江蘇產(chǎn)桂花精油的提取及有效成分分析

江蘇產(chǎn)桂花精油的提取及有效成分分析

桂花是科木屬植物，主要產(chǎn)于廣西、湖南、貴州、江蘇、浙江和福建。它是中國四大傳統(tǒng)花之一。其浸膏和凈油的桂花香氣具有清新高雅、幽雅留長而深受喜愛,是一種高檔的花香天然香料,被廣泛應(yīng)用于食品和香料中。桂花芳香成分的研究始于20世紀(jì)60年代。采用的方法是將水蒸汽蒸餾法、超臨界萃取法、動態(tài)頂空吸附法和GC-MS檢測方法應(yīng)用于桂花浸膏、凈油、頭香的芳香成分研究。但由于采用的原料來自不同的產(chǎn)地,提取方法及檢測時的色譜柱也有不同,造成國內(nèi)對桂花香料成分的分析結(jié)果不同。本文用水蒸汽蒸餾法對江蘇產(chǎn)桂花提取,用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對其成分進行了分析,并將目前已得到的研究結(jié)果進行了比較。以便將桂花精油更科學(xué)、更安全的用于化妝品和食品等領(lǐng)域。1實驗部分1.1hplc測定美國AgilentTechnologies6890N-5973NGC-MS聯(lián)用儀;水蒸汽蒸餾裝置。乙醚、硫酸鈉試劑均為分析純?；瘜W(xué)工作站G1701DAMSDChemStation。色譜條件:色譜柱DB-17MS0.25mmi.d.×30m,0.25μm,柱溫40℃,程序升溫:40℃下保留1min,然后以10℃/min升到100℃,再以8℃/min升至230℃,維持20min;載氣為He氣;進樣量1μL;分流比為20∶1。質(zhì)譜條件:EI離子源,電子能量70eV、接口溫度為260℃、質(zhì)量范圍為20~550AMU,溶劑延遲1min。1.2水蒸汽蒸餾法在9月從江蘇淮安采取具有淡淡清香味的新鮮桂花85g,用蒸餾水洗滌后進行常規(guī)水蒸汽蒸餾3h,餾液用2000mL乙醚分次萃取,萃取液用無水Na2SO4干燥,水浴蒸去乙醚,得有桂花香型氣味的淡黃色揮發(fā)油1.2g。1.3桂花汁的制備取以上水蒸汽蒸餾后的浸泡桂花的熱水水溶液,過濾除渣后用乙醚萃取3次,乙醚萃取溶液用無水硫酸鈉干燥一夜,水浴蒸去乙醚,得有桂花香味、淡黃色澄清溶液1.5g。1.4分離產(chǎn)物的化學(xué)成分按上述GC-MS條件對桂花精油進行分離鑒定,啟動G1701DAMSDChemStation化學(xué)工作站,檢索NIST02譜圖庫,結(jié)合有關(guān)文獻人工檢索確定其化學(xué)組成,采用峰面積歸一化法確定各組成在揮發(fā)油中的百分含量,結(jié)果見表1,離子流圖見圖1。2結(jié)果與討論2.1江蘇產(chǎn)桂花香味成分通過GC-MS分離并檢測出了桂花水蒸汽蒸餾出的低沸點物25個峰,經(jīng)空白試驗從保留時間1~3min內(nèi)的峰大部分為空白萃取峰,少部分為含量很小的產(chǎn)物峰。分析確認了3.69min以后含量大于或接近0.1%的25種化合物,鑒定的各化合物質(zhì)量分數(shù)約占揮發(fā)油總量的94.76%。從表得知,江蘇產(chǎn)桂花精油中主要成分為3-甲基-2-丁醇13.26%、3-乙基-3-甲基庚烷4.90%、3-甲基-5-己烯-1-醇、α-紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮、2-(4-甲氧基苯基)乙醇1.36%、5-己基二氫呋喃-2-酮0.87%、鄰苯二甲酸二乙酯2.13%、鄰苯二甲酸二(2-甲基丙)酯23.91%、鄰苯二甲酸二丁酯15.13%、鄰苯二甲酸單(2-乙基己)酯26.51%、烷烴等,占揮發(fā)油總量的85.80%。可以看出,江蘇產(chǎn)桂花香味成分是順-氧化芳樟醇、反-氧化芳樟醇、芳樟醇、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-1-醇、苯乙醇、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇、(3-甲基-2-丁醇13.26%、3-甲基-5-己烯-1-醇、紫羅蘭酮、2-(4-甲氧基苯基)乙醇1.36%、鄰苯二甲酸二乙酯2.13%、鄰苯二甲酸二(2-甲基丙)酯21.91%、鄰苯二甲酸二丁酯15.13%、鄰苯二甲酸單(2-乙基-己)酯26.51%。其中順-氧化芳樟醇、反-氧化芳樟醇、芳樟醇、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-1-醇、苯乙醇、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇、3-甲基-2-丁醇13.26%、3-甲基-5-己烯-1-醇、紫羅蘭酮是用作各種高檔香水香精的最主要香料成分,天然品大量存在于各種精油中;芳樟醇、苯甲醇具有抗菌活性和抗炎活性。2.2凈油及監(jiān)管成分比較已經(jīng)研究的結(jié)果,可看出不同產(chǎn)地的桂花香氣成分不同。安徽六安桂花浸膏凈油的主要成分為棕櫚酸11.74%,β-紫羅蘭酮9.46%,亞麻酸甲酯9.04%,亞麻酸6.29%,二氫-β-紫羅蘭酮5.34%,油酸乙酯294%,芳樟醇氧化物4.49%等;用超臨界CO2萃取的貴州產(chǎn)桂花的兩個變種銀桂(O.fragransvar.latifoliusMark)、金桂(O.fragransvar.thunbergiiMark)凈油的化學(xué)成分:銀桂凈油主要成分為二十碳三烯酸甲酯、4-羥基-β-紫羅蘭酮、十六碳酸、β-紫羅蘭酮、5-已基二氫-2(3H)-呋喃酮(r-癸內(nèi)酯)、四氫紫羅蘭酮等;金桂凈油主要成分為二十碳三烯酸甲酯、3-(3-羥基丁基)-2,4,4-三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮、十六碳酸、9,12,15-十八碳三烯-1-醇等。用石油醚浸泡貴州產(chǎn)桂花得到的浸膏,再用無水乙醇脫浸膏蠟質(zhì),無水乙醇低溫靜置,所得凈油化學(xué)成分為烷烴,苯環(huán)芳烴,蒙桁生物脂肪醇、脂肪醛、酯肪酸、香葉醇、甲酯、乙酯(酸等)、紫羅蘭酮及其衍生物、γ-癸內(nèi)酯、呋喃化合物、苯二甲酸酯等。用活性炭吸附絲作為吸附劑,對浙江產(chǎn)桂花的頭香氣進行吸附與測試研究,與動態(tài)頂空法對杭州產(chǎn)桂花進行吸附研究和用溶劑提取法對貴州產(chǎn)桂花提取所得的香氣成分基本相同,主要為β-芳樟醇、順-氧化芳樟醇、反-氧化芳樟醇、β-蒎烯、萜品二醇、1,8-萜二烯、二氫-β-紫羅蘭酮、β-順-羅勒烯等化合物,檢出的桂花香氣成分中芳樟醇質(zhì)量分數(shù)最高,但杭州產(chǎn)順-羅勒烯含量高,芳樟醇含量較低。用β-D-葡萄糖苷酶對浙江產(chǎn)桂花進行酶解后,再用固相微萃取進行頂空吸附,測試桂花頭香香氣成分。得到的結(jié)果與上述基本相同。2.3不同產(chǎn)地桂花精油的檢測在我們的研究中,發(fā)現(xiàn)桂花精油中含有多種鄰苯二甲酸酯類化合物,其中鄰苯二甲酸單(2-乙基-己)酯質(zhì)量分數(shù)達到26.51%,其余幾種鄰苯二甲酸二乙酯2.13%、鄰苯二甲酸二(2-甲基丙)酯21.91%、鄰苯二甲酸二丁酯15.13%含量也很高。為了證實鄰苯二甲酸酯的存在,進一步對水蒸汽蒸餾后的桂花熱水水溶液進行乙醚萃取,并進行了GC-MS測試,結(jié)果也發(fā)現(xiàn)了大量的鄰苯二甲酸酯類化合物。將文獻對桂花香味成分研究得出的鄰苯二甲酸酯類化合物含量進行比較(比較見表2),可以發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地或同一產(chǎn)地的桂花中鄰苯二甲酸酯類的存在與否及含量的多少與品種、生長條件特別是與提取方法有關(guān)。鄰苯二甲酸酯類是一種內(nèi)分泌干擾(endo-crinedisrupting,ED)物質(zhì),具有微弱的毒性及雌激素效應(yīng),已確認為環(huán)境雌激素,具有生殖毒性,會導(dǎo)致生物繁殖能力下降和生殖器官畸形等,它還具有致突變和致癌作用,在我國將這類物質(zhì)稱為“環(huán)境激素類污染物”而列入我國提出的“中國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單”中。因而將桂花提取物作為化妝品和食用香精時需要重新評價其安全性,另外也需要對現(xiàn)有應(yīng)用于化裝品及食用香精的桂花精油作全面的分析,以確?；瘖y安全性和食用安全性。綜上所述,采用超臨界萃取、頂空吸附法和水蒸汽蒸餾等不同的提取方法對不同產(chǎn)地的桂花香味成分進行研究,得到的研究結(jié)果表明其主要香味成分均為紫羅蘭酮、r-癸內(nèi)酯和芳樟醇及其氧化物,僅含量有所不同。但在其余成分差距較大,顯示出桂花的產(chǎn)地及其品種的不同、提取方法及檢測方法的不同,可能會導(dǎo)致檢測出的結(jié)果有所不同。作為化妝品和食用香精的桂花材料一般是用水蒸汽蒸餾法和溶劑提取法所得到的精油和浸膏。文獻所研究的桂花絕大多數(shù)研究了其頭香、乙醇提取物的凈油,本研究用水蒸汽蒸餾提取江蘇產(chǎn)桂花精油,其中鄰苯二甲酸酯含量