水蒸氣蒸餾法與超聲輔助提取法提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油的比較研究

李麗敏，許志嬌，訾偉偉，洪曉巖，朱山山

（北華大學(xué)化學(xué)與生物學(xué)院，吉林132013）

水蒸氣蒸餾法與超聲輔助提取法提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油的比較研究

李麗敏，許志嬌，訾偉偉，洪曉巖，朱山山

（北華大學(xué)化學(xué)與生物學(xué)院，吉林132013）

利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）對(duì)水蒸氣蒸餾法（SD）和超聲輔助提取法（UAE）提取的山刺玫果實(shí)揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行分離分析。結(jié)果表明，采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油得率0.32%，被鑒定成分有42個(gè)；超聲輔助提取法提取揮發(fā)油得率為0.48%，被鑒定的成分有45個(gè)。二者共同成分有25個(gè)，超聲輔助提取法對(duì)山刺玫果實(shí)揮發(fā)油提取得率更高，成分更加全面。經(jīng)比較研究，UAE法優(yōu)于SD法。

山刺玫；揮發(fā)油；水蒸氣蒸餾；超聲輔助提取；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

山刺玫（Rosa davurica Pall.），系薔薇科灌木，學(xué)名野薔薇，又名野玫瑰，分布于我國(guó)東北、內(nèi)蒙及華北等省區(qū)，尤其東北三省資源豐富。其根、花和果實(shí)均可入藥?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，山刺玫果實(shí)[1]營(yíng)養(yǎng)獨(dú)特，含黃酮、三萜皂苷、鞣質(zhì)、脂肪油等生物活性成分[2-4]，具有抗衰老、抗輻射、抗疲勞、降糖、降壓、防癌、健腦增智、延年益壽的作用，是一種不可多得的食、藥同源的寶貴資源[5-7]，目前正在作為一種天然保健藥物被日益重視和廣泛開(kāi)發(fā)[1]。

山刺玫花，可以提取精油，暢銷國(guó)內(nèi)外，而從山刺玫果實(shí)中提取揮發(fā)油的研究卻鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)探索了水蒸氣蒸餾法和超聲輔助提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油的比較研究，并利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析不同方法提取揮發(fā)油化學(xué)成分的差異，以期為山刺玫揮發(fā)油的研究及進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

山刺玫干果采自吉林省吉林市豐滿區(qū)，經(jīng)北華大學(xué)植物學(xué)專業(yè)教師鑒定為薔薇科薔薇屬植物山刺玫的果實(shí)。石油醚、無(wú)水乙醇均為分析純。

1.2 主要儀器

6890N-5973I氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)安捷倫公司）；KQ3200E超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；EYELA N-1100旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（日本理化）；揮發(fā)油提取器。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 水蒸氣蒸餾法（SD）稱取粉碎后過(guò)20目篩的山刺玫果實(shí)粗粉50g，置于500mL圓底燒瓶中，加入300mL蒸餾水，電熱套加熱至回流，進(jìn)行水蒸氣蒸餾6h，所得餾出物用無(wú)水Na2SO4干燥、過(guò)濾，得到具有特殊香味淡黃色揮發(fā)油，稱重、計(jì)算得率。

1.3.2 超聲輔助提取法（UAE）稱取粉碎后過(guò)20目的山刺玫果實(shí)粗粉5g，置100mL錐形瓶中，加入50mL石油醚，超聲提取2次，提取溫度40℃，每次30min。過(guò)濾，合并濾液，旋蒸回收石油醚，得到具有特殊香味的棕色揮發(fā)油，稱重、計(jì)算得率。

1.3.3 揮發(fā)油成分氣相色譜-質(zhì)譜分析（GC-MS）（1）色譜條件：色譜柱為DB-5MS彈性石英毛細(xì)管柱（30m×0.25mm×0.25um），程序升溫，起始溫度60℃，保持1min后，以10℃/min升溫至260℃，保持10min；進(jìn)樣口溫度260℃；載氣為高純He，分流比20：1。（2）質(zhì)譜條件：質(zhì)譜為電子轟擊（EI）離子源，離子源溫度230℃，四級(jí)桿溫度180℃，質(zhì)量掃描范圍35~500amu。

將揮發(fā)油用無(wú)水乙醇稀釋，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析，進(jìn)樣量為1uL。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種方法提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油的提取率比較見(jiàn)表1。

表1 兩種方法提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油的提取率

2.2 山刺玫果實(shí)揮發(fā)油的GC-MS分析結(jié)果及討論

將兩種方法提取的揮發(fā)油進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，所得的總離子流圖如圖1、2所示。經(jīng)過(guò)NIST譜庫(kù)自動(dòng)檢索與人工譜圖解析，成分的鑒定結(jié)果及各化合物的色譜峰面積、質(zhì)量分?jǐn)?shù)見(jiàn)表2（質(zhì)量分?jǐn)?shù)利用氣相色譜面積歸一化法計(jì)算）。

圖1 SD提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油總離子流圖

圖2 UAE提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油總離子流圖

表2 SD和UAE提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油化學(xué)成分的鑒定結(jié)果

序號(hào)保留時(shí)間化合物中文名稱分子式相對(duì)分子質(zhì)量SD% UAE% 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 8.515 8.573 8.599 8.9 9.022 9.131 9.292 9.529 9.818 10.639 10.774 11.024 11.088 11.197 11.223 11.941 12.384 12.448 12.647 12.788 12.935 13.327 13.628 14.745 15.104 15.546 15.848 15.944 16.355 16.413 16.534 17.208 17.368 17.818 17.875 17.895 18.299 18.87 18.94 19.126 19.466 19.537水楊酸甲酯烯-2-甲醛2，3-二氫-2，2，6-三甲基苯甲醛（R）-（+）-β-香茅醇2-莰烯（Z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯醛乙酸芳樟酯檸檬醛甲基壬基甲酮3，7-二甲基-2，6-辛二烯酸乙酯紫羅烯金合歡烯ɑ-蓽澄茄油萜（E）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯酸乙酯十四烷香葉基丙酮姜黃烯beta-紫羅蘭酮馬兜鈴烯月桂酸甲酯杜松萜烯月桂酸月桂酸乙酯4-異丙-1，6-二甲萘十三酸-12-甲基-甲酯肉豆蔻酸十四酸乙酯菲十五碳烯酸6，10，14-三甲基-2-十五烷酮正十五酸棕櫚酸甲酯棕櫚油酸棕櫚酸棕櫚酸乙酯硬脂酸法呢醇亞油酸甲酯9，12，15-十八烷三烯酸甲酯硬脂酸甲酯Z，Z）-9，12-十八烷二烯酸乙酯亞麻酸乙酯C8H8O3C10H14O C10H14O C10H20O C10H16C10H16O C12H20O2C10H16O C11H22O C12H20O2C13H16C15H24C15H24C12H20O2C14H30C13H22O C12H22C13H20O C15H24C13H26O2C15H24C12H24O2C14H28O2C15H18C15H30O2C14H28O2C16H32O2C14H10C15H28O2C18H36O C15H30O2C17H34O2C16H30O2C16H32O2C18H36O2C18H36O2C15H26O C19H34O2C19H32O2C19H38O2C20H36O2C20H34O2152 122 150 156 136 149 196 152 170 196 172 204 204 196 198 194 202 192 204 214 204 200 228 198 246 228 256 178 204 268 242 270 254 256 284 284 222 294 292 299 308 306 0.00 0.26 0.00 0.00 0.08 1.12 0.00 1.30 0.29 0.35 0.47 0.49 1.14 0.62 0.06 0.43 0.60 0.00 0.43 0.19 0.43 5.82 0.00 0.00 0.00 4.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.50 1.25 1.00 30.41 0.20 0.00 0.00 0.00 1.91 0.70 1.00 2.05 0.04 0.00 0.08 0.56 0.05 0.00 0.11 0.00 0.00 0.00 0.53 0.00 0.72 0.00 0.00 0.00 0.00 0.26 0.25 0.12 0.18 3.66 0.10 0.07 0.14 0.00 0.08 0.10 0.17 0.76 0.60 1.04 0.52 19.08 0.00 15.65 0.13 0.80 1.46 0.32 0.00 0.00

序號(hào)56 57 58 59 60 61 62保留時(shí)間19.569 19.607 20.595 21.449 22.398 24.9 28.762化合物中文名稱亞麻酸十二烯基丁二酸酐1-二十碳烯1-二十二烯二十三碳烯1-二十二烯十六烷基酯分子式C18H30O2C16H26O3C20H40 C22H44C23H46C22H44C24H48O2相對(duì)分子質(zhì)量278 266 281 309 323 309 369 SD% 23.24 0.00 0.00 0.61 0.11 0.35 0.00 UAE% 33.91 8.93 0.10 0.58 0.10 0.07 0.29

從表2中可知，分別鑒定出42個(gè)組分和45個(gè)組分，占SD法和UAE法總峰面積比例分別為88.11%和93.40%。由于中藥成分的復(fù)雜性，產(chǎn)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異原因可能是，UAE法提取溫度低，熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)被完全提取出來(lái)，另一原因可能是一些高沸點(diǎn)、不易揮發(fā)的化合物被分離鑒定，具體原因有待進(jìn)一步研究。

兩種方法提取的揮發(fā)油共有組分主要有烯烴、醛、醇、酯及亞麻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、月桂酸等25個(gè)組分。其中亞麻酸所占比例分別為23.24%和33.91%，棕櫚酸所占比例分別為30.41%和19.08%。研究表明[8]，亞麻酸是人體必需脂肪酸之一，是合成人體一系列前列腺素的前體物質(zhì)，可應(yīng)用與醫(yī)藥、食品、化妝品以及飼料等領(lǐng)域。棕櫚酸可用于制蠟燭、肥皂、金屬皂、潤(rùn)滑脂、合成洗滌劑、軟化劑等。

兩種提取方法都提取出了各自特有的化合物，如UAE方法提取出硬脂酸、芳樟醇、香茅醇、紫羅蘭酮、十五碳烯酸等化合物，而SD法沒(méi)有提出這類物質(zhì)；同時(shí)SD法提取出了肉豆蔻酸、桉葉油醇、左旋樟腦、金合歡烯、姜黃烯等化合物。

3 結(jié)論

以揮發(fā)油提取率為指標(biāo)，用水蒸氣蒸餾法和超聲輔助法提取山刺玫果實(shí)揮發(fā)油，提取率分別為0.32%和0.48%，共有的主要成份有亞麻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、月桂酸及烯烴、醇、醛等25個(gè)有效成分。不同提取方法提取山刺玫果實(shí)中揮發(fā)油的效果不同，傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾操作時(shí)間較長(zhǎng)，而且在與水長(zhǎng)時(shí)間共沸時(shí)，一些熱敏物質(zhì)容易發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng)導(dǎo)致變形，此外，部分揮發(fā)性成分未能提取出來(lái)，導(dǎo)致?lián)]發(fā)油收率較低。與之相比，超聲萃取法極大地縮短了操作時(shí)間，且具有選擇性高、溶劑消耗量少、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，揮發(fā)油收率也明顯提高，是本實(shí)驗(yàn)優(yōu)選的較好提取方法。經(jīng)比較研究，UAE法優(yōu)于SD法。

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責(zé)任編輯：吳艷玲

A Com parative Study on Extraction of EssentialOil from Fruitof Rosa davunica by Steam Distillation and Ultrasound-assisted Extraction

LILim in,XU Zhijiao,ZIW eiw ei,HONG Xiaoyan,ZHU Shanshan

(Beihua University SchoolofChemistry and Biology,Jilin 132013)

In this paper,steam distillation(SD)and ultrasound-assisted extraction(UAE)method were sepa?rately coupled to gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)to the composition of essential oil from fruit of Rosa davurica Pall.The results showed that the extraction rate ofessentialoilby SD was 0.32%,and 42 com?poundswere identified.The extraction rate ofessentialoil by UAEwas 0.48%,and 45 compoundswere identi?fied.And 25 compoundswas the same by this two extractionmethod,themost compoundswere linolenic acid and palmtic acid.The ultrasound-assisted extraction had higher extraction rate with more chemical constitu?ents.By the comparative study of UAEmethod is superior to SDmethod.

Rosa davurica Pall;essentialoil;steam distillation;ultrasound-assisted extraction;gas chroma?tography-massspectrometry

R 284.2

A

2017-03-26

北華大學(xué)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目（201510201039）

李麗敏（1976-），女，吉林省吉林市人，講師，從事天然產(chǎn)物分離提取及分析研究。