留蘭香油的提取及成分分析

張 琛，黨 亞，薛連海

留蘭香也稱為綠薄荷或荷蘭薄荷，為唇形科薄荷屬，多年生宿根草本，國外主產(chǎn)地有美國、英國、荷蘭、意大利、巴西、日本、法國、南非，國內(nèi)主產(chǎn)地有浙江、江蘇、安徽、山東和陜西等省[1-2]。目前國內(nèi)的主要品種有大葉留蘭香和小葉留蘭香。對蘭香莖葉進行提取，可得留蘭香油，為淡黃色至淡黃綠色液體，具有留蘭香葉片的清甜微涼的香味。留蘭香油具有較廣泛用途。在醫(yī)藥行業(yè)，用于驅(qū)風(fēng)解表，消炎鎮(zhèn)痛；在農(nóng)藥行業(yè)，用于抗菌、殺蟲；在食品、化妝品行業(yè)，作為天然食品添加劑和香精香料等[3-6]。由于留蘭香油的產(chǎn)地、種類以及提取方法不同，留蘭香油的化學(xué)成分及收率差異較大[7-11],在對留蘭香油的質(zhì)量評價和應(yīng)用研究中，對其化學(xué)成分及含量的系統(tǒng)研究較少[12-15]。本實驗對留蘭香油的提取方法進行研究，采用GC-MS雙通道分析留蘭香油，采用譜庫檢索法定性，峰面積歸一化法定量，同時對留蘭香油的化學(xué)成分進行定性定量分析，為留蘭香油產(chǎn)品的開發(fā)利用和質(zhì)量評價提供技術(shù)參考。

1 實驗方法

1.1 實驗材料與儀器

氣相色譜質(zhì)譜儀，GC-MS QP 2020 NX(島津)；色譜柱，Rtx-5MS，0.25mm*60m，膜厚0.25μm(島津)，微量進樣器，10μl(上海安亭微量進樣器廠)；索氏提取器(上海秉越儀器有限公司)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮)；無水乙醇、乙醚、丙酮、環(huán)己烷均為分析純試劑；水為蒸餾水；留蘭香莖葉粉末(安徽中草香料股份有限公司提供)。

1.2 留蘭香油的提取方法

1.2.1 改良水蒸氣蒸餾法

稱取10.0g留蘭香莖葉粉末置于三角燒瓶中，量取100mL蒸餾水置于該瓶中，直接浸泡留蘭香莖葉粉末10h～12h。然后用酒精燈加熱，用直型冷凝管冷凝蒸出的蒸汽，共蒸餾5h。冷凝液用乙醚萃取，旋蒸脫除乙醚，得到留蘭香油，計算產(chǎn)率。留蘭香油產(chǎn)率的計算方法：留蘭香油產(chǎn)率=[留蘭香油質(zhì)量(g)/留蘭香莖葉粉末質(zhì)量(g)]×100%。

1.2.2 索氏提取法

稱取10.0g留蘭香莖葉粉末，用濾紙包好，置于索氏提取器中，量取40.0mL無水乙醇、60.0mL乙醚、3～5粒沸石置于索氏提取器中，水浴加熱至沸騰，用水浴溫度控制回流溶劑適量，直到回流浸出液的顏色接近無色時停止提取，得到留蘭香油提取液。將留蘭香油提取液置于燒杯中，加2g活性炭、攪拌20min，過濾，得到脫色留蘭香油提取液。脫色后留蘭香油提取液經(jīng)脫除溶劑，得到留蘭香油，計算產(chǎn)率。

1.3 分析方法

GC-MS條件：通道1：色譜柱，Rtx-5MS,0.25mm×30m,0.25μm；柱箱溫度，80℃保持4min，然后，以4℃/min速率升溫到140℃，再以8℃/min升溫到180℃，保持6min；分流比100:1；載氣流速(He)35cm/s；吹掃流量4mL/min；進樣器溫度230℃；進樣量0.2μL；質(zhì)譜條件：電離源EI；電離源溫度200℃；接口溫度200℃；掃描間隔0.3s；掃描模式SCAN；質(zhì)荷比范圍35～500。定性方法：譜庫檢索法。通道2：色譜柱、柱箱溫度、分流比、進樣器溫度、進樣量參數(shù)同通道1；檢測器，F(xiàn)ID；檢測器溫度250℃；載氣流速(N2)35cm/s；尾吹流量24mL/min；燃氣流量(H2)32mL/min；助燃氣流量(Air)200mL/min；定量方法：峰面積歸一化法。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 GC-MS雙通道分析留蘭香油

在上述GC-MS條件下，測得總離子流色譜TIC圖、氣相色譜GC圖見圖1、圖2，留蘭香油定性、定量分析結(jié)果見表1及表2。

表1 留蘭香油定性分析結(jié)果表

表2 留蘭香油定量分析結(jié)果表

圖1 留蘭香油TIC圖

圖2 留蘭香油GC圖

由留蘭香油的分析結(jié)果可見，采用GC-MS雙通道對留蘭香油的化學(xué)成分同時進行定性定量分析，共測定出22種化學(xué)成分，其中，21種化學(xué)成分定性分析的相似度在90%以上；本方法的色譜柱采用二階線性程序升溫，30min完成了22種化學(xué)組分的測定。

2.2 留蘭香油提取方法的結(jié)果與討論

在本實驗研究中，分別對改良水蒸氣蒸餾法、單一溶劑、混合溶劑索氏提取法提取留蘭香油進行了實驗研究。以留蘭香油的產(chǎn)率為目標，不同溶劑提取留蘭香油的結(jié)果見表3。

表3 不同溶劑提取留蘭香油的結(jié)果表

由不同溶劑、不同方法提取留蘭香油的結(jié)果可見，改良水蒸氣蒸餾法的產(chǎn)率為4.1%，水、無水乙醇、乙醚、丙酮、環(huán)己烷單一溶劑索氏提取法的產(chǎn)率分別為4.9%、12.2%、16.9%、8.2%、8.1%，有機溶劑索氏提取法的產(chǎn)率較高，這主要是由于留蘭香油中的主要成分香芹酮、檸檬烯和哌烯在水中溶解度較低所致；單一溶劑索氏提取法中，無水乙醇、乙醚的提取率較高也是由于留蘭香油的溶解度的原因；混合溶劑索氏提取法中，以體積比為40%無水乙醇與60%乙醚的混合溶劑的提取率18.4%為最高。

3 結(jié)論

1.采用體積比為40%無水乙醇、60%乙醚混合溶劑為提取液，留蘭香莖葉粉末質(zhì)量(g)與提取液體積(mL)比為1:10，采用索氏提取法提取留蘭香油，留蘭香油的產(chǎn)率為18.4%。

2.無水乙醇-乙醚混合溶劑索氏提取法的產(chǎn)率高于改良水蒸氣蒸餾法，也高于以水、無水乙醇、乙醚、環(huán)己烷和丙酮單一溶劑的索氏提取法。

3.采用GC-MS雙通道對留蘭香油的化學(xué)成分同時進行定性、定量分析，共測定出22種化學(xué)成分，其中，21種化學(xué)成分定性分析的相似度在90%以上；留蘭香油中的主要成分為L-香芹酮、D-檸檬烯和β-哌烯，含量分別為81.62%、14.69%和1.38%，三種物質(zhì)總含量為97.69%。本方法的色譜柱采用二階線性程序升溫，30min完成了22種化學(xué)組分的測定，方法簡便、快速、可行。