条、花粉抽出物含量的影响见图2。由图2可知，对于油杉种子，以石油醚为溶剂抽提，其抽出物含量最高，正己烷次之，乙醇最低。对于油杉枝条，以乙醇为溶剂抽提，其枝条的脂肪油溶出量最高，石油醚次之，正己烷最低。对于油杉花粉，以乙醇为溶剂抽提，其花粉的脂肪油溶出量最高，正己烷次之，石油醚最低。3种溶剂的极性为乙醇>石油醚>正己烷，然而对于油杉种子、枝条、花粉的抽出物含量，并未完全遵循极性越高，越有利于极性成分——脂肪油的抽出，故必须根据原料的特性，选择合适的抽提溶剂。

2.3　抽提物化学成分分析

采用正己烷为抽提溶剂抽提6 h的油杉种子、枝条、花粉的脂肪油的化学成分分析见表1。由表1可知，油杉种子、枝条、花粉的正己烷抽出物中均含有α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯、石竹烯、蛇麻烯、(1 -顺式)1，2，3，5，6，8a-六氢-4，7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘和金合欢醇。油杉种子正己烷抽出物中化合物有13种，主要成分为：α-蒎烯(34.72%)、β-蒎烯(24.23%)、十六烷酸(8.24%)。油杉枝条的正己烷抽出物中化合物有12种，主要成分为：5-(7a-异丙烯基-4，5-二甲基-八氢茚-4-基)-3-甲基-2-烯戊醇(33.21%)、α-蒎烯(29.57%)、石竹烯(15.34%)。油杉花粉的正己烷抽出物中化合物有13种，主要成分为：α-蒎烯(40.05%)、β-蒎烯(21.34%)和石竹烯(11.39%)。从以上分析可知，油杉的不同组分其主要抽出物的种类及其含量均不同。

图1　抽提时间对抽出物含量的影响

图2　抽提溶剂对抽出物含量的影响

序号保留时间/min化合物相对含量/%种子枝条花粉1604α⁃蒎烯3472295740052665β⁃蒎烯242319421343730柠檬烯47223824641014内型⁃1，7，7⁃3甲基二环[221]庚烷⁃2⁃醇乙酸酯194--511033，7⁃二甲基⁃2，6⁃辛二烯⁃1⁃醇乙酸乙烯酯191--61126β⁃榄香烯-23916171164石竹烯23615341139811937，11⁃二甲基⁃3⁃亚甲基-十二烯360--912081，5，9，9⁃四甲基⁃1，4，7⁃环⁃十一碳三烯-3242861012442⁃十三烷酮407299-111265蛇麻烯266305147121303(1⁃顺式)1，2，3，5，6，8a⁃六氢⁃4，7-二甲基⁃1⁃(1⁃甲基乙基)⁃萘166212155131423石竹烯氧化物--174141553α⁃米萜烯--163151652金合欢醇741202079

表1(续)

在抽出物中，α-蒎烯为精油产品中单萜烯的主要组分，具有松木香气，可作为芳樟醇和松油醇等合成香料的主要原料，也可作为萜烯树脂、增塑剂和合成润滑剂的原料。β-蒎烯主要用作紫罗兰酮、柠檬醛、香叶醇、芳樟醇等合成香料的原料，也是合成维生素E和β-蒎烯树脂的重要原料。十六烷酸可用作防水剂和沉淀剂，其钾盐和钠盐可作乳液聚合的乳化剂，锌盐和铝盐等可用于油墨、润滑剂、增塑剂和涂料中。3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇乙酸乙烯酯可作为食用香料和食品添加剂。柠檬烯可作为日用化学品香精和化妆品的头香香料，并且具有良好的抑菌、镇咳、祛痰作用，在临床上复方柠檬烯可用于溶石、利胆、促进消化液分泌等。石竹烯为双环倍半萜类化合物，可用于食品和药品的调香。叶绿醇为4个异戊二烯组成的双萜，是叶绿素的组成部分，为合成维生素E和维生素K的主要原料。因此，油杉组分的抽出物具有重要的应用价值。

3　结论

1)采用不同溶剂(石油醚、正己烷、乙醇)对油杉种子、枝条、花粉进行抽提，其抽出物含量均随抽提时间的延长呈不断上升的趋势，种子、枝条、花粉的抽出物含量大小顺序为种子>枝条>花粉。

2)对于油杉种子，以石油醚为溶剂抽提，其抽出物含量最高；对于油杉枝条和花粉，以乙醇为溶剂抽提，其抽出物含量最高。

3)油杉种子和花粉的正己烷抽出物中化合物主要为α-蒎烯、β-蒎烯，油杉枝条的正己烷抽出物中化合物主要为5-(7a-异丙烯基-4，5-二甲基-八氢茚-4-基)-3-甲基-2-烯戊醇、α-蒎烯。油杉组分的抽出物可以用于香精、香料、化妆品、医药等领域，具有重要的应用价值。

*：本研究还得到了国家林业局南方山地用材林培育重点实验室和福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室的资助，在此一并致谢！

参考文献：

[1]郭娟，范晓丹，杨日福，等.植物活性成分提取新技术及最新研究进展[J].现代化工，2011，31(8)：22-26.

[2]Junfeng Liu，Li Deng，Meng Wang，et al.Lipase Catalyzed Synthesis of Medium-chain Biodiesel from Cinnamonum camphora Seed Oil[J].Chinese Journal of Chemical Engineering，2014，22(11-12)：1215-1219.

[3]Svitlana Nitièma-Yefanova，Lucie Coniglio，Rapha Schneider，et al.Ethyl biodiesel production from non-edible oils of Balan ites aegyptiaca，Azadirachta indica，and Jatropha curcas seeds-Laboratory scale development[J].Renewable Energy，2016(95)：881-890.

[4]吴开金，万泉，林冠烽，等.不同地区麻疯树籽油的理化性质及脂肪酸组成[J].森林与环境学报，2008，28(4)：361-364.

[5]Lan Sun，Shao-Bo Zong，Jia-Chun Li，et al.The essential oil from the twigs of Cinnamomum cassia Presl alleviates pain and inflammation in mice[J].Journal of Ethnopharmacology，2016(194)：904-912.

[6]Rajendra C.Padalia，Ram S.Verma，Amit Chauhan，et al.The essential oil composition of Melaleuca leucadendra L.grown in India：A novel source of (E)-nerolidol[J].Industrial Crops and Products，2015(69)：224-227.

[7]肖远灿，谢顺燕，董琦，等.青海产唐古特青兰鲜花和新鲜枝叶的精油成分分析[J].植物资源与环境学报，2015，24(3)：112-114.

[8]沈丹玉，任传义，袁新跃，等.茶树籽和油茶籽中脂溶性化学成分的比较研究[J].中国粮油学报，2016，31(11)：43-48.

[9]贾秀稳，张立华，李先如，等.石榴花精油成分分析及清除自由基能力评价[J].食品科学，2015，36(24)：152-155.

[10]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 5512—2008粮食、油料检验粗脂肪测定[S].北京：中国国家标准出版社，2008.