挥发油成分的分析
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挥发油成分的提取和鉴别一、实验目的1.掌握水蒸汽蒸馏法从中药材中提取挥发油的原理和操作技术;2.熟悉陈皮、丁香药材中挥发油的化学组成和一般鉴别方法;3.熟悉挥发油的单向二次薄层层析方法。
二、仪器与试药(一)仪器挥发油提取器电热套玻璃仪器气流烘干器电热恒温干燥箱圆底烧瓶(500mL)移液管(10mL、5mL)(二)试药陈皮丁香三氯化铁氨性硝酸银 2,4-二硝基苯肼碱性高锰酸钾陈皮油和丁香油对照品茴香醛浓硫酸石油醚(60-90℃)乙酸乙酯硅胶 CMC-Na三、主要成分的结构与性质1.陈皮:为芸香科植物橘Citrus reticulata Bianco的果皮。
性温,味苦、辛。
能理气健脾,燥湿化痰。
用于胸脘胀满、食少吐泻、咳嗽多痰。
橘的栽培变种的果皮亦作陈皮入药;其未成熟果实的外层果皮亦入药,药材称为青皮,能疏肝破气、消积化滞。
化学成分含橙皮苷(hesperidin)、川陈皮素(nobiletin)、柠檬烯、a-蒎烯、B-蒎烯、B-水芹烯(B-phellandrene)等。
含挥发油2%以上,油中主成分为柠檬烯,含少量邻氨基苯甲酸甲酯、芳樟醇和川陈皮素陈皮油外观:淡黄色液体,气味独特的陈皮香气,比重0.8381-0.8431。
2.丁香:为桃金娘科植物丁香Eugenia caryophllata Thunb.的干燥花蕾,又名丁子香,支解香、雄丁香。
辛,温。
入胃、脾、肾经。
能温中,暖肾,降逆。
治呃逆,呕吐,反胃,泻痢,心腹冷痛,痃癖,疝气,癣疾。
花蕾含挥发油即丁香油。
《中国药典》规定含挥发油不得少于16%,油中主要为丁香油酚(Eugenol)、乙酰丁香油酚(Acetyleugenol)及少量α-与β-丁香烯(Caryo- phyllene);其次为葎草烯(Humulene)、胡椒酚(Chavicol)、α-衣兰烯(α-Ylangene),其中丁香油酚约占总挥发油的64-85%。
花蕾中尚含有4种黄酮衍生物,皆为黄酮甙元,其中两种为鼠李素(Rhamnetin)及山萘酚(Kaempferol);另有齐墩果酸(Oleanolic acid)、番樱桃素、番樱桃素亭(Eugenitin)、异番樱桃素亭(Isoeugenitin)等。
檀香挥发油成分的GC MS 分析刘志刚1 颜仁梁2 罗佳波1 林 励2(1 第一军医大学中医系,广州510515;2 广州中医药大学中药学院,广州510405)檀香为檀香科植物檀香Santalum album L 的树干心材 1 ,长期以来,我国使用的檀香多为从印尼、印度进口的药材,但近期在市场上偶见澳洲檀香。
澳洲檀香原植物为S stictum ,该药材未收入中国药典。
为评价澳洲檀香的药用价值,笔者采用GC MS 联用技术对印尼、印度产檀香和澳洲檀香挥发油成分进行了分析比较。
1 材料与仪器药材:印尼产檀香、印度产檀香、澳洲产檀香均购于广东省药材公司,经广州中医药大学黄海波副教授鉴定,印尼及印度产者原植物均为檀香San talum album ,澳洲产者原植物为Santalum stictum 。
仪器:Ag ilent 6890NGC 5973NM SD 型气质联用仪;所有试剂均为分析纯。
图 檀香挥发油GC MS 分析结果2 样品处理药材破碎后经快速中药粉碎机粉碎,过20目筛,采用乙醚提取法 2提取檀香挥发油,提取液滤过并用无水硫酸钠密闭脱水,常温下乙醚自然挥干,得挥发油。
3 GC MS 联用分析GC:HP 5石英毛细管柱(0 25mm 30m 0 25 m);进样口温度250 ;接口温度230 ;载气为氦气,流速0 5ml/min;柱压为2 73psi;分流比20 1;进样量0 2 l;升温程序:柱温90 ,以5 /min 升至160 ,再1 /min 升至165 ,再0 5 /min 升至170 ,再8 /min 升至230 。
MS:双灯丝;扫描范围质量单位40~350;N IST 谱库,分析结果见图和表。
表 檀香挥发油化学成分及相对百分含量峰号化合物相对百分含量(%)印尼檀香印度檀香澳洲檀香1 檀香烯0 5151 3053 6852 佛手烯微量微量1 1093Epi 檀香烯0 6271 5012 0534 檀香烯0 9612 0912 7455 姜黄烯0 317微量4 3966橙花叔醇-微量2 4777未鉴定-微量2 5258喇叭醇1 219微量3 8379 檀香醇47 22757 40921 46210未鉴定微量1 9723 12611 没药醇--9 55812反式, 佛手醇6 6424 6733 32413E 顺式,epi 檀香醇3 7393 973微量14 檀香醇23 61925 65820 37115荷叶醇7 105-17 39916未鉴定1 1271 428微量17未鉴定1 015-微量18未鉴定2 193-微量19澳白檀醇2 0521 5121 93320未鉴定1 642-微量4 讨论三产地檀香药材挥发油中所含的主要成分为檀香醇和 檀香醇等倍半萜化合物,这两种成分的561 中药材第26卷第8期2003年8月含量是判别檀香药材质量优劣的依据 2 , 檀香醇和 檀香醇的总量印度檀香为83 067%,印尼檀香为70 846%,而澳洲檀香仅为41 833%。
挥发油成分
挥发油为多种复杂成分的混合物,一种植物中的挥发油所含化学成分多达几十种,甚至上百种。
组成挥发油的成分主要有萜类、芳香族、脂肪族及其含氧衍生物等。
1. 萜类化合物:挥发油中的萜类成分主要是单萜和倍半萜类化合物。
它们的含氧衍生物多具有较强的生物活性,是挥发油芳香气味的主要组成成分。
例如樟脑油中的樟脑(50%),桉叶油中的桉油精(70%)。
2. 芳香族化合物:挥发油中芳香族化合物多为苯丙素类含氧衍生物,如丁香油中抑菌、镇静作用的丁香酚,桂皮油中的桂皮醛等均属此类。
3. 脂肪族成分:挥发油中的脂肪族成分多为一些小分子化合物,如鱼腥草挥发油中的癸酰乙醛,亦称鱼腥草素,具有抗菌活性。
此外,挥发油中还含有其他成分,如芥子油、挥发杏仁油、大蒜油、白头翁素等。
总的来说,挥发油成分复杂,且各种成分的含量可能会因植物种类、生长环境等因素而有所不同。
如需具体了解某一植物的挥发油成分,建议查阅相关文献或咨询相关领域专家。
鹅不食草挥发油的化学成分GC—MS分析摘要:目的分析鹅不食草挥发油的化学成分。
方法采用水蒸气蒸馏法提取鹅不食草挥发油,用GC—MS法鉴定化学成分。
结果鉴定出69个化合物。
鹅不食草挥发油中含量最高的成分为2,6,6-三甲基-二环[3.1.1]庚-2-烯-4-乙酸乙酯,相对含量达33.48%;含量较高的成分有3-甲基-4-异丙基苯酚、5-异丙基-2-甲苯酚、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醇-1-丁酸酯、(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇乙酸酯、 2-甲基-2,3-醋酸酯-5-甲基-苯丙酸酯等。
结论所用方法为鹅不食草的合理开发利用提供了参考。
关键词:鹅不食草;挥发油;气相色谱一质谱Essential Oil GC-MS study of Centipeda minimaAbstract:Objective: To analyze the chemical composition of essential oil of Centipeda minima.Methods: Use steam distillation collected essential oil and identified by GC-MS.Results: 69 chemical compounds were identified, The highest content is Bicyclo[3.1.1]hept-2-en-4-ol, 2,6,6-trimethyl-,acetate, the relative content is 33.48%;the higher include 3-Methyl-4-isopropylphenol、Phenol,2-methyl-5-(1-methylethyl)、Butanoic acid, 3,7-dimethyl-2,6-octadienyl ester, (E)-、2,6-Octadien-1-ol, 3,7-dimethyl-,acetate,(Z)-、Propanoic acid, 2-methyl-, 2-[3-[(acetyloxy)methyl]oxiranyl]-5-methylphenyl ester etc .Conclusion:The methods provide the reference for reasonable development and utilization of Centipeda minima.Key words:Centipeda minima ;essential oil;GC-MS鹅不食草[Centipeda minima (L.)A.Br.et Aschers]系菊科(Compositae)石胡荽属植物,具有通鼻窍、止咳喘的功效,临床用于风寒头痛、咳嗽痰多、鼻塞不通、鼻渊流涕等症[1]。
挥发油的组成挥发油是一种具有特殊气味和挥发性的液体,由多种有机化合物组成。
它在生活中有着广泛的应用,不仅可以用于香水、化妆品、清洁剂等产品的制作,还可以作为溶剂和添加剂在工业生产中使用。
下面将详细介绍挥发油的组成以及其在不同领域的应用。
一、挥发油的主要组成挥发油的组成非常复杂,主要包括芳香烃、醇类、醛类、酮类、酯类、酚类等有机化合物。
这些化合物具有不同的挥发性和气味特点,使得挥发油具有独特的香味,并且能够快速挥发到空气中。
1. 芳香烃:挥发油中含有大量的芳香烃,如苯、甲苯、二甲苯等。
这些芳香烃具有较高的挥发性和稳定性,能够在制作香水等产品时发挥重要作用。
2. 醇类:挥发油中的醇类化合物主要包括乙醇、丙醇、异丙醇等。
醇类具有较高的溶解性和挥发性,常用于制作清洁剂、洗发水等产品,能够起到溶解、增香的作用。
3. 醛类:挥发油中的醛类化合物主要有丁醛、戊醛、己醛等。
醛类具有独特的气味,常用于制作香水、香精等产品,能够赋予产品清新的香气。
4. 酮类:挥发油中的酮类化合物主要有丙酮、甲基乙酮等。
酮类具有较高的挥发性和稳定性,常用于制作溶剂、清洁剂等产品,能够起到溶解、增香的作用。
5. 酯类:挥发油中的酯类化合物主要有乙酸乙酯、苹果酸乙酯等。
酯类具有独特的水果香气,常用于制作香水、香精等产品,能够赋予产品特殊的香味。
6. 酚类:挥发油中的酚类化合物主要有苯酚、萘酚等。
酚类具有较高的挥发性和杀菌作用,常用于制作消毒剂、清洁剂等产品,能够起到抑菌、去味的作用。
二、挥发油的应用领域挥发油由于其独特的挥发性和气味特点,在多个领域有着广泛的应用。
1. 香水和化妆品制作:挥发油是香水和化妆品的重要成分,通过调配不同的挥发油可以制作出各种独特的香水和化妆品,满足人们对于美的追求。
2. 清洁剂和洗涤剂制作:挥发油在清洁剂和洗涤剂中起到溶解、增香的作用,能够提高清洁效果和使用体验。
3. 工业溶剂和添加剂:挥发油具有良好的溶解性和挥发性,常用于工业生产中作为溶剂和添加剂使用,能够提高生产效率和产品质量。
挥发油的组成挥发油是一种具有挥发性的液体,常用于香水、清洁剂、药物等领域。
挥发油的组成主要包括挥发性成分和非挥发性成分。
挥发性成分是指在室温下能够快速蒸发的物质,而非挥发性成分则是指无法在常温下蒸发的物质。
挥发油的挥发性成分主要包括醇类、酯类、醚类、醛类、酮类和萜类等。
其中,醇类是一类常见的挥发性成分,如乙醇、丙醇、己醇等。
醇类物质具有较好的溶解性和挥发性,能够快速蒸发并散发出香气。
酯类是挥发油中另一类重要的成分,如乙酸乙酯、丁酸丁酯等。
酯类物质具有独特的香味和挥发性,广泛用于香水和食品添加剂中。
醚类是一类具有挥发性和溶解性的物质,如乙醚、甲基叔丁基醚等。
醚类物质常用于工业溶剂和清洁剂中。
醛类是具有刺激性气味的物质,如戊醛、丁醛等。
酮类是一类具有独特香味的物质,如丙酮、戊酮等。
萜类是一类来自植物的化合物,具有强烈的香味,如柠檬烯、松油醇等。
除了挥发性成分,挥发油中还含有一些非挥发性成分,如脂肪酸、糖类、蛋白质等。
脂肪酸是一类不易挥发的有机酸,常见的有油酸、棕榈酸等。
糖类是一类不挥发的碳水化合物,常见的有蔗糖、葡萄糖等。
蛋白质是一类大分子有机物,也是挥发油中的非挥发性成分之一。
挥发油的组成可以根据不同的植物和提取方法而有所差异。
不同植物中的挥发油成分也有所不同,因此它们具有不同的香味和功效。
例如,薰衣草挥发油中主要含有薰衣草酮和薰衣草醇等成分,具有舒缓和放松的功效;柠檬挥发油中主要含有柠檬烯和柠檬醛等成分,具有提神醒脑的作用。
挥发油的用途广泛,除了在香水、清洁剂和药物中使用外,还常用于食品和饮料的调味。
挥发油可以赋予食物独特的香味和口感,提高食品的风味。
同时,挥发油还具有一定的保健作用,如抗菌、抗炎、舒缓肌肤等。
因此,挥发油在日常生活中得到了广泛的应用。
挥发油的组成主要包括挥发性成分和非挥发性成分。
挥发性成分包括醇类、酯类、醚类、醛类、酮类和萜类等,而非挥发性成分包括脂肪酸、糖类、蛋白质等。
挥发油具有丰富多样的香味和功效,广泛应用于香水、清洁剂、药物、食品等领域。
挥发油成分的分析摘要挥发油是存在于植物体中的一类可随水蒸汽蒸馏、具有芳香气味的挥发性油状液体的总称。
主要包括萜类化合物,脂肪族类化合物和芳香族化合物。
提取方法主要为水蒸气蒸馏法,油脂吸收法,浸取法等。
分析方法主要为全二维气相色谱-飞行时间质谱、顶空气相色谱、固相微萃取-气质联用等。
随着这些技术的发展,挥发油的分析必将进一步得到完善。
关键词:挥发油全二维气相色谱-飞行质谱顶空气相色谱固相微萃取-气质联用1 概述挥发油(volatile oils)又称精油(essential oils),是存在于植物体中的一类可随水蒸汽蒸馏、具有芳香气味的挥发性油状液体的总称1。
挥发油是具有广泛生物活性的一类常见的重要成分,是古代医疗实践中较早注意到的药物,《本草纲目》中记载着世界上最早提炼、精制樟油和樟脑的详细方法。
含挥发油的中草药非常多,尤以唇形科(薄荷、紫苏、藿香等)、伞形科(茴香、当归、芫荽、白芷、川芎等)、菊科(艾叶、茵陈篙、苍术2、白术、木香等)、芸香科(橙、桔、花椒等)、樟科(樟、肉桂等)、姜科(生姜、姜黄、郁金等)等科更为丰富。
含挥发油的中草药或提取出的挥发油大多具有发汗、理气、止痛、抑菌、矫味等作用。
1.1.理化性质(1)在常温下可自行挥发而不留任何痕迹,这是挥发油与脂肪油的本质区别;(2)大多数具有香气或其它特异气味,常温下为透明液体,有的在冷却时其主要成分可能结晶析出。
这种析出物习称为“脑” ,如薄荷脑、樟脑等;(3)不溶于水,而易溶于各种有机溶剂中,如石油醚、乙醚、二硫化碳、油脂等,也能溶于高浓度乙醇中;(4)多数比水轻,也有比水重的(如丁香油、桂皮油),相对密度在0.85-1.065之间;(5)几乎均有光学活性,比旋度在+99。
〜177。
范围内,且具有强的折光性,折光率在1.43〜1.61之间;(6)对空气、日光及温度较敏感,易分解变质。
1.2 挥发油的化学成分1.2.1 萜类化合物萜类化合物是挥发油的主成分,根据其基本结构又可以分为三类:单萜、倍半萜和它们的含氧衍生物。
木香挥发油成分的GC-MS分析木香挥发油是一种天然芳香油,广泛用于香皂、激素、香水等行业。
其成分的分析对于深入了解木香挥发油的特性和用途具有重要意义。
气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)是一种常用的分析方法,可以对木香挥发油的成分进行详细分析,本文将对木香挥发油成分的GC-MS分析进行探讨。
1. 实验方法1.1 样品准备需要准备木香挥发油样品,保证其纯度和质量。
可以选择商业上可用的木香挥发油产品,也可以通过提取和分离的方法从植物中获取木香挥发油样品。
1.2 仪器设备本实验使用气相色谱-质谱联用仪器(GC-MS)进行分析。
GC-MS是一种分离和鉴定有机化合物的强大工具,可以对复杂混合物进行高效的分离和分析。
1.3 样品处理为了进行GC-MS分析,首先需要对木香挥发油样品进行处理。
常见的处理方法包括萃取、浓缩和衍生化等步骤,以提取出样品中的有机化合物。
1.4 GC-MS分析参数进行GC-MS分析时,需要设置合适的分析参数,包括色谱柱类型、温度程序、质谱扫描范围等。
这些参数的选择需要根据样品的特性和分析的目的来确定。
2. 分析结果经过上述步骤的处理和分析后,我们得到了木香挥发油的GC-MS分析结果。
GC-MS图谱可以清晰地显示样品中各种化合物的峰形和峰面积,通过比对标准品或者数据库,可以对这些化合物进行鉴定和定量分析。
3. 讨论与结论通过GC-MS分析,我们可以对木香挥发油的成分进行详细的鉴定和分析。
根据分析结果,我们可以得出木香挥发油中各种化合物的相对含量,进一步了解其化学成分和特性。
这些信息对于合理利用木香挥发油具有重要的指导意义,也为其在医药、化妆品等领域的应用提供了科学依据。
GC-MS分析是一种高效、可靠的分析方法,对于木香挥发油成分的研究具有重要的意义。
希望本文的内容能够为相关领域的研究和应用提供参考和帮助。
木香挥发油成分的GC-MS分析木香挥发油是一种常见的天然香料,具有独特的香气和药用价值。
对木香挥发油进行GC-MS分析可以帮助我们了解其主要成分,从而更好地开发利用这种天然资源。
本文将对木香挥发油的GC-MS分析进行详细介绍。
一、样品准备我们需要准备木香挥发油样品。
木香挥发油通常通过蒸馏提取的方法获得,因此是一种复杂的混合物。
在进行GC-MS分析之前,我们需要将木香挥发油样品准备好。
一般来说,可以通过稀释的方式将木香挥发油样品溶解在一种适合GC-MS分析的溶剂中,如乙腈或氯仿。
这样可以使得样品更易于进入气相色谱仪进行分析。
二、 GC-MS分析条件在进行GC-MS分析之前,我们需要设置合适的分析条件。
GC-MS是气相色谱-质谱联用技术,通过气相色谱的分离和质谱的鉴定,可以对样品中的化合物进行高效、高分辨率的分析。
在进行木香挥发油的GC-MS分析时,需要注意以下几个分析条件:1. 色谱柱选择:对于木香挥发油样品的分析,可以选择较长的色谱柱,如30米长,直径为0.25毫米的色谱柱,以实现较好的分离效果。
2. 分离条件:适当选择载气流速、升温程序和保持时间,以实现对木香挥发油中成分的有效分离。
3. MS条件:在进行质谱分析时,需要选择合适的离子化方式和检测模式,以获得准确的质谱信息。
在设置好GC-MS分析条件后,我们可以进行木香挥发油样品的分析。
通过GC-MS分析,我们可以得到一个色谱图和一个质谱图。
色谱图可以展现木香挥发油样品中各种化合物的相对含量和相对保持时间,而质谱图可以帮助我们对这些化合物进行鉴定。
根据色谱图和质谱图,我们可以初步确定木香挥发油中的主要成分。
木香挥发油通常含有多种挥发性化合物,如醛类、醇类、酮类等。
通过GC-MS分析,我们可以鉴定这些成分的种类和含量,从而了解木香挥发油的化学组成。
四、数据分析与结论在数据分析的基础上,我们可以得出木香挥发油的主要成分及其含量分布。
这些数据可以为木香挥发油的开发利用提供重要参考,如制备木香挥发油的标准品、评价木香挥发油的质量等。
挥发油成分的分析摘要挥发油是存在于植物体中的一类可随水蒸汽蒸馏、具有芳香气味的挥发性油状液体的总称。
主要包括萜类化合物,脂肪族类化合物和芳香族化合物。
提取方法主要为水蒸气蒸馏法,油脂吸收法,浸取法等。
分析方法主要为全二维气相色谱-飞行时间质谱、顶空气相色谱、固相微萃取-气质联用等。
随着这些技术的发展,挥发油的分析必将进一步得到完善。
关键词:挥发油全二维气相色谱-飞行质谱顶空气相色谱固相微萃取-气质联用1概述挥发油(volatile oils)又称精油(essential oils),是存在于植物体中的一类可随水蒸汽蒸馏、具有芳香气味的挥发性油状液体的总称1。
挥发油是具有广泛生物活性的一类常见的重要成分,是古代医疗实践中较早注意到的药物,《本草纲目》中记载着世界上最早提炼、精制樟油和樟脑的详细方法。
含挥发油的中草药非常多,尤以唇形科(薄荷、紫苏、藿香等)、伞形科(茴香、当归、芫荽、白芷、川芎等)、菊科(艾叶、茵陈篙、苍术2、白术、木香等)、芸香科(橙、桔、花椒等)、樟科(樟、肉桂等)、姜科(生姜、姜黄、郁金等)等科更为丰富。
含挥发油的中草药或提取出的挥发油大多具有发汗、理气、止痛、抑菌、矫味等作用。
1.1.理化性质(1)在常温下可自行挥发而不留任何痕迹,这是挥发油与脂肪油的本质区别;(2)大多数具有香气或其它特异气味,常温下为透明液体,有的在冷却时其主要成分可能结晶析出。
这种析出物习称为“脑”,如薄荷脑、樟脑等;(3)不溶于水,而易溶于各种有机溶剂中,如石油醚、乙醚、二硫化碳、油脂等,也能溶于高浓度乙醇中;(4)多数比水轻,也有比水重的(如丁香油、桂皮油),相对密度在0.85-1.065之间;(5)几乎均有光学活性,比旋度在+99o~177o范围内,且具有强的折光性,折光率在1.43~1.61之间;(6)对空气、日光及温度较敏感,易分解变质。
1.2挥发油的化学成分1.2.1萜类化合物萜类化合物是挥发油的主成分,根据其基本结构又可以分为三类:单萜、倍半萜和它们的含氧衍生物。
其中含氧衍生物多半是生物活性较强或具有芳香气味的主要组成成分。
单鸣秋等人发现β-香叶烯、D-柠檬烯、薄荷酮、薄荷呋喃、胡薄荷酮和β-石竹烯这6种单萜类化合物在荆芥挥发油中占有很高的比例,为其主要成分3。
1.2.2 芳香族化合物在挥发油中,芳香族化合物仅次于萜类,存在也相当广泛。
挥发油中的芳香族化合物,有的是萜类衍生物,如百草香酚(thymol)、孜然芹烯(p-cymene)、α-姜黄烯(α-curcumenc)等。
有一些是苯丙烷类衍生物,其结构多具有C6-C3骨架、多有一个丙烷基的苯酚化合物或酯类。
例如桂皮醛(cinnamaldehyde)存在于桂皮油中,茴香醚(anethole)为八角茴香油及茴香油中的主成分,丁香酚(eugenol)为丁香油中的主成分,α-细辛醚及β-细辛醚(α-asarone,β-asarone)为菖蒲及石菖蒲挥发油中的主成分4。
廖彭莹等人从石仙桃挥发油中发现α-甲基苯丙醇等芳香族化合物5。
1.2.3 脂肪族化合物一些小分子脂肪族化合物在挥发油中常有存在。
例如甲基正壬酮(methylnonylketone)在鱼腥草、黄柏果实及芸香挥发油中存在,正庚烷(n-kcptane)存在于松节油。
在一些挥发油中还常含有小分子醇、醛及酸类化合物。
如正壬醇存在于陈皮挥发油中,异戊醛(isovaleraldehyde)存在于桔子、柠檬、薄荷、桉叶、香茅等挥发油中,癸酰乙醛(decanoylacetaldehyde),异戊酸(isovalede acid)存在于啤酒花、缬草、桉叶迷迭香等挥发油中。
赵长胜等6从五加皮挥发油中分离出软脂酸甲酯、亚油酸甲酯等脂肪族化合物。
1.2.4 其他类化合物除上述三类化合物外,还有一些挥发油样物质,如芥子油(mustard oil)、挥发杏仁油(volatile bitter almond oil),原白头翁素(protoanemonin)、大蒜油(garlic oil)等,也能随水蒸气蒸馏,故也称之为“挥发油”。
黑芥子油是芥子苷经芥子酶水解后产生的异硫氰酸烯丙酯,挥发杏仁油是苦杏仁苷水解后产生的苯甲醛,原白头翁素是毛茛苷水解后产生的物质,大蒜油则是大蒜中大蒜氨酸经酶水解后产生的物质,如大蒜辣素(allicin)等。
2 挥发油的提取工艺2.1 水蒸气蒸馏法水蒸汽蒸馏法是一种传统的植物挥发油或其它有效成分的提取方法,也是一种比较成熟的分离方法,所用溶剂为水,其作用机理是水携带油,而水对人无害,是环境友好的溶剂7。
马戎8等采用单因素试验和正交试验相结合的方法对橘皮精油提取工艺进行了研究,得出最佳工艺。
但水蒸汽蒸馏也有其局限性,高温时热敏性成分的热分解和易水解成分的水解,不利于保留药材中的药用有效成分;获得的产品主要为萜类挥发油等成分,组分相对较少;水的存在易导致产品水解和水溶作用的发生,而降低产品的产量和质量,因此所提取的挥发油还必须除去所夹带的水分,以防止霉变,延长产品的储存和保质期“提取时间长,能耗高,工业化成本高”。
2.2浸取法2.2.1 有机溶剂萃取溶剂萃取是一种提取挥发油的常见方法。
溶剂萃取的优点是可以避免水溶液pH值影响、水解反应的产生。
使用溶剂萃取得到的溶液通常需要将使用的溶剂蒸发浓缩,在溶剂的蒸发浓缩过程不可避免会出现部分易挥发成分的损失。
溶剂萃取的缺点是一些挥发性不强的亲脂性成分如脂肪、腊质等也可同时被萃取,这些成分的存在直接影响色谱分析,导致色谱峰重叠,干扰或基线漂移。
潘年松9等采用石油醚回流提取法与水蒸汽蒸馏法,对过50目筛温羲术药材粉末中的挥发油提取作一工艺优化比较,石油醚回流提取法的平均提油效率是水蒸汽蒸馏法的1.63倍。
微波辅助溶剂萃取(Mierowave-Assisted Solvent Extraction,MAE)是在溶剂萃取的基础上,采用微波辅助加热的方式进行萃取,MAE的特点为投资少,设备简单,适用范围广,操作时间短,热效率高,不产生噪音。
污染和易于自动化,可用于植物挥发油的萃取。
MAE需使用到大量溶剂,与传统萃取方式一样会污染环境,不适合广泛应用。
2.2.2超临界流体萃取超临界流体萃取(supercritical fluid extraction,SFE)是20世纪30年代兴起的一种绿色提取分离技术。
超临界流体(临界温度TC=31.3 ℃,临界压力PC=7.38 MPa)具有与液体相近的密度,黏度与气体相近,扩散系数为液体的上百倍,对许多物质有较好的渗透性和较强的溶解能力,并且惰性安全、环境友好,适合不稳定、易氧化的挥发性成分和脂溶性成分的提取分离,克服了传统溶剂萃取法、加热蒸馏法存在溶剂残留、氧化变质等缺陷10。
周鸣谦等11人用超临界CO2萃取柑橘落果中的辛弗林。
确定其最佳工艺条件为粉碎度50~60目、萃取温度50℃、萃取压力30 MPa、流体流量12L/h、夹带剂(乙醇)含量12%、萃取时间5h。
此时辛弗林提取率达35.8%,超临界CO2萃取物中辛弗林含量为44.7%,远高于溶剂法萃取物(4.6%)。
2.2.3油脂吸收法油脂类一般具有吸收挥发油的性质,往往利用此性质提取贵重的挥发油,如玫瑰油、茉莉花油常采用吸附法进行。
通常用无臭味的猪油3份与牛油2份的混合物,均匀地涂在面积50cm×l00cm的玻璃板两面,然后将此玻璃板嵌入高5~l0cm的木制框架中,在玻璃板上面铺放金属网,网上放一层新鲜花瓣,这样一个个的木框玻璃板重叠起来,花瓣包围在两层脂肪的中间,挥发油逐渐被油脂所吸收,待脂肪充分吸收芳香成分后,刮下脂肪,即为“香脂”,谓之冷吸收法。
或者将花等原料浸泡于油脂中,于50~60℃条件下低温加热让芳香成分溶于油脂中,此则为温浸吸收法。
2.3冷压法此法适用于新鲜原料,如桔、柑、柠檬果皮含挥发油较多的原料,可经撕裂、捣碎冷压后静置分层,或用离心机分出油分,即得粗品。
此法所得挥发油可保持原有的新鲜香味,但可能溶出原料中的不挥发性物质。
2.4酶法提取酶可以在温和条件下分解植物组织,较大幅度提高得率,是一项很有前途的新技术。
目前,用于中草药提取的主要是纤维素酶。
王乃馨12用水酶法提取杜衡挥发油的工艺,并研究其抗菌作用。
2.5微胶囊-双水相萃取双水相萃取技术(ATPE)是利用被提取物质在不同的两相系统间分配行为的差异迸行分离,具有较高的选择性和专一性,能提取醛、酮、醇等弱极性至无极性香味成分,应用于挥发油的提取颇有前景。
目前该技术应用于挥发油提取的报道还较少。
如刘品华13采用微胶囊双水相法提取了薄荷油、丁香油、柠檬油、柑橘油等。
2.6 微波萃取方法微波技术的应用,近年来得到很大发展微波具有穿透力强、选择性高、加热效率高等特点。
微波技术应用于植物细胞破壁,有效地提高了得率,取得了较大进展。
杨丽娟14采用微波萃取法提取云南金平草果精油,发现该法的收油率明显高于水蒸汽蒸馏法和常规溶剂提取法,且所用时间短,溶剂用量少。
且微波萃取法与常规法提取得到的化合物基本相同,对精油的化学成分没有破坏,认为该法是值得应用的精油萃取法。
2.7超声波辅助提取利用超声振动的空化、粉碎、搅拌等特殊作用,破坏植物细胞,使溶媒渗透到药材细胞中,加速有效成分进入溶剂,强化传质。
采用超声法提取吴茱萸挥发油,节省了溶剂,缩短提取时间,提高了出油率。
超声提取能避免高温高压对活性成分的破坏,但受容器的器壁厚度及放置位置的影响很大。
目前研究都是小规模的,有关设备的放大问题尚待解决。
2.8分子蒸馏技术分子蒸馏技术(Molecular Distillation Technology)属于一种特殊的高真空蒸馏技术,是一种特殊的液-液分离技术。
其最显著的特点是蒸馏物料分子由蒸发面到冷凝面的行程不受分子间碰撞阻力的影响,蒸发面与冷凝面之间的距离小于蒸馏物质分子在该条件下的分子运动平均自由程。
分子蒸馏装置根据形成蒸发液膜的不同设计可分为降膜式分子蒸馏(falling-film evaporator)、刮膜式分子蒸馏(wiped-filmevaporator)和离心式分子蒸馏(Centrifugal evaporator)3 种,也可以统称为短程蒸馏(Short-path distillation)。
3 挥发油成分的分析3.1全二维气相色谱20 世纪90 年代初,Liu 和Phillips 提出的全二维气相色谱(GC ×GC)方法,提供了一种真正的正交分离系统。
它是将分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串连的方式结合成二维气相色谱,经第1支色谱柱分离后的每一个馏分,经调制器聚焦后以脉冲方式进入第 2 支色谱柱中进行进一步的分离,通过温度和极性的改变实现气相色谱分离特性的正交化。