东北连翘鲜花精油的GC-MS分析

安旆其， 王海英， 曹旭东， 杜思琪， 张 璐

(东北林业大学 林学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

·研究报告——生物质活性成分·

东北连翘鲜花精油的GC-MS分析

安旆其， 王海英*， 曹旭东， 杜思琪， 张 璐

(东北林业大学 林学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

采用同时蒸馏萃取(SDE)法提取东北连翘鲜花精油，气相色谱-质谱法(GC-MS)分析精油的化学组分，考察不同溶剂对结果的影响。结果表明，SDE石油醚萃取得到的东北连翘鲜花精油得率为0.69%，鉴定得到28种成分，GC含量最高的化合物为二十五烷(28.65%)，其次是Z-9-二十三烯(27.82%)。SDE正己烷萃取得到的东北连翘鲜花精油得率为0.81%，鉴定得到44种成分，GC含量最高的化合物为Z-9-二十三烯(47.16%)，其他香料化合物如肉豆蔻醛(0.97%)、石竹烯(0.05%)等。两种精油的共有成分Z-9-二十三烯可用作家蝇性引诱剂。

东北连翘；鲜花精油；同时蒸馏萃取；石油醚；正己烷；GC-MS分析

木犀科连翘属植物约11种，除1种产欧洲东南部外，主产亚洲东部，我国现有7种， 1变型，其中1种系栽培。连翘(Forsythiasuspensa(Thunb.)Vahl)果实可入药[1-2]，其中连翘苷是主要活性成分之一[3-5]，此外，连翘果壳含连翘酚、齐墩果酸、桦木酸、连翘苷等，种子含三萜皂苷、挥发油，枝、叶含连翘苷，花含芦丁等活性成分[6-7]。已有的文献报道中对连翘精油的抑菌活性、抗氧化活性、热稳定性以及pH值对连翘精油抑菌活性的影响研究较多[8-10]。顾仁勇等[9]的研究结果表明超临界CO2萃取法得到的连翘精油具有较好的抑菌和抗氧化活性，抑菌活性随pH值的降低而增强，121 ℃加热处理15 min对连翘精油的抑菌活性无明显影响。同时蒸馏萃取(SDE)法是由Linkens和Nickerson于1966年最早使用的，它将样品的水蒸气蒸馏和对馏分的溶剂萃取两个步骤合二为一，相比于传统水蒸气蒸馏法，操作步骤简单，对样品微量成分提取效率高，是目前较为有效的一种精油样品全组分分离方法[11]。东北连翘(ForsythiamandschuricaUyeki)，落叶灌木，花黄色，先叶开放，花清香[12-13]，是东北地区常见的园林栽培观赏植物之一[14-15]，常见于边坡绿化，病虫害少[16-17]。目前对其精油的化学成分及生物活性的研究较少。石油醚是提取芳香植物精油比较常用的溶剂之一，正己烷是提取植物天然产物比较常用的溶剂之一，本研究采用同时蒸馏石油醚和正己烷溶剂萃取法提取东北连翘鲜花精油，并对精油进行气相色谱-质谱(GC-MS)分析，旨在为东北连翘鲜花精油的开发利用提供基础数据。

1 实 验

1.1 材料、试剂和仪器

东北连翘鲜花，2015年4月采自东北林业大学校园，经鉴定为木犀科连翘属东北连翘(ForsythiamandschuricaUyeki)的花，整朵鲜花直接用于精油提取。石油醚、正己烷，天津市东丽区天大化学试剂厂生产，均为分析纯；甲醇，天津市科密欧化学试剂有限公司生产，色谱纯。同时蒸馏萃取(SDE)装置(定制)；DK-S12型电热恒温水浴锅，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；7890A-7000B型气相色谱-质谱联用仪，美国Agilent公司。

1.2 精油的提取

采用同时蒸馏萃取(SDE)装置提取东北连翘鲜花精油，溶剂分别用石油醚和正己烷。取100 g东北连翘鲜花，置于圆底烧瓶中，向圆底烧瓶中加入300 mL的蒸馏水，将该烧瓶放在同时蒸馏萃取装置左边的电热套里；再将另一只圆底烧瓶里装入100 mL石油醚或正己烷溶剂放在同时蒸馏萃取装置右边的水浴锅里。拧好装置的旋塞，密封好接口。打开冷凝水，左边电热套加热使蒸馏水保持沸腾，右边在装有约5 000 mL蒸馏水且盖过装有100 mL石油醚或正己烷溶剂烧瓶中液体的水浴锅(水浴锅容积8 000 mL)85 ℃水浴加热，保证石油醚或正己烷溶剂呈气体状态。左边水蒸气蒸馏产生的携带东北连翘鲜花精油的蒸汽与右边石油醚或正己烷气体在同时蒸馏萃取装置中间萃取，同时蒸馏萃取3 h。把得到的混合物转移到分液漏斗中，静置，分离水相和石油醚或正己烷有机相。将分液得到溶解东北连翘鲜花精油的石油醚或正己烷提取物，旋转薄膜蒸发除去石油醚或正己烷溶剂。最后称量所得精油质量，计算得率。

1.3 精油的GC-MS分析

用甲醇将不同溶剂同时蒸馏萃取的东北连翘鲜花精油配制成10 mg/L的甲醇溶液，利用气相色谱-质谱联用仪分别对试样进行GC-MS分析。色谱分析条件：色谱柱为HP-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；检测器为FID检测器；初始温度40 ℃(保持2 min)，以10 ℃/min的升温速率升到280 ℃(保持2 min)。进样口温度250 ℃，进样量1.0 μL，不分流，氦气载气，流速1 mL/min。质谱分析条件：EI电离源，接口温度280 ℃，离子源温度230 ℃，电子能量70 eV，扫描范围：30～500 u。

2 结果与分析

2.1 SDE石油醚萃取东北连翘鲜花精油的GC-MS分析

东北连翘鲜花经SDE石油醚萃取的精油经GC-MS分析，得到的总离子流图见图1。

图1 SDE石油醚萃取东北连翘鲜花精油的总离子流图

精油为淡黄色透明液体，得率为0.69%。精油样品共鉴定出28种化合物，总GC含量为86.69%，通过面积归一化法计算出各组分的GC含量，分析结果如表1所示。

表1 SDE石油醚萃取东北连翘鲜花精油的GC-MS分析

从表1可知，SDE石油醚萃取东北连翘鲜花精油主要由烷烃类(GC含量54.95%，下同)、烯烃类(28.22%)、酯类(0.54%)、酚类(0.36%)、醇类(1.95%)、氧化物类(0.29%)、稠环芳香烃(0.22%)、吲哚类(0.16%)等化合物组成。其中，GC含量最高的化合物是二十五烷(28.65%)，其次是Z-9-二十三烯(27.82%)。

2.2 SDE正己烷萃取东北连翘鲜花精油的GC-MS分析

4月采集的东北连翘鲜花经SDE正己烷萃取的精油为淡黄色透明液体，得率为0.81%。所得精油按1.3节中的条件进行GC-MS分析，精油样品的总离子流图如图2所示，共鉴定出44种化合物，总GC含量为99.22%，通过面积归一化法计算出各组分的GC含量，分析结果如表2所示。

图2 SDE正己烷萃取东北连翘鲜花精油的总离子流图

表2 SDE正己烷萃取东北连翘鲜花精油的GC-MS分析

从表2可知，SDE正己烷萃取东北连翘鲜花精油主要由烯烃类(47.22%)、烷烃类(46.25%)、酯类(2.09%)、醛类(1.83%)、醇类(1.10%)、萜烯类(0.29%)、酮类(0.27%)、醚类(0.11%)、酸类(0.06%)等化合物组成。其中，GC含量最高的化合物是Z-9-二十三烯(47.16%)，其次是二十五烷(35.05%)。

2.3 两种溶剂萃取精油的成分比较及应用

芳香植物精油是天然的抑菌剂、抗氧化剂、杀虫剂等[18-21]。从表1可知，SDE石油醚萃取东北连翘鲜花精油中含有具有芳香气味的化合物，如trans-芳樟醇氧化物(0.29%)、1-苄基吲哚(0.16%)、2,4-二叔丁基苯酚(0.36%)等。从表2可知，SDE正己烷萃取东北连翘鲜花精油中含有具有芳香气味的化合物，如肉豆蔻醛(0.97%)、石竹烯(0.05%)、长叶烯(0.17%)、cis-罗汉柏烯(0.07%)等，其中，肉豆蔻醛和石竹烯为常见的香料化合物。肉豆蔻醛天然存在于金橘皮、黄瓜、生姜、花生、啤酒花精油中，具有脂肪香、蜡香、牛奶香、奶油香、鱼香、果香。石竹烯天然存在于柠檬、圆柚、肉豆蔻、胡椒、覆盆子、黑加仑、肉桂叶、丁香叶精油中，具有辛香、木香、柑橘香、樟脑香[22]。两种溶剂萃取精油的共有化合物15种，分别为Z-9-二十三烯、二十五烷、二十一烷、三十一烷、3-甲基-5-丙基-壬烷、2,7,10-三甲基-十二烷、2,6,10,15-四甲基-十七烷、六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十四甲基环七硅氧烷、十六甲基环八硅氧烷、甲酸异冰片酯、棕榈酸甲酯。正己烷溶剂是同时蒸馏萃取法得到的东北连翘鲜花精油较好的溶剂，其萃取的精油中总GC含量99.22%的化合物可被鉴定，高于石油醚溶剂(总GC含量86.69%的化合物可被鉴定)。且共有活性成分Z-9-二十三烯(正己烷萃取得到的GC含量47.16%，高于石油醚萃取得到的GC含量27.82%)，为家蝇性引诱剂[23]，有望开发为环境友好型杀虫剂。

3 结 论

3.1 采用同时蒸馏萃取(SDE)法提取东北连翘鲜花精油，GC-MS分析精油的化学成分，考察不同溶剂萃取对结果的影响。结果表明，SDE石油醚萃取得到的东北连翘鲜花精油得率0.69%，鉴定得到28种成分，GC含量最高的化合物为二十五烷(28.65%)，其次是Z-9-二十三烯(27.82%)。SDE正己烷萃取得到的东北连翘鲜花精油得率0.81%，鉴定得到44种成分，GC含量最高的化合物为Z-9-二十三烯(47.16%)，其中，肉豆蔻醛、石竹烯为常见的香料化合物。

3.2 两种溶剂萃取的精油共有化合物15种，正己烷是同时蒸馏萃取东北连翘鲜花精油较好的溶剂。共有成分Z-9-二十三烯可用作家蝇性引诱剂，在环境友好型杀虫剂领域具有潜在开发价值。

[1]王教才,贺铭,俞翔霄.连翘子化学成分的应用研究[J].植物学通报,1984,2(2/3):53-55.

[2]杨利民.植物资源学[M].北京:中国农业出版社,2008:131-132.

[3]曲欢欢.连翘化学成分和生物活性研究[D].西安:西北大学硕士学位论文,2008:1-98.

[4]秦宇,张文丽,林媛媛,等.连翘化学成分与抗氧化活性研究[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(11):127-130.

[5]段文娟,耿岩玲,祝贺,等.中药连翘化学成分和分析方法的研究进展[J].山东科学,2010,23(2):33-37,66.

[6]SHIN S J,PARK C E,BAEK N I,et al.Betulinic and oleanolic acids isolated fromForsythiasuspensaVahl inhibit urease activity ofHelicobacterpylori[J].Biotechnology and Bioprocess Engineering,2009,14(2):140-145.

[7]KUANG Hai-xue,XIA Yong-gang,YANG Bing-you,et al.A new caffeoyl phenylethanoid glycoside from the unripe fruits ofForsythiasuspensa[J].Chinese Journal of Natural Medicines,2009,7(4):278-282.

[8]许雄博,刘韶,彭应枝,等.GC-MS结合化学计量学用于抗病毒口服液挥发油的研究[J].中南药学,2015,13(1):87-90.

[9]顾仁勇,李佑稷,傅伟昌.连翘精油抑菌及抗氧化作用研究[J].现代食品科技,2008,24(2):120-122.

[10]陈佳佳,廖森泰,孙远明,等.中草药抑菌活性成分研究进展[J].中药材,2011,34(8):1313-1317.

[11]BOUSETA A,COLLIN S.Optimized Linkens-Nickerson methodology for quantifying honey flavors[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1995,43(7):1809-1897.

[12]《中国植物志》编写委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1992:41-49.

[13]王树良,张同伟.黑龙江省国有林区生物质能源发展潜力和对策的研究[J].生物质化学工程,2006,40(增刊):358-360.

[14]赵明优.东北连翘嫩枝扦插繁育技术[J].辽宁农业科学,2015(1):88-89.

[15]褚英新,段全猛.东北连翘的繁殖育苗技术[J].中国林副特产,2002(2):38-80.

[16]王漫.11种灌木用于边坡绿化适用性分析[D].哈尔滨:东北林业大学硕士学位论文,2014:1-49.

[17]李长海,裴顺祥,郭泉水.哈尔滨市3种灌木物候对气候变化的响应[J].东北林业大学学报,2011,39(5):58-61,66.

[18]刘志明,王海英,王芳,等.日本花柏心材和边材精油的组分[J].西南农业学报,2011,24(3):1095-1098.

[19]马刚,田雪梅,张振宇,等.樟芝挥发油的提取及其GC-MS分析与抑菌作用的研究[J].西南农业学报,2011,24(3):970-973.

[20]范媛媛,游元元.尤力克柠檬果皮与叶中挥发油的GC-MS比较[J].西南农业学报,2014,27(2):729-733.

[21]朱春华,李进学,高俊燕,等.2个莱檬品种果皮精油挥发性成分分析[J].西南农业学报,2013,26(2):705-709.

[22]孙宝国,刘玉平,郑福平,等.食用调香术[M].北京:化学工业出版社,2003:80-81,129.

[23]郑剑,钱万红,张应阔,等.家蝇性引诱剂Z-9-二十三烯的合成[J].江苏化工,1995,23(6):22,53.

欢迎订阅2016年《林业科学研究》

《林业科学研究》(双月刊)是由中国林业科学研究院主办的营林科学综合性学术刊物。主要任务是及时反映以中国林科院为主的营林科学最新研究成果、学术论文和研究报告、科技动态和信息等，促进国内外学术交流，开展学术讨论，繁荣林业科学，更好地为我国林业建设服务。主要内容有：林木种子、育苗造林、森林植物、林木遗传育种、树木生理生化、森林昆虫、资源昆虫、森林病理、林木微生物、森林鸟兽、森林土壤、森林生态、森林经营、森林经理、林业遥感、林业生物技术及其它新技术、新方法，并增加林业发展战略、学科发展趋势、技术政策和策略等，适于林业及相关学科的科技人员、院校师生、领导和管理人员、基层林业职工等阅读。

该刊2002年荣获第二届国家期刊奖提名奖和国家林业局首届林业科技期刊优秀一等奖。连续被列为中国自然科学核心期刊，入选了中国科学技术期刊文摘CSTA数据库(英文版)，入编了清华大学光盘国家工程研究中心《中国学术期刊(光盘版)》和中国科学引文数据库，加入了“万方数据(ChinaInfo)系统科技期刊群”；被《中国生物学文献数据库》、《中国林业科技文献库》、《中国期刊全文库》、《中国科技期刊文献(维普)库》、《中国科技文献(万方)库》等国内检索期刊和文献库列为重要的文献源期刊。被AJ.VINITI(俄罗斯《文摘杂志》)、CAB(英联邦农业和生物科学文摘)、AGRIS(联合国粮农组织书目)、BA(美国生物学文摘)、ZR(英国《动物学记录》)、美国《剑桥科学文摘社网站：土木工程文摘》(CSA：CEA)、美国《剑桥科学文摘社网站：污染文摘》(CSA：POLLA)和Forestry ABS.、Forest Product ABS.、Agris ABS.、GA《地质文摘》等国外大型数据库和检索性期刊收录。1992年以来，连续被美国《生物学文摘》收录。

国内外公开发行，刊号：CN 11-1221/S，每期定价15.00元，全年订价90.00元。全国各地邮局均可订阅，邮发代号：80-717。港澳台及国外读者可以到中国国际图书贸易总公司订阅(北京399信箱，邮编100044)，国外代号：BM4102。也可直接向编辑部订阅，订费由邮局汇到：100091北京1958信箱 中国林科院林业所《林业科学研究》编辑部，并注明订购本刊款项。银行汇款开户名：中国林业科学研究院林业研究所；开户银行：北京海淀农行营业室；账号：11050101040034493。电话：010-62889680；E-mail: lykxyj03@126.com；网址：www.lykxyj.com。

GC-MS Analysis of Essential Oil ofForsythiamandschuricaUyeki Fresh Flowers

AN Pei-qi, WANG Hai-ying, CAO Xu-dong, DU Si-qi, ZHANG Lu

(College of Forestry,Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)

Essential oils ofForsythiamandschuricaUyeki fresh flowers were extracted by simultaneous distillation extraction(SDE) method. Chemical composition of essential oils were analysized by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). The effects of different solvents on the results were studied. The results showed that the yield of essential oil ofF.mandschuricaUyeki fresh flower extracted by SDE light petroleum method was 0.69%. 28 components were identified from it. The highest GC content compound was pentacosane(28.65%), and the second wasZ-9-tricosene(27.82%). The yield of essential oil ofF.mandschuricaUyeki fresh flower extracted by SDE hexane method was 0.81%. 44 components were identified from it. The highest GC content compounds wasZ-9-tricosene(47.16%). TheZ-9-tricosene was housefly sex attractant, and other aromatic compounds were myristic aldehyde(0.97%), caryophyllene(0.05%), etc.

ForsythiamandschuricaUyeki;fresh flower essential oil;simultaneous distillation extraction;light petroleum;hexane;GC-MS analysis

10.3969/j.issn.1673-5854.2015.06.007

2015- 07- 28

国家级大学生创新训练项目(201510225072)；黑龙江省自然科学基金项目(C201411)

安旆其(1993—)，女，内蒙古包头人，本科生，主要从事植物资源开发利用研究

*通讯作者：王海英，副教授，硕士生导师，博士，主要从事植物资源化学，木醋液、精油、纤维素等林下经济资源利用研究；E-mail:haiyingwang908@126.com。

TQ35;TQ651;Q946.85

A

1673-5854(2015)06- 0031- 06