不同紫蘇揮發(fā)油化學(xué)成分分析

鄭梅琴 魏燕霞 林瑞余

摘要：采用蒸餾法提取了紫蘇[（Perilla frutescens （L.） Britt.]和白蘇（Perrilla frutenscens L.）兩種葉片的揮發(fā)油，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC/MS）結(jié)合計(jì)算機(jī)檢索分析了兩種揮發(fā)油的組成成分，采用面積歸一法測定各成分的相對含量。結(jié)果表明，從紫蘇和白蘇葉中提取的揮發(fā)油，分別檢測出66和65種化合物，其中共有的成分有15種。紫蘇揮發(fā)油主要成分為洋芹醚（76.392%），白蘇揮發(fā)油的主要成分為2-己酰呋喃（89.418%）。

關(guān)鍵詞：紫蘇[Perilla frutescens （L.） Britt.];白蘇（Perrilla frutenscens L.）;揮發(fā)油;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC/MS）;蒸餾法

中圖分類號：S636.9? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）24-0143-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.24.039? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： The constituents of essential oils extracted with steam distillation from leaves of different Perrilla frutenscens L. was analyzed by GC/MS technique and their relative concentration was acquired with the methods of area normalization. The results showed that 66 and 65 compounds were identified respectively from the leaves of different Perrilla frutenscens L. Only fifteen volatile compounds were simultaneously found in the essential oils，including parsley ethers and carenene. The most main component were apiol（76.392%） from the leaves of Perrilla frutenscens L.，but there was 2-benzofuran（89.418%） in the leave of perrilla frutenscens L..

Key words： Perrilla frutenscens L. Britt.; Perrilla frutenscens L.; essential oil; GC/MS; steam distillation

作為中草藥的起源國，中國有著非常豐富的中草藥資源。紫蘇[（Perilla frutescens （L.） Britt.]為唇形科紫蘇屬植物，中國具有悠久的種植歷史，南北方地區(qū)均有大面積的種植，因其分布廣，種類多，目前對紫蘇的分類還有很大的爭議[1]。紫蘇與白蘇（Perrilla frutenscens L.）無論從形態(tài)、微形態(tài)、化學(xué)成分等方面均存在差異，屬于紫蘇的不同化學(xué)生態(tài)型。紫蘇表現(xiàn)為面青背紫，而白蘇葉片兩面均為綠色[2]。據(jù)《中國藥典》記載，紫蘇葉、紫蘇梗、紫蘇子均可作為中藥材使用，且具有不同的功效。除了用作中藥材，紫蘇葉片因其特有的香氣和營養(yǎng)成分，也常被當(dāng)作烹飪的佐料，甚至是餐桌上直接食用的菜肴。紫蘇葉片所散發(fā)出的濃厚香氣和高營養(yǎng)，正是源于其含有的豐富揮發(fā)油。這類揮發(fā)油不僅在藥食方面有獨(dú)特的用處，而且其本身還有防腐抗菌的作用。因?yàn)閾]發(fā)油成分不同，國外學(xué)者將紫蘇分為6個類型[3]，而國內(nèi)學(xué)者則將其分為5類[4]。目前國內(nèi)外文獻(xiàn)均報道了紫蘇揮發(fā)油不同提取工藝及主要成分[5-7]，包括可用作甜味劑紫蘇醛、可用于食品配料檸檬烯等。不同品種[8，9]的紫蘇所提取的揮發(fā)油在成分和含量上存在著一定的差異，且性質(zhì)應(yīng)用方面也不徑相同[10]。即便是同一品種的紫蘇，其不同部位所提取的揮發(fā)油成分和含量也不同[11]。紫蘇揮發(fā)油成分及含量的差異還與產(chǎn)地、氣候、生長環(huán)境、采集季節(jié)和加工方式等因素息息相關(guān)[12，13]。

本研究通過GC/MS分析了紫蘇和白蘇葉片揮發(fā)油的主要化學(xué)成分及含量，探討了不同品種紫蘇葉揮發(fā)油的成分差異，該研究為進(jìn)一步擴(kuò)大紫蘇在食品、化妝品、藥品等領(lǐng)域的開發(fā)與運(yùn)用提供理論依據(jù)，有利于進(jìn)一步延長紫蘇產(chǎn)業(yè)鏈。

1? 材料與方法

1.1? 材料與儀器

1.1.1? 材料與試劑

1）材料：購自江西省會昌縣祖有種養(yǎng)場的紫蘇，葉背紫色，葉面綠色;購自福州本地的白蘇，兩面綠色。前期播種，育苗，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，進(jìn)行移栽試驗(yàn)，待成熟后采集葉片。

2）主要試劑：無水硫酸鈉和正己烷（分析純，天津市凱通化學(xué)試劑有限公司）。

1.1.2? 主要儀器? 調(diào)溫電熱套：武漢精華科教儀器有限公司;蒸餾提取裝置（自制）;中藥粉碎機(jī)：浙江省瑞安市飛達(dá)藥材器械廠;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國安捷倫公司。

1.2? 方法

1.2.1? 揮發(fā)油的提取及得率的測定? 將采摘的兩種葉片在室溫下陰干，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎得到干燥粉末。稱取一定質(zhì)量的粉末于蒸餾燒瓶中，加入去離子水及沸石，60 ℃恒溫浸泡1 h后振蕩搖勻，再連接回流冷凝管進(jìn)行蒸餾[10]。收集提取的芳香水，用正己烷連續(xù)萃取兩次，合并萃取液，加入少量無水硫酸鈉干燥過夜。最后將干燥的芳香水倒入已知質(zhì)量的空燒杯中，并放于通風(fēng)柜中風(fēng)干，風(fēng)干后得到揮發(fā)油。

1.2.2? 揮發(fā)油成分的測定? 先用正己烷將揮發(fā)油稀釋到200倍，進(jìn)行有機(jī)膜抽濾，再用GC/MS對揮發(fā)油的具體成分進(jìn)行分析。

色譜條件：BP-5毛細(xì)管色譜柱;載氣為氦氣，流速為1 mL/min，分流比5∶1，進(jìn)樣口溫度：250 ℃，質(zhì)譜接口溫度：280 ℃，程序升溫：50 ℃，保持3 min，然后以3 ℃/min升溫至250 ℃，250 ℃保持10 min。進(jìn)樣體積：1 μL。

質(zhì)譜條件：EI電離方式，離子源溫度：220 ℃，質(zhì)譜掃描范圍：50～550 m/z，電子倍增電壓：1 972 mV。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

GC-MS分析的MS數(shù)據(jù)庫為NIST05。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 揮發(fā)油得率分析

所得到的兩種揮發(fā)油產(chǎn)品均為金黃色半透明油狀液體，紫蘇揮發(fā)油有淡淡的芳香氣味，白蘇揮發(fā)油香氣濃郁，有辛辣味。紫蘇揮發(fā)油得率為0.353%，而白蘇揮發(fā)油得率為0.456%，紫蘇揮發(fā)油得率比周美玲等[14]所得紫蘇揮發(fā)油得率高。而白蘇揮發(fā)油得率較張曉琦等[15]的0.6%稍低。這可能與白蘇的產(chǎn)地及種植條件有關(guān)。

2.2? 兩個品種揮發(fā)油成分比較與分析

紫蘇和白蘇葉片揮發(fā)油的總離子流如圖1和圖2所示。通過數(shù)據(jù)譜圖庫NIST05對紫蘇和白蘇葉片揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)行定性，同時按峰面積歸一化法，測得揮發(fā)油各組分的相對含量，結(jié)果見表1。兩種揮發(fā)油化學(xué)成分以烯烴、含氧衍生物、芳香類及雜環(huán)化合物為主，但品種不同，紫蘇和白蘇葉片的揮發(fā)油化學(xué)成分及含量差異較大。從表1可知，紫蘇GC/MS分析共檢測到主要化合物24種，紫蘇揮發(fā)油成分以烯烴和醚為主，還有醛、醇類等活性物質(zhì)，其中相對含量1%以上的成分6種，分別為洋芹醚、2，5-二甲基-2，4-己二烯、α-法尼烯、石竹烯、葉綠醇和草蒿腦，相對含量依次為76.392%、11.184%、2.494%、2.341%、1.150%和1.134%。而白蘇檢測到的21種主要化合物中，以雜環(huán)類物質(zhì)2-乙酰呋喃為主，含量占89.418%，其他含量1%以上的還有洋芹醚、石竹烯、石竹烯氧化物和3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯等4種物質(zhì)，相對含量分別為2.444%、1.783%、1.473%和1.137%。這兩種揮發(fā)油的共有成分有15種，其中主要的是草蒿腦、紫蘇醛、石竹烯、3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯、石竹烯氧化物、洋芹醚。各成分在不同品種揮發(fā)油中含量的差距較大。草蒿腦在紫蘇揮發(fā)油的含量是白蘇的18倍，洋芹醚含量在白蘇揮發(fā)油中含量遠(yuǎn)低于紫蘇。3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯和石竹烯氧化物的含量，白蘇均高于紫蘇，分別是紫蘇的9.6和4.6倍。石竹烯含量，紫蘇比白蘇高30%，紫蘇醛在兩種揮發(fā)油的含量均不高，分別為0.571%和0.127%。

3? 結(jié)論與討論

3.1? 討論

GC/MS結(jié)果表明，紫蘇和白蘇揮發(fā)油主要成分在種類上的相似及差異。兩種揮發(fā)油所提取的成分中，有15種共有成分，但主要的成分及含量不徑相同。原因在于兩者品種及產(chǎn)地的差異，化學(xué)成分決定了不同品種紫蘇揮發(fā)油特異的芳香氣味和藥理作用。國內(nèi)外的很多研究表明，紫蘇葉揮發(fā)油的主要成分是紫蘇醛[16]，但同時也有研究表明紫蘇葉的揮發(fā)油主要成分是紫蘇酮[17]。另外王健等[11]對云南紫蘇揮發(fā)油的檢測發(fā)現(xiàn)了大量2-己酰呋喃和石竹烯等物質(zhì)。而向福等[18]對大別山區(qū)的4個品種紫蘇揮發(fā)油的檢測發(fā)現(xiàn)，其成分也主要以烯烴類和雜環(huán)含氧化合物為主。紫蘇葉片揮發(fā)油的主成分跟紫蘇的品種息息相關(guān)。不同品種的紫蘇葉片和氣味均有明顯的差異，本研究的兩個品種，紫蘇葉片是一面綠一面紫，而白蘇葉片則兩面全綠，王玉萍等[19]研究表明葉片紫色越深，揮發(fā)油中紫蘇醛的含量越高，這與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。兩種揮發(fā)油雖然紫蘇醛含量不高，但除了烯烴類成分外，還含有像洋芹醚、石竹烯、呋喃類的化合物。洋芹醚有催眠、鎮(zhèn)靜和抑菌的作用[18]。石竹烯廣泛運(yùn)用于食品香料方面，同時還兼具祛痰止咳、消毒殺菌的藥用價值[20]。呋喃類化合物屬于雜環(huán)類，有甜香和果香，常用于合成呋喃類藥物的中間體。此類藥物主要用于化療，通過干擾細(xì)菌的糖代謝達(dá)到抑菌效果。因此，即使僅含有少量的紫蘇醛，本研究兩個品種的紫蘇揮發(fā)油仍然檢測到了大量的兼具食用和藥用功能的化學(xué)成分，比如洋芹醚、石竹烯、2-己酰呋喃和草蒿腦等。

3.2? 結(jié)論

通過GC/MS分析，紫蘇揮發(fā)油成分以烯烴和醚為主，其中相對含量1%以上的成分6種，分別是洋芹醚（76.392%）、2，5-二甲基-2，4-己二烯（11.184%）、α-法尼烯（2.494%）、石竹烯（2.341%）、葉綠醇（1.150%）和草蒿腦（1.134%）。白蘇揮發(fā)油成分以2-乙酰呋喃為主，含量為89.418%，其他含量1%以上的還有洋芹醚（2.444%）、石竹烯（1.783%）、石竹烯氧化物（1.473%）和3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯（1.137%）等4種物質(zhì)。東亞的日本、韓國等對紫蘇的研究較早且全面，并開發(fā)出了大量的紫蘇產(chǎn)品，如食用油、保健品和化妝品等。中國的紫蘇資源豐富，不同地方、不同品種的紫蘇，其食用與藥用價值均存在差異，本研究進(jìn)一步完善了不同品種紫蘇在揮發(fā)油成分的研究，為其在食品、藥品、保鮮等行業(yè)的廣闊運(yùn)用提供理論基礎(chǔ)。

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