金莲花挥发油化学成分及应用研究进展

李丽丽付秀

(1.佳木斯大学生命科学学院，黑龙江 佳木斯 154007；2.中-乌农林技术开发与应用国际合作联合实验室，黑龙江 佳木斯 154007)

金莲花为毛茛科金莲花属植物的干燥花。全世界金莲花属植物大约有32种，我国有16种及7个变种，广泛分布于我国多个省区。金莲花资源十分丰富，具有良好的药用价值。据《本草纲目拾遗》记载，金莲花可用于治疗喉咙肿痛、口疮和牙龈肿等疾病。现代研究表明，金莲花含有黄酮、生物碱、挥发油等成分，具有良好的抑菌、抗病毒、抗肿瘤等活性，因此广泛应用于临床。现已制成多种剂型，如金莲花片、金莲花胶囊、金莲花液雾和金莲花栓剂等，2003年被选为预防SARS疾病中的复合处方药之一。最新研究表明，金莲花汤具有抗新冠病毒的潜力。

金莲花挥发油主要包含高级脂肪酸、高级烷烃、酯类、醇类等成分，金莲花挥发油虽然含量低，但其药理作用丰富，开发利用空间大。本文主要通过查阅大量文献对金莲花中挥发油的提取、化学组成、药理作用及应用进行综合论述，以期为金莲花挥发油的综合开发利用提供理论依据。

1 挥发油的提取方法

1.1 蒸馏法

蒸馏法是最常见的挥发油提取方法，精油融入水蒸气可在低于100℃条件下被蒸馏出来。韦永江等[1]使用水蒸气蒸馏法对金莲花挥发油进行提取，提取工艺为液料比10∶1，微沸条件下蒸馏6h，提取3次，用无水硫酸钠干燥1h，减压浓缩，得金莲花挥发油。正实验法可以确定最佳提取工艺为金莲花粉碎粒度为0.38mm，浸泡2h，料液比为1∶10，蒸馏5h，得到平均得率为0.127%。此方法成本低、操作简单，但对温度要求较高，无法完全蒸馏出低沸点的化合物。

1.2 溶剂浸提法

溶剂浸提法是利用物质溶解度不同，使用沸点低的有机溶剂在加热条件下提取挥发油的方法。吴新安等[2]使用石油醚对短瓣金莲花油脂进行提取，发现可以提取出除豆甾醇和谷甾醇外的挥发油等成分。溶剂浸提法操作简便，但是存在萃取时间长、得率低和有机溶剂容易残留等缺点。

1.3 超临界CO2萃取

超临界CO2萃取以高溶解力对物质进行萃取的技术，研究表明，超临界CO2萃取青藏金莲花挥发油的最佳提取工艺为金莲花过10目，萃取温度50℃，压力25MPa，萃取时间1.5h，最佳萃取率为2.71%，其中压力对精油提取率的影响最大，温度的影响最小[3]。超临界CO2萃取工艺条件稳定，无溶剂残留，适合对热敏化学成分进行提取，但是对设备及技术要求高。

1.4 其他方法

除以上方法，李冰洁等[4]以电压150V，料液比1∶8，在闪式提取器中提取30s，得到金莲花挥发油提取率为2.67%；当使用溶剂为10倍石油醚，频率45kHz，超声60min，金莲花挥发油提取率为2.31%。通过对比水蒸气蒸馏、蒸馏萃取、超声和闪式提取法提取金莲花挥发油，发现超声和闪式提取法提取率较高，但是杂质多，而蒸馏萃取法可以减少损失，提高提取率。若将闪式和超声与蒸馏萃取技术相结合，可以提高金莲花挥发油的提取率以及卷烟加香的品质。

2 金莲花挥发油成分分析

2.1 分析方法

植物挥发油是天然的药用产品资源，有效分析化学成分是更好利用植物资源的前提。挥发油化学成分分析方法有很多种，如电子鼻、气相色谱-质谱联用(GasChromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)、气相离子迁移谱和热裂解气相色谱-质谱联用法(Pyrolysis GasChromatography-Mass Spectrum,Py/GC-MS)等。电子鼻主要是通过气敏传感器阵列识别挥发油的化学成分，具有连续观测，测定特殊位置的气味状况等特点，但价格昂贵，工艺较为复杂，因此使用电子鼻对挥发油的研究较少。不同化合物对吸附剂的吸附作用不同，GC-MS技术对不同组分进行分离，可以较为准确地分离测定其中物质，是目前挥发油测定中最常采用的技术手段[5]。Py/GC-MS是指在GC-MS的基础上，将化合物进行高温裂解再对其进行组分分析，常被应用在卷烟加香中，判断在高温条件下产生新的物质。

2.2 化学组成

1998年，冯学峰对金莲花挥发油成分鉴定出21种化合物，仅占全部挥发油成分的66%[6]。2011年，吴新安等[7]使用石油醚萃取短瓣金莲花挥发油，采用GC-MS技术对挥发油成分进行分析，确定17种挥发成分。王如峰等[8]从短瓣金莲花挥发油中鉴定了41个化合物，占样品的85.94%。金莲花挥发油化学成分见表1。

表1 金莲花挥发油化学成分

续表 金莲花挥发油化学成分

由于金莲花挥发油在卷烟加香方面有较为广泛的应用，所以探究挥发油的热裂解产生的产物尤为重要。姬小明等[9]发现，热裂解后的挥发油化合物种类较多，有些常见的化合物也可在高温裂解下存在，如壬醛仅在300℃条件下存在，芳樟醇可在600℃内存在，900℃就可能被裂解成其他化合物，而β-紫罗兰酮可以在900℃下存在，香叶基丙酮仅在600℃条件下存在，十七烷和α-甲基萘仅在900℃条件下存在，十六烷在600℃和900℃都检测到，推测可能是由于挥发油内其他物质裂解后产生的。

3 金莲花挥发油的活性及应用

3.1 药理活性

人体内大多数自由基以活性氧(ROS)的形式存在，过量的自由基会损害细胞DNA、蛋白质和脂质，并导致许多皮肤疾病。因此，需要一定的抗氧化剂以中和来自内源和外源的活性氧。植物精油是一种天然的抗氧化剂，毒副作用极低，韦永江等对金莲花挥发油体外抗氧化作用进行了研究，结果发现，金莲花挥发油对DPPH自由基和羟基自由基具有很好的清除作用，可以代替人工抗氧化剂TBHQ和BHT等[1]。

精油是由一些小分子化合物组成，因此容易渗透到皮肤下，具有促进新陈代谢及使细胞再生等功能。许多植物精油都具有一定的抑菌作用，如丁香精油、玫瑰精油和滁菊挥发油等。研究表明，金莲花精油具有抑菌活性，可以有效抑制枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和藤黄微球菌。但是金莲花精油抑菌活性具体原因还有待进一步探究。

3.2 卷烟加香

随着科技的发展，新型中草药原料已经越来越受关注，由于中草药具有很强的药理作用和极低的副作用，将中草药运用到卷烟中将有很大的发展空间。但目前植物在卷烟加香中的应用并不广泛，除玫瑰、珠兰和鸢尾已经在卷烟中有所应用外，金莲花也可应用于卷烟加香中。热裂解金莲花挥发油成分，发现金莲花挥发油中含有芳樟醇、二氢猕猴桃内酯、苯甲醛、2-甲基己酸、3-蒈烯和β-紫罗兰酮等具有一定香气，常用于烟草精油的化学成分，可以增加香气中的丰满度，提升口感和质量。姬小明等[10]将经乙醇稀释的金莲花挥发油施加在香烟上，并进行评吸和综合评价，发现加入0.01%～0.02%金莲花挥发油可以增加香烟中的香味和品质，但是添加量不能过多，会导致香味不谐调，余味变差。

3.3 化妆品添加剂

近年来，人们的防晒意识逐渐提升，对各种防晒产品和护肤品需求增大。因此，筛选天然植物防晒剂是十分必要的。植物精油中因含有具有抗紫外线辐射功能的化合物，可以起到平衡体内机能和美容护肤的作用，常被应用于日化用品中[14]。刘春艳等[15]以石油醚为溶剂，采用索氏蒸馏法对金莲花中成分进行提取，发现提取液具有较强的防晒能力，浓度越高，防晒能力越强。有研究表明，石油醚可以有效提取金莲花挥发油，因此可以推断金莲花挥发油具有一定的防晒性能，但具体成分有待进一步研究。

4 结论

金莲花在全国范围内分布广泛，是一种珍贵的药用植物，在药品领域和临床应用上具有广阔的开发前景和较高的经济价值。除此之外，由于金莲花含有挥发性成分，具有抗氧化、抑菌的作用，可以应用于卷烟加香、化妆品等行业。因此，对金莲花的资源进行合理开发利用不仅可以增加经济效益，且可以提高其生态效益。金莲花挥发油的研究主要集中在金莲花的花及卷烟加香应用，但金莲花其他部位及野生和市售金莲花挥发油含量和药理作用有待研究。随着人们对天然药物的重视，金莲花挥发油的应用正处于上升阶段，应在药理作用的指导下结合新型技术，深入研究金莲花挥发油的作用机制、代谢过程及各个成分之间的相互作用，发现金莲花挥发油的用药风险，促进其在中药品类、化妆品行业、食品行业和香烟行业的发展。