兩種方法提取降香黃檀籽揮發(fā)油的成分分析

郭 璇，鄭聯(lián)合，柴 萌，朱培杰，陳正行

（1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214122；2.江南大學(xué)國(guó)家食品科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫214122）

兩種方法提取降香黃檀籽揮發(fā)油的成分分析

郭 璇1，鄭聯(lián)合1，柴 萌1，朱培杰1，陳正行2，*

（1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214122；2.江南大學(xué)國(guó)家食品科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫214122）

采用同步蒸餾萃取和超聲波輔助石油醚浸提兩種方法提取降香黃檀籽揮發(fā)油，氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法進(jìn)行化學(xué)成分分析，分別鑒定出31種和81種化合物。同步蒸餾萃取法提取的揮發(fā)油主要成分為p,p,p-三苯基-亞胺磷（35.3%）、二（1-甲基乙基）過(guò)氧化物（16.4%）、1-甲基-1H-吡咯（5.2%）和3,3,6-三甲基-1,5-庚二烯-4-酮（4.7%）等；超聲波輔助石油醚浸提法提取的揮發(fā)油主要成分有α-氫過(guò)氧基二乙醚 （28.7%）、11,14-二烯二十酸甲酯（6.3%）、棕櫚酸（5.5%）和γ-生育酚（5.4%）等。

降香黃檀，種子，揮發(fā)油，同步蒸餾萃取，氣相色譜-質(zhì)譜法

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

降香黃檀籽 產(chǎn)于海南省瓊海市，屬于豆科黃檀屬植物降香黃檀的干燥種子，由海南省糧油科學(xué)研究所提供；石油醚 上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，分析純。

氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 1200LGC/MS-MS型，配有電噴霧離子源（ESI）及Xcalibur數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，美國(guó)Varian公司；Likens-Nickerson同步蒸餾萃取裝置、Oldershow精餾柱 國(guó)家食品科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室定制；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 RV 10型，德國(guó)IKA。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 同步蒸餾萃?。⊿DE） 萃取使用Likens-Nickerson同步蒸餾萃取裝置進(jìn)行。降香黃檀籽粉碎后過(guò)24目篩，取粉末40g和400mL去離子水置于1L圓底樣品瓶中，同時(shí)將100mL重蒸乙醚置于溶劑瓶中。樣品瓶用電熱套加熱，溶劑瓶水浴加熱，溫度分別保持在100～115℃和45～60℃，使兩個(gè)燒瓶保持同步的微沸狀態(tài)。在外部冷卻循環(huán)系統(tǒng)作用下提取6h，收集冷凝蒸汽。提取物經(jīng)過(guò)無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，在Oldershow精餾柱上40℃水浴濃縮至1mL。濃縮提取物于-20℃保藏待用。

1.2.2 超聲波輔助石油醚浸提（PE-UW） 降香黃檀籽粉碎后過(guò)24目篩，粉末30g和100mL石油醚（60～90℃）置于超聲波水浴環(huán)境，提取2h,重復(fù)3次，合并提取物。全部提取物經(jīng)過(guò)無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，離心（3000r/min，15min）。將上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮至2mL左右，于-20℃保藏待用。

1.2.3 GC-MS條件

1.2.3.1 色譜條件 色譜柱：OV-1701石英毛細(xì)柱（30m×0.25mm×0.25μm）；升溫程序：40℃保持2min，以6℃/min升至90℃，再以10℃/min升至280℃，保持10min；載氣（He）流速0.8mL/min，進(jìn)樣量1.0μL。

1.2.3.2 質(zhì)譜條件 電子轟擊（EI）離子源；電子能量70eV；傳輸線溫度250℃；離子源溫度200℃；質(zhì)量掃描范圍m/z 33～350。

1.2.4 定性定量方法 使用與GC-MS相連的Xcalibur軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)檢索WILEY7.0/ NIST2002質(zhì)譜庫(kù)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖對(duì)照進(jìn)行定性，選擇匹配度大于80%的為鑒定結(jié)果。定量方法采用色譜峰面積歸一化法。

2 結(jié)果與討論

2.1 SDE與PE-UW法對(duì)降香黃檀籽揮發(fā)油物理性狀的影響

兩種提取方法對(duì)降香黃檀籽揮發(fā)油性狀的影響見表1。SDE和PE-UW法所需的時(shí)間相同，得到的提取物性狀有所差別。SDE法得到的揮發(fā)油澄清，顏色淡黃，氣味清香；PE-UW提取物略有渾濁，狀態(tài)粘稠，顏色略深，有石油醚氣味殘留。

表1 SDE與PE-UW法對(duì)降香黃檀籽揮發(fā)油物理性狀的影響

2.2 SDE與PE-UW法對(duì)降香黃檀籽揮發(fā)油成分的影響

按照上述GC-MS條件進(jìn)行成分分析，它們的總離子流圖見圖1和圖2。

圖1 SDE法提取降香黃檀籽揮發(fā)油的GC-MS總離子流色譜圖

圖2 PE-UW法提取降香黃檀籽揮發(fā)油的GC-MS總離子流色譜圖

2.3 SDE與PE-UW法提取的降香黃檀揮發(fā)油成分比較

SDE法提取的降香黃檀籽揮發(fā)油共分離出50種化合物，其中初步定性的有31種（表2）。主要由芳香族化合物、酮、醛、酚類、萜類以及醇、酯等物質(zhì)組成，含量較高的成分有2-β-蒎烯、3-（1-甲乙基）苯酚、甲酸戊酯、苯酚、β-紫羅蘭酮等。其中芳香族化合物含量最高，共兩種，占35.6%，其次是含氮化合物，共4種，占10.6%，醛和酮10.5%，酚類7.5%，萜類5.3%，醇和酯類分別占3.4%和3.3%。

表2 SDE法提取降香黃檀籽揮發(fā)油的化學(xué)成分

PE-UW法提取的揮發(fā)油分離出116種化合物，初步定性了其中的81種（表3）。該方法提取的揮發(fā)油主要由有機(jī)酸、烷、醇、酯、烯等組成，其中含量較高的成分有11,14-二烯二十酸甲酯、棕櫚酸、γ-生育酚、乙酸乙酯、油酸、角鯊烯和植醇。

表3 PE-UW法提取降香黃檀籽揮發(fā)油的化學(xué)成分

續(xù)表

續(xù)表

兩種方法提取的成分具有明顯差異，從表1和表2可以看出，對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，PE-UW法提取的成分較多，而SDE法較少；SDE法提取的成分大多是沸點(diǎn)較低的組分，保留時(shí)間主要在26min之前，而PE-UW法在保留時(shí)間為24～36min之間還檢測(cè)到了二十四烷、角鯊烯、γ-生育酚等較高沸點(diǎn)的物質(zhì)。PE-UW法含量最多的α-氫過(guò)氧基二乙醚以及大量的長(zhǎng)鏈烷烴懷疑為殘留溶劑石油醚分解所引入的雜質(zhì)。SDE法得到的芳香族化合物較多，其次是含氮化合物、醛酮類物質(zhì)、酚和萜類物質(zhì)；PE-UW法得到烷類和有機(jī)酸較多，含有γ-生育酚、油酸、角鯊烯和植醇等成分，這些物質(zhì)可能使降香黃檀籽具有潛在的生物活性。兩種方法提取物共同含有的成分有：乙酸乙酯含量分別1.3%和4.8%；油酸含量分別是0.3%和3.8%。

引起這些差別的原因可以從兩種萃取方法的作用機(jī)理和作用過(guò)程得到解釋：SDE是利用樣品在水相和有機(jī)相之間的溶解度差異，不斷地回流，最終把揮發(fā)性成分富集在有機(jī)相里；而超聲波輔助萃取是利用超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、擾動(dòng)效應(yīng)、高的加速度、乳化、擴(kuò)散、擊碎和攪拌作用等多級(jí)效應(yīng)，增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑，促進(jìn)提取的進(jìn)行。由于SDE法使樣品經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高溫蒸煮，容易發(fā)生變化的化合物檢出量會(huì)有所減少，但溶劑殘量留少；PE-UW作用溫度低，特別適合不耐熱的目標(biāo)成分的萃取，但溶劑的殘留較多。SDE法和PEUW法各有特點(diǎn)，兩種方法結(jié)合可以使揮發(fā)性成分的種類和量提取完全。

研究發(fā)現(xiàn)，降香黃檀心材揮發(fā)油的主要成分是β-歐白芷內(nèi)酯、4-甲基-4-羥基環(huán)己酮、1,2,4-三甲基環(huán)己烷、香葉基丙酮、α-白檀油醇、β-紅沒藥烯、1，8-二氫芳樟醇和反式-β-金合歡烯等；還分離鑒定出反式橙花叔醇[10]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這兩種方法提取的降香黃檀種子揮發(fā)油與心材中的揮發(fā)油成分有較大差異。心材揮發(fā)油中主要成分在種子中未檢測(cè)出或含量甚微，但兩者含有相關(guān)或相似的成分。如心材中含反式橙花叔醇，SDE法提取的種子揮發(fā)油中含有橙花叔醇異構(gòu)體（d-nerolidol）。此外，種子揮發(fā)油中含有兩種萜類物質(zhì)α-異松油烯和2-β-蒎烯，心材中含有β-紅沒藥烯和反式-β-金合歡烯。因此降香黃檀籽是否具有和心材類似的生理活性還需進(jìn)一步研究論證。

3 結(jié)論

3.1 SDE和PE-UW兩種方法提取降香黃檀籽的揮發(fā)油得到提取物的性狀有顯著差異，與PE-UW法相比，SDE法溶劑揮發(fā)得更徹底，引入的雜質(zhì)少。

3.2 PE-UW法分離得到的化合物遠(yuǎn)多于SDE法，SDE和PE-UW兩種方法提取的降香黃檀籽揮發(fā)油的成分差別較大。PE-UW得到的長(zhǎng)鏈烷烴居多，成分中同時(shí)也檢測(cè)到含量較為豐富的有機(jī)酸、γ-生育酚、油酸、角鯊烯和植醇等成分。

3.3 兩種方法得到的提取物成分均與文獻(xiàn)報(bào)道的降香黃檀心材的成分有很大差別，SDE法提取的種子的揮發(fā)油與心材揮發(fā)油成分具有一定相似之處。

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Study on chemistry composition of essential oil from the seeds of Dalbergia Odorifera T.Chen extracted by two methods

GUO Xuan1,ZHENG Lian-he1,CHAI Meng1,ZHU Pei-jie,CHEN Zheng-xing2，*
（1.School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China；2.State Key Laboratory of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China）

The essential oil from the seeds of DaIbergia odorifera T.Chen(Leguminosae)from China was obtained by simultaneous distillation and extraction(SDE)and petroleum ether-ultrasonic wave extraction(PE-UW).The chemical composition was analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS).31 and 81 compounds of the essential oil were characterized respectively.SDE：Major components identified were P,P,P-triphenyl phosphine imide(35.3%)，bis(1-methylethyl)peroxide(16.4%)，1-methyl-1H-pyrrole(5.2%) and 3,3,6-trimethyl-1,5-Heptadien-4-one(4.7%)；PE-UW:Major components were alpha.-hydroperoxy diethyl ether(28.7%)，11,14-eicosadienoic acid methyl ester(6.3%)，Hexadecanoic acid（5.5%）and γ-Tocopherol（5.4%）.

DaIbergia odorifera T.Chen；seeds；essential oil；SDE；GC-MS

TS201.1

A

1002-0306（2011）10-0095-04

降香黃檀（Dalbergia odorifera T.Chen）屬于豆科蝶形花亞科黃檀屬喬木，是我國(guó)特有的珍貴紅木樹種之一，天然僅分布于我國(guó)海南的中部和南部，近年來(lái)兩廣及福建亦有引種。降香（Lignum Dalbergiae Odoriferae）為降香黃檀的樹干和根的干燥心材?！吨袊?guó)藥典》（2005年版一部）中記載，降香的功效為行氣活血、止痛、止血，用于脘腹疼痛、肝郁脅痛、胸痹刺痛、跌撲損傷、外傷出血[1]。降香作為多種中藥制劑的主要成分，常與其他活血化瘀藥配伍用于心血管疾病的治療，如冠心二號(hào)煎劑、香丹注射劑等[2]?，F(xiàn)代藥理學(xué)已研究表明，其成分具有抗炎作用、中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制作用、抗凝血作用、血管舒張作用、抗高血脂作用、白細(xì)胞三烯生物合成的抑制作用以及抗腫瘤作用[3]。野生的降香黃檀數(shù)量很少，目前屬于瀕危樹種，是國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物。其樹干成才需20年以上，而每年都得到產(chǎn)量可觀的種子。目前降香黃檀籽尚未得到有效的利用。以往對(duì)降香黃檀的研究主要集中在心材和葉子[4-6]，研究表明心材的主要成分是揮發(fā)油[7]和黃酮類化合物[8-9]，但對(duì)于降香黃檀籽的成分研究目前國(guó)內(nèi)外均未見到相關(guān)報(bào)道。降香揮發(fā)油的提取過(guò)去主要采用水蒸氣蒸餾法[6,10-11]，但前期工作發(fā)現(xiàn)該方法對(duì)降香黃檀籽揮發(fā)油的提取效果不佳，得率低。本實(shí)驗(yàn)擬使用同步蒸餾萃取法（SDE）和超聲波輔助石油醚浸提法（PE-UW）提取降香黃檀籽中的揮發(fā)油，應(yīng)用氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析其化學(xué)成分，并與降香心材的揮發(fā)油成分進(jìn)行比較，從而為降香黃檀籽的進(jìn)一步開發(fā)利用提供依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)降香黃檀生物資源的合理綜合利用。

2010-09-13 *通訊聯(lián)系人

郭璇（1985-），女，在讀碩士，研究方向：谷物化學(xué)。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金；教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃（IRT0627）；國(guó)家外專局創(chuàng)新引智計(jì)劃（B07029）。