林业科学  2007, Vol. 43 Issue (3): 122-126   PDF    
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吕金顺.
Lü Jinshun.
沙枣花挥发性和半挥发性成分的分析
Analysis of Volatile and Semi-Volatile Components from Flower of Elaeagnus angustifolia
林业科学, 2007, 43(3): 122-126.
Scientia Silvae Sinicae, 2007, 43(3): 122-126.

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收稿日期:2006-08-28

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吕金顺

沙枣花挥发性和半挥发性成分的分析
吕金顺     
淮阴师范学院江苏省低维材料化学重点建设实验室 淮安 223300
关键词:沙枣花    GC-MS    挥发性和半挥发性成分    
Analysis of Volatile and Semi-Volatile Components from Flower of Elaeagnus angustifolia
Lü Jinshun     
Jiangsu Key Laboratory for Chemistry of Low-Dimensional Materials, Huaiyin Terchers College Huai'an 223300
Abstract: The volatile and semi-volatile components in flower of Elaeagnus angustifolia were extracted by using simultaneous distillation-extraction and extraction respectively from steam and water residue, and the chemical compositions were determined by GC-MS. The results indicated that the components from water residue were different from those obtained from simultaneous distillation-extraction, which were similar to the literature results. The components in water residue contained benzoic acid (6.94%), benzeneacetic acid (5.49%), salicylic acid (1.21%), cis-cinnamic acid (5.35%), trans-cinnamic acid (20.37%), cis-p-hydroxycinnamic acid(3.96%), trans-p-hydroxylcinnamic acid (1.77%), 3-(3-hydroxyphenyl)-2-propenoic acid (1.66%), cis-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-propen-oic acid (1.19%), 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid (6.77%), 4-hydroxybenzoic acid (2.43%), alpha-(phenylmethyl)-benzeneethanol(4.46%), 3, 5-dimethoxy-4-hydroxyphenylacetic acid (1.7%), 2, 6-dimethyl-1, 7-octadiene-3-ol(5.29%), (Z, Z)-9, 12-octadecadienoic acid (1.66%), et al. The analysis results showed that flower of Elaeagnus angustifolia is importance plant resource to extract nature perfume, antimicrobial and antioxidant.
Key words: flower of Elaeagnus angnstifolia    GC-MS    volatile and semi-volatile components    

沙枣(Elaeagnus angustifolia)也叫银柳、香柳、桂香柳,与沙棘同属胡颓子科, 常绿灌木,主产于西北地区,分布在新疆、甘肃、青海、内蒙古西部等与沙漠接壤的典型大漠干旱或戈壁滩上。其树皮、果实和花均可用于治疗风寒咳嗽、痢疾腹泻等疾病(江苏新医学院中药大辞典编写组,1977)。沙枣花呈银白色, 下垂, 花呈漏斗形, 长5~7 mm, 是西北沙漠地区的主要蜜源物之一(邓彦斌等, 1998),因其花香味与江南桂花相似,生命力又非常顽强,有“飘香沙漠的桂花”之美称。关于沙枣花净油和挥发油的化学成分研究已有文献报道(刘晔玮等, 2003阎鸿建等, 1988刘铸晋等,1986李兆琳等,1989)。本文在以往研究的基础上,采用同时蒸馏萃取装置,分别用CH2Cl2对水蒸气蒸馏进行同时萃取(称萃取液)和同时蒸馏后的水残液再进行乙醚萃取(称醚萃取液),着重对沙枣花醚萃取液的成分进行了研究,意在更进一步研究沙漠边沿干旱环境中生长的这一植物的有效成分,揭示这一环境生长的植物具有相关药理作用的机理,为进一步开发及合理应用这一植物资源提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 仪器与试剂

美国Agilent Technologies 6890N-5973N GC-MS联用仪;同时蒸馏萃取装置。CH2Cl2、乙醚、硫酸钠试剂均为分析纯。

化学工作站G1701DA MSD ChemStation。

色谱条件:色谱柱HP-5MS 0.25 mm×30 m×0.25 μm, 柱温40 ℃,程序升温4 ℃·min-1至100 ℃,维持5 min,再以10 ℃·min-1升温至260 ℃,维持5 min;载气为氦气;进样量1 μL;分流比为50:1。

质谱条件:离子源为EI, 电子能量70 eV、接口温度为260 ℃、质量范围为20~550 amu,溶剂延迟1 min。

1.2 挥发油的提取

2005年6月10日中午,从甘肃金昌沙湾村采摘具有清香味的新鲜沙枣花230 g,装入食品袋中密封保存。植物由本校植物学副教授杨晋斌鉴定,样品现保存在食品袋中。将原料用蒸馏水洗涤后,用同时蒸馏萃取法进行提取,得到CH2Cl2萃取液(以下称萃取液),同时萃取后的水残液再用乙醚进行萃取(称醚萃取液)。直接将萃取液和醚萃取液用无水Na2SO4干燥、水浴蒸去溶剂后得有特殊香型的淡黄色提取液,收率为1.4%和3.1%。

1.3 成分分析

按上述气质条件对沙枣花萃取液和醚萃取液进行分离鉴定,启动G1701DA MSD ChemStation化学工作站,检索NIST02谱图库,结合有关文献人工检索确定其化学组成,采用峰面积归一化法确定各组成在挥发油中的相对质量百分含量,醚萃取液离子流图见图 1,成分分析结果见表 1,萃取液分析结果与文献相似,故未列出。

图 1 沙枣花醚萃取液总离子流图 Fig. 1 Total ion chromatogram extracted by ether in flower of E.angustifolia
表 1 沙枣花醚萃取液的化学成分分析结果 Tab.1 Analytical results of chemical constituents extracted by ether in flower of E. angustifolia
2 结果与讨论 2.1 沙枣花萃取液成分的特征

从检测结果知,萃取液中得到的成分主要是反式肉桂酸乙酯(56.01%)、肉桂酸甲酯(11.34%)和苯乙醇(9.66%),组成与文献研究结果基本相同(刘晔玮等, 2003阎鸿建等, 1988刘铸晋等,1986李兆琳等,1989)。肉桂酸酯是合成药物、香料和感光树脂的主要原料,同时也是植物生长促进剂等;苯乙醇是配置玫瑰香型香精和食用香精,且是各种高档香水香精的最主要香料之一,天然品大量存在于玫瑰油、丁香油、香叶油、橙花油中,收载于美国FEMA2858,是美国FDA批准用于食品的香料化合物(化学工业出版社,1999),又是植物花吸引蜂蛾类进行采蜜授粉的主要特征化合物(Andersson et al., 2002),从以上研究的成分可看出,沙枣花是提取香料和精细化工品的天然原料。

2.2 沙枣花醚萃取液的成分特征

醚萃取液主要成分是:反-肉桂酸20.37%、顺-肉桂酸5.35%、顺-对羟基肉桂酸3.96%、反-对羟基肉桂酸1.77%、顺-4-羟基-3-甲氧基肉桂酸1.19%、苯甲酸6.94%、苯乙酸5.49%、4-羟基苯甲酸2.43%、3-甲氧基-4-羟基-苯甲酸6.77%、水杨酸1.21%、3-(3-羟基苯)-2 -丙烯酸1.66%、3, 5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛0.63%、3, 5-二羟基-4-甲氧基苯甲酸0.8%、α-苯甲基苯甲醇4.46%、3, 5-二甲氧基-4-羟基-苯乙酸1.70%、2, 6-二甲基-1, 7-辛二烯-3 -醇5.29%、9, 12-十八二烯酸1.66%等,占醚萃取液总量的71.68%。检出的结果与萃取液成分差别很大,这部分未见有研究报道。

从检测出的成分结构上可看出,所得到的化合物主要是含苯环及苯环上具有羟基或甲氧基基团的酚、芳香酸及其酯类。已有的研究结论已证实,酚类物质可进攻细菌的细胞膜或细胞壁, 导致细菌细胞膜的功能散失,同时使细胞内容物外泄,最终导致细菌死亡(Denyer et al., 1991);酚类化合物又对易引起脂质、DNA、蛋白质、细胞膜损伤的氧自由基具有清除作用而用作抗氧化剂,如丁基羟基茴香醚BHA、二丁基羟基甲苯BPHT和棓酸丙酯(石碧等, 2000)。以上研究的醚萃取液中含有棓酸及其含量很高的酚类化合物,预计会具有较强的抗菌和抗氧化作用。而这些成分恰好是从沙枣花的蒸馏液、文献报道的沙枣花的精油及其净油中所未发现的。另外,从醚萃取液中检测出了具有治疗感冒风寒作用和对β-2内酰胺酶表现出抑制活性(IC50 22 mmol·L-1)(杨再昌等, 2006)的水杨酸。这就从化学成分上揭示了沙枣花具有治疗风寒感冒作用的机理。以上研究说明,沙枣花是提取天然抗菌剂和抗氧化剂的一种资源。

3 结论

1) 沙枣花萃取液的主要化学成分为反式肉桂酸乙酯、肉桂酸甲酯和苯乙醇,是香料和配置香精的原料,苯乙醇又是吸引蜂蝶类采蜜和授粉的主要化合物。

2) 沙枣花醚萃取液的主要成分为反-肉桂酸、顺-肉桂酸、顺-对羟基肉桂酸、反-对羟基肉桂酸、顺-4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、反-4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、苯甲酸、苯乙酸、4-羟基苯甲酸、3-甲氧基-4-羟基-苯甲酸、水杨酸、3-(3-羟基苯)-2-丙烯酸、3, 5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛、3, 5-二羟基-4-甲氧基苯甲酸、α-苯甲基苯甲醇、3, 5-二甲氧基-4-羟基-苯乙酸、2, 6-二甲基-1, 7-辛二烯-3-醇、9, 12-十八二烯酸等。这些成分的存在表明,醚萃取液可作为抗菌剂和抗氧化剂。

3) 沙枣花可作为提取天然香料、天然抗菌剂及抗氧化剂的植物资源。

参考文献(References)
邓彦斌, 刘忠渊, 姜彦成, 等. 1998. 沙枣花蜜的发育解剖学研究. 植物研究, 18(1): 34-37.
化学工业出版社. 1999. 日用化学品. 北京: 化学工业出版社, 133, 151, 168.
江苏新医学院中药大辞典编写组. 1977. 中药大辞典. 上海: 上海人民出版社, 1164.
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