趙 斗 ，朱芫蓉 ，趙佳寧 ，范雅萱 ，史玉敏 ，陳洪國

（湖北科技學院核技術與化學生物學院，湖北 咸寧 437100）

0 前言

我國的十大傳統(tǒng)名花為蘭花、梅花、杜鵑、牡丹、菊花、茶花、月季、水仙、荷花、桂花[1]。桂花（Osmanthus Fragrans Lour）作為十大名花之一，屬于木樨科木樨屬[2]，又名“巖桂”“木樨”，俗稱桂花樹，常綠灌木或小喬木，為溫帶樹種。湖北咸寧作為國內五大桂花產區(qū)之一，栽培歷史悠久，據(jù)統(tǒng)計，全國有2 200棵百年以上的古桂樹，咸寧就有2 000株，占全國數(shù)量的91%。其桂花的品種數(shù)量、古樹數(shù)量、基地面積、鮮桂花產量及桂花品質都位居國內前列。

近年來，人們開始關注和研究提取桂花精油的芳香成分，研究發(fā)現(xiàn)桂花中含有很多的癸酸內酯、紫羅蘭酮、芳梓醇氧化物等多種珍貴芳香物質，經過提煉可以用于生產化妝品、食用香料添加劑等多方面，對人體有很好的保健作用和藥用價值[3]。本研究以湖北省咸寧市成熟的桂花種子為原材料，采用超聲波輔助提取法提取桂花種子油，通過單因素實驗對提取工藝進行優(yōu)化，通過GC-MS對桂花種子油成分進行鑒定，以期為以后桂花種子油的提取工藝以及種子油有效成分的開發(fā)利用提供一定的參考[4-7]。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

成熟的桂花種子在2016年3月26—28日采集于咸寧市湖北科技學院桂花園，將收集的桂花種子進行剝皮，置于55 ℃干燥箱烘干72 h至恒重。用植物粉碎機進行粉碎，然后將粉末通過80目篩，放在干燥箱中備用。

1.2 實驗藥品

石油醚（沸程30 ℃～60 ℃)、正己烷、無水硫酸鈉、甲醇、環(huán)己烷、95%乙醇、冰乙酸均為分析純。

1.3 實驗器材

FA-2004電子分析天平（上海精密儀器有限公司）、LD25-Z低速離心機、HWS24電熱恒溫水浴鍋（江蘇金壇市正基有限公司）、旋轉蒸發(fā)儀（上海亞榮儀器有限公司）、DHG-9053A 型干燥箱（嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司）、Agilent GC 6890-59751MS 型氣相色譜-質譜聯(lián)用儀 (美國安捷倫公司）、SG220HPT型超聲波清洗儀（上海冠特超聲儀器有限公司）。

1.4 實驗方法

1.4.1 桂花種子油的提取方法

稱取10 g已經干燥的桂花種子粉末，放入100 mL帶蓋子的試劑瓶中，加入100 mL石油醚浸提10 h；對超聲波清洗槽的溫度設定為40 ℃，功率為180 W，并將處理好的種子粉末進行油脂超聲提取30 min，到達設定時間后，將試劑瓶中的混合液和原料殘渣轉入到離心管中，以2 000 r/m離心10 min，將離心管中的上清液轉入旋轉蒸發(fā)器中，對種子油脂進行蒸餾回收，將得到的種子油放置于55 ℃干燥箱中5 h，待冷卻至室溫，對所得恒重進行稱重，按照公式計算桂花種子得油率，并且重復3次取平均值。

桂花種子得油率=桂花種子油質量/桂花種子粉末質量×100%。

1.4.2 桂花種子油脂成分鑒定

1）桂花種子油脂的甲酯化。稱取30 mg桂花種子油，放在試劑管中加入10 mL正己烷進行充分溶解，再加入20 mL 0.3 mol/L的KOH-CH3溶液，充分搖勻，放在55 ℃的水浴鍋中水浴15 min，冷卻至室溫，然后加入20 mL無水Na2SO4震蕩3 min后進行離心分層。抽取上層液（正己烷液），適當?shù)叵♂屩筮M行GC-MS分析。

2）GC-MS的條件。① GC條件：色譜柱為RTX-5 MS彈性石英毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm)，程序升溫柱子的起始溫度為40 ℃保持2 min，逐漸升溫至200 ℃保持5 min，開始以20 ℃/min的速度增加，然后以2 ℃/min的速度逐步增加，升高溫度至240 ℃保持3 min，并將進樣口的溫度選擇為220℃，載氣為高純氦氣，載氣的流量為3 mL /min，進樣量為0.8 μL，壓力為225.6 kPa，分流比是44∶1，溶劑延遲了5 min，電子的能量為100 ev，電離的方式為EI[8]。②MS條件：接口的溫度為200 ℃，離子源的溫度選擇為160 ℃，電子的能量為1 kV，質量掃描的范圍是20 aum～400 aum，掃描的方式為全掃描方式，傳輸線的溫度是250 ℃，溶劑切除時間為4 min，發(fā)射的電流為30.2 μA[8]。

2 結果與分析

2.1 不同提取溶劑對桂花種子出油率的影響

用超聲波提取法，以石油醚（沸程30 ℃～60 ℃）為提取溶劑，設置提取超聲頻率為25 Hz，液料比為9∶1，提取時間為40 min，提取溫度為30 ℃時，超聲波提取功率在220 W時，幾種不同的溶劑對出油率的影響和提取物之間的色澤比較，如表1所示。

表1 不同提取劑對桂花種子出油率

由表1可以看出，在其他條件相同的情況下，上述四種溶劑對桂花種子出油率的影響順序由大到小依次為，石油醚（沸程30 ℃～60 ℃）＞乙酸乙酯＞乙醇＞正己烷，石油醚的提取率最好，且種子油的顏色也較為純正。因此，選擇石油醚作為桂花種子的提取溶劑。

2.2 液料比對桂花種子出油率的影響

采用超聲波提取法，以石油醚（沸程30 ℃～60℃）為提取溶劑，在超聲波提取時間為30 min，功率為220 W，超聲頻率為25 Hz，溫度為55 ℃等條件下，研究石油醚和桂花種子油的液料比分別為6∶1、7∶1、8∶1、9∶1、10∶1、11∶1對桂花種子出油率的影響。

種子的出油率與所選擇溶劑和種子油脂的接觸面積有關系，在一定范圍內，隨著液料比增加，溶劑和種子油脂的接觸面積也增加，這樣有利于油脂在溶劑中的擴散，因此種子的出油率隨之增加，最終在這個范圍內，種子出油率達到了穩(wěn)定。在剛開始液料比6∶1～9∶1之間，桂花種子的出油率是隨著液料比的增加而逐漸增加的，當液料比超過9∶1時，隨著液料比的增加，桂花種子的出油率開始緩慢下降，在液料比為9∶1時，桂花種子的出油率達到了最大值，經數(shù)據(jù)的比較，桂花種子油提取的最佳液料比為9∶1。

2.3 提取時間對桂花種子出油率的影響

采用超聲波提取法，以石油醚（沸程30 ℃～60℃）為提取溶劑，設置超聲波提取功率為220 W，超聲頻率為25 Hz，溫度為55 ℃，液料比為9∶1，提取時間分別為20 min、30 min、40 min、50 min、60 min等條件下，桂花種子出油率的變化。

時間在20 min到40 min之間，桂花種子的出油率隨著時間的增加而增加，超過40 min后，桂花種子出油率隨著時間的增加而逐漸下降，桂花種子油的最佳提取時間為40 min。

2.4 提取溫度對桂花種子出油率的影響

采用超聲波提取法，以石油醚（沸程30 ℃～60℃）為提取溶劑，在超聲波提取功率為220 W，超聲頻率為25 Hz，液料比為9∶1，時間為40 min等條件下，提取溫度為30 ℃、40 ℃、50 ℃、 60 ℃、70 ℃時，種子出油率的變化。

剛開始隨著溫度的增加，種子的出油率明顯增加，當溫度達到40 ℃時，桂花種子的出油率達到最大，隨后隨著溫度的不斷增加，種子的出油率開始緩慢下降，所以桂花種子油的最佳提取溫度為40 ℃。

2.5 提取功率對桂花種子出油率的影響

用超聲波提取法，以石油醚（沸程30 ℃～60 ℃）為提取溶劑，設置提取超聲頻率為25 Hz，液料比為9∶1，提取時間為40 min，提取溫度為40 ℃時，超聲波提取功率在180 W、200 W、220 W、240 W、260 W等條件下，桂花種子出油率的變化。提取功率在200 W～220 W之間時，桂花種子出油率隨著功率的增加而逐漸增加，并且在220 W時達到最高值，此后隨著功率的增加，出油率開始緩慢下降，所以桂花種子最佳提取功率為220 W。

2.6 桂花種子油中的脂肪酸的組成

先對桂花種子油進行甲酯化，然后進行GC-MS分析，最后得到樣品的總離子流圖如圖1所示，通過檢索和最新標準的圖譜進行對照，可以得出最終桂花種子油中脂肪酸的組成和相對含量如表2所示。

圖1 桂花種子油的GC-MS離子流圖

表2 桂花種子油中脂肪酸的組成和相對含量

通過上述圖1和表2可以看出，在桂花種子油中的所含有脂肪酸成分主要有5種，分別從圖譜可以看出其中4號峰為16-十八烯酸甲酯，含量為1.82%，含量最少，5號峰是十七烷酸，含量為2.78%，3號峰為檸檬烯，它的含量為23.48%，2號峰為(Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸（亞油酸），含量為51.92%，1號峰為亞麻酸，它的含量為20%。其中在桂花種子油檢測出來的五種脂肪酸中亞油酸和亞麻酸屬于不飽和脂肪酸，兩種脂肪酸的含量總共為71.92%，占到整個脂肪酸總含量的很大部分比例。首先，在這5種脂肪酸中亞油酸是人體必需脂肪酸，所以它對人體有很重要的生理作用，調節(jié)身體中平滑肌的收縮，調節(jié)脈搏和維持血壓穩(wěn)定值。其次，可以調節(jié)體內一些酶的活性和一些體內激素的相關功能，從而可以控制人體中樞神經系統(tǒng)的活動[9]，因此亞油酸對人體生命機能的調節(jié)有著很重要的作用。除此之外，亞麻酸對人體也有很重要的作用，它可以調節(jié)人體的血脂，能夠降低血糖和血壓，預防心血管疾病，還可以預防癌癥的發(fā)生，提高人體免疫力和記憶力，保護大家的視力，因此它的提取對生活中的高血壓、糖尿病、腦血管疾病的患者具有很大的幫助。對于青少年的視力、記憶力等方面也會有很大的幫助，如果利用相關的生物化學技術進行分離提純并加以開發(fā)利用制成醫(yī)藥保健品具有很大的發(fā)展市場。其中檸檬烯（Limonene)又稱苧烯，它的學名為1-甲基-4-異丙基環(huán)己烯，通過種子油提取的相關文獻查出[10]，檸檬烯是許多種子油中普遍存在的一種有效成分，它的化學結構在工業(yè)上有廣泛的應用，是很多食品添加劑中的成分，研究發(fā)現(xiàn)它具有止痛作用，所以在醫(yī)學上經常被用于治療膽囊炎、膽結石、膽管炎等疾病[11]。

3 結論與討論

通過分析超聲波輔助提取桂花種子油的提取時間、提取溫度、提取功率、液料比、不同提取劑等5個單因素實驗圖表數(shù)據(jù)，桂花種子油的最佳提取工藝條件為：以石油醚（沸程30 ℃～60 ℃）作為提取溶劑，液料比是9∶1，提取的溫度是40 ℃，提取的時間為40 min，提取的超聲波功率為220 W。這時桂花種子油的提取率達到了25.4%。GC-MS分析結果表明：桂花種子油中脂肪酸成分主要有5種，其中亞麻酸的含量為20%，十七烷酸的含量為2.78%，檸檬烯的含量為23.48%，(Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸（亞油酸）為51.92%。桂花種子油脂肪酸含量十分豐富，不飽和脂肪酸含量占比高達72%，包括油酸、亞油酸、亞麻酸等功能性脂肪酸。這些復雜多樣的組分賦予了桂花種子油這樣的功能性植物油廣泛的保健價值及應用空間，為桂花種子油的開發(fā)與利用提供了參考依據(jù)[12]。