李國(guó)明，李守嶺*，張麗萍，李秀林

1云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所；2瑞麗海關(guān)綜合技術(shù)中心，瑞麗 678600

辣木(MoringaoleiferaLam．)又稱鼓槌樹(shù)，為辣木科(Moringaceae)辣木屬(Moringa)多年生落葉喬木植物[1,2]。研究表明，辣木富含纖維素、黃酮類[3,4]、維生素、蛋白質(zhì)[5]、多糖類[6]、酚類及其苷[7,8]、生物堿類等營(yíng)養(yǎng)性和功能性化學(xué)物質(zhì)[9]，具有免疫調(diào)節(jié)，抗癌，止痙攣、利尿、調(diào)節(jié)血壓和膽固醇，降血糖，抗氧化，抗炎、抗?jié)?，抗菌等生理活性[10-14]。

對(duì)辣木揮發(fā)性化學(xué)成分的研究中，采用水蒸氣蒸餾法來(lái)提取辣木揮發(fā)油并以GC-MS法分析揮發(fā)油的化學(xué)成分的報(bào)道較多，該方法分析得到的辣木揮發(fā)油化學(xué)成分主要為脂肪酸類、烷烴類、醛類、烯烴類、甾體類、酮類、醇類、酯類、雜環(huán)類、萜類、胺類和芳香類等化合物[15-20]。而采用其它方法提取辣木揮發(fā)油并對(duì)比不同方法對(duì)化學(xué)成分種類及含量的研究鮮有報(bào)道。

本研究采用索氏提取法和超聲波提取法提取非洲種、緬甸種和印度種三個(gè)品種的辣木葉揮發(fā)油，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀研究?jī)煞N提取方法對(duì)辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分類型及含量的影響。以DPPH自由基的清除能力作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)測(cè)定兩種方法提取的三個(gè)品種的辣木葉揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除率和半數(shù)清除率IC50，研究三個(gè)品種辣木葉揮發(fā)油的抗氧化活性，為采用合適方法提取辣木揮發(fā)油并對(duì)揮發(fā)油品質(zhì)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

本實(shí)驗(yàn)所用辣木葉為云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所辣木標(biāo)椎化生產(chǎn)示范園種植的非洲辣木、緬甸辣木和印度辣木3個(gè)辣木品種。

試劑：石油醚(分析純，沸程:30～60 ℃，成都市科隆化學(xué)品有限公司)；正己烷(色譜純，sigma-aldrich西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司)；

1.1.2 儀器與設(shè)備

電子天平(型號(hào)：ML4002E，梅特勒-托利多儀器上海有限公司)；電熱鼓風(fēng)干燥箱(型號(hào)：GZX-9140MBE，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)；索氏提取儀(型號(hào):BSXT-06，上海豫明儀器有限公司)；超聲波雙頻清洗儀(型號(hào)：SB25-12DTS，寧波新芝生物科技股份有限公司)；氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(型號(hào)：Trace ISQ，美國(guó)Thermo Fisher公司)；毛細(xì)管色譜柱(型號(hào)：TG-1701MS，30 m×0.25 mm×0.25 μm)；循環(huán)水機(jī)(型號(hào)：CCA-1111)-真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(型號(hào)：N-1200B)(上海泉杰科學(xué)儀器有限公司)；中藥材粉碎機(jī)(型號(hào)：DG160，浙江瑞安春海藥材器械廠)。

1.2 方法

1.2.1 辣木葉樣品制備

將采集的辣木葉樣品，在電熱鼓風(fēng)干燥箱中60 ℃恒溫烘干，粉碎后過(guò)60目樣品篩，收集樣品，干燥保存待用。

1.2.2 辣木葉揮發(fā)油提取

準(zhǔn)確稱取兩份3個(gè)不同品種的辣木葉樣品1.50 g，其中一份置于索氏提取器中，以30.0 mL石油醚，控制提取溫度為40 ℃，加熱回流提取1.5 h。另外一份置于250 mL具塞錐形瓶中，加入30.0 mL正己烷，在超聲波清洗儀溫度為30 ℃，功率為40.0 KHz，功率比為95.0%的條件下超聲提取1.5 h。將兩種方法收集的提取液經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，得到的略帶特殊氣味的淡黃色液體即為辣木葉揮發(fā)油。用色譜純正己烷將辣木葉揮發(fā)油溶解后，轉(zhuǎn)移至10.0 mL容量瓶，定容至刻度，搖勻靜置后，密封保存待用。

1.2.3 辣木葉揮發(fā)油供測(cè)試溶液的配制

準(zhǔn)確移取辣木葉揮發(fā)油0.5 mL于5.0 mL容量瓶中，以正己烷定容至刻度，采用旋渦混合器混勻靜置后，移取1.0 mL揮發(fā)油待測(cè)液至進(jìn)樣瓶中，密封待測(cè)試。

1.2.4 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析條件

氣相色譜條件：TG-1701MS毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，程序升溫(初始溫度為60.0 ℃保持1.0 min，以10.0 ℃/min的升溫速率升至250.0 ℃保持30.0 min)，載氣為高純He，恒流模式，柱流量為1.0 mL/min，平均線速度為37 cm/s，進(jìn)樣量1.0 μL，進(jìn)樣口溫度250.0 ℃，分流比100∶1。

質(zhì)譜條件：EI電離模式，電子倍增管電壓1 917.0 V，電子能量70.0 eV，離子傳輸管溫度250.0 ℃，離子源溫度250.0 ℃，掃描質(zhì)量范圍m/z為30～550 amu。

1.2.5 成分分析

按上述分析條件，對(duì)辣木葉揮發(fā)油待測(cè)溶液進(jìn)樣測(cè)試，得到辣木葉揮發(fā)油總離子流圖?？傠x子流圖中各色譜峰由質(zhì)譜工作站Xcalibur 3.0結(jié)合NIST08標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行綜合分析得到揮發(fā)性化學(xué)成分的組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。采用主成分分析法，對(duì)辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分中含量>1.00%的化學(xué)成分進(jìn)行主成分分析。

1.2.6 辣木葉揮發(fā)油抗氧化活性測(cè)定

將3個(gè)不同品種的辣木葉揮發(fā)油以正己烷定容于5.0 mL容量瓶中，搖勻靜置后，分別取揮發(fā)油待測(cè)液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL，以無(wú)水乙醇定容至10.0 mL。移取不同濃度待測(cè)液2.0 mL及2.0 mL DPPH溶液(0.1 mmol/L)于具塞比色管中，搖勻靜置，30.0 min后，采用紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì)，以無(wú)水乙醇為參比，在517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度Ai，同時(shí)測(cè)定2.0 mL DPPH溶液(0.1 mmol/L)與2.0 mL無(wú)水乙醇混合液的吸光度Ao，2.0 mL不同濃度待測(cè)液與2.0 mL無(wú)水乙醇混合液的吸光度Aj。用相同濃度的抗壞血酸水溶液(Vc)為陽(yáng)性對(duì)照品，通過(guò)如下公式計(jì)算DPPH自由基的清除率。

清除率(%)=[1-(Ai-Aj)/Ao]×100%

以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，DPPH自由基清除率為縱坐標(biāo)，繪制DPPH自由基清除率與質(zhì)量濃度變化曲線。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)質(zhì)譜工作站軟件Xcalibur 3.0對(duì)采集得到的辣木葉揮發(fā)油總離子流圖中各個(gè)色譜峰進(jìn)行定性分析，結(jié)合NIST08標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)各色譜峰對(duì)應(yīng)的化合物進(jìn)行綜合分析鑒定，以峰面積歸一化法計(jì)算各揮發(fā)性化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用 SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件，應(yīng)用主成分分析法對(duì)辣木葉揮發(fā)油數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種方法提取的辣木葉揮發(fā)油總離子流色譜圖

辣木葉揮發(fā)油的總離子流色譜圖經(jīng)質(zhì)譜工作站Xcalibur 3.0結(jié)合NIST08標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行譜庫(kù)檢索及綜合分析，得到揮發(fā)油的化學(xué)成分組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。索氏提取法提取的非洲種、緬甸種、印度種揮發(fā)油分別鑒定出74種(圖1)、72種(圖2)、62種(圖3)化合物；超聲波提取法提取的非洲種、緬甸種、印度種揮發(fā)油分別鑒定出63種(圖4)、63種(圖5)、57種(圖6)化合物。

圖1 索氏提取法提取的非洲辣木葉揮發(fā)油GC-MS總離子流色譜圖Fig.1 GC-MS total ion flow chromatography of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of Africa by soxhlet extraction

圖2 索氏提取法提取的緬甸辣木葉揮發(fā)油GC-MS總離子流色譜圖Fig.2 GC-MS total ion flow chromatography of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of Myanmar by soxhlet extraction

圖3 索氏提取法提取的印度辣木葉揮發(fā)油GC-MS總離子流色譜圖Fig.3 GC-MS total ion flow chromatography of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of India by soxhlet extraction

圖4 超聲波提取法提取的非洲辣木葉揮發(fā)油GC-MS總離子流色譜圖Fig.4 GC-MS total ion flow chromatography of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of Africa by ultrasound extraction

圖5 超聲波提取法提取的緬甸辣木葉揮發(fā)油GC-MS總離子流色譜圖Fig.5 GC-MS total ion flow chromatography of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of Myanmar by ultrasound extraction

圖6 超聲波提取法提取的印度辣木葉揮發(fā)油GC-MS總離子流色譜圖Fig.6 GC-MS total ion flow chromatography of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of India by ultrasound extraction

2.2 兩種方法提取的辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分分析結(jié)果

辣木葉揮發(fā)油總離子流圖中各色譜峰通過(guò)質(zhì)譜工作站Xcalibur 3.0結(jié)合NIST08標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行成分分析鑒定，采用峰面積歸一化法計(jì)算各揮發(fā)性化學(xué)成分的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，鑒定出的化學(xué)成分及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果見(jiàn)表1 。

表1 兩種方法提取的辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分分析結(jié)果

續(xù)表1(Continued Tab.1)

保留時(shí)間tR(min)化合物CompoundCAS號(hào)CASNo.分子式Molecularformula分子量Relativemolecularmass相對(duì)含量Relativecontent(%)索氏提取法Soxhletextraction超聲波提取法Ultrasoundextraction非洲種Africanspecies緬甸種Myanmarspecies印度種Indiaspecies非洲種Africanspecies緬甸種Myanmarspecies印度種Indiaspecies5.93乙酸己酯Hexylacetate142-92-7C8H16O2144.210.280.190.000.000.000.006.361-戊烯-3-醇1-Penten-3-ol616-25-1C5H10O86.130.350.150.000.000.140.007.816-甲基庚醇Isooctylalcohol26952-21-6C8H18O130.230.260.240.000.000.000.008.68乙酸異丁酯IsobutylAcetate110-19-0C6H12O2116.161.140.310.150.180.250.1510.40壬醛Nonanal124-19-6C9H18O142.240.000.000.100.000.000.0010.42乙醛酸正丁酯Butyloxoacetate6295-6-3C6H10O3130.140.000.240.000.000.130.0010.95正戊酸n-Valericacid109-52-4C5H10O2102.131.110.360.120.190.200.1311.30正二十烷 n-Eicosane112-95-8C20H42282.550.350.000.000.000.000.0012.12對(duì)甲氧基肉桂醛4-Methoxycinnamaldehyde1963-36-6C10H10O2162.180.590.000.000.000.000.0012.46正十五烷n-Pentadecane629-62-9C15H32212.410.500.000.000.000.000.0012.85丙烯酸正丁酯n-Butylacrylate141-32-2C7H12O2128.171.180.190.000.000.160.1412.87乙酰丙酸Levulinicacid123-76-2C5H8O3116.120.420.320.140.000.110.0013.53正十六烷n-Hexadecane544-76-3C16H34226.442.110.410.230.310.330.1814.37正十七烷n-Heptadecane629-78-7C17H36240.470.540.000.000.160.000.0014.54正十八烷Octadecane593-45-3C18H38254.490.770.270.090.140.100.1014.66正十四烷Etradecane629-59-4C14H30198.391.550.270.100.000.120.0714.73正二十二烷n-Docosane629-97-0C22H46316.600.630.480.160.180.220.1715.28順-9-十八烯醇Oleylalcohol143-28-2C18H36O268.483.852.400.941.081.410.8215.53蓖麻油酸Ricinoleicacid141-22-0C18H34O3298.461.320.560.210.320.330.1915.76順-9-十四碳烯醇(9Z)-Tetradecen-1-ol35153-15-2C14H28O212.371.590.960.370.360.520.2716.00棕櫚酸Palmiticacid57-10-3C16H32O2256.420.540.240.000.000.080.0016.09十八醇Stearylalcohol112-92-5C18H38O270.490.350.000.000.000.150.0016.132-庚酮 2-Heptanone110-43-0C7H14O114.190.280.170.110.000.170.0016.44月桂酸Lauricacid143-07-7C12H24O2200.320.330.230.170.000.140.0018.14鄰苯二甲酸二丁酯Dibutylphthalate84-74-2C16H22O4278.340.530.200.500.160.000.1418.53丙位庚內(nèi)酯γ-Heptalactone105-21-5C7H12O2128.170.940.200.190.240.200.0018.71十一醛Undecanal112-44-7C11H22O170.301.101.831.800.951.811.2419.13環(huán)氧異長(zhǎng)葉烯Octahydro-4,4,8,8-tetramethyl-4a,7-methano-4aH-naphth[1,8a-b]oxirene67999-56-8C15H24O220.350.830.000.000.000.140.1819.24十三醇Tridecylalcohol112-70-9C13H28O200.360.380.340.240.210.280.1519.54肉豆蔻酸Myristicacid544-63-8C14H28O2228.370.430.290.180.140.250.1419.64戊二醛Glutaricdialdehyde111-30-8C5H8O2100.121.050.330.180.140.000.1919.77肉豆蔻酸肉豆蔻酯Myristylmyristate3234-85-3C28H56O2424.740.850.000.180.170.000.1120.34甘油脂肪酸酯Glycerinfattyacidester542-44-9C19H38O4330.500.420.550.180.230.270.14

續(xù)表1(Continued Tab.1)

保留時(shí)間tR(min)化合物CompoundCAS號(hào)CASNo.分子式Molecularformula分子量Relativemolecularmass相對(duì)含量Relativecontent(%)索氏提取法Soxhletextraction超聲波提取法Ultrasoundextraction非洲種Africanspecies緬甸種Myanmarspecies印度種Indiaspecies非洲種Africanspecies緬甸種Myanmarspecies印度種Indiaspecies20.48正十五酸n-Pentadecanoicacid1002-84-2C15H30O2242.402.440.730.220.410.610.2120.75正庚基丙烯酸酯n-Heptylacrylate2499-58-3C10H18O2170.250.000.330.000.000.000.0020.78正庚酸Heptanoicacid111-14-8C7H14O2130.180.920.170.000.140.000.1821.06正二十四烷Tetracosane646-31-1C24H50338.653.094.694.803.163.703.3821.73異長(zhǎng)葉烯酮Isolongifolenone23747-14-0C15H22O218.330.780.210.310.220.290.4021.76十八碳酸甲酯Methyloctadecanoate112-61-8C19H38O2298.510.000.000.170.150.290.2822.01十三酸Tridecanoicacid638-53-9C13H26O2214.341.040.390.210.150.230.2322.14肉豆蔻醇Tetradecylalcohol112-72-1C14H30O214.391.110.630.460.420.420.3622.211-十九碳烯1-Nonadecene18435-45-5C19H38266.510.390.270.410.370.280.2522.32十三碳二酸二甲酯Dimethylbrassylate1472-87-3C15H28O4272.380.210.430.240.180.660.0022.662-(4-甲基-3-環(huán)己烯基)丙醛2-(4-Methyl-cyclohex-3-enyl)-propionaldehyde29548-14-9C10H16O152.231.361.060.350.650.970.4522.78棕櫚酸異丙酯Palmiticacidisopropylester142-91-8C19H38O2298.500.290.000.000.220.270.0022.96萜品油烯Terpinolene586-62-9C10H16136.200.580.880.220.620.790.2323.26十五醇1-Pentadecanol629-76-5C15H32O228.410.280.250.180.000.270.0023.45正二十八烷Octacosane630-02-4C28H58394.767.249.7716.9110.898.4611.9523.922,6-二叔丁基苯醌2,6-Di-tert-butyl-p-benzoquinone719-22-2C14H20O2220.311.130.450.210.140.000.0023.99γ-十二內(nèi)酯4-Dodecanolide2305-5-7C12H22O2198.300.000.240.180.220.200.1624.14椰子醛Gamma-Nonanolactone104-61-0C9H16O2156.220.000.220.200.240.250.2825.15正二十六烷Hexacosane630-01-3C26H54366.710.740.790.980.750.630.7225.25油酸甲酯Methyloleate112-62-9C19H36O2296.490.951.451.121.021.200.8726.01二十烷酸甲酯Methyleicosanoate1120-28-1C21H42O2326.560.000.000.000.000.190.2226.27異長(zhǎng)葉烷酮Isolongifolanone23787-90-8C15H24O220.350.850.480.230.270.000.0026.592-長(zhǎng)松針烯2-Carene554-61-0C10H16136.230.251.390.400.400.760.3526.99肉豆蔻酸十二酯Dodecanylmyristate2040-64-4C26H52O2396.690.320.160.000.250.000.0027.14正二十一烷n-Heneicosane629-94-7C21H44296.5710.0219.6936.6118.5617.5927.6528.39環(huán)十五烷酰Cyclopentadecanol4727-17-7C15H30O226.400.501.100.551.672.621.7629.47丙烯酸乙酯Ethylacrylate140-88-5C5H8O2100.120.000.390.170.000.000.1429.52棕櫚酸丁酯Hexadecanoicacid,butylester111-06-8C20H40O2312.530.790.000.280.220.000.1729.73正十二烷n-Dodecane112-40-3C12H26170.330.000.290.350.000.000.0029.76十九烷酸Nonadecanoicacid646-30-0C19H38O2298.500.000.200.000.320.360.3230.413-己醇3-Hexanol623-37-0C6H14O102.180.330.360.170.170.230.0031.391-十三烯1-Tridecene2437-56-1C13H26182.350.000.240.000.130.460.36

續(xù)表1(Continued Tab.1)

保留時(shí)間tR(min)化合物CompoundCAS號(hào)CASNo.分子式Molecularformula分子量Relativemolecular相對(duì)含量Relativecontent(%)索氏提取法Soxhletextraction超聲波提取法Ultrasoundextraction非洲種Africanspecies緬甸種Myanmarspecies印度種Indiaspecies非洲種Africanspecies緬甸種Myanmarspecies印度種Indiaspecies31.609,10-十四烯-1-醇9,10-Tetradecenol52957-16-1C14H28O212.370.000.181.240.320.890.8731.6410-十一羧酸甲酯10-Undecenoicacid,methylester111-81-9C12H22O2198.300.901.720.001.100.000.0033.12正十九烷 Nonadecane629-92-5C19H40268.521.071.261.551.600.961.1133.982-壬酮2-Nonanone821-55-6C9H18O142.240.420.230.160.000.000.0035.29(Z)-11-十六碳烯-1-醇(Z)-Hexadec-11-en-1-ol56683-54-6C16H32O240.420.471.641.527.023.156.9435.331-十七醇Heptadecan-1-ol1454-85-9C17H36O256.470.400.260.000.003.060.0035.90對(duì)薄荷烷-1,8-二醇P-menthane-1,8-diol80-53-5C10H20O2172.260.000.480.000.000.140.0036.82順-2-戊烯-1-醇Cis-2-Penten-1-ol1576-95-0C5H10O86.130.420.000.000.000.000.0036.842-十三烷酮2-Tridecanone593-08-8C13H26O198.350.000.460.890.760.370.5937.52十一醇1-Undecanol112-42-5C11H24O172.310.960.000.280.210.540.6937.54Z-9-十六碳稀-1-醇(9Z)-9-Hexadecen-1-ol10378-01-5C16H32O240.431.200.000.610.190.891.2039.88香草乙酮Acetovanillone498-02-2C9H10O3166.170.001.040.560.000.990.9139.89異香蘭素3-Hydroxy-4-methoxybenzaldehyde621-59-0C8H8O3152.150.000.000.960.400.000.0039.97香芹酚Carvacrol499-75-2C10H14O150.220.000.960.000.350.000.0040.033,4-二甲基苯甲酸3,4-Dimethylbenzoicacid619-04-5C9H10O2150.170.330.550.000.000.210.0040.3410-十一烯酸Undecenoicacid112-38-9C11H20O2184.280.470.000.280.570.900.4740.414-叔丁基苯酚P-tert-butylphenol98-54-4C10H14O150.220.560.230.000.000.230.4541.44十八碳烷酸Octadecanoicacid57-11-4C18H36O2284.480.370.210.220.230.160.0043.25乙酸丁香酚酯1-Acetoxy-2-methoxy-4-93-28-7C12H14O3206.245.4115.3111.0710.4314.408.95allylbenzene1,3,4-Eugenolacetate46.72月桂醛Lauraldehyde112-54-9C12H24O184.320.763.963.6825.4818.8519.7

由分析結(jié)果可知，非洲種辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分中，超聲波提取法分析得到了月桂醛、油酸甲酯和(Z)-11-十六碳烯-1-醇三種化合物，索氏提取法分析得到了蓖麻油酸和肉豆蔻醇兩種影響揮發(fā)油品質(zhì)的化合物；緬甸種辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分中，索氏提取法得到的正二十四烷、正二十八烷、正二十一烷和乙酸丁香酚酯4個(gè)化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，超聲波提取法月桂醛含量較高；印度種辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分中，索氏提取法得到的正二十四烷、正二十八烷、正二十一烷和乙酸丁香酚酯4個(gè)化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，超聲波提取法月桂醛含量較高。

2.3 兩種方法提取的辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分主成分分析

選擇兩種方法提取的辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分中含量>1.00%的33種化學(xué)成分作為分析對(duì)象，依次編號(hào)為F1～F33。計(jì)算化學(xué)成分F1～F33的均值，采用最大方差法旋轉(zhuǎn)因子及標(biāo)準(zhǔn)化全部的F1～F33值，計(jì)算協(xié)方差矩陣的特征值與特征向量，所得成分的方差即為相應(yīng)的特征值，計(jì)算的方差累積貢獻(xiàn)率>85%的成分即為主成分。從辣木葉揮發(fā)油碎石圖(圖7)，可以看出PCA的特征值變化趨勢(shì)，保留前5個(gè)主成分可以概括辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分的絕大部分信息，前5個(gè)主成分的特征值分別為：λ1=18.000，λ2=6.733，λ3=3.981，λ4=3.182，λ5=1.104，數(shù)值均大于1。分析貢獻(xiàn)率數(shù)值可知，提取的前5個(gè)主成分總的累計(jì)貢獻(xiàn)率為100.00%>85%，表明前5個(gè)主成分包含了原來(lái)33個(gè)化合物的幾乎全部信息。辣木葉揮發(fā)油的碎石圖中每一個(gè)碎石的特征值作為特征數(shù)量值的基礎(chǔ)，決定了主成分需要被保留的數(shù)目。

圖7 兩種方法提取的辣木葉揮發(fā)油碎石圖(成分>1.00%)Fig.7 Scree graph of volatile oils extracted by two methods from leaves of Moringa oleifera (composition>1.00%)

對(duì)辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行主成分分析，提取了5個(gè)主成分，第一主成分(PC1)的特征值為18.000，貢獻(xiàn)率為54.55%，對(duì)應(yīng)的特征向量依次以乙酸異丁酯、正戊酸、丙烯酸正丁酯、正十六烷、正十四烷、順-9-十八烯醇、蓖麻油酸、順-9-十四碳烯醇、戊二醛、正十五酸、十三酸、肉豆蔻醇、2-(4-甲基-3-環(huán)己烯基)丙醛、2,6-二叔丁基苯醌等14種化合物較大，第一主成分受這些成分的影響比較大；第二主成分(PC2)的特征值為6.733，貢獻(xiàn)率為20.40%，對(duì)應(yīng)的特征向量依次以γ-戊內(nèi)酯、(E)-2-己烯-1-醇、環(huán)戊醇、2-蒈烯、10-十一羧酸甲酯等5種化合物較大，第二主成分受這些成分的影響比較大；第三主成分(PC3)的特征值為3.981，貢獻(xiàn)率為12.06%，對(duì)應(yīng)的特征向量依次以十一醛、正二十四烷、油酸甲酯、乙酸丁香酚酯等4種化合物較大，第三主成分受這些成分的影響比較大；第四主成分(PC4)的特征值為3.182，貢獻(xiàn)率為9.64%，對(duì)應(yīng)的特征向量依次以環(huán)十五烷酰、1-十七醇、月桂醛等3種化合物較大，第四主成分受這些成分的影響比較大；第五主成分(PC5)的特征值為1.104，貢獻(xiàn)率為3.35%，對(duì)應(yīng)的特征向量以Z-9-十六碳稀-1-醇和香草乙酮較大，第五主成分受其影響比較大。

2.4 兩種提取方法對(duì)辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分的影響分析

通過(guò)對(duì)兩種方法提取的三個(gè)品種辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分的分析可知，辣木葉揮發(fā)油的化學(xué)成分類別的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(見(jiàn)表2)和數(shù)量(見(jiàn)表3)均有顯著差異。

表2 兩種提取方法對(duì)辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分類別質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由表2可知，三個(gè)品種的辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分主要屬于酯類、醇類、烷烴類、酮類、醛類、羧酸類、烯烴類、醌類、酰類和酚類等10類化合物，兩種提取方法均得到了含量較高的烷烴類、酯類、醇類、醛類等5類共同化合物。

由表3可知，兩種方法提取的揮發(fā)油化學(xué)成分中數(shù)量較多的為酯類、醇類、烷烴類、酮類、醛類、羧酸類和烯烴類等7類化合物。索氏提取法得到的三個(gè)品種種辣木葉酯類、醇類、烷烴類、酮類和羧酸類等5類化合物數(shù)量較多，超聲波提取法得到的醛類和烯烴類化合物數(shù)量較多。

表3 兩種提取方法對(duì)辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分類別數(shù)量的影響

2.5 辣木葉揮發(fā)油抗氧化活性分析

本實(shí)驗(yàn)采用DPPH自由基，在517 nm波長(zhǎng)處對(duì)兩種方法提取的三個(gè)品種的辣木葉揮發(fā)油抗氧化活性進(jìn)行了定量分析，各實(shí)驗(yàn)樣品對(duì)DPPH自由基的清除能力曲線見(jiàn)圖8～13。由DPPH自由基的清除能力曲線圖可知，辣木葉揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除率均隨著揮發(fā)油質(zhì)量濃度的增加而增大，并具有一定的量效關(guān)系。質(zhì)量濃度(x)與清除率(y)之間的量效關(guān)系，半數(shù)清除率IC50，相關(guān)系數(shù)r及量效范圍見(jiàn)表4。

表4 兩種方法提取的辣木葉揮發(fā)油抗氧化能力測(cè)定

圖8 索氏提取法提取的非洲辣木葉揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除能力Fig.8 DPPH free radicals scavenging capacity of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of Africa by soxhlet extraction

圖10 索氏提取法提取的緬甸辣木葉揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除能力Fig.10 DPPH free radicals scavenging capacity of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of Myanmar by soxhlet extraction

圖12 索氏提取法提取的印度辣木葉揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除能力Fig.12 DPPH free radicals scavenging capacity of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of India by soxhlet extraction

圖9 超聲波提取法提取的非洲辣木葉揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除能力Fig.9 DPPH free radicals scavenging capacity of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of Africa by ultrasound extraction

圖11 超聲波提取法提取的緬甸辣木葉揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除能力Fig.11 DPPH free radicals scavenging capacity of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of Myanmar by ultrasound extraction

圖13 超聲波提取法提取的印度辣木葉揮發(fā)油對(duì)DPPH自由基的清除能力Fig.13 DPPH free radicals scavenging capacity of volatile oils extracted from leaves of Moringa oleifera of India by ultrasound extraction

3 結(jié)論

本研究采用索氏提取法和超聲波提取法提取非洲種、緬甸種和印度種三個(gè)品種的辣木葉揮發(fā)油，以氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分及其含量進(jìn)行分析。通過(guò)分析可知，三個(gè)品種的辣木葉揮發(fā)油化學(xué)成分屬于酯類、醇類、烷烴類、酮類、羧酸類、醛類、烯烴類、醌類、酰類、酚類等10類化合物。索氏提取法得到的印度種揮發(fā)油未分析鑒定出酚類化合物，超聲波提取法得到的緬甸種和印度種揮發(fā)油未分析鑒定出醌類化合物。索氏提取法得到的揮發(fā)油酯類含量較高，超聲波提取法得到的醛類的含量較高，且緬甸種揮發(fā)油酯類含量均比其它兩個(gè)品種高。索氏提取法得到的非洲種揮發(fā)油酯類、醇類、酮類、羧酸類、烯烴類、醌類和酚類含量較高，超聲波提取法得到的揮發(fā)油烷烴類、醛類和酰類含量較高；索氏提取法得到的緬甸種揮發(fā)油酯類、烷烴類、酮類、羧酸類、烯烴類、醌類和酚類含量較高，超聲波提取法得到的揮發(fā)油醇類、醛類和酰類含量較高；索氏提取法得到的印度種揮發(fā)油酯類、烷烴類、酮類和醌類含量較高，超聲波提取法得到的揮發(fā)油醇類、醛類、羧酸類、烯烴類、酰類和酚類含量較高。通過(guò)測(cè)定DPPH自由基的清除率，證實(shí)辣木葉揮發(fā)油均具有一定的抗氧化活性，且揮發(fā)油的質(zhì)量濃度與DPPH自由基清除率之間存在一定的量效關(guān)系。索氏提取法得到的揮發(fā)油半數(shù)清除率IC50值分別為0.35 mg/mL (非洲種)、0.26 mg/mL(緬甸種)、0.20 mg/mL(印度種)；超聲波提取法得到的揮發(fā)油半數(shù)清除率IC50值分別為0.50 mg/mL(非洲種)、0.30 mg/mL(緬甸種)、0.30 mg/mL(印度種)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三個(gè)品種的辣木葉揮發(fā)油均具有一定的抗氧化活性，具有作為天然抗氧化劑的應(yīng)用潛質(zhì)。