4种不同方法提取辛夷挥发油成分研究

杨　柳，刘　建，李艳福，何　娟

(1.河南工程学院 材料与化学工程学院，河南 郑州 450007；2．河南工业大学 资产与产业管理处，

河南 郑州 450001；3.河南工业大学 化学化工学院，河南 郑州 450001)



4种不同方法提取辛夷挥发油成分研究

杨柳1，刘建1，李艳福2，何娟3

(1.河南工程学院 材料与化学工程学院，河南 郑州 450007；2．河南工业大学 资产与产业管理处，

河南 郑州 450001；3.河南工业大学 化学化工学院，河南 郑州 450001)

摘要：通过溶剂浸取法、超临界CO2萃取法、顶空进样法和水蒸气蒸馏法提取辛夷挥发油，利用GC-MS对不同提取方法所得的挥发油进行成分分析，结果表明溶剂浸取法只得到7种有效成分，其他3种方法共鉴定出64种有效成分，所得挥发油共有28种成分.对4种辛夷挥发油提取方法进行了对比和讨论，为辛夷挥发油的提取及提取物的分析提供了参考，为其应用提供了依据和帮助.

关键词：辛夷挥发油；提取方法； 成分分析

辛夷又名木笔花、望春花、木兰、广玉兰，既是名贵的中药材，具有祛风散寒的功效，对鼻炎、鼻窦炎等病效果显著，又是很好的香料，提取的精油可用于日化香料和食用香精的生产[1].药用和香用均来自辛夷所含的挥发油的有效成分，故研究其挥发油的提取方法及成分对于辛夷的质量评价有积极的作用[2-3].采用溶液浸取法、超临界萃取法、水蒸气蒸馏法和顶空进样法提取辛夷挥发油，对其有效成分通过GC-MS进行分析测定.

1实验

1.1材料与仪器

实验用辛夷(取干燥花蕾)的产地为河南南召，由南阳药检所鉴定.安捷伦GC-MS(6890GC-5973)，安捷伦7694E顶空进样器，美国安捷伦仪器有限公司生产；超临界CO2萃取装置，美国ISCO公司生产；实验所用试剂乙醇、乙醚均为分析纯.

1.2实验方法

1.2.1气相及质谱条件

(1)GC条件石英毛细管柱：HP-5(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm)；升温程序：60 ℃保持3 min，以1.5 ℃/min的速度升至74 ℃，保持3 min，以2.5 ℃/min的速度升至80 ℃，保持4 min，又以5 ℃/min的速度升至160 ℃，保持2 min，再以1 ℃/min的速度升至170 ℃；柱前压：56.68 kPa；载气流量：1.0 mL/min；进样口温度：250 ℃；分流比：80∶1；进样量：0.5 μL.

(2)MS条件EI离子源： 70 eV； 离子源温度：230 ℃；接口温度：260 ℃；EM电压：1 871 MV；采集方式：SCAN；质荷比：10～700.

1.2.2提取方法

(1)溶剂浸取法

水浸取：称取辛夷粉末50 g于锥形瓶中，加水100 mL，置于30 ℃水浴振荡器中振荡24 h，过滤，将滤液用无水乙醚提取，提取液干燥过夜，旋转蒸发，得红棕色辛夷挥发油，香味较淡，将挥发油移入1 mL样品瓶中，用二氯甲烷定容，待测.

乙醇浸取：方法同水浸取法，将提取液换为乙醇，旋转蒸发后得深绿色辛夷挥发油，香味较淡.将挥发油移入1 mL样品瓶中，用二氯甲烷定容，待测.

(2)超临界萃取法[4]

称取辛夷粉末100 g装入萃取罐，萃取条件为压力16 MPa、在35 ℃时萃取40 min，用10 mL乙醇作为接收溶剂，萃取结束后将乙醇旋转蒸发，得到黄褐色辛夷挥发油，具有浓郁香味.将挥发油移入1 mL样品瓶中，用二氯甲烷定容，待测.

(3)顶空法

称取5 g辛夷粉末置于顶空瓶中，顶空进样条件：顶空瓶压力10.3 MPa，顶空温度150 ℃，定量环温度160 ℃，运行时间70 min，瓶加热时间5 min，充压时间1 min，充定量环时间0.5 min，放空时间0.05 min，进样时间0.5 min，轻微震荡，将气体直接注入GC-MS中进行检测.

(4)水蒸气蒸馏法

称取辛夷粉末50 g，浸泡24 h后通过挥发油提取器提取4 h，收集馏出液500 mL.用无水乙醚萃取3次，合并萃取液，干燥过夜，旋转蒸发，得淡黄色辛夷挥发油，具有浓郁香味.将挥发油移入1 mL样品瓶中，用二氯甲烷定容，待测.

2结果与讨论

2.1不同挥发油性状比较

通过不同提取方法提取的辛夷挥发油性状有所不同，如表1所示.通过乙醇浸取法所得的挥发油为深绿色，水浸取法制得的挥发油为红棕色，这两种方法所得挥发油香气皆较淡，出油率极低；超临界CO2萃取和水蒸气蒸馏法制得的挥发油为淡黄色，香气比较浓郁.由此可见，溶剂浸取所得挥发油的质量不好，而超临界CO2萃取和水蒸气蒸馏法制得的挥发油品质好、味浓、无杂气.

表1　不同方法提取的辛夷挥发油性状及出油率

2.2辛夷挥发油GC-MS分析

图1　水提取辛夷挥发油总离子流图Fig.1　Total ion chromatography of Flos Magnolia volatile oil extracted by water

将不同方法处理过的样品注入GC-MS中进行检测，采用色谱归一化法测各组分含量，得到样品总离子流图,如图1至图5所示.从图中可以看出，用溶剂浸取法得到的总离子流图峰较少，水浸取法得到的主要成分β-水芹烯(4.793%)、 β-蒎烯(7.891%)、柠檬烯(5.068%)、桉叶素(75.037%)、樟脑(7.200%)；通过乙醇浸取法得到的主要成分只有β-水芹烯(61.922%)、石竹烯(11.304%)、表-双环倍半水芹(26.774%)，主要原因是溶液浸取法提取的辛夷挥发油量少，提取效率较低，有效成分没有被完全提取出来，而另外3种方法得到的峰比较多，所以主要对另外3种方法提取的挥发油进行分析，不同方法提取的挥发油成分如表2所示.

图2　乙醇提取辛夷挥发油总离子流图Fig.2　Total ion chromatography of Flos Magnolia volatile oil extracted by ethanol

图3　超临界CO2萃取辛夷挥发油总离子流图Fig.3　Total ion chromatography of Flos Magnolia volatile oil extracted by supercritical CO2 fluid

图4　顶空进样法所得辛夷挥发油总离子流图Fig.4　Total ion chromatography of flos magnolia volatile oil extracted by headspace

Fig.5　水蒸气蒸馏法提取辛夷挥发油总离子流图Fig.5　Total ion chromatography of Flos Magnolia volatile oil extracted by steam distillation

序号化合物名称相对分子质量不同提取方法所得挥发油中质量分数水蒸气蒸馏法超临界萃取法顶空进样法1α-水芹烯(α-Phellandrene)1360.0590.9302α-蒎烯(α-Pinene)1360.6340.7307.0533莰烯(Camphene)1360.3370.5923.6854β-水芹烯(β-Phellandrene)1361.7441.4465.6835β-蒎烯(β-Pinene)1362.1301.78210.5296β-香叶烯(β-myrcene)1360.2761.1617Bicyclo[3.1.0]hex-2-ene,4-methyl-1-(1-methylethyl)-1360.3898(+)-4-蒈烯((+)-4-Carene)1360.3710.0930.5549柠檬烯(Limonene)1361.7125.275102-壬酮(2-Nonanone)1341.2720.7831.952111,8-桉叶素(Eucalyptol)15414.8377.42616.01312γ-松油烯(γ-Terpinolene)1360.6330.4943.73113顺-β-松油醇(cis-beta-Terpineol)1541.8421.0960.22814L-葑酮(L-Fenchone)1520.12215氧化芳樟醇(Linalooloxide)1700.0880.71616α-异松油烯(α-Isoterpinolene)1360.2340.21517芳樟醇(Linalool)1703.7702.0570.69618樟脑(Camphor)1527.5227.22113.86619Bicyclo[2.2.1]heptan-2-ol,2,3,3-trimethyl-1540.8170.92620玫瑰醛6-Octenal,3,7-dimethyl-1540.0900.69821冰片(Borneol)1540.2140.133

续表

续表

由表2可知，通过GC-MS分析，3种方法共鉴定出64种有效成分，通过水蒸气蒸馏法得到57种，超临界CO2萃取法共得到45种，顶空直接进样法得到36种成分.3种方法所得挥发油共有28种成分，分别占鉴定总成分的83.91%(水蒸气蒸馏法)、91.54%(超临界CO2萃取法)和87.17%(顶空进样法)，其中1，8-桉叶素、樟脑、α-松油醇、石竹烯、α-依兰油烯、大叶香根烯、异金合欢醇等含量较高.

综上所述，使用这3种方法制得的辛夷挥发油的化学组分及含量虽然有一定的差别，但共有成分的含量超过80%，说明使用这几种方法分析提取挥发油可行.但是,每种方法都有其特点，水蒸气蒸馏法的优点是设备和操作比较简单、溶剂用量少、成本低，适用于提取辛夷中的挥发性与半挥发性物质；超临界CO2萃取法工艺简单、溶剂无毒并且无残留、操作温度低、得油率高、得油品质好，近年来在提取天然产物的有效成分方面有较多的应用，但设备的投资较大；顶空进样法的优点是样品不需要前处理，仅需将辛夷粉碎置顶空瓶即可，无须使用溶剂，节省时间，气体直接进样，消除了基体自身的干扰，对色谱柱的污染小，得到的总离子流图谱干净，干扰峰少，易于分析，在痕量挥发性组分的分析研究领域有着重要的作用，但其灵敏度较低，提取的有效成分相对较少，只有36种.

3结论

通过溶剂浸取法、超临界CO2萃取法、顶空进样法、水蒸气蒸馏等方法提取辛夷挥发油，经GC-MS分析发现辛夷挥发油中的主要成分为不饱和烃、酸、醇、酯和萜类等物质.同时,对辛夷挥发油的不同提取方法进行了对比和讨论，为辛夷挥发油的提取及提取物的分析提供了参考，为其质量控制提供了依据和帮助.

参考文献：

[1]杨青山，周建理．中药辛夷的生药学研究概况[J]．安徽中医学院学报，2010，29(5)：78-80.

[2]袁玲．辛夷不同部位的挥发油含量测定与薄层色谱比较[J]．湖北工程学院学报：自然科学版，2015，35(3)：54-56.

[3]刘鹏飞，魏跃伟，魏鹏程，等．不同方法提取辛夷挥发油化学成分与热失重分析的比较[J]．现代食品科技，2014，30(2)：170-176.

[4]赵欧，梁逸增．辛夷挥发油不同提取方法的研究[J]．质谱学报，2007，28(2)：106-113.

Four different methods of volatile oil extracted from Flos Magnolia

YANG Liu1, LIU Jian1, LI Yanfu2, HE Juan3

(1.CollegeofMaterialsandChemicalEngineering,HenanUniversityofEngineering,Zhengzhou450007,China;2.AssetandPropertyManagementOffice,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,China;3.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,China)

Abstract:The volatile oil was obtained from Flos Magnolia. with solvent extraction, supercritical flow extraction(SFE), headspace extraction(HE) and steam distillation. The components of volatile oil were identified by GC-MS. The results showed that volatile oil extracted by solvent 7 components can be obtained only, 64 species of components were detected by the other three methods. There were 28 common components in the volatile oil which was extracted SFE, HE and steam distillation. Volatile oil obtained by the four methods had also been compared and discussed. This was useful for quality evaluation of Flos Magnolia volatile oil.

Key words:volatile oil of Flos Magnolia; extracted methods; components analysis

中图分类号：TQ651.2

文献标志码：A

文章编号：1674-330X(2016)01-0033-05

作者简介：杨柳(1983-)，女，山东金乡人，讲师，博士研究生，主要从事天然产物化学方面的研究.通信作者：何娟(1966-)，教授，博士，研究生导师，主要从事现代分析技术、药物合成与分析等方面的研究.E-mail:juanhe@haut.edu.cn.

基金项目：郑州市科技攻关项目(141PPTGG353)

收稿日期：2015-11-05