DO I : 10 15991/j cnki 41 1361/ r 2009 04 005 第 28 卷 第 期 河南大学学报(医学版) 2009 年 11 月 Journal o f Henan U niversity (M edical Science) V ol 28 N o No v 2009 不同方法提取草果挥发油的化学成分 1 丁艳霞 , 谢欣梅 , 崔秀明 (1 河南大学药学院 中药教研室 , 河南 开封 475004 ;2 云南省文山州三七研究所 , 云南 文山 663000) 摘 要 :目的 : 研究用不同 方法提取的草果挥发 油的化学成分变化 。 方 法 : 通过 微波 、超声 辅助萃取和水蒸气 蒸馏 提取 草果挥发油 , 用正交实验法研究各种方法的最佳提取 条件 , 运用 G C/ M S 法分析鉴定不同方法提取草果挥发 油 的化学成分 。 结果 : 种提 取方 法的 最高 收率 分别 是 50 %(微 波萃 取)、3 82%(超声 萃取)、2 75%(水蒸 气 蒸 馏), 种方法共分离出 39 种化合物 , 主要为单萜类化合 物 。结论 : 种方法提取挥 发油的化学 成分 、指纹图谱均 相 似 , 在快速提取挥发油时可以采用微波 、超声辅助提取 。 关键词 :草果 ; 挥发油 ; 气相色谱 -质谱 中图分类号 :R284 文献标识码 :A 文章编号 :1672-7606(2009)04 -0284 -04 Study on the chemical components of essential oils from Amomum tsao-ko with different methods DING Yan-xia , XIE Xi n-mei1 , C UI Xiu-ming (1 Pharmaceutical College , Henan University K f eng , Henan 475004 , China ;2 Wenshan P re f ectural P notoginseng Science &T echnology Research I nstitute , Wenshan , Y unnan 663000 , China) Abstract:Objective : To study the change of the chemical constituents of the essential oil fro m A momum tsao-ko with differ ent methods Methods: T he vo latile oils were ex tracted by micro wav e ex tractio n, ultrasonic ex trac tion and steam distillatio n T he optimum conditio n w as determined by the or tho go nal ex pe riments , the chemical co nstituents w ere de ter mined by G C/M S analy sis Results: T he y ields o f v ola tile oils ex trac ted w ith three methods are 50%(ultr aso nic ex traction), 82%(microw ave ex tractio n) , 2.75 %(steam distillatio n).39 chemical co mpo nents we re separa ted , the major chemical constituents were monoter penes.Conclusion: T he finger print o f the v olatile o ils ex tracted w ith the three metho ds are similar T he finge rprints o f chemical components are appare nt M icro wav e , ult rasonic are w or th adopting Key words:Amo mum tsao-ko ;essentia l oil; G C/M S 草果(Amo mum t sao-ko Crevo st e t Lem re)系 姜科豆蔻属植物草果的干燥成熟果实 , 主产于广西 、 云南 、贵州等地 , 具有燥湿健脾 、温胃止痛 、止呕截疟 的功能 , 用于寒湿内阻 、脏腹胀满 、呕逆 、不思饮食等 症[ 1] 。 有关草果油的成分已经有过研究[ 2] , 但大多采 取水蒸气蒸馏的提取方法 , 本文探讨采用微波诱导萃 取[ 3] 、超声辅助萃取两种方法快速提取草果挥发油并 与传统水蒸气蒸馏方法所得的挥发油进行外观性状 的比较 , 同时利用气相色谱 -质谱(GC/ MS)对这 种方法提取的挥发油进行化学成分分析 。 材料 、仪器与试药 材料 : 草果采收于云南省文山州马关县 , 粉碎(40 目)样品 。 仪器与试药 : PJ17F -B 微波炉( 美的微波炉制造 有限 公 司);KQ -500T DB ; 超 声 清 洗 仪 ;Q P 5050A 气 -质连用仪(日本岛津公司);R -200 旋转 蒸发仪(瑞士 B CH I 公司); 试剂均为分析醇 。 收稿日期 :2009 -06 -15 作者简介 :丁艳霞(1975 -), 女 , 河南开封人 , 实验师 , 从事天然产物的分析研究工作 。 丁艳霞 , 等 : 不同方法提取草果挥发油 的化学成分 285 剂洗 涤烧 瓶 中 的残 渣 , 减 压 回 收溶 剂 , 最 高收 率 实验方法 50 %, 见表 。 气相色谱 -质谱条件 GC 条件 : 色谱柱 DB-1 弹性石英毛细管柱(30 m ×0 25 m m ×0 25 μm), 柱 初温 60 ℃, 程 序升 温 ℃/ , 升至 150 ℃, 然后以 20 ℃/ 升至 250 ℃, 恒温 。进样口温度 230 ℃, 载气 He , 载气 流量 m l/ , 分流比 20 : , 进样量 μl 。 MS 条件 : EI 离子源 , 电离能源 70 ev , 扫描范围 m/ z29 ～ 450 amu , 离子源温度 230 ℃, GC/M S 接口 温度 250 ℃ 2 水蒸气蒸馏法 将 40 g 样 品装 入挥 发油 提取 器中 , 加 水蒸 馏 h , 收集挥发油 , 称重 , 最高收率 75 %[ 4] 。 超声波萃取法 超声波萃取法选定 因素(超声功率 、萃取剂用 量 、超声时间)、3 水平做正交实验 , 以挥发油的相对 表 正交实验结果 T able Results of o rthog onal test 序号 粉碎粒度 (目) 萃取剂用量 (ml) 辐照时间 (s) 萃取率 (%) 20 120 100 3 20 20 160 200 120 140 4 05 4 15 40 40 120 160 140 100 3 85 3 92 40 60 200 120 120 120 4 50 3 8 60 160 140 4 12 K1 60 4 03 200 3 85 100 3 88 3 82 K2 K3 4 09 3 91 4 03 4 15 4 12 4 04 R 0 18 0 0 24 含量为考察指标 。 称取草果样品 40 g , 每次加入适量 的正己烷溶剂 , 超声处理 , 最后加 50 ml 正己烷洗涤 残渣 , 合并滤液减压回收溶剂 , 加入无水硫酸钠干燥 , 结果 称重 , 最高收率 82 %, 见表 。 正交实验结果见表 , 表 。表中的 K1 、K2 、K3 为相应水平的 萃取率 总和 , R 为极 差 , 即 R =K max - 表 1 正交实验结果 K , 根据这两项数 据可得到 各方法的 最佳实 验参 T able 1 Results o f or thogo na l test 数 。 方法 的最佳实验参数为 :草果浸提加水的量 为 倍 , 蒸馏时间 h , 粉碎粒度 20 目 , 浸泡时间为 序号 超声功率 (W) 萃取剂用量 (ml) 超声时间 (min) 萃取率 (%) 40 120 20 3 05 40 40 160 200 25 30 3 26 3 10 60 60 120 160 25 30 3 51 3 82 60 80 200 120 20 30 3 34 2 78 80 80 160 200 20 25 2 90 2 85 K1 K2 9 41 10 64 9 33 9 96 9 29 9 61 K3 8 53 9 29 9 68 R 0 71 0 22 0 12 微波萃取法 微波萃取法选定 因素(粉碎粒度 、萃取剂用量 、 h 。方法 的最佳实验参数为 : 超声功率 60 w , 超声 处理时间 30 , 萃取剂用量 160 m l 。方法 的最 佳实验参数为 : 粉碎粒度 60 目 , 萃取剂用量 200 m l , 微波辐射时间 120 s 。 草果挥发油的含量及性状如表 所示 , 由表可知微波 、超声两种辅助萃取方法的收 油率均高于水蒸气蒸馏法 , 但水蒸气蒸馏法所得挥发 油在外观性状上优于微波和超声辅助萃 取 , 见表 。 因此在快速提取挥发油时可以采用微波 、超声辅助提 取。 表 不同提取方法对萃取率的影响 T able Inf luence on ex tractio n rate by different methods 实验方法 挥发油外观形状 萃取率(%) 微 波辅助萃取 棕黄色 50 超 声辅助萃取 水蒸气蒸馏 棕黄色 淡黄色 82 75 辐照时间)、3 水平做正交实验 , 以挥发油的相对含量 为考察指标 。准 确称取 40 g 干燥的 草果粉末 置于 250 ml 三角烧瓶中 , 加入适量正己烷溶剂 , 放入微波 讨论 炉中照射后 , 冷却至室温 , 倒出大部分溶剂 , 重复以上 挥发油指纹图谱分析 步骤直至总照射时间累积达到实验要求 , 用 50 ml 溶 将 种方法所得的挥发油用正己烷溶解后分别 286 河南大 学学报(医学版), 2009 年 , 第 28 卷第 期 进行 GC/ MS 分析鉴定 , 水蒸气蒸馏所得的草果挥发 下同 ), 微波所得的草果挥 发油共分离出 45 个峰 , 油共分离出 36 个峰 , 所得组分质谱图经计算机检索 , 鉴定出 36 种成分 , 占其挥发油总相对含量93 77 %; 参照标准谱图和质谱的裂解规律 , 进行人工检索 , 并 查对有关质谱图集资料[ 5] , 鉴定出 30 种成分 , 占其 超声萃取所得的草果挥发油共分离出 34 个峰 , 鉴定 出 25 种成分 , 占其挥发油总相对含量91 77 %。 结果 挥发 油 总 相 对 含 量 的 94 73 % (以 峰 面 积 计 , 见图 , 图 , 图 。 图 1 草果挥发油指纹图谱 图 2 草果挥发油指纹图谱 图 3 草 果挥发油指纹图谱 (水蒸气蒸馏) (微 波萃取) (超声萃取) F ig T he G C finger print chroma t- F ig T he G C finger print chroma to g ram Fig 3 T he G C fing erprint og ram o f the v olatile o il from Amo mum of the v ola tile oil f rom A momum ch romato gr am of the vo latile oil fro m tsao-ko(steam distillatio n) tsao-ko (M icrow ave ex tractio n) A momum tsao-ko(ultr aso nic e xtr action) 挥发油成分分析 了 9-十八碳烯醛 , 而未检出 乙酸香叶酯 。 从化合物 从化学成分来看 , 种方法共分离出 39 种化合 类型来看 , 草果精油中主要是单萜类化合物(单萜和 物 , 结果见表 。 微波萃取法 、超声萃取和常规水蒸 气蒸馏法得到的化合物基本相同 , 说明这两种新方法 萜醇), 此外还有倍半萜类 、烯醛类化合物等 。 综合上述分析 , 草果的化学组成很复杂 , 提取的 对草果挥发油的化学成分没有破坏 , 是值得应用的提 方法不同 , 所得挥发油的成分 、含量都有一定差异 , 但 取方法 。 本文用 种方法提取得到的草果精油成分 不明显 。 本文通过 GC/ M S 分析 , 对 种方法提取的 与其他学者研究结果大致相同 , 分别为 α -菲兰烯 、1 , 8-桉油素 、香叶醇 、柠檬醛 、4 -丙基苯甲醛 、[ 反] 2-十 草果挥发油进行了定性 、定量分析 , 对各种方法进行 了比较讨论 , 为进一步合理开发利用草果提供了科学 二烯醛等 , 但本文利用 种方法所得的精油中都检出 依据 。 表 4 3 种方法提取草果挥发油的化学成分比较(含量 >0 1%) T able 4 T he co mpo unds o f the v olatile o ils f rom A momum tsao-ko 序号 超声 含量(%) 微波 化合物名称 英文名称 水蒸气蒸馏 己醛 Hex ana l 三环庚烷 α -蒎烯 T ricy clo[ , , 1, 0, 2, 6] heptane α -pine ne 78 16 84 26 α-侧柏烯 α -T hujene 45 58 58 β-蒎烯 辛醛 β-Pinene Octanal 45 49 96 52 01 61 β-月桂烯 α -菲兰烯 β-M y rcene α -Phellandrene 41 41 47 35 61 54 10 3-篦烯 对聚伞花烃 3-Carene P-Cymene 19 79 19 55 20 92 11 12 , 8-按油素 罗勒烯 1, 8-Eucalyptol Ocimene 24 05 17 24 47 67 28 36 75 13 14 γ -松油烯 4-萜品醇 γ -T erpimene 4-T e rpineo l 24 29 30 31 15 16 松油烯 芳樟醇 T erpimene Linaloo l 12 19 26 03 丁艳霞 , 等 : 不同方法提取草果挥发油 的化学成分 287 续表 序号 含量(%) 水蒸气蒸馏 微波 化合物名称 英文名称 超声 17 18 2-蒎烯醇 α -松油醇 2-pineno l α -ter pino l 79 79 27 86 19 龙脑 Bo rneo l 88 93 71 20 21 柠檬醛 苯甲醛 Citral Benzo naldehyde 72 93 39 07 22 05 22 23 香叶醇 [ E] 2-癸烯醛 G era nio l [ E] 2-decenal 11 80 20 17 10 78 19 71 88 14 08 24 25 4-丙基苯甲醛 2-环戊烯-1 酮 4-pro py l-benzaldehyde 2-cyclopenten-1-o l 85 17 39 39 29 42 26 27 4-异丙基苯甲醛 , 2-二甲基-3 环 己烯-1-醇 1-methyl-4-methye th-1 , 4-cy clo hex adiene 2, 2-methyl-3-cyclohexene-1-al 52 24 01 41 23 28 29 7-氧杂二环(4 , , 0)庚烷 2-十三烯-1 炔 7-O xabicyclo(4, , 0)heptane 2-T ridecen-1-y ne 30 31 2-壬烯醛 反-2-十二烯醛 2-N onena l tran-2-Do decenal 30 14 81 33 32 古巴烯 Co paene 10 10 10 33 34 1-癸醇-2-炔 八氢印并环氧乙烷 吲哚 2-Decyn-1-ol 2H-Indeno-1, 2-b oxirene , o ctahy dro 78 19 95 35 36 十氢(2, 3)环氧乙烷化萘 蓖烷醇 Na phth 2, 3-b o xirene decahy dro 5-caranol 37 38 愈创木醇 橙花叔醇 G uaiol Ne rolidol 20 11 13 12 39 9-十八碳烯醛 9-O ctadecenal 16 19 18 参考文献 : [ 1] 中国科学院 昆明 植物 研究所 云 南种 子植物 名录(下册) [ M] 昆明 : 云南人民出版社 , 1984 : 1907 [ 2] 吴惠勤 , 黄晓兰 , 黄 芳 草 果挥发 油的气 相色谱 须谱 指纹 图[ J] 质谱学报 , 2004 , 25(2): 92 -94 [ 3] 杨丽娟 , 张 征 , 李俊 峰 云 南金平 草果精 油的微 波萃 取及 67 94 77 13 化 学成分研究[ J] 中药材 , 2004, 27(11): 821-822 [ 4] 丁 艳霞 , 郭中献 正交实验法优选 草果挥 发油的 提取工 艺 [ J] 河南大学学报(医学版), 2006 , 25: (4)38-39 [ 5] 中 国质谱 学会 有机 专业 委员 会 香料 质 谱图 集[ M ] 北 京: 科学出版社 , 1992: 261 [ 责任编辑 时 弘] ... o f the v olatile o il from Amo mum of the v ola tile oil f rom A momum ch romato gr am of the vo latile oil fro m tsao-ko( steam distillatio n) tsao-ko (M icrow ave ex tractio n) A momum tsao-ko( ultr... 油在外观性状上优于微波和超声辅助萃 取 , 见表 。 因此在快速提取挥发油时可以采用微波 、超声辅助提 取。 表 不同提取方法对萃取率的影响 T able Inf luence on ex tractio n rate by different methods 实验方法 挥发油外观形状 萃取率(%) 微 波辅助萃取 棕黄色 50 超 声辅助萃取 水蒸气蒸馏 棕黄色 淡黄色 82 75 辐照时间)、3... 。 超声波萃取法 超声波萃取法选定 因素(超声功率 、萃取剂用 量 、超声时间)、3 水平做正交实验 , 以挥发油的相对 表 正交实验结果 T able Results of o rthog onal test 序号 粉碎粒度 (目) 萃取剂用量 (ml) 辐照时间 (s) 萃取率 (%) 20 120 100 3 20 20 160 200 120