文殊兰叶挥发油成分研究

于文静，辛国松，薛沁冰

(1.哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，黑龙江 哈尔滨 150076; 2.哈尔滨商业大学药学院，黑龙江 哈尔滨 150076)

文殊兰(Crinumasiaticum)系石蒜科文殊兰属植物[1]，又名“文珠兰”“罗裙带”“水蕉”“翠堤花”等，主要分布于中国华南地区。文殊兰叶有行血散瘀，消肿止痛之效，善治痈疖肿毒、跌打损伤，蛇咬伤等症[2]。文殊兰药用价值的应用也较为广泛，世界上很多国家都在对其进行研究。如在印度，用它治疗泌尿系统疾病；在马达加斯加，将其外用治疗皮肤科疾病。研究表明：文殊兰提取物还具有抗菌、抗病毒、抗过敏、抗肿瘤、抑制蛋白质及DNA合成、抑制细胞生长等多种作用[3-10]。目前对于文殊兰叶片中挥发油成分的研究不多，本实验采用GC-MS法对文殊兰叶中的挥发油成分进行分析鉴定，以期对文殊兰叶中挥发油成分的开发利用提供理论基础。

1 材料与仪器

1.1 实验材料

文殊兰(Crinumasiaticum)为石蒜科文殊兰属植物。本实验所需文殊兰均由哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心提供,经相关文献比对查证为石蒜科文殊兰属植物文殊兰。本实验所需文殊兰叶片均为干燥叶片，晾干后粉碎。乙酸乙酯(天津市天力化学试剂有限公司)；无水乙醇(天津市天力化学试剂有限公司)。

1.2 实验仪器

BS110S型电子分析天平(北京塞多利斯天平有限公司)；KQ2200DE型超声机(上海一恒科技仪器有限公司)；EYELA N-1100旋转蒸发仪(东京理化器械株式会社)；真空干燥箱DZF-6030A(上海一恒科技仪器有限公司)；电热恒温鼓风干燥DHG-9140A(上海一恒科技仪器有限公司)；气相色谱与质谱联用仪(美国安捷伦科技公司)。

2 实验方法

2.1 正交法优化文殊兰干燥叶中挥发油的提取工艺

2.1.1 水蒸气蒸馏法提取文殊兰干燥叶中挥发油成分

以浸泡时间40、60、80、100、120 min 5个水平对文殊兰干燥叶片的提取率进行比较。提取温度为70℃。提取时间6 h。确定出提取率最高的浸泡时间。

以提取时间为2、3、4、5、6 h 5个水平对文殊兰干燥叶片的提取率进行比较。提取温度为70℃。浸泡时间为最佳浸泡时间。确定出提取率最高的提取时间。

以提取温度为70、75、80、85、90℃ 5个水平对文殊兰干燥叶片的提取率进行比较。浸泡时间为最佳浸泡时间。提取时间为最佳提取时间。确定出提取率最高的提取温度。

2.1.2 萃取法提取文殊兰干燥叶中挥发油成分

称取文殊兰干燥叶片粗粉1.5 kg，置于3 000 mL干燥的容量瓶中。加入75%乙醇溶液充分混合，浸泡1 h。连接冷凝管、挥发油提取器、容量瓶。依次打开电热套电源，调整加热温度。加热一段时间后停止加热。收集容量瓶内混合物。后重复以上实验共3次。将3次所提取的混合物合并。将此混合物置于旋转蒸发仪恒温高压悬蒸收集。得总浸膏。将所得总浸膏加入乙酸乙酯萃取后置于旋转蒸发仪恒温高压旋蒸。所得淡黄色有香气的油状液体，即为挥发油。

同“2.1.1”项下，分别以5个不同水平的浸泡时间、提取时间、提取温度对文殊兰干燥叶片的提取率进行比较。比较浸泡时间时，提取时间改为5 h。比较提取温度时，5个水平改为30、40、50、60、70℃，其余不变。确定出提取率最高的浸泡时间、提取时间、提取温度。

2.1.3 蒸馏萃取法提取文殊兰干燥叶中挥发油成分

称取文殊兰干燥叶片粗粉1.5 kg，置于3 000 mL干燥的容量瓶中。加入75%乙醇溶液充分混合，浸泡1 h。连接冷凝管、挥发油提取器、容量瓶。依次打开电热套电源，调整加热温度。加热一段时间后停止加热。将挥发油提取器中加入蒸馏水至上端2 cm处。后加入2 cm乙酸乙酯溶剂。后继续加热。收集乙酸乙酯溶剂置于旋转蒸发仪中恒温高压收集。所得淡黄色有香气的油状液体, 即为挥发油。

一声闷响之后，缠住秦铁崖上臂的双手松开了。秦铁崖却不急于放手，他端住对手两肩，仔细观察对手。李太嶂的头歪向一边，两眼先是翻白，接着就慢慢闭上。秦铁崖摇摇对手身躯，李太嶂那颗耷拉着的大脑袋，仿佛瓜秧上的南瓜，随风晃荡。秦铁崖这才松开对手，任他摔倒。

同“2.1.1”项下，分别以5个不同水平的浸泡时间、提取时间、提取温度对文殊兰干燥叶片的提取率进行比较。比较浸泡时间时，提取温度改为55 ℃。比较提取时间时，提取温度改为55℃。比较提取温度时，5个水平改为30、40、50、60、70℃，其余不变。确定出提取率最高的浸泡时间、提取时间、提取温度。

以挥发油提取率为指标，根据单因素试验的结果，分别选取3种提取方法的浸泡时间，提取时间，提取温度3个因素，选取3个水平，进行正交试验,以确定本实验用以确定挥发油最佳提取工艺[11-14]。

2.2 文殊兰干燥叶中挥发油类成分的测定

通过“2.1”项下的各项试验后，筛选出最优的提取工艺。在该条件下，将提取的挥发油进行气相色谱-质谱分析。挥发油用Agilent 19091S-433HP-5毛细管柱分离，进样量为1 μL，载气为氦气，载气流速1 μL/min。程序升温：75℃，停留1.5 min后，以5℃/min升温至100℃并保持0.5 min，以15℃/min升温至130℃并保持4 min，以5℃/min升温至160℃并保持10 min，以10℃/min升温至220℃并保持15 min。不引流进样[15-16]。离子源温度:240℃。扫描范围:10～500 amu。电离能量：70 eV。在此条件下，用气相色谱与质谱联用仪对供试品溶液进行测定。

3 实验结果

3.1 文殊兰干燥叶中挥发类成分的提取实验结果

3.1.1 水蒸气蒸馏法挥发油提取率正交试验结果

根据“2.1.1”项下步骤，如表1、2所示，在每个因素中选取3个提取率较高的水平进行正交试验。

表1 水蒸气蒸馏法因素水平试验表

表2 水蒸气蒸馏法正交试验表

表3 方差分析表

根据表3方差分析表显示水蒸气蒸馏法中浸泡时间, 蒸馏时间, 蒸馏温度的P值≤0.05。证明浸泡时间, 蒸馏时间, 蒸馏温度3个水平对挥发油的提取均有显著影响。其中以提取时间和提取温度较为显著。对3个水平3个因素进行水蒸气蒸馏法极差分析。

表4 极差分析表

根据表4极差分析表显示水蒸气蒸馏法中浸泡时间,提取时间,提取温度3个水平中提取时间,提取温度对提取率的影响显著高于浸泡时间,其中最优工艺为A1B2C2,即浸泡时间80 min,提取温度85℃,提取时间5小时可获最大提取率。

3.1.2 萃取法挥发油提取率正交试验结果

根据“2.1.2”项下步骤，如表5、6所示，在每个因素中选取3个提取率较高的水平进行正交试验。

表5 萃取法因素水平试验表

表6 萃取法正交试验表

表7 方差分析表

根据表7方差分析表显示萃取法中浸泡时间,提取时间,提取温度的P值≤0.05。证明浸泡时间,提取时间,提取温度3个水平对挥发油的提取均有显著影响。其中以提取温度最为显著,其次是提取时间,相较前两个因素,提取时选用的浸泡时间效果稍弱一些。对3个水平3个因素进行萃取法的极差分析。

表8 极差分析表

根据表8极差分析表显示萃取法中浸泡时间,提取时间,提取温度3个水平中对挥发油的提取均有显著影响。其中以提取时间最为显著,其次是提取温度,相较前两个因素,提取时的有机溶剂的影响效果稍弱一些,其中最优工艺为A3B3C3,即浸泡时间为120 min,提取温度70℃,提取时间6 h可获得最大提取率。

3.1.3 蒸馏萃取法挥发油提取率正交试验结果

根据“2.1.3”项下步骤，如表9、10所示，在每个因素中选取3个提取率较高的水平进行正交试验。

表9 蒸馏萃取法因素水平试验表

表10 蒸馏萃取法正交试验表

表11 方差分析表

根据表11方差分析表显示蒸馏萃取法中浸泡时间, 提取时间, 提取温度的P值≤0.05。证明浸泡时间, 提取时间, 提取温度3个水平对挥发油的提取均有显著影响。其中以提取温度最为显著, 其次是提取时间, 相较前两个因素, 浸泡时间显著效果稍弱一些。对3个水平3个因素进行蒸馏萃取法的极差分析。

表12 极差分析表

根据表12极差分析表显示蒸馏萃取法中浸泡时间,提取时间,提取温度3个水平中对挥发油的提取均有显著影响。其中以提取温度最为显著,浸泡时间其次,提取时间显著效果稍弱一些,其中最优工艺为A2B3C1,即浸泡时间为100 min,提取时间6 h,提取温度50℃可获得最大提取率。

表13 水蒸气蒸馏法、萃取法、蒸馏萃取法挥发油产率

利用3种提取方法所对应的产率见表13，利用水蒸气蒸馏法、萃取法、蒸馏萃取法所得的文殊兰干燥叶中挥发油提取率分别为0.55%、0.95%、0.72%。根据实验结果可知，提取文殊兰干燥叶片中挥发油的最佳方法为萃取法。

3.2 文殊兰干燥叶中挥发油的成分测定

选用最优提取工艺—萃取法提取挥发油后，用气相色谱与质谱联用仪对提取的挥发油进行测定。根据分析结果得知，萃取法所得挥发油中含17种成分，其名称及相对百分含量见表14，文殊兰叶中挥发类成分的总离子流图见图1。

表14 文殊兰叶中挥发类成分鉴定

图1 萃取法提取文殊兰叶片挥发类成分的总离子流图

4 结语

通过比较3种不同提取方法可知，提取文殊兰干燥叶中挥发油的最佳方法为萃取法。以萃取法，浸泡时间120 min，提取温度70℃，提取时间6 h，乙酸乙酯萃取可以获得最大提取率，可达0.95%。

通过GC-MS分析结果可知，文殊兰干燥叶中挥发油的主要成分有17种，包括酸类、醇类、烷类、酯类、酮类、醛类、胺类等七类化合物。其中有10种化合物的相对百分含量大于1%。亚油酸相对百分含量最高(9.38%)，叶绿醇的相对百分含量次之，而十九烷第三。亚油酸是人和动物不可或缺的营养成分，具有消除自由基、促进蛋白质合成、维持生物机体氧化系统和抗氧化系统的平衡等作用。因而亚油酸能够预防多种癌症[17-18]。亚油酸还具有降压、降胆固醇的作用。它能防止人体血清胆固醇在血管壁沉积，并且可以有效地抑制人体动脉血栓形成，对心脑血管疾病有显著作用。