楊　柳，劉　建，李艷福，何　娟

(1.河南工程學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，河南 鄭州 450007；2．河南工業(yè)大學(xué) 資產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)管理處，

河南 鄭州 450001；3.河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，河南 鄭州 450001)

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4種不同方法提取辛夷揮發(fā)油成分研究

楊柳1，劉建1，李艷福2，何娟3

(1.河南工程學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，河南 鄭州 450007；2．河南工業(yè)大學(xué) 資產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)管理處，

河南 鄭州 450001；3.河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，河南 鄭州 450001)

摘要：通過溶劑浸取法、超臨界CO2萃取法、頂空進(jìn)樣法和水蒸氣蒸餾法提取辛夷揮發(fā)油，利用GC-MS對(duì)不同提取方法所得的揮發(fā)油進(jìn)行成分分析，結(jié)果表明溶劑浸取法只得到7種有效成分，其他3種方法共鑒定出64種有效成分，所得揮發(fā)油共有28種成分.對(duì)4種辛夷揮發(fā)油提取方法進(jìn)行了對(duì)比和討論，為辛夷揮發(fā)油的提取及提取物的分析提供了參考，為其應(yīng)用提供了依據(jù)和幫助.

關(guān)鍵詞：辛夷揮發(fā)油；提取方法； 成分分析

辛夷又名木筆花、望春花、木蘭、廣玉蘭，既是名貴的中藥材，具有祛風(fēng)散寒的功效，對(duì)鼻炎、鼻竇炎等病效果顯著，又是很好的香料，提取的精油可用于日化香料和食用香精的生產(chǎn)[1].藥用和香用均來自辛夷所含的揮發(fā)油的有效成分，故研究其揮發(fā)油的提取方法及成分對(duì)于辛夷的質(zhì)量評(píng)價(jià)有積極的作用[2-3].采用溶液浸取法、超臨界萃取法、水蒸氣蒸餾法和頂空進(jìn)樣法提取辛夷揮發(fā)油，對(duì)其有效成分通過GC-MS進(jìn)行分析測(cè)定.

1實(shí)驗(yàn)

1.1材料與儀器

實(shí)驗(yàn)用辛夷(取干燥花蕾)的產(chǎn)地為河南南召，由南陽藥檢所鑒定.安捷倫GC-MS(6890GC-5973)，安捷倫7694E頂空進(jìn)樣器，美國(guó)安捷倫儀器有限公司生產(chǎn)；超臨界CO2萃取裝置，美國(guó)ISCO公司生產(chǎn)；實(shí)驗(yàn)所用試劑乙醇、乙醚均為分析純.

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1氣相及質(zhì)譜條件

(1)GC條件石英毛細(xì)管柱：HP-5(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：60 ℃保持3 min，以1.5 ℃/min的速度升至74 ℃，保持3 min，以2.5 ℃/min的速度升至80 ℃，保持4 min，又以5 ℃/min的速度升至160 ℃，保持2 min，再以1 ℃/min的速度升至170 ℃；柱前壓：56.68 kPa；載氣流量：1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；分流比：80∶1；進(jìn)樣量：0.5 μL.

(2)MS條件EI離子源： 70 eV； 離子源溫度：230 ℃；接口溫度：260 ℃；EM電壓：1 871 MV；采集方式：SCAN；質(zhì)荷比：10～700.

1.2.2提取方法

(1)溶劑浸取法

水浸?。悍Q取辛夷粉末50 g于錐形瓶中，加水100 mL，置于30 ℃水浴振蕩器中振蕩24 h，過濾，將濾液用無水乙醚提取，提取液干燥過夜，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得紅棕色辛夷揮發(fā)油，香味較淡，將揮發(fā)油移入1 mL樣品瓶中，用二氯甲烷定容，待測(cè).

乙醇浸?。悍椒ㄍ》ǎ瑢⑻崛∫簱Q為乙醇，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后得深綠色辛夷揮發(fā)油，香味較淡.將揮發(fā)油移入1 mL樣品瓶中，用二氯甲烷定容，待測(cè).

(2)超臨界萃取法[4]

稱取辛夷粉末100 g裝入萃取罐，萃取條件為壓力16 MPa、在35 ℃時(shí)萃取40 min，用10 mL乙醇作為接收溶劑，萃取結(jié)束后將乙醇旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到黃褐色辛夷揮發(fā)油，具有濃郁香味.將揮發(fā)油移入1 mL樣品瓶中，用二氯甲烷定容，待測(cè).

(3)頂空法

稱取5 g辛夷粉末置于頂空瓶中，頂空進(jìn)樣條件：頂空瓶壓力10.3 MPa，頂空溫度150 ℃，定量環(huán)溫度160 ℃，運(yùn)行時(shí)間70 min，瓶加熱時(shí)間5 min，充壓時(shí)間1 min，充定量環(huán)時(shí)間0.5 min，放空時(shí)間0.05 min，進(jìn)樣時(shí)間0.5 min，輕微震蕩，將氣體直接注入GC-MS中進(jìn)行檢測(cè).

(4)水蒸氣蒸餾法

稱取辛夷粉末50 g，浸泡24 h后通過揮發(fā)油提取器提取4 h，收集餾出液500 mL.用無水乙醚萃取3次，合并萃取液，干燥過夜，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得淡黃色辛夷揮發(fā)油，具有濃郁香味.將揮發(fā)油移入1 mL樣品瓶中，用二氯甲烷定容，待測(cè).

2結(jié)果與討論

2.1不同揮發(fā)油性狀比較

通過不同提取方法提取的辛夷揮發(fā)油性狀有所不同，如表1所示.通過乙醇浸取法所得的揮發(fā)油為深綠色，水浸取法制得的揮發(fā)油為紅棕色，這兩種方法所得揮發(fā)油香氣皆較淡，出油率極低；超臨界CO2萃取和水蒸氣蒸餾法制得的揮發(fā)油為淡黃色，香氣比較濃郁.由此可見，溶劑浸取所得揮發(fā)油的質(zhì)量不好，而超臨界CO2萃取和水蒸氣蒸餾法制得的揮發(fā)油品質(zhì)好、味濃、無雜氣.

表1　不同方法提取的辛夷揮發(fā)油性狀及出油率

2.2辛夷揮發(fā)油GC-MS分析

圖1　水提取辛夷揮發(fā)油總離子流圖Fig.1　Total ion chromatography of Flos Magnolia volatile oil extracted by water

將不同方法處理過的樣品注入GC-MS中進(jìn)行檢測(cè)，采用色譜歸一化法測(cè)各組分含量，得到樣品總離子流圖,如圖1至圖5所示.從圖中可以看出，用溶劑浸取法得到的總離子流圖峰較少，水浸取法得到的主要成分β-水芹烯(4.793%)、 β-蒎烯(7.891%)、檸檬烯(5.068%)、桉葉素(75.037%)、樟腦(7.200%)；通過乙醇浸取法得到的主要成分只有β-水芹烯(61.922%)、石竹烯(11.304%)、表-雙環(huán)倍半水芹(26.774%)，主要原因是溶液浸取法提取的辛夷揮發(fā)油量少，提取效率較低，有效成分沒有被完全提取出來，而另外3種方法得到的峰比較多，所以主要對(duì)另外3種方法提取的揮發(fā)油進(jìn)行分析，不同方法提取的揮發(fā)油成分如表2所示.

圖2　乙醇提取辛夷揮發(fā)油總離子流圖Fig.2　Total ion chromatography of Flos Magnolia volatile oil extracted by ethanol

圖3　超臨界CO2萃取辛夷揮發(fā)油總離子流圖Fig.3　Total ion chromatography of Flos Magnolia volatile oil extracted by supercritical CO2 fluid

圖4　頂空進(jìn)樣法所得辛夷揮發(fā)油總離子流圖Fig.4　Total ion chromatography of flos magnolia volatile oil extracted by headspace

Fig.5　水蒸氣蒸餾法提取辛夷揮發(fā)油總離子流圖Fig.5　Total ion chromatography of Flos Magnolia volatile oil extracted by steam distillation

序號(hào)化合物名稱相對(duì)分子質(zhì)量不同提取方法所得揮發(fā)油中質(zhì)量分?jǐn)?shù)水蒸氣蒸餾法超臨界萃取法頂空進(jìn)樣法1α-水芹烯(α-Phellandrene)1360.0590.9302α-蒎烯(α-Pinene)1360.6340.7307.0533莰烯(Camphene)1360.3370.5923.6854β-水芹烯(β-Phellandrene)1361.7441.4465.6835β-蒎烯(β-Pinene)1362.1301.78210.5296β-香葉烯(β-myrcene)1360.2761.1617Bicyclo[3.1.0]hex-2-ene,4-methyl-1-(1-methylethyl)-1360.3898(+)-4-蒈烯((+)-4-Carene)1360.3710.0930.5549檸檬烯(Limonene)1361.7125.275102-壬酮(2-Nonanone)1341.2720.7831.952111,8-桉葉素(Eucalyptol)15414.8377.42616.01312γ-松油烯(γ-Terpinolene)1360.6330.4943.73113順-β-松油醇(cis-beta-Terpineol)1541.8421.0960.22814L-葑酮(L-Fenchone)1520.12215氧化芳樟醇(Linalooloxide)1700.0880.71616α-異松油烯(α-Isoterpinolene)1360.2340.21517芳樟醇(Linalool)1703.7702.0570.69618樟腦(Camphor)1527.5227.22113.86619Bicyclo[2.2.1]heptan-2-ol,2,3,3-trimethyl-1540.8170.92620玫瑰醛6-Octenal,3,7-dimethyl-1540.0900.69821冰片(Borneol)1540.2140.133

續(xù)表

續(xù)表

由表2可知，通過GC-MS分析，3種方法共鑒定出64種有效成分，通過水蒸氣蒸餾法得到57種，超臨界CO2萃取法共得到45種，頂空直接進(jìn)樣法得到36種成分.3種方法所得揮發(fā)油共有28種成分，分別占鑒定總成分的83.91%(水蒸氣蒸餾法)、91.54%(超臨界CO2萃取法)和87.17%(頂空進(jìn)樣法)，其中1，8-桉葉素、樟腦、α-松油醇、石竹烯、α-依蘭油烯、大葉香根烯、異金合歡醇等含量較高.

綜上所述，使用這3種方法制得的辛夷揮發(fā)油的化學(xué)組分及含量雖然有一定的差別，但共有成分的含量超過80%，說明使用這幾種方法分析提取揮發(fā)油可行.但是,每種方法都有其特點(diǎn)，水蒸氣蒸餾法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備和操作比較簡(jiǎn)單、溶劑用量少、成本低，適用于提取辛夷中的揮發(fā)性與半揮發(fā)性物質(zhì)；超臨界CO2萃取法工藝簡(jiǎn)單、溶劑無毒并且無殘留、操作溫度低、得油率高、得油品質(zhì)好，近年來在提取天然產(chǎn)物的有效成分方面有較多的應(yīng)用，但設(shè)備的投資較大；頂空進(jìn)樣法的優(yōu)點(diǎn)是樣品不需要前處理，僅需將辛夷粉碎置頂空瓶即可，無須使用溶劑，節(jié)省時(shí)間，氣體直接進(jìn)樣，消除了基體自身的干擾，對(duì)色譜柱的污染小，得到的總離子流圖譜干凈，干擾峰少，易于分析，在痕量揮發(fā)性組分的分析研究領(lǐng)域有著重要的作用，但其靈敏度較低，提取的有效成分相對(duì)較少，只有36種.

3結(jié)論

通過溶劑浸取法、超臨界CO2萃取法、頂空進(jìn)樣法、水蒸氣蒸餾等方法提取辛夷揮發(fā)油，經(jīng)GC-MS分析發(fā)現(xiàn)辛夷揮發(fā)油中的主要成分為不飽和烴、酸、醇、酯和萜類等物質(zhì).同時(shí),對(duì)辛夷揮發(fā)油的不同提取方法進(jìn)行了對(duì)比和討論，為辛夷揮發(fā)油的提取及提取物的分析提供了參考，為其質(zhì)量控制提供了依據(jù)和幫助.

參考文獻(xiàn)：

[1]楊青山，周建理．中藥辛夷的生藥學(xué)研究概況[J]．安徽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，29(5)：78-80.

[2]袁玲．辛夷不同部位的揮發(fā)油含量測(cè)定與薄層色譜比較[J]．湖北工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015，35(3)：54-56.

[3]劉鵬飛，魏躍偉，魏鵬程，等．不同方法提取辛夷揮發(fā)油化學(xué)成分與熱失重分析的比較[J]．現(xiàn)代食品科技，2014，30(2)：170-176.

[4]趙歐，梁逸增．辛夷揮發(fā)油不同提取方法的研究[J]．質(zhì)譜學(xué)報(bào)，2007，28(2)：106-113.

Four different methods of volatile oil extracted from Flos Magnolia

YANG Liu1, LIU Jian1, LI Yanfu2, HE Juan3

(1.CollegeofMaterialsandChemicalEngineering,HenanUniversityofEngineering,Zhengzhou450007,China;2.AssetandPropertyManagementOffice,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,China;3.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,China)

Abstract:The volatile oil was obtained from Flos Magnolia. with solvent extraction, supercritical flow extraction(SFE), headspace extraction(HE) and steam distillation. The components of volatile oil were identified by GC-MS. The results showed that volatile oil extracted by solvent 7 components can be obtained only, 64 species of components were detected by the other three methods. There were 28 common components in the volatile oil which was extracted SFE, HE and steam distillation. Volatile oil obtained by the four methods had also been compared and discussed. This was useful for quality evaluation of Flos Magnolia volatile oil.

Key words:volatile oil of Flos Magnolia; extracted methods; components analysis

中圖分類號(hào)：TQ651.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-330X(2016)01-0033-05

作者簡(jiǎn)介：楊柳(1983-)，女，山東金鄉(xiāng)人，講師，博士研究生，主要從事天然產(chǎn)物化學(xué)方面的研究.通信作者：何娟(1966-)，教授，博士，研究生導(dǎo)師，主要從事現(xiàn)代分析技術(shù)、藥物合成與分析等方面的研究.E-mail:juanhe@haut.edu.cn.

基金項(xiàng)目：鄭州市科技攻關(guān)項(xiàng)目(141PPTGG353)

收稿日期：2015-11-05