王文娟,李瑞鋒
(1.黃山學(xué)院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心,安徽 黃山245041;2.黃山學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,安徽 黃山245041)
不同方法提取小葉女貞果實揮發(fā)油的GC-MS分析
王文娟1,李瑞鋒2
(1.黃山學(xué)院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心,安徽 黃山245041;2.黃山學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,安徽 黃山245041)
采用超臨界CO2流體萃取法(SFE-CO2)和水蒸氣蒸餾法(SD)提取小葉女貞果實中的揮發(fā)油成分,并運用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)分離和分析這兩種揮發(fā)油的化學(xué)成分,用峰面積歸一化法確定各化合物的相對百分含量,比較兩種不同提取方法所得揮發(fā)油組分的差異。結(jié)果表明兩種方法提取的揮發(fā)油中,共鑒定了92種成分,其中共有成分10種。超臨界CO2流體萃取法提取的揮發(fā)油中,共鑒定了54種成分,占揮發(fā)油總量的73.18%,含量最高的組分為羽扇豆醇(27.55%);水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油中,共鑒定了48種成分,占揮發(fā)油總量的69.74%,含量最高的組分為13-epi-淚柏醚(13.04%)。兩種方法提取小葉女貞果實揮發(fā)油的化學(xué)組分與含量差別較大,因此可根據(jù)生產(chǎn)需要,選用不同方法提取小葉女貞果實中的有效成分。
小葉女貞果實;超臨界CO2流體萃取法;水蒸氣蒸餾法;揮發(fā)油;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用
小葉女貞(學(xué)名:Ligustrum quihoui Carr.)是木犀科(Oleaceae)女貞屬(Ligustrum)的小灌木[1]。主要分布于我國南部。葉、花、果實和皮均可入藥,葉具清熱解毒等功效,可用于治燙傷、外傷;樹皮入藥治燙傷;果實入藥用于治療肝炎等癥;還能抗多種有毒氣體,是優(yōu)良的抗污染樹種[2]。
目前文獻(xiàn)報道的小葉女貞果實揮發(fā)油的提取方法主要是水蒸氣蒸餾法[3]。本研究首次采用超臨界CO2萃取法提取小葉女貞果實中的揮發(fā)油成分,并比較了超臨界CO2萃取法和水蒸氣蒸餾法兩種提取方法所得小葉女貞果實揮發(fā)油成分的差異,為小葉女貞的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。
電子天平(型號:PL203,梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司),超臨界萃取系統(tǒng)(型號:Waters MV-10,美國waters公司),氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(型號:Agilent 7890A-5975C,美國Agilent公司)。
小葉女貞果實采自黃山學(xué)院校園內(nèi),經(jīng)黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院畢淑峰教授鑒定為小葉女貞(Ligustrum quihoui Carr.)果實。乙酸乙酯、無水乙醇、無水乙醚、無水硫酸鈉(級別:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),CO2氣體(級別:食品級,合肥眾益化工產(chǎn)品有限責(zé)任公司)。
2.1小葉女貞果實揮發(fā)油提取
2.1.1超臨界CO2萃取法
稱取10g磨碎后的小葉女貞果實裝入萃取釜中,采用超臨界CO2流體萃取法提取其揮發(fā)油成分。萃取條件參數(shù)為夾帶劑乙酸乙酯流速0.5mL· min-1,CO2流速10mL·min-1,補償液無水乙醇流速0.5mL·min-1,萃取釜溫度40℃,萃取釜壓力250bar,動態(tài)萃取1時間10min,靜態(tài)萃取時間3min,動態(tài)萃取2時間3min。得到小葉女貞果實的萃取液,經(jīng)無水硫酸鈉干燥后進(jìn)行GC-MS測試。
2.1.2水蒸氣蒸餾法
稱取10g磨碎后的小葉女貞果實置于燒瓶中,加200mL水,采用水蒸氣蒸餾法提取3h,得到約200mL蒸餾液,經(jīng)無水乙醚萃取多次后,合并萃取液,得到小葉女貞果實揮發(fā)油提取液,濃縮,經(jīng)無水硫酸鈉干燥后進(jìn)行GC-MS測試。
2.2GC-MS測試條件
2.2.1GC條件
色譜柱為彈性石英毛細(xì)管柱 (廠家:Agilent;型號:HP-5MS;規(guī)格:30m×250μm×0.25μm),載氣為高純氦氣,載氣流速為1.0mL·min-1,進(jìn)樣量為2μL,進(jìn)樣口模式為不分流,進(jìn)樣口溫度為280℃,柱箱程序為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條件
溶劑延遲3.00min,采集模式為全掃描,電離方式為電子轟擊(EI),離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃,電子能量70eV,掃描質(zhì)量數(shù)范圍m/z為50.0-500.0,質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫為NIST08。
按照2.2所設(shè)定的測試條件分析揮發(fā)油,根據(jù)NIST08標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索、標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖分析結(jié)果,確定揮發(fā)油的化學(xué)成分,并用峰面積歸一化法計算各組分的相對含量,超臨界CO2萃取法、水蒸氣蒸餾法提取小葉女貞果實揮發(fā)油總離子流圖見圖1,圖2所示,兩種方法提取小葉女貞果實揮發(fā)油的成分分析見表1,表1中所鑒定到的成分的匹配度均高于80%。
圖1 超臨界CO2萃取法提取小葉女貞果實揮發(fā)油的總離子流圖
表1 超臨界CO2萃取法和水蒸氣蒸餾法提取小葉女貞果實揮發(fā)油的成分分析
續(xù)表
采用超臨界CO2萃取法提取的揮發(fā)油中共分離鑒定出54種化合物,占揮發(fā)油總量的73.18%。其中含量大于2%的化學(xué)成分有羽扇豆醇(27.55%)、苯甲醛(10.56%)、對羥基苯乙醇(5.82%)、1,19-二十碳二烯(5.11%)、苯乙酮(2.16%)、β-谷甾醇(2.10%)、環(huán)二十四烷(2.06%),這7種化合物占揮發(fā)油總量的55.37%。這54種揮發(fā)油成分含有 11種萜類
(32.22%)、5種醛類 (13.36%)、5種醇類 (9.10%)、6種烯烴(6.09%)、2種酮類(3.81%)、12種酯類(3.76%)、7種烷烴(3.43%)、3種酚類(0.78%)、1種生物堿(0.40%)、1種酸類(0.16%)、1種萘類(0.08%)。
采用水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油中共分離、鑒定出48種化合物,占揮發(fā)油總量的69.74%。其中含量大于2%的化學(xué)成分有13-epi-淚柏醚 (13.04%)、β-石竹烯(9.72%)、二丁基羥基甲苯(4.63%)、δ-杜松烯(4.34%)、右旋萜二烯 (3.50%)、α-畢橙茄醇(3.50%)、大根香葉烯D(3.41%)、α-石竹烯(2.43%),這8種化合物占揮發(fā)油總量的44.55%。這48種揮發(fā)油成分含有28種萜類(54.83%)、4種萘類(5.04%)、2種酚類(4.99%)、6種酯類(2.48%)、4種烷烴(1.74%)、2種烯烴(0.37%)、1種苯類(0.16%)、1種酮類(0.14%)。
本研究首次采用超臨界CO2萃取法和水蒸氣蒸餾法兩種方法提取小葉女貞果實中的揮發(fā)油成分,并比較了兩種方法提取得到的揮發(fā)油成分的差異。經(jīng)分析得知,兩種方法提取得到的揮發(fā)油的主要成分均為萜類化合物,但具體成分和含量不同,其中超臨界CO2萃取法提取得到的萜類化合物有11種,包含4種單萜(2.36%)、4種倍半萜(1.07%)、1種二萜(0.40%)、2種三萜(28.39%),占揮發(fā)油總量的32.22%。水蒸氣蒸餾法提取得到的萜類化合物有28種,包含6種單萜(8.80%)、21種倍半萜(33.00%)、1種二萜(13.04%),占揮發(fā)油總量的54.83%。
不同方法提取得到的小葉女貞果實揮發(fā)油中含有一些功效成分。例如超臨界CO2萃取法提取得到的含量高的羽扇豆醇能抑制人肝癌細(xì)胞株生長并促進(jìn)其凋亡[4];我國GB2760-2014食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定苯甲醛可用作食用香料;β-谷甾醇具有降血脂[5]、抗炎[6]、抗腫瘤[7-9]的活性;對羥基苯乙醇是一種重要的醫(yī)藥和香料中間體,能合成美多洛爾、倍他洛爾、紅景天甙等藥物[10]。水蒸氣蒸餾法提取得到的含量高的淚柏醚是一種二萜烯類化合物,具有重要的藥用價值,也是小葉女貞果實的風(fēng)味成分[11];我國GB2760-2014食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定β-石竹烯為允許使用的食用香料,二丁基羥基甲苯可作為抗氧化劑。兩種方法提取得到的揮發(fā)油的共有成分大根香葉烯D具有明顯的抗菌活性[12]。
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責(zé)任編輯: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
黃山學(xué)院自然科學(xué)研究項目(2015xkj011);黃山學(xué)院博士啟動基金項目(2015xkjq007)
王文娟(1986-),山西平遙人,黃山學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心助理實驗師,研究方向為天然產(chǎn)物分離分析。