1,8-桉叶素型互叶白千层挥发性成分提取与分析

陈海燕，李桂珍，秦荣秀，梁忠云

（广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室，广西南宁 530002）

互叶白千层（Melaleuca alternifolia）为桃金娘科（Myrlaceaca）白千层属常绿灌木至小乔木，原产于澳大利亚东部的昆士兰州和新南威尔士北部。二十世纪九十年代初，引入我国，目前在广东、广西和福建等地大面积种植[1-3]。研究发现，互叶白千层的枝叶经水蒸汽蒸馏得到的精油，因其主成分不同可分为6 种生化类型[4]，其中研究和应用较多的是4-松油醇型白千层油和1,8-桉叶素型白千层油。4-松油醇型白千层油的化学成分和应用已有报道[5-12]，1,8-桉叶素型互叶白千层油的主成分及应用虽已有研究[2]，但其全成分未见报道。1,8-桉叶素是一种重要的医用原料，能干扰细胞内脂质和促进药物渗透，可以通过血脑屏障，对脑中的受体和酶产生直接作用[13]。梁忠云等[12]的研究表明，1,8-桉叶素型互叶白千层是一种极具开发价值的1,8-桉叶素来源。本研究对1,8-桉叶素型互叶白千层的挥发性成分进行提取，采用气相色谱-质谱联用技术（GCMS）对其进行定性分析，并采用峰面积归一化法进行定量分析，旨在为1,8-桉叶素型互叶白千层的开发与利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料采自2001年4月种植于广西壮族自治区林业科学研究院生活区的1,8-桉叶素型互叶白千层植株。2019年6月采摘直径小于3 mm 的枝和叶，运回实验室。

试验所用仪器及主要试剂为BRUKER TQ456气质联用仪、Aglient 7890A气相色谱仪、挥发油测定器、乙醚（分析纯）和无水硫酸钠（分析纯）。

1.2 挥发性成分的提取

参照《中华人民共和国药典》中挥发油测定法中的水蒸汽蒸馏法[2]测定枝叶得油率。将采集的枝叶切成1 ～2 cm 长度的小段，装入5 000 mL 圆底烧瓶中，装上挥发油测定器和冷凝管，蒸馏到挥发油油层不再增加时，停止加热，冷却至室温，分离出精油（油相）。

取分离出油相的馏出水，用60、40 和40 mL 乙醚萃取3 次，合并溶剂层，用无水硫酸钠干燥过滤，挥干乙醚，得到水相中的挥发物。

1.3 成分分析

利用气-质联用N1ST 标准谱库检索及人工解析进行定性分析，参照文献[13-15]确定主要的化学成分，对部分单萜化合物采用气相相对保留时间进行验证，采用气相色谱法进行定量分析，用峰面积归一化法计算各组分的相对含量。

利用BRUKER TQ456 气质联用仪进行GC-MS定性分析，条件为色谱柱：弹性石英毛细管柱BR-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为高纯氦气，进样口230 ℃，柱温250 ℃，分流比1∶50；程序升温为70 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min；进样口250 ℃；质谱条件为EI离子源，电离电压70 ev，扫描范围45 ～350 amu，全扫描方式；进样量1.0 μL（1%乙醇溶液）。

利用Aglient 7890A 气相色谱仪进行GC 定量分析，条件为弹性石英毛细管柱BR-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为氮气；程序升温为70 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，停留1 min，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min；进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50；进样量0.3 μL。

2 结果与分析

2.1 1,8-桉叶素型互叶白千层得油率

油相部分的得油率为2.66%，水相部分的得油率为0.010 1%。增加对水溶性挥发性成分的提取，得油率提高0.38%，馏出水中溶解的精油极少。

2.2 1,8-桉叶素型互叶白千层油相和水相挥发性成分的总离子流图

油相挥发性成分的总离子流图见图1，水相挥发性成分的总离子流图见图2。

图1 油相中挥发性成分的总离子流图Fig.1 Total ion flow diagram of volatile components in oil fraction

图2 水相中挥发性成分的总离子流图Fig.1 Total ion flow diagram of volatile components in water-siluble fraction

2.3 1,8-桉叶素型互叶白千层挥发性成分及含量

共确定了39个组分，并用峰面积归一化法确定其相对含量（表1）。油相中确定了26 个组分，主要为单萜类和倍半萜类化合物，已鉴定成分占油相总量的98.301%；包含单萜烯11 个、单萜醇5 个和倍半萜烯10 个，分别占油相总量的16.907%、79.802%和2.402%；含量大于1% 的成分有1,8-桉叶素（68.290%）、α-松油醇（9.980%）、苧烯（8.469%）、α-蒎烯（3.529%）、月桂 烯（1.946%）和4-松油 醇（1.416%）。水相中确定了23个组分，已鉴定成分占水相总量的97.205%，多为醇类和含氧化合物；包含低碳醇酸4个、单萜氧化物12个和倍半萜烯7个，分别占水相总量的13.682%、82.819%和0.704%；含量大于1%的成分有1,8-桉叶素（45.363%）、α-松油醇（33.392%）、对二氧己环-2,3-二醇（13.465%）和4-松油醇（3.225%）。油相和水相中相同的组分有10个，其中3个主要的共同组分为1,8-桉叶素、α-松油醇和4-松油醇，其总含量在油相和水相中分别占79.69%和81.98%。

表1 主要化学成分及含量Tab.1 Main compounds and contents

续表1 Continued

3 结论与讨论

采用水蒸气蒸馏法从1,8-桉叶素型互叶白千层枝叶中提取挥发油，用乙醚提取馏出水中的挥发性成分，采用GC-MS和峰面积归一化法对二者的成分及含量进行分析。结果显示，油相和水相中相同的组分有10 个，其中3 个主要的共同组分为1,8-桉叶素、α-松油醇和4-松油醇，其总含量在油相和水相中分别占79.69%和81.98%。1,8-桉叶素型互叶白千层挥发油中有多种活性成分。1,8-桉叶素具有抗菌、抗炎、抗氧化、镇痛和解痉等作用，可防治感冒、流感、其他呼吸道感染、鼻炎和鼻窦炎等，也是肿瘤坏死因子（TNF）-a 和白细胞介素（IL）-1b 等促炎因子的强抑制剂[14]；α-松油醇具有抗菌、抗痉挛和抗炎的作用[15]；苧烯能有效抑制黑曲霉、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌等食物腐败菌的生长[16]；α-蒎烯的药理作用主要为抗肿瘤、抗真菌、抗过敏及改善溃疡，具有抗焦虑药物活性，还有抗氧化和驱避昆虫等作用[17]。本研究提取的挥发性成分中，1,8-桉叶素、α-松油醇、苧烯和α-蒎烯的含量均较高，也富含可作为香料使用的化学成分，可作为医用和香料用油。

本研究测定的精油中，γ-松油烯含量为0.387，4-松油醇含量为1.416%，这两个成分的含量不在DB45/T 889-2012[18]规定的特征组分范围内（γ-松油烯含量1% ～20%，4-松油醇含量大于2%），主要原因是加工前未能将桉叶素型和桉叶素-松油醇型互叶白千层区分，导致精油质量差异较大，这与梁忠云等[12]的研究结果一致。

1,8-桉叶素是一种重要的医用原料，其天然品主要来源于桉叶油（主要是蓝桉油，含量65 % ～80%）[19]，樟油（芳樟油和杂樟油，含量5%～15%）[20]和油樟叶油（桉叶素型樟叶油，含量50%～60%）[21]。本研究测定的1,8-桉叶素互叶白千层挥发油中油相的得油率为2.66%，精油中1,8-桉叶素的含量为68.29%，可与蓝桉原油相媲美，是值得开发的互叶白千层品种之一，有望成为天然1,8-桉叶素新的来源，其含量比已有文献报道的桉叶素型白千层建议初选的优株高[12]。结合得油率和1,8-桉叶素含量，可在采样的植株中选择优株作为繁殖材料，培育优良的白千层品种。