水蒸馏法提取德国洋甘菊挥发油及GC-MS分析

仝锦豪，刘红霞，丁荣良

水蒸馏法提取德国洋甘菊挥发油及GC-MS分析

仝锦豪，刘红霞，丁荣良

（齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

该处采用水蒸馏法提取新疆产德国洋甘菊（L.）挥发油，通过GC-MS对洋甘菊挥发油进行成分分析。共鉴定出12种成分，主要成分为-红没药醇B，相对含量为48.53%，其次是-红没药醇A：25.49%，红没药醇A：18.89%，-Vatirenene：5.73%，母菊薁：0.74%。成分分析结果表明，新疆产德国洋甘菊含有较高的倍半萜醇成分，占总含量的92.91%。

德国洋甘菊；挥发油；GC-MS；水蒸馏法

母菊（L.）俗称洋甘菊、德国洋甘菊，是桔梗目、菊科、母菊属的一年生植物。在欧洲和亚洲的人口聚居地附近都可以找到洋甘菊，并已经在北美和澳大利亚广泛使用。因为洋甘菊不含有毒有害的化合物，不对人类和动物产生急性毒性，因此，洋甘菊是世界上使用最广泛且有据可查的药用植物之一[1-2]。

洋甘菊挥发油具有抑菌、抑制寄生虫、抗炎、抗抑郁的功效。Stefanie Bail等[3]的研究中，使用琼脂扩散法和琼脂稀释法对法国产洋甘菊挥发油的抗菌活性进行了测试，发现洋甘菊挥发油对金黄色葡萄球菌和粪肠球菌具有由高至中的抑制力。Andrade等[4]研究发现洋甘菊挥发油对利什曼原虫有抑制活性，并且对细胞毒性较低。在袁艺等[5]研究发现，洋甘菊挥发油能抑制蛋清致大鼠足肿胀炎症渗出液中强促炎细胞因子，表明洋甘菊挥发油能抑制炎症。Özgür等[6]发现洋甘菊挥发油具有与咖啡因相当的刺激作用，可被评估为用于治疗注意力缺陷多动障碍的候选新药物。通过对洋甘菊精油的药理学研究发现，洋甘菊精油的主成分-红没药醇对多种肿瘤细胞具有抑制作用，例如-红没药醇能诱导人肝癌细胞凋亡，抑制胶质母细胞瘤细胞迁移和侵袭[7]。因此，洋甘菊挥发油具有多方面的药理活性，具有较高的研究价值，在医药学领域有着很好的应用前景。

本文使用水蒸馏法对新疆产德国洋甘菊挥发油进行提取，并采用气相色谱-质谱联用仪对挥发油进行成分分析，为洋甘菊挥发油的应用提供理论支持。

1 实验部分

1.1 原料、试剂与仪器

原料：德国洋甘菊，采购自新疆伊犁地区，经鉴定为菊科春黄菊族植物花朵。

试剂：正己烷（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；无水硫酸钠（分析纯，天津市凯通化学试剂有限公司）。

主要仪器：7980B-7000C型Agilent 气相色谱-质谱联用仪（美国安捷伦公司），84-1型磁力搅拌控温电热套（山东鄄城华鲁电热仪器有限公司），挥发油提取器等玻璃仪器。

1.2 挥发油提取

按照《中华人民共和国药典》中挥发油的测定方法，从德国洋甘菊干花中提取挥发油。将20g洋甘菊干花放入500mL圆底烧瓶中，加入300mL去离子水，浸泡1h，蒸馏提取3h，记录挥发油的体积，打开旋塞从下方放出油水混合物。油水分离后，得到蓝色洋甘菊挥发油，存放于棕色玻璃小瓶中，计算挥发油的提取率（挥发油密度为0.920g/mL）。取适量挥发油，加入1mL正己烷，无水硫酸钠干燥，使用0.22μm有机滤膜过滤，-10℃下保存。

洋甘菊挥发油的提取率计算公式为

1.3 GC-MS成分分析

色谱条件：色谱柱HP-5MS（30m×0.25mm×0.25μm)毛细管柱；进样口温度250℃，柱升温程序为初始温度50℃，以5℃/min升至250℃，保持5min。载气为氦气，载气流量1.0mL/min，分流比100∶1，流速1mL/min，进样量1μL。

质谱条件：离子源EI；电子能量70 eV；扫描方式：SCAN模式；扫描质量数范围：40～500amu。

经MassHunter workstation进行总离子流谱图提取及面积归一化法计算各组分相对含量，各峰的质谱图经NIST 14质谱库检索，并通过其保留指数（RI），与具有参考价值的文献数据进行对比，共同确定各个成分。

2 结果与讨论

2.1 洋甘菊挥发油成分分析

使用MassHunter workstation对提取得到的挥发油样品进行分析，得到总离子流谱图（图1）。从谱图上可以看出洋甘菊挥发油的主要成分峰集中在20～30min，这与Sudeep Tandon等[8]的研究结果一致。

图1 洋甘菊挥发油的总离子流谱图

利用MassHunter workstation软件对洋甘菊挥发油的组分进行定性分析, 以归一化法计算各成分相对峰面积，计算各个组分的成分含量百分比，并初步确定各个组分。利用NIST 14检索分子式确定化合物及其保留指数，然后与文献中测得的保留指数对比确证[9-10]，最终确定了12种成分，分析结果列于表1。

表1列出了按毛细管柱的洗脱顺序通过GC-MS分析鉴定的成分。在该样品中，成分包含：单萜烯0.15%；单萜醇0.06%；单萜酮0.06%；倍半萜烃5.86%；倍半萜醇0.23%；倍半萜醇氧化物92.91%；薁类化合物0.74%。该油的主要成分是-红没药醇B，在样品中相对浓度为48.53%，其次是-红没药醇A：25.49%，没药醇A：18.89%，Vatirenene：5.73%，母菊薁：0.74%。这与一些文献记载的洋甘菊成分有一定的定性和定量差异。AnetaWesolowskaa等[11]人使用传统的水蒸气蒸馏法对洋甘菊挥发油进行提取，并对成分进行了分析。与他们的分析结果对比，洋甘菊的特征性成分母菊薁的含量较低，而没药醇A及没药醇A、B含量较高。造成洋甘菊挥发油成分含量差异的原因有很多，在Vahid Afagh和Amin Saleh的研究中，不同的肥料和生物环境会导致洋甘菊的成分及含量不同[12-13]。在Anne Orav等[14]人的研究中，不同地区的洋甘菊挥发油成分含量也有不同。

2.2 挥发油提取率分析

水蒸馏法提取洋甘菊花的挥发油为蓝色油状液体，提取率分别为0.21%，0.24%，0.24%。使用Microsoft Excel统计分析程序，将实验结果记录为3个值的均值标准差，提取率为（0.23±0.01）%。经与文献数值进行对比，水蒸馏法提取洋甘菊挥发油的提取率高于文献中使用水蒸气蒸馏法提取洋甘菊挥发油的提取率（0.19%）。但是，水蒸馏法的提取率低于同时蒸馏萃取法（0.31%）[15]，原因在于进行洋甘菊挥发油提取时，挥发油组分中的一些酯类成分大都富集在水中，使用常规的油水分离方法，会导致这部分酯类成分残留在水中，虽然同时蒸馏萃取法能将在水中溶解的成分用有机溶剂萃取出来，但在萃取过程中使用的有机溶剂并不符合现代绿色化学的要求。

表1 洋甘菊挥发油的成分分析

Rt：保留时间；RI：HP-5 MS的非等温Kovats保留指数

3 结束语

本文使用水蒸馏法提取德国洋甘菊挥发油，使用气相色谱-质谱联用仪对挥发油进行了成分分析。对得到的总离子流图进行定量、定性分析，并与文献和NIST 14数据库进行对比，得到德国洋甘菊挥发油成分表以及百分比含量。水蒸馏法提取新疆产德国洋甘菊挥发油的主成分为-红没药醇B（48.53%）、-红没药醇A（25.49%）、红没药醇A（18.89%）、-Vatirenene（5.73%），与印度东北地区和波兰西北部地区德国洋甘菊挥发油相比，-红没药醇B、-红没药醇A、红没药醇A含量更高，这种成分和含量上的差异一般是由生长环境等原因引起的。本文通过水蒸馏法提取所得的德国洋甘菊精油中，主要成分-红没药醇A、B含量较高，因此，在提取德国洋甘菊精油时，水蒸馏法是一种较好的方法。

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GC-MS analysis of the hydrodistilled essential oil ofL. flowers

TONG Jin-hao，LIU Hong-xia，DING Rong-liang

（College of Chemistry and Chemical Engineering, Qiqihar University, Heilongjiang Qiqihar 161006，China）

The essential oil of German chamomile(L.) from Xinjiang were obtained by hydrodistilled. The chemical compositions of chamomile essential oil were analyzed by GC-MS. A total of 12 ingredients were identified, including-Bisabolol B with a relative concentration of 48.53%,-Bisabolol oxide A(25.49%), Bisabolol oxide A(18.89%),-Vatirenene (5.73%) and Matricaria azulene(0.74%) as the main components. According to the analysis, the German chamomile contained high sesquiterpene alcohol, accounting for 92.91% of the total content.

German chamomile；essential oil；GC-MS；hydrodistilled

2020-10-09

黑龙江省属高等学校基本科研业务费科研项目（135309440）

仝锦豪（1995-），男，黑龙江齐齐哈尔人，在读硕士，主要从事绿色化学与药物化学研究，1174620245@qq.com。

R284.2

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1007-984X(2021)01-0080-03