紫丁香精油的多相同时蒸馏萃取及GC-MS分析

王海英，魏国英，刘志明，段晓玲

(东北林业大学 1.林学院；2. 材料科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨150040)



紫丁香精油的多相同时蒸馏萃取及GC-MS分析

王海英1，魏国英1，刘志明2，段晓玲1

(东北林业大学 1.林学院；2. 材料科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨150040)

摘要采用多相同时蒸馏萃取(SDE)法分别提取紫丁香鲜花和鲜叶精油，通过气相色谱-质谱(GC-MS)法分别分析其挥发性化学成分，研究了紫丁香鲜叶精油的季节动态。研究结果表明紫丁香鲜花精油GC含量最高的成分是乙酸丁酯(56.38%)。7月采集的紫丁香鲜叶精油得率最高，7月采集的紫丁香鲜叶精油GC含量最高的成分是甲苯(47.52%)。紫丁香鲜花精油和7月采集的紫丁香鲜叶精油均含有萘，萘是农药中间体。

关键词紫丁香；精油；挥发性化学成分

萜烯类化合物是植物精油的特征成分，单萜烯类的衍生物具有杀虫活性，植物精油常用作杀虫剂、抑菌剂、抗氧化剂等[1]。木犀科(Oleaceae)丁香属紫丁香(Syringa oblata)为北方庭院栽培的主要观赏植物之一，紫丁香(S. oblata)花冠紫色，花可提精油，嫩叶可代茶[2-3]。丁香花为哈尔滨市市花，是我国传统名花，广义的丁香花是指丁香属的所有种类，丁香属植物已成为欧美、亚洲园林中不可缺少的著名花木[3]。唐培宇等[4]利用超临界CO2流体萃取(SFE)得到淡黄色紫丁香花浸膏，分子蒸馏(MD)法精制得到紫丁香花精油透明液体。杨虹等[5]采用水蒸气蒸馏法提取风干的紫丁香果和叶精油，分别得到淡黄色和无色透明液体。张文静等[6]采用多相同时蒸馏萃取法提取紫丁香花瓣精油，提取得率0.079%。回瑞华等[7]研究结果表明多相同时蒸馏萃取法提取效率高，紫丁香花精油的香味浓郁绵长与高级烷烃的存在有关。本项研究采用多相同时蒸馏萃取(SDE)法提取紫丁香花和叶精油，通过气相色谱-质谱(GC-MS)法分析其挥发性化学成分，同时研究其叶精油的季节动态，为紫丁香精油的杀虫等生物活性的研究以及与木醋液复配紫丁香精油的开发利用提供基础数据。

1材料与方法

1.1材料

采集植物经鉴定为木犀科(Oleaceae)丁香属(Syringa)紫丁香(Syringa oblata)。紫丁香花，2014年5月采自东北林业大学校园。紫丁香叶，分别在2014年5月、6月、7月、9月、10月采自东北林业大学校园。

1.2方法

1.2.1紫丁香精油的提取

采用多相同时蒸馏萃取(SDE)装置分别提取紫丁香鲜花和鲜叶精油。用分析天平称取采集好的样品，将样品放入1 000mL物料瓶中，并加入1L的蒸馏水。组装好多相同时蒸馏萃取装置，物料瓶位于左侧，用电热套加热。在多相同时蒸馏萃取装置另一侧的圆底烧瓶中加入100mL石油醚，并加入适量沸石，85 ℃油浴加热。打开冷凝装置，多相同时蒸馏萃取4h。得到样品精油和石油醚以及水的混合物，利用分液漏斗除去水相，然后旋转薄膜蒸发除去石油醚溶剂。最后称量所得精油质量，计算得率。

1.2.2紫丁香精油的GC-MS分析

用甲醇(色谱纯)将紫丁香鲜花或鲜叶精油配制成10μg/mL的甲醇溶液，利用7890A-7000B型气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司)分别对试样进行气相色谱-质谱(GC-MS)分析。

色谱分析条件：色谱柱为HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；检测器为FID检测器；初始温度40 ℃(保持2min)，以10 ℃/min的升温速度升到280 ℃(保持2min)。进样口温度250 ℃，进样量1.0μL，不分流，氦气载气，流速1mL/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70eV，扫描范围：30～500u。

2结果与分析

2.1紫丁香鲜花精油的GC-MS分析

5月采集的紫丁香鲜花精油为淡黄色透明液体，得率为0.77%。所得精油按1.2.2条件进行GC-MS分析，共鉴定出17种化合物，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 紫丁香鲜花精油的主要挥发性化学成分分析

从表1可知，紫丁香花精油主要由酯类、烷烃类、醇类、酚类等化合物组成，GC含量最高的化合物是乙酸丁酯(56.38%)，GC含量较高的化合物是十一烷(22.67%)、3-(2-甲氧基-乙氧基-甲氧基)-2-甲基-1-戊醇(4.71%)、2-乙基-1,3-二氧戊环-4-甲醇(3.07%)、丙酸丁酯(0.16%)等。精油得率、GC含量最高的化合物与张文静等[6]研究结果有差异，主要是由于原料样品(花瓣、花)、产地(北京、哈尔滨)、提取溶剂(乙醚、石油醚)、提取时间(5h、4h)、GC-MS分析条件等差异引起的。乙酸丁酯具有强烈的生梨、香蕉样水果香气，留香短暂，扩散力强。具有先辣后甜、类似菠萝的味道。丙酸丁酯具有甜的果香，特有的土壤香、蘑菇香以及杏子、香蕉样味道[8]。

2.2紫丁香鲜叶精油的GC-MS分析

所得精油按1.2.2条件进行GC-MS分析，通过面积归一化法计算出各组分的GC含量，分析结果分别如表2～6所示。

表2紫丁香鲜叶(5月)精油的主要挥发性化学成分分析

从表2可知，17种化合物中GC含量从高到低为十一烷(36.56%)，十二甲基环六硅氧烷(13.57%)，十四甲基环七硅氧烷(12.91%)，十六甲基环八硅氧烷(5.64%)等。

表3　紫丁香鲜叶(6月)精油的主要挥发性化学成分分析

从表3可知，20种化合物中GC含量从高到低为十一烷(34.29%)，十四甲基环七硅氧烷(12.05%)，十二甲基环六硅氧烷(8.82%)，十八甲基环九硅氧烷(5.14%)，3-(2-甲氧基乙氧基甲氧基)-2-甲基-1-戊醇(4.16%)，棕榈酸甲酯(3.63%)，硬脂酸甲酯(3.61%)等。

表4　紫丁香鲜叶(7月)精油的主要挥发性化学成分分析

从表4可知，13种化合物中GC含量从高到低为甲苯(47.52%)、十一烷(41.87%)、3-(2-甲氧基乙氧基甲氧基)-2-甲基戊-1-醇(2.27%)等。

表5　紫丁香鲜叶(9月)精油的主要挥发性化学成分分析

从表5可知，15种化合物中GC含量从高到低为十四甲基环七硅氧烷(19.25%)、十六甲基环八硅氧烷(15.06%)、十八甲基环九硅氧烷(10.67%)、十二甲基环六硅氧烷(9.21%)、十一烷(7.67%)等。

从表6可知，21种化合物中GC含量从高到低为十四甲基环七硅氧烷(23.03%)、十二甲基环六硅氧烷(15.63%)、八甲基环四硅氧烷(12.46%)、十六甲基环八硅氧烷(12.40%)等。

5月、6月、7月、10月采集的紫丁香鲜叶精油的挥发性化学成分均含有萘，5月采集的紫丁香鲜花精油的挥发性化学成分也含有萘，萘是农药中间体，其他如6月、7月采集的紫丁香鲜叶精油的挥发性化学成分均含有邻二甲苯，邻二甲苯也是农药中间体[9]。植物精油是天然环境友好型杀虫剂，如香根草精油是天然的杀白蚁剂等[10]。紫丁香是广泛栽培的种类[11]，紫丁香精油的开发利用具有潜在开发潜力和广阔应用前景。

2.3紫丁香鲜叶精油的季节动态

根据5月、6月、7月、9月、10月采集的紫丁香鲜叶精油的得率，紫丁香鲜叶精油的季节性动态如图1所示。

表6　紫丁香鲜叶(10月)精油的主要挥发性化学成分分析

图1　紫丁香鲜叶精油的季节性动态

从图1可以看出，7月紫丁香鲜叶精油得率达到一个最高峰(0.72%)，而在前两个月和后两个月都是低于七月份，呈一个抛物线趋势，上升至一个最高点，缓缓下降。10月紫丁香鲜叶精油得率有所上升(0.68%)，有待进一步研究。

3结论

紫丁香花和叶精油的多相同时蒸馏萃取和气相色谱-质谱(GC-MS)分析结果表明5月采集的紫丁香鲜花精油为淡黄色透明液体，得率为0.77%。紫丁香花精油主要由酯类、烷烃类、醇类、酚类等化合物组成，GC含量最高的化合物是乙酸丁酯(56.38%)。7月紫丁香鲜叶精油得率达到一个最高峰(0.72%)，7月采集的紫丁香鲜叶精油GC含量较高的成分是甲苯(47.52%)。5月、6月、7月、10月采集的紫丁香鲜叶精油的挥发性化学成分均含有萘，5月采集的紫丁香鲜花精油的挥发性化学成分也含有萘，萘是农药中间体，紫丁香花和叶精油在环境友好型农药领域具有潜在开发价值。

参考文献：

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doi：10.3969/j.issn.1006-9690.2016.02.008

收稿日期：2015-07-18

基金项目：黑龙江省自然科学基金项目(C201411)；哈尔滨市科技创新人才项目(2014RFXXJ038)。

作者简介：王海英(1970—)，女，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

中图分类号：TQ651;Q946.85

文献标识码：A

文章编号：1006-9690(2016)-02-0022-05

Simultaneous Distillation Extraction and GC-MS Analysis of Essential Oil fromSyringaoblata

WangHaiying1,WeiGuoying1,LiuZhiming2,DuanXiaoling1

(1.CollegeofForestry;2.CollegeofMaterialScienceandEngineering,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)

AbstractEssential oils from fresh flowers and leaves of Syringa oblata were respectively extracted by simultaneous distillation extraction(SDE) method.The volatile chemical composition of essential oils from fresh flowers and leaves of S. oblata were respectively analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS) method.The seasonal dynamics of essential oils from fresh leaves of S. oblata were studied.The research results show that the highest GC content of essential oil from fresh flowers of S. oblata was butyl acetate(56.38%).The yield of essential oil from fresh leaves of S. oblata collected in July is the highest.The highest GC content of essential oil from fresh leaves of S. oblata collected in July is toluene(47.52%).Essential oils from fresh flowers and leaves of S. oblata collected in July contain naphthalene,and naphthalene is pesticide intermediates.

Key wordsSyringa oblata;essential oil;volatile chemical composition

用研究。E-mail: haiyingwang908@126.com