栀子花精油化学成分及抗氧化作用的研究

甘秀海，赵 超，赵 阳，周 欣，*

(1.贵州师范学院化学与生命科学学院，贵州贵阳550018;2.贵州师范大学天然药物质量控制研究中心，贵州贵阳550001;3.中国航空油料有限责任公司油品应用研究中心，北京100621)

栀子花为茜草科植物山栀子(Gardenia jasminoidesEllis)的花，又名山栀花、雀舌花、野桂花、黄栀子、玉荷花等，是我国八大香花之一。其性寒、味甘苦，具有清肺止咳、凉血止血的功效，主治肺热咳嗽，鼻衄，咯痰，肿毒等病症［1］。其精油可用于多种香型化妆品、香皂香精以及高级香水香精。有关栀子花挥发性成分的提取，刘百战等人［2-5］均采用固相微萃取技术(SPME)对栀子花挥发性成分的提取进行了研究。另外，赵喜兰等人［6］利用水蒸气法对栀子花的挥发性成分进行了提取。相对于水蒸气法，SPME技术的优势为操作简单、快捷。但其对设备要求较高，同时对植物精油大量的提取具有一定的局限性。在抗氧化研究方面，Trishna Debnath［7］等人研究表明栀子果提取物具有明显的抗氧化活性，而关于栀子花精油的抗氧化作用未见报道。植物精油是香料工业的重要原料和出口物质，随着香料香精工业的迅猛发展，研究栀子花精油有着越来越重要的现实意义。因此，本文采用微波辅助-水蒸气蒸馏法提取栀子花精油，并以VC为阳性对照，采用分光光度法测定栀子花精油对DPPH·和ABTS+·的清除率，为栀子花的综合开发与利用奠定一定的科学基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

栀子花鲜品 于2011年6月采于贵州师范学院校内，经贵州师范学院化学与生命科学学院朱富寿教授鉴定为山栀子的花;正构烷烃混合对照品(C4～C40) 美国Accu Standard公司;1，1-二苯基苦基苯肼(DPPH)、2，2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS) 美国SIGMA公司;维生素C 北京市金诺欣成化工有限公司，纯度＞98%;其他试剂 均为分析纯。

Agilent7890A-5975C型气相色谱-质谱联用仪美国安捷伦公司;UV-2450型紫外-可见分光光度计 日本岛津公司;YH-100B型微波合成萃取仪 北京祥鹄科技发展有限公司;2000 mL同时蒸馏-萃取(SDE)装置 南京銮玉化玻仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 栀子花精油的提取 参考文献［8］略有改进，称取当日采摘新鲜栀子花200g切碎，置于挥发油萃取器中，加6倍量水，设置微波功率200W，提取1h，之后用无水乙醚萃取，再用适量无水硫酸钠干燥，挥尽乙醚，得浅黄色具有芳香气味精油约1mL，提取率为0.38%，密封，4℃下保存，备用。

1.2.2 GC-MS分析［3］气相色谱条件:色谱柱HP-5(30m ×0.25mm ×0.25μm);保持 1min，以 10℃/min升温至 130℃，保持 10min，以 5℃/min升温至250℃，保持10min，以 10℃/min升温至280℃，保持10min;进样口温度:250℃;气相与质谱接口温度:280℃。载气为高纯氦气，载气流速1.2mL/min;进样量1μL(挥发油正己烷稀释液)，分流比50∶1。

质谱条件:离子源为EI源，离子源温度230℃;四级杆温度150℃;溶剂延迟时间4.0min;质量范围35～500m/z。

1.2.3 KI值测定 参考文献［9］取正构烷烃混合对照品按1.2.2中条件分析，进样量1μL，记录各正烷烃的保留时间，采用线性升温公式计算栀子花精油中各组分的KI值:KI=100n+100(tx-tn)/(tn+1-tn)

其中tx，tn和tn+1分别为被分析组分和碳原子数处于n和n+1之间的正烷烃(tn＜tx＜tn+1)的流出峰的保留时间。

1.2.4 抗氧化能力测定

1.2.4.1 消除DPPH·能力测定 消除DPPH·能力测定实验参照文献［10-11］并加以改进，将精油样品用甲醇配制成一系列浓度，取400μL样品加入2mL 0.06mmol/L的DPPH甲醇溶液，混合室温放置30min后测定517nm处吸光度，之后每隔10min测定1次，直至到达平衡为止，每份样品平行操作3次，同时以维生素C为阳性对照评价样品消除DPPH·的能力。

计算公式为:清除率(%)=［1-(A1-A2)/A0］×100，式中 A1为2mL DPPH甲醇溶液与400μL样品混合后的吸光度;A2为2mL甲醇与400μL样品混合后的吸光度;A0为2mL DPPH甲醇溶液与400μL甲醇混合后的吸光度。

1.2.4.2 消除ABTS+·能力测定 参照文献［10-12］方法，配制ABTS自由基工作液。将样品用甲醇配制成一系列浓度，取500μL样品及VC样品分别加入4mL ABTS自由基工作液，混合，放置10min后，在734nm处测定吸光度。每份样品平行操作3次，以维生素C为阳性对照评价样品消除ABTS+·的能力。计算公式为:清除率(%)=［1-(A1-A2)/A0］×100，式中A1为4mL ABTS自由基工作液与500μL样品混合后的吸光度;A2为4mL甲醇与500μL样品混合后的吸光度;A0为4mL ABTS自由基工作液与500μL甲醇混合后的吸光度。

1.2.4.3 半数抑制率的计算 半数抑制率(IC50)指清除率为50%时所需抗氧化剂的浓度，由不同浓度抗氧化剂的清除率作曲线求出。

2 结果与分析

2.1 栀子花精油成分分析

取栀子花精油正己烷1000倍稀释液1μL，在确定的气相色谱-质谱联用仪分析条件下进行分析鉴定。进样后，延迟3min采集图谱，得到栀子花精油化学成分总离子流图(见图1)。

图1 栀子花精油总离子流图Fig.1 Total ion current chromatograms of essential oil from flowers of Gardenia jasminoides

通过G1701BA化学工作站数据处理系统，按面积归一化法求得各化学成分在总精油中的相对含量，利用Nist98和Wiley275质谱图库对相对含量大于0.1%的组分进行结构鉴定，并结合保留指数及有关文献［13-14］确定主要成分的化学结构，结果见表1。

2.2 抗氧化能力的测定

根据1.2.3.1及1.2.3.2项下方法测定不同浓度栀子花精油样品对DPPH·和ABTS+·的消除能力，并经数据分析计算出栀子花精油的IC50，结果见表2。

表2 栀子花精油的抗氧化活性Table 2 Antioxidation of essential oil from flowers of Gardenia jasminoides

由表2可知，栀子花精油对DPPH·和ABTS+·具有较强的消除能力，且消除DPPH·的能力强于ABTS+·，但其消除自由基的能力弱于VC。

3 结论

3.1 栀子花精油的化学成分主要为芳樟醇(21.09%)、莰烯(7.25%)、α-石竹烯(6.49%)、香叶醇(5.72%)、α-法呢烯(5.35%)等。其中芳樟醇具有典型玫瑰花香香气，香叶醇具有甜果香味，α-法呢烯具有花香［15］，以上化学成分可能与栀子花的特殊香味具有一定的关系，这需要相关的嗅觉测量法来确定。

3.2 在抗氧化活性方面，与维生素C相比，消除DPPH自由基和ABTS自由基时，栀子花精油在相同浓度下弱于维生素C，但两者存在较大的纯度差异，因而可说明栀子花精油具有较强的消除自由基能

力。这为后续栀子花精油的研究与开发提供了一定的基础。

表1 栀子花精油的化学成分Table 1 Chemical constituents of essential oil from flowers of Gardenia jasminoides

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