弓 寶,陳德力,趙祥升,楊新全
(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所海南分所海南省南藥資源保護與開發(fā)重點實驗室,海南 海口 571000)
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突厥玫瑰揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS分析及其抗氧化活性研究
弓寶,陳德力,趙祥升,楊新全
(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所海南分所海南省南藥資源保護與開發(fā)重點實驗室,海南 海口 571000)
摘要:采用水蒸氣蒸餾法提取突厥玫瑰揮發(fā)油,并通過氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)對其化學(xué)成分進行分析,采用DPPH+FRAP法對其抗氧化活性進行測定。采用面積歸一化法對突厥玫瑰揮發(fā)油中的主要成分進行了定量分析,共鑒定出42種化合物,占揮發(fā)油總成分的79.57%,主要成分為香茅醇(26.11%)、α-香葉醇(5.89%)、β-橙花醇(4.36%)、α-香葉醛(3.56%)、松油-4-醇(3.48%)、苯乙醇(2.64%)、α-愈創(chuàng)烯(2.33%)、羅勒烯(2.32%)、乙酸橙花酯(2.17%);突厥玫瑰揮發(fā)油對DPPH自由基的清除率最高為58.9%,F(xiàn)RAP值為402.1 μmol·L-1。為突厥玫瑰的進一步產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了可靠的實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:突厥玫瑰;揮發(fā)油;GC-MS;抗氧化活性
目前,合成類抗氧化劑的應(yīng)用已十分普及,但是對叔丁基苯甲醚(BHA)、對叔丁基苯甲醇(BHT)等合成抗氧化劑對人體具有潛在的危害,因此,人們一直努力從天然植物中尋找無毒、高效的天然抗氧化劑。研究表明,玫瑰抗氧化作用好、易生長、種植規(guī)模大、對人體無毒,可作為天然抗氧化劑的植物來源進行深入開發(fā)[1]。
玫瑰為薔薇科薔薇屬的常綠或落葉叢生灌木,原產(chǎn)亞洲東部地區(qū),現(xiàn)全球種植,主要分布于北半球的保加利亞、摩洛哥、法國、俄羅斯、土耳其等國家;我國主要分布在北京、甘肅、山東、江蘇、河北、四川、遼寧、黑龍江、山西和新疆等地[2]。目前玫瑰品種約有30 000 種,國外用于提取精油的品種主要是香水玫瑰(R.damascena)、大馬士革玫瑰(R.damascenavar.triginfipetala)、百葉玫瑰(R.centifolia)、法國薔薇(R.gallica)和白玫瑰(R.alba),我國主要是重瓣玫瑰(R.rugosacv.plena)和苦水玫瑰(R.sertataXR.rugosa)[3]。玫瑰精油因產(chǎn)量不高導(dǎo)致價格非常昂貴,被世界公認為“名貴精油”之一,素有“液體黃金”的美譽。據(jù)報道,玫瑰精油具有消炎、利膽、平撫情緒、促進細胞再生的功效,被廣泛用于醫(yī)藥、保健品及美容化妝品行業(yè)[4]。玫瑰品種不同,其成分差異較大;同一品種的玫瑰在不同地區(qū)種植,其揮發(fā)油成分也有一定的差別[5]。另據(jù)報道,玫瑰精油具有很好的抗氧化活性,是值得開發(fā)的天然抗氧化劑[6]。
近年來,隨著“南繁”工作的開展,海南萬寧、三亞等地先后引種新疆突厥玫瑰(Rosa damascenaMill.)品種,現(xiàn)已形成規(guī)?;N植,且長勢良好。鑒于此,作者采用水蒸氣蒸餾法提取突厥玫瑰揮發(fā)油,并通過氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)對揮發(fā)油成分進行分析鑒定,對其抗氧化活性進行研究,擬為海南地區(qū)突厥玫瑰的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供參考。
1實驗
1.1材料、試劑與儀器
突厥玫瑰鮮花,采自海南萬寧興隆藥用植物研究所引種園,由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所海南分所馮錦東研究員鑒定為引種的突厥玫瑰的花。置于通風(fēng)處攤開陰干。
1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)自由基、三吡啶基三嗪(TPTZ)、二甲基亞砜、無水乙醇、乙醚、正己烷、無水硫酸鈉、氯化鐵、醋酸鈉和冰醋酸均為國產(chǎn)分析純。
Agilent7890-5975C型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國安捷倫公司;揮發(fā)油提取裝置;96 孔板,格雷西亞化學(xué)技術(shù)有限公司;酶標儀,美國Thermo公司;電子天平,梅特勒-托利多儀器有限公司;20μL、200μL移液器,Dragon-Med公司。
1.2突厥玫瑰揮發(fā)油的GC-MS分析
1.2.1揮發(fā)油的提取
稱取陰干或半陰干的突厥玫瑰花1kg,置于圓底燒瓶中,采用水蒸氣蒸餾法進行提取,提取出的油水混合物用乙醚萃取,無水硫酸鈉干燥,揮干乙醚后,即得淡黃色的揮發(fā)油0.2g。
1.2.2GC-MS分析
通過氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)對揮發(fā)油成分進行分析鑒定,通過NIST譜庫檢索和質(zhì)譜分析等手段確定其化學(xué)成分,并用面積歸一化法計算各組分的相對含量。
氣相色譜條件:石英毛細管柱HP-5MS,5%PhenylMethylSilox(30m×0.25mm,0.25μm);程序升溫:從50 ℃開始,保持4min,以2 ℃·min-1升溫到160 ℃,再以20 ℃·min-1升溫到280 ℃,保持4min;載氣為氦氣;柱流量1.0mL·min-1;進樣口溫度250 ℃;分流比100∶1。
質(zhì)譜條件:EI源,電離電壓70eV,離子源溫度230 ℃,掃描范圍50~500amu,進樣量1.0μL。
1.3突厥玫瑰揮發(fā)油的抗氧化活性研究
1.3.1DPPH自由基清除率的測定
將DPPH用乙醇溶解并稀釋至6.5×10-5mol·L-1,取100 μL加入96孔板中,再加入10 μL揮發(fā)油,使總體積達到110 μL,混勻。每隔2 min用酶標儀測定517 nm處吸光度,重復(fù)5次取平均值,按下式計算清除率:
式中:A0為DPPH溶液100 μL+蒸餾水10 μL的吸光度;A1為DPPH溶液100 μL+揮發(fā)油10 μL的吸光度;A2為無水乙醇100 μL+揮發(fā)油10 μL的吸光度。
1.3.2抗氧化活性的測定
TPTZ 工作液配制[7]:先分別配制0.3 mol·L-1醋酸鈉緩沖溶液(pH=3.6)、10 mmol·L-1TPTZ溶液、20 mmol·L-1氯化鐵溶液,再將上述3種溶液按體積比10∶1∶1新鮮配制,即得TPTZ工作液。
揮發(fā)油抗氧化活性以FRAP值表示:與1 μmol·L-1FeSO4相當?shù)膿]發(fā)油的抗氧化能力定義為一個FRAP單位。
首先以FeSO4標準物質(zhì)的濃度(x)為橫坐標、吸光度(y)為縱坐標繪制標準曲線;然后吸取10 μL揮發(fā)油于96孔板中,加入150 μL TPTZ工作液,混勻,使最終濃度為0.97 g·L-1,測定593 nm處吸光度;最后依標準曲線可測定揮發(fā)油的抗氧化活性。
2結(jié)果與討論
2.1GC-MS分析結(jié)果
從突厥玫瑰揮發(fā)油中共鑒定出42 種成分,占揮發(fā)油總量的79.57%。主要化學(xué)成分及含量見表1。
由表1可知,突厥玫瑰揮發(fā)油中的成分主要以萜烯烴、醚類、醇類及酯類等為主,主要成分為香茅醇(26.11%)、α-香葉醇(5.89%)、β-橙花醇(4.36%)、α-香葉醛(3.56%)、松油-4-醇(3.48%)、苯乙醇(2.64%)、α-愈創(chuàng)烯(2.33%)、羅勒烯(2.32%)、乙酸橙花酯(2.17%)等。
2.2抗氧化活性測定結(jié)果
2.2.1突厥玫瑰揮發(fā)油對DPPH自由基的清除率(圖1)
圖1 突厥玫瑰揮發(fā)油對DPPH自由基的清除率
由圖1可以看出,突厥玫瑰揮發(fā)油對DPPH 自由基具有很好的清除能力,且隨著時間的延長,清除率不斷升高,在50 min時清除率達到最高,為58.9%。
2.2.2FeSO4標準曲線(圖2)
圖2 FeSO4標準曲線
由圖2得回歸方程:y=0.00216x+0.44167,相關(guān)系數(shù)R2=0.99472。
表1
突厥玫瑰揮發(fā)油的主要化學(xué)成分及含量
Tab.1
Main chemical constituents and content of
2.2.3突厥玫瑰揮發(fā)油的抗氧化活性(圖3)
圖3 突厥玫瑰揮發(fā)油的抗氧化活性
由圖3可以看出,突厥玫瑰揮發(fā)油具有很好的抗氧化活性,且隨著時間的延長,抗氧化活性不斷增強,60 min時FRAP值可達到402.1 μmol·L-1。
2.2.4討論
突厥玫瑰揮發(fā)油中的香茅醇、香葉醇和橙花醇及其酯類是玫瑰花香的基本成分[8];玫瑰醚、芳樟醇及其氧化物是玫瑰精油中的清香成分,其酯類能夠增加香甜氣味;苯乙醇可提高其蜜樣香氣值[9]。
在生物活性方面,香茅醇具有很好的抗菌消炎作用[10-11],玫瑰精油具有很好的調(diào)節(jié)情緒、緩解壓力的效果可能與其精油成分中的香茅醇有關(guān),可用于抑郁癥的預(yù)防及輔助治療[12-13];香茅醇能顯著抑制人乳腺癌MCF-7細胞的增殖,丁香油酚可提高乳腺癌 MCF-7 細胞對化療的敏感性[14],玫瑰精油具有抗乳腺癌作用可能與其成分中的香茅醇及丁香油酚有關(guān)。另外,玫瑰精油中的酯類、醇類、醛類、酮類和萜烯類等能夠刺激人的呼吸中樞,調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)氧氣供應(yīng),使人精力旺盛、思維敏捷,并能提高心理高級認知功能[15]。
3結(jié)論
采用水蒸氣蒸餾法提取突厥玫瑰揮發(fā)油,并通過氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)對其化學(xué)成分進行分析,采用DPPH+FRAP法對其抗氧化活性進行測定。采用面積歸一化法對突厥玫瑰揮發(fā)油中的主要成分進行了定量分析,共鑒定出42種化合物,占揮發(fā)油總成分的79.57%,主要成分為香茅醇(26.11%)、α-香葉醇(5.89%)、β-橙花醇(4.36%)、α-香葉醛(3.56%)、松油-4-醇(3.48%)、苯乙醇(2.64%)、α-愈創(chuàng)烯(2.33%)、羅勒烯(2.32%)、乙酸橙花酯(2.17%);突厥玫瑰揮發(fā)油對DPPH自由基的清除率最高為58.9%,F(xiàn)RAP值為402.1 μmol·L-1。為突厥玫瑰的進一步產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了可靠的實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
參考文獻:
[1]高玲美,李志香,王春玲,等.玫瑰精油生產(chǎn)廢棄物再利用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,(11):47,57.
[2]《中國香料植物栽培與加工》編寫組.中國香料植物栽培與加工[M].北京:輕工業(yè)出版社,1985:260-263.
[3]王慧英,王金亭.玫瑰精油的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].糧食與油脂,2015,28(10):5-9.
[4]賈佼佼,苗明三.玫瑰花的化學(xué)、物理及應(yīng)用分析[J].中醫(yī)學(xué)報,2014,29(9):1337-1338,1350.
[5]朱岳鵬,王文廣,熊常健.玫瑰香精油化學(xué)成分分析[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,(9):1253-1257.
[6]甘露,劉婷,厙文波,等.4種新疆地產(chǎn)芳香植物精油抗氧化作用比較研究[J].食品科學(xué),2010,(23):36-39.
[7]孟慧,劉洋洋,楊云.四種芳香植物純露體外抗氧化活性研究[J].化學(xué)與生物工程,2014,31(6):22-24.
[8]王曉霞,魏杰,劉勁蕓,等.云南食用玫瑰精油化學(xué)成分的GC-MS分析及其應(yīng)用研究[J].云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,33(S2):414-417.
[9]鞏民浩,遲逸仙,張景如,等.不同工藝制得玫瑰精油香氣差異對比分析[J].精細化工,2010,27(11):1094-1099.
[10]李玉杰,劉曉蕾,劉霞,等.玫瑰精油的化學(xué)成分及其抗菌活性[J].植物研究,2009,29(4):488-491.
[11]米熱古麗·伊馬木,余雄,阿依古麗,等.三種植物精油抑菌效果的研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,48(6):1044-1048.
[12]沈虹.精油的芳香化療法[J].日用化學(xué)品科學(xué),2011,34(9):42-46.
[13]莊麗亞.玫瑰精油化學(xué)成分及其功能性研究[D].杭州:浙江大學(xué),2012.
[14]王歌,王瑞平,鄒璽.疏肝法治療乳腺癌的研究概況[J].中華中醫(yī)藥雜志,2013,28(8):2370-2373.
[15]陳霞.玫瑰芳香氣味對心理注意功能的影響[J].學(xué)理論,2011,12(1):162-163.
GC-MS Analysis and Antioxidant Activity of Chemical Constituents of Volatile Oil fromRoseDamascenaMill.
GONG Bao,CHEN De-li,ZHAO Xiang-sheng,YANG Xin-quan
(HainanBranchInstituteofMendicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciences&PekingUnionMedicalCollege,HainanProvincialLaboratoryofResourcesConservationandDevelopmentofSouthernMedicine,Haikou571000,China)
Abstract:The volatile oil from Rose damascena Mill. was extracted by steam distillation.The chemical constituents of volatile oil from Rose damascena Mill. were analyzed by a GC-MS.The antioxidant activity of volatile oil from Rose damascena Mill. was determined by a DPPH+FRAP method.The relative content of volatile oil from Rose damascena Mill. was determined by a peak area normalization.Total 42 compounds were identified,accounting for 79.57% of the total volatile oil content.The main chemical constituents of volatile oil were citronellol(26.11%),α-geraniol(5.89%),β-nerol(4.36%),α-geranial(3.56%),terpinen-4-ol(SG)(3.48%),phenethyl alcohol(2.64%),α-guaiene(2.33%),ocimene(2.32%),and neryl acetate(2.17%).The DPPH free radical scavenging rate of volatile oil was 58.9%,and the FRAP value was 402.1 μmol·L-1.The results provide reliable experimental data and a theoretical basis for further development and utilization of Rose damascena Mill..
Keywords:Rose damascena Mill.;volatile oil;GC-MS;antioxidant activity
中圖分類號:O 657.7
文獻標識碼:A
文章編號:1672-5425(2016)04-0062-04
doi:10.3969/j.issn.1672-5425.2016.04.016
作者簡介:弓寶(1982-),男,河南開封人,助理研究員,研究方向:芳香南藥產(chǎn)品開發(fā),E-mail:gongbao0112@aliyun.com;通訊作者:楊新全,副研究員,E-mail:yangxinquan@sina.com。
收稿日期:2015-12-25
基金項目:海南省引進集成應(yīng)用專項(YJJC20120008)