蒸馏时间对1，8-桉叶素型互叶白千层挥发油得率和成分的影响

陈海燕 李桂珍 秦荣秀 唐伟 梁忠云

摘要    本文采用水蒸氣蒸馏法从1，8-桉叶素型互叶白千层中提取精油，采集不同蒸馏时间的挥发油，利用气相色谱-质谱联用（GC-M S）对挥发油的化学成分进行定性，参照ISO 4730：2017标准用气相色谱进行定量分析，研究蒸馏时间对1，8-桉叶素型互叶白千层挥发油得率和成分的影响。结果表明，随着蒸馏时间的延长，1，8-桉叶素型互叶白千层叶挥发油相对得率降低，蒸馏2 h后，96%以上的挥发油已被蒸出，精油主要成分1，8-桉叶素（70.537%）、α-松油醇（10.222%）、柠檬烯（8.429%）、α-蒎烯（3.080%）、β-月桂烯（2.030%）、4-松油醇（1.351%）含量变化不大。1，8-桉叶素型互叶白千层蒸馏时间以2 h为宜。

关键词    互叶白千层;挥发油;蒸馏时间;1，8-桉叶素

中图分类号    TQ420.6+7        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）21-0228-03                                                开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Effect  of  Distillation  Time  on  Yield  and  Composition  of  Volatile  Oil  of  1， 8-Cineole  Type  Melaleuca  alternifolia

CHEN Haiyan 1， 2    LI Guizhen 1， 2    QIN Rongxiu 1    TANG Wei 3    LIANG Zhongyun 1， 2 *

（1 Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute， Nanning Guangxi 530002; 2 Guangxi Special Economic Forest Cultivation and Utilization Key Laboratory， Nanning Guangxi 530002; 3 Guangxi Hengjie Agricultural Technology Development Co.， Ltd.， Qinzhou Guangxi 535000）

Abstract    This paper used steam distillation to extract essential oils from 1， 8-cineole type Melaleuca alternifolia， collected volatile oils with different distillation times， and used gas chromatography mass spectrometry （GC-MS） to qualitatively determine the chemical composition of the volatile oils according to ISO 4730：2017 standard， gas chromatography was used for quantitative analysis， the effect of distillation time on the yield and composition of the volatile oil of 1， 8-cineole type Melaleuca alternifolia was studied. The results showed that with the extension of the distillation time， the relative yield of volatile oil of 1， 8-cineole type Melaleuca alternifolia decreased. After 2 hours of distillation， more than 96% of the volatile oil had been steamed out. The main components of the essential oil were 1， 8-cineole （70.537%）， α-terpineol （10.222%）， limonene （8.429%）， α-pinene （3.080%）， β-myrcene （2.030%）， 4-terpineol （1.351%）， the content of these components had little change. The optimum distillation time of 1， 8-cineole type Melaleuca alternifolia was 2 h.

Keywords    Melaleuca alternifolia; volatile oil; distillation time; 1， 8-cineole

互叶白千层是桃金娘科（Myrlaceaca）白千层属（Melaleuca）常绿灌木至小乔木树种，原产于澳大利亚东部的昆士兰州和新南威尔士北部。我国于20世纪90年代初开始引种，在广东、广西、福建等地均有大面积种植[1-3]。研究发现，利用互叶白千层枝叶经水蒸气蒸馏得到的精油因主成分不同可分为6种生化类型[4]，其中研究和应用较多的是4-松油醇型（茶树油）和1，8-桉叶素型。关于茶树油化学成分的提取、应用已有报道[5-7]，1，8-桉叶素型互叶白千层油主成分及应用已有研究[2，7-10]，但1，8-桉叶素型互叶白千层油提取工艺未见报道。本试验采用水蒸气蒸馏法，采集不同蒸馏时间的1，8-桉叶素型互叶白千层油，并进行得率和成分分析，探讨蒸馏时间对1，8-桉叶素型互叶白千层油得率和成分的影响，以期为1，8-桉叶素型互叶白千层的利用与开发提供参考。

1    材料与方法

1.1    试验材料

供试材料为1，8-桉叶素型互叶白千层，采用扦插苗，2018年11月种植，2020年1月采摘于广西钦州市钦北区平吉镇平里村互叶白千层种植基地。

试验所用仪器及主要试剂有BRUKER TQ456气质联用仪、Aglient7890A气相色谱仪、挥发油测定器。

1.2    试验方法

1.2.1    精油提取。参照《中华人民共和国药典》中的挥发油测定法，采用水蒸气蒸馏法[2]测定枝叶得油率。将采集的枝叶切成1～2 cm，装入5 000 mL圆底烧瓶中，装上挥发油测定器和冷凝管，蒸馏时间4 h，每隔1 h收集精油1次，冷却后进行分离，称重且计算得油率。

1.2.2    成分分析。用气-质联用N1ST标准谱库检索及人工解析进行定性分析，参照文献[11-14]确定主要化学成分，对部分单萜化合物采用气相相对保留时间进行验证，参照国际标准ISO 4730：2017（E）[15]，利用气相色谱法进行定量分析，采用面积归一化法计算各组分的相对含量。

采用Aglient 7890A气相色谱仪，进行GC定量分析。弹性石英毛细管柱AT35（30.00 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为氮气，程序升温：70 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，停留1 min，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min，进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，进样量0.3 μL。

采用美国BRUKER公司TQ456气质联用仪，进行GC-MS定性分析。色谱柱：弹性石英毛细管柱AT35（30.00 m×0.25 mm×0.25 μm），載气为高纯氦气，进样口230 ℃，柱温250 ℃，分流比1∶50。程序升温：70 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min，进样口250 ℃。质谱条件：EI离子源，电离电压70 ev，扫描范围45～350 amu，全扫描方式。进样量1.0 μL（1%乙醇溶液）。

2    结果与分析

2.1    蒸馏时间与蒸出精油量的关系

从表1可以看出，1，8-桉叶素型互叶白千层的相对出油率随着蒸馏时间的延长而降低。在蒸馏4 h过程中，在0～1 h内，相对出油率为85.71%;在1～2 h内，相对出油率为10.45%;在2～3 h内，相对出油率为2.77%;在3～4 h内，平均相对出油率为1.06%。蒸馏2 h，96.16%以上的精油已蒸出。从成本上考虑，蒸馏时间以2 h为宜。这与提取4-松油醇型互叶白千层油中的结论一致[16]。

2.2    蒸馏时间对1，8-桉叶素型互叶白千层油主要化学成分及其含量的影响

从表2可以看出，1，8-桉叶素型互叶白千层油的主要成分1，8-桉叶素随着蒸馏时间的延长而降低;α-松油醇及倍半萜类物质随着蒸馏时间的延长而增加;α-蒎烯、 β-月桂烯、α-松油烯、柠檬烯、4-松油醇等单萜类物质却随着蒸馏时间的延长而先增加后减少，因为它们都属于轻组分，沸点低且相近，在蒸馏开始时，首先被蒸馏出来，所以开始时随着蒸馏时间的延长而增加，但随着蒸馏时间的进一步延长，互叶白千层枝叶中的轻组分已大部分蒸馏出来，导致这类单萜类物质在精油中的含量逐渐减少;从蒸馏2 h和4 h的精油成分看，蒸馏4 h的4-松油醇前的轻组分基本低于蒸馏2 h的，但变化不大，而α-松油醇及倍半萜类化合物高于蒸馏2 h的，倍半萜类各主要成分均提高10%以上，这与提取4-松油醇型互叶白千层油规律一致[16]。从出油率和精油成分综合考虑，蒸馏时间以2 h为宜。

从互叶白千层油各类标准看，1，8-桉叶素和4-松油醇都作为此精油的特征组分[15，17-20]。从表2可以看出，本试验中1，8-桉叶素型互叶白千层油的主要成分为1，8-桉叶素（70.537%）、α-松油醇、柠檬烯、α-蒎烯、 β-月桂烯、4-松油醇（1.351%）、 β-蒎烯、γ-松油烯，对照广西地方标准《互叶白千层（精）油，1，8-桉叶素型》（DB 45/T 889—2012）[21]，其中特征组分1，8-桉叶素含量远高于要求（>35%），而特征组分4-松油醇（>2%）和代表性组分γ-松油烯（1%～20%）含量不符合要求，究其原因可能是1，8-桉叶素型与桉叶素-松油醇型2种生化类型互叶白千层在种子繁育种植方面无法区分[22]，导致加工出的精油成分差异较大[10]。

3    结论与讨论

采用水蒸气蒸馏法从1，8-桉叶素型互叶白千层中提取挥发油，蒸馏时间以2 h为宜，其他影响出油率及成分的因素有待进一步研究。

4    参考文献

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基金项目   广西林业科研与推广项目（gl2018kt15）;广西科技基地和人才专项（桂科AD18281083）;广西特色经济林培育与利用重点实验室自主课题（19-A-04-02）;广西林业科学研究院基本科研业务费（林科201821号）。

作者简介   陈海燕（1974—），女，广西容县人，硕士，高级工程师，从事林化产品研究与开发工作。

通信作者

收稿日期   2020-06-17