超临界CO2流体萃取法和水蒸气蒸馏法提取小叶女贞挥发油的GC-MS分析

王文娟， 李瑞锋

(1.黄山学院现代教育技术中心，安徽黄山 245041；2.黄山学院化学化工学院，安徽黄山 245041)



超临界CO2流体萃取法和水蒸气蒸馏法提取小叶女贞挥发油的GC-MS分析

王文娟1， 李瑞锋2

(1.黄山学院现代教育技术中心，安徽黄山 245041；2.黄山学院化学化工学院，安徽黄山 245041)

[目的]研究不同方法提取小叶女贞中的挥发油成分，比较其在化学成分和含量上的差异。[方法]分别采用超临界CO2流体萃取法(SFE-CO2)和水蒸气蒸馏法(SD)提取小叶女贞中的挥发油成分，并运用GC-MS分离和分析2种挥发油的化学成分，采用峰面积归一化法确定各组分的相对含量。[结果]采用SFE-CO2提取的挥发油共鉴定出89种成分，占挥发油总成分的83.79%；采用SD提取的挥发油共鉴定出17种成分，占挥发油总成分的77.22%。[结论]2种提取方法所得的挥发油组分与含量差异很大，为小叶女贞挥发油的进一步开发应用提供了理论依据。

小叶女贞；超临界CO2萃取法；水蒸气蒸馏法；挥发油；气相色谱-质谱联用

小叶女贞(LigustrumquihouiCarr.)是木犀科女贞属的小灌木，产于我国陕西南部、山东、江苏、安徽、浙江、江西、河南、湖北、四川、贵州西北部、云南、西藏察隅。小叶女贞生长于沟边、路旁或河边灌丛中，或山坡，或海拔100～2 500 m处。其叶和树皮可入药，性平，味微苦；入心、肺经；具有清热解毒的功效，可用于烧伤、烫伤等外科病的治疗[1]。

植物挥发油的提取方法主要有水蒸气蒸馏法[2-4]、溶剂萃取法[3]、固相微萃取法[3]、超临界CO2流体萃取法(SFE-CO2)[4]、同时蒸馏萃取法[5]等。目前，文献报道的小叶女贞挥发油的提取方法主要是水蒸气蒸馏法[6]，而关于采用SFE-CO2提取，以及不同提取方法对其挥发油成分影响的研究鲜见报道。鉴于此，笔者通过GC-MS比较了SFE-CO2和水蒸气蒸馏法提取的小叶女贞挥发油化学组成的差异，旨在为小叶女贞的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试植物。小叶女贞于2015年7月采自黄山学院校园内，经黄山学院生命与环境科学学院毕淑峰教授鉴定为木犀科女贞属植物小叶女贞(LigustrumquihouiCarr.)。

1.1.2 主要仪器。Waters MV-10 超临界萃取系统，购自美国Waters公司；Agilent 7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪，购自美国Agilent公司；PL203 型电子天平，购自梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司。

1.1.3 主要试剂。无水乙醚、无水硫酸钠、乙酸乙酯均为分析纯，购自国药化学试剂集团。

1.2 方法

1.2.1 挥发油的提取。

1.2.1.1 SFE-CO2。称取粉碎后小叶女贞10 g，装入萃取釜中，采用SFE-CO2提取其挥发油成分。萃取条件：萃取压力2×104kPa，温度45 ℃，动态萃取时间10 min，静态萃取时间10 min，CO2流量10.0 mL/min，夹带剂乙酸乙酯流速0.5 mL/min。获得具有浓郁香味的萃取液，浓缩，经无水硫酸钠干燥后进行GC-MS测试。

1.2.1.2 水蒸气蒸馏法。称取粉碎后小叶女贞10 g，置于烧瓶中，加水200 mL，采用水蒸气蒸馏法提取3 h，得到约200 mL的蒸馏液，加入无水乙醚萃取数次，得到小叶女贞挥发油提取液，浓缩，经无水硫酸钠干燥后进行GC-MS测试。

1.2.2 气相色谱-质谱联用仪分析条件。

1.2.2.1 色谱条件。HP-5MS弹性石英毛细管柱(30.00 m×0.25 mm×0.25 μm)；载气为高纯氦气，载气流量为1.0 mL/min；进样量为2 μL；模式为不分流；进样口温度为280 ℃；程序升温条件：色谱柱初始温度为40 ℃，保持3 min，先以4 ℃/min升至160 ℃保持3 min，再以6 ℃/min升至290 ℃保持20 min。

1.2.2.2 质谱条件。电离方式为电子轰击(EI)，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，扫描质量数范围m/z为50～500，质谱数据库为NIST08。

2 结果与分析

按“1.2.2”条件对小叶女贞挥发油进行分析，经NIST08谱库检索、质谱分析确定挥发油的化学成分，并用面积归一化法计算各组分的相对含量。SFE-CO2、水蒸气蒸馏法提取小叶女贞挥发油总离子流和主要化学成分鉴定结果分别见图1、图2和表1。

图1 SFE-CO2提取小叶女贞挥发油总离子流Fig.1 GC-MS total ion chromatograms of essential oil extracted by SFE-CO2

图2 水蒸气蒸馏法提取小叶女贞挥发油总离子流Fig.2 GC-MS total ion chromatograms of essential oil extracted by SD

序号SerialNo.保留时间Retentiontime∥min化合物名称Compoundsname分子式Molecularformula相对含量Relativecontent∥%SFE-CO2水蒸气蒸馏法SD110.29环己酮C6H10O0.06—212.30苯甲醛C7H6O0.38—312.78苯酚C6H6O0.05—413.211-癸烯C10H200.16—514.542-乙基-1-己醇C8H18O0.06—617.43壬醛C9H18O0.37—720.491-(2-正丁氧基乙氧基)-乙醇C8H18O30.16—826.25丁香酚C10H12O20.03—926.702-十二烯醛醇C12H22O0.05—1027.66香兰素C8H8O30.03—1128.904-羟基苯乙醇C8H10O24.62—1229.11肉桂酸C9H8O21.38—1329.842-[2-(2-丁氧基乙氧基)乙氧基]乙醇C10H22O40.24—1430.05邻甲氧基苯甲酸C8H8O30.14—1530.23环十二烷C12H240.19—1631.072,6-二叔丁基对甲酚C15H24O—16.851731.172,4-二叔丁基苯酚C14H22O0.091.031834.07十六烷C16H340.124.471935.02二十三酸异丙基酯C26H52O2—1.462036.882-十四(碳)烯C14H280.32—2137.68十七烷C17H36—0.472238.543,5-双(1-甲基乙基)-苯酚C12H18O0.15—2339.51肉豆蔻酸C14H28O20.29—2440.58十八烷C18H380.070.542541.35反,反-西基乙酸C17H28O20.13—2641.45咖啡因C8H10N4O20.65—2741.57植酮C18H36O0.421.502842.331-十八烯C18H360.15—2942.48环十四烷C14H280.52—3042.92十九烷C19H400.090.733143.11香叶基芳樟醇C20H34O0.06—3243.30环十五烷C15H300.12—3343.43棕榈酸甲酯C17H34O20.19—3443.72顺式-11-十六碳烯酸C16H30O20.41—3544.13棕榈酸C16H32O24.561.993644.79棕榈酸乙酯C18H36O20.40—3744.93二十烷C20H420.180.80

接下表

注：表中所列成分的相似度均大于80%。

Note:The similarity of the components listed in the table was more than 80%.

从SFE-CO2提取的挥发油中共分离、鉴定出89种化合物，占挥发油总量的83.79%，主要化学成分有芹子酸(7.74%)、角鲨烯(7.74%)、1,2-环氧十九烷(4.84%)、4-羟基苯乙醇(4.62%)、棕榈酸(4.56%)、碘代十六烷(3.80%)、二十九烷(3.71%)、二十五烷(3.50%)、顺式-9-二十三烯(3.42%)、天然维生素E(2.78%)、3-甲基-十七烷(2.77%)、二十七烷(2.47%)、11-癸基-二十一烷(2.24%)，该13种主要化合物的含量占总挥发油含量的54.20%。按化合物种类将鉴定出的89种成分进行分类，其中烷类占35.72%，酸类占15.88%，烯类占15.06%，醇类占6.79%，酯类占4.06%，酚类占3.28%，醛类占1.36%，酮类占0.90%，其他占0.75%。

从水蒸气蒸馏法提取的挥发油中共分离、鉴定出17种化合物，占挥发油总量的77.22%，主要化学成分有芹子酸(26.05%)、2,6-二叔丁基对甲酚(16.85%)、顺式十八碳-9-烯酸(11.78%)、2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(7.44%)、十六烷(4.47%)，该5种主要化合物的含量占总挥发油含量的66.60%。按化合物种类将鉴定出的17种成分进行分类，其中酸类占39.82%，酚类占25.33%，烷类占8.13%，酮类占1.50%，酯类占1.46%，醇类占0.50%，烯类占0.48%。

3 讨论

该研究首次采用超临界CO2流体萃取法和水蒸气蒸馏法提取小叶女贞中的挥发油成分，并运用 GC-MS分析比较了其化学成分。其中超临界CO2流体萃取法提取的挥发油中共分离、鉴定出89种化合物；水蒸气蒸馏法提取的挥发油中仅分离、鉴定出17种化合物。原因可能是超临界CO2流体萃取法提取条件温和，可避免一些对热不稳定和易氧化的成分的破坏，同时超临界CO2具有很好的溶解性，易穿透植物组织进行充分萃取；水蒸气蒸馏法由于提取温度高、提取时间长，易破坏一些对热不稳定、易氧化的成分。因此，超临界CO2流体萃取法提取的挥发油成分更丰富，更能全面反映挥发油的化学成分。

通过2种方法提取得到的挥发油成分中有一些功效成分，如共有成分角鲨烯具抗癌作用，能增强网状内皮系统的功能[7]。2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)是一种抗氧剂。高纯油酸可以用作药物吸收促进剂，对难吸收的抗菌物质、抗癌剂等药品有显著的促进吸收效果，可以用作稳定性和安全性高的医药基剂或辅助剂，如油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸是安全性高的抗癌药剂[8]。超临界CO2流体萃取法提取得到的天然维生素E能改善脂质代谢，预防冠心病、动脉粥样硬化；预防癌症，有效抑制肿瘤生长；改善血液循环、保护组织、降低胆固醇、预防高血压。在医药工业中，肉桂酸可用于合成治疗冠心病的重要药物乳酸可心定和心痛平，及合成氯苯氨丁酸和肉桂苯哌嗪，用来制造“心可安”，局部麻醉剂、杀菌剂、止血药等。水蒸气蒸馏法提取得到的含量较高的2,6-二叔丁基对甲酚是一种抗氧化剂，作为食品添加剂能延迟食物的酸败。

[1] 四川省中药研究所.四川常用中草药[M].成都:四川人民出版社,1971:867.

[2] 娄方明,李群芳,邱维维.5种不同产地厚朴挥发油化学成分的GC-MS分析[J].安徽农业科学,2011,39(7):3934-3937.

[3] 张志军,刘西亮,李会珍,等.植物挥发油提取方法及应用研究进展[J].中国粮油学报,2011,26(4):118-122.

[4] 梁洁,王雯慧,朱小勇,等.超临界CO2流体萃取法与水蒸气蒸馏法提取龙眼花挥发油化学成分的研究[J].安徽农业科学,2010,38(16):8414-8416.

[5] 唐华,郑强峰,梁同军,等.同时蒸馏萃取-GC/MS法分析檵木与红花檵木叶挥发油成分[J].安徽农业科学,2011,39(26):15985-15987,15990.

[6] 刘超,徐玉婷,刘大鹏,等.小叶女贞挥发油化学成分GC-MS分析[J].中药材, 2011,33(7):1065-1067.

[7] 张豁中,温玉麟.动物活性成分化学[M].天津:天津科学技术出版社,1995:1822.

[8] 刘真,卢义和,宫素芝,等.我国油酸的生产现状及展望[J].河北化工,2006,29(9):18-20,22.

GC-MS Analysis of the Essential Oil fromLigustrumquihouiCarr. by SFE-CO2and SD Method

WANG Wen-juan1, LI Rui-feng2

(1.Modern Educational Technology Center, Huangshan University, Huangshan, Anhui 245041; 2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Huangshan University, Huangshan, Anhui 245041)

[Objective] The chemical constituents of essential oil fromLigustrumquihouiCarr. by different extraction methods were analyzed and compared. [Method] The essential oil fromLigustrumquihouiCarr. was extracted by supercritical fluid extraction(SFE-CO2)and steam distillation(SD). The constituents were separated and identified from the essential oil by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). The relative percentage of the constituents was calculated by area normalization method. [Result] The results showed that 89 and 17 compounds, which occupied 83.79% and 77.22% of total essential oil constituents, were identified by SFE-CO2and SD respectively. [Conclusion] The constituents and content of essential oil extracted by two methods exhibited significant differences. These results will provide experimental basis for the further exploitation of essential oil fromLigustrumquihouiCarr.

LigustrumquihouiCarr.; SFE-CO2; SD; Essential oil; GC-MS

黄山学院自然科学基金项目(2015xkj011)。

王文娟(1986- )，女，山西平遥人，助理实验师，硕士，从事天然产物分离与分析研究。

2016-09-07

S 567.23+9;R 284.2

A

0517-6611(2016)31-0116-04