植物精油的成分分析方法研究進展

權春梅，劉超祥，張晴晴，郭青欣

（1.亳州職業技術學院藥學院，安徽 亳州 236800；2.安徽中醫藥科學院亳州中醫藥研究所，安徽 亳州 236800；3.亳州學院中藥學院，安徽 亳州 236800）

植物精油又稱揮發油，是通過提取植物中特有的芳香味油狀液體，取自于植物的花、苞、葉、枝、根、樹皮、果實、種子和樹脂等［1］。大多揮發油廣泛存在于各種芳香植物中［2］。精油的提取方式十分多樣，如利用提取物的揮發性成分會隨著水蒸汽蒸發的水蒸氣蒸餾法、壓榨法、溶劑萃取法、超聲波提取法、超臨界CO2萃取法、微波法及亞臨界萃取法等。研究表明，植物精油對日常生活中所產生的致病性細菌有有效的抑制作用［3］，還能夠殺滅或清除皮膚上的細菌，凈化空氣［4］。植物精油同樣也具有抗氧化活性及抗炎性的作用，能夠治愈炎癥和抵抗氧化帶來的衰老。

精油是一種混合物，它的組成非常的復雜，一種精油可能有數十種甚至上百種化合物。如荊芥揮發油中就發現了上百種化合物［5］，宋佳等［6］在大馬士革玫瑰精油中檢測出108種化學成分。

精油成分的分析檢測是研究精油活性，對精油進行更好的開發利用的重要工具和手段。本文主要對植物精油的成分分析的方法進行綜述，以期為精油的開發利用及深入研究精油活性與成分之間的關系提供基礎。

1 化學鑒定法及應用

化學鑒定法一般是特定官能團或特定結構化合物的特性反應，與其它鑒別方法結合使用，可以使得鑒別的專屬性更加突出［7］。化學鑒定法具有專屬性較強、反應迅速、現象明顯的特點才有使用價值。包括在適當條件下產生顏色、熒光，發生沉淀反應或產生氣體等現象，運用化學鑒定法可以比較客觀和比較準確地反映出各種物質的內質狀況［8］。

化學鑒定法主要包括顯色反應、沉淀反應、氣體生成反應、熒光鑒別等。例如鹽酸-鋅粉反應、四氫硼鈉反應及與金屬鹽類試劑的絡合反應是檢查提取液中是否含有黃酮類化合物最常用的方法之一［9］。杜鵑等［10］對提取玫瑰精油后的殘渣中的玫瑰色素進行成分分析，通過鹽酸-鎂粉反應、新配制的飽和中性醋酸鉛溶液、氯化亞鐵呈色反應等鑒別反應，表明色素中含黃酮類化合物。但由于化學鑒別法樣品需求量大、操作繁瑣、所需時間長、難以得出準確的結構等不足，因此化學鑒別法常具有指導和驗證的作用，而利用光譜和波譜等先進技術手段來確定物質的成分和結構的方法［11］。

2 紫外-可見分光光度法及應用

紫外-可見分光光度法是利用物質在200～760nm波長范圍內對光的吸收程度隨光的波長不同而變化從而用于鑒別、雜質檢查和定量測定的方法［12］。

紫外-可見分光光度法應用也非常廣泛，而且樣品處理前較簡便，分析時間短、操作簡單、儀器成本低、分析費用低，便攜式紫外分光光度計的出現更是降低了分析成本同時增大了適用性。謝田偉等［13］先對枇杷花精油進行分離純化得到黃酮純化物，后于紫外-分光光度儀中掃描其在紫外-可見光中的吸收光譜，并在510nm處定量測定黃酮的含量。權春梅［14］采用超臨界CO2流體萃取法提取芍花精油，并采用DPPH法和ABTS法在不同波長條件下通過測量其吸光度，測定其成分的抗氧化性。

3 制備色譜法及應用

制備色譜法是指采用色譜技術分離混合物，制備和收集一種或多種色譜純物質的方法。制備色譜中的“制備”這一概念指獲得足夠量的單一化合物，以滿足研究和其他用途，制備量大小和成本高低是制備色譜的兩個重要指標。該方法快速，時間短，效率高。黃娜娜［15］從夏橙、椏柑、檸檬和蜜柑的果皮中提取精油，再運用高速逆流色譜對精油進行分離，以石油醚-乙腈-丙醇（5∶3∶2）為兩相溶劑體系，分離出β-月桂烯、檸檬烯和γ-松油烯三種成分。陸秀云［16］生產苦水玫瑰精油的過程中，建立制備色譜方法，流動相為0.2%甲酸甲醇（B）-0.2%甲酸水，流速為10mL／min，采用梯度洗脫的方式分離出玫瑰廢水中含量高、抗氧化活性較好的多酚物質。沈曉強［17］利用快速液相制備色譜系統，依次以石油醚、氯仿、甲醇、水為洗脫劑進行洗脫，對丁香提取物進行分離，再將所收集的流分經薄層層析檢測和紫外檢測儀觀察，合并相同的成分的流分進行分離和純化。

4 高效液相色譜-質譜聯用法

4.1 高效液相色譜-質譜聯用法的概述

高效液相色譜-質譜聯用法簡稱為液-質聯用法（HPLC-MS），高效液相色譜和質譜可分別作為分離系統和檢測系統。待測的樣品在色譜柱中被流動相分離，經質譜的質量分析器將離子化后的離子碎片按m／z從小到大分開，被檢測器掃描后得到質譜圖。液-質聯用技術結合了色譜對樣品的復雜高分離能力與質譜的高靈敏度、高選擇性及能夠提供相對分子質量與結構信息的優點［18］，實現了色譜與質譜的優勢互補。另外，該法還具有不受樣品沸點的限制，熱不穩定、高極性、難揮發的大分子化合物［19］，自動化程度高、分析時間快等特點，廣泛應用在藥用、食品和環境保護等諸多領域。

4.2 高效液相色譜-質譜聯用法的應用

于文峰［20］采用對柚皮及提取精油后的殘渣進行色素測定，結合TLC試驗，UV-vis試驗表明，色素中主要成分有柚皮苷、查爾酮或橙酮類物質。通過HPLC-MS對色素成分的分析結果表明，柚皮色素的主要成分是柚皮苷，其含量占色素總量的70%左右。HPLC-MS方法色譜條件：分析柱為 BEH（C18，2.1×100mm，1.7μm）；流動相：乙腈 -0.2%甲酸溶液，柱溫45℃，檢測波長 200～700nm，流速0.3mL／min；進樣量 1μL。質譜條件：離子方式ESI＋；毛細管電壓3.5kV；檢測器電壓1.6kV；離子源溫度100℃；脫溶劑氣溫度250℃；脫溶劑氣流速500L／h；錐孔反吹氣流50L／h；碰撞能量15eV。石雙妮等［21］運用水蒸氣蒸餾法提取出玫瑰精油，對提取后留下的副產物——除去殘渣的提取液進行分析，利用液質聯用儀和超高效液相色譜飛行時間質譜儀對提取液的多酚類化合物進行了分析和鑒定，結果表明提取液中含有槲皮素、蘆丁等30余種酚類化合物；色譜條件：色譜柱為Waters BEH-C18柱（10.0nm×2.1mm，1.7μm）；流動相A相為體積分數0.1%甲酸溶液，B相為甲醇；梯度洗脫，流速0.2mL／min；柱溫30℃；紫外檢測波長360nm；進樣量3μL。質譜條件：毛細管電壓3.5kV；離子源溫度100℃；加熱毛細管溫度350℃；干燥氣流速600L／h，霧化氣體流速50L／h；錐孔電壓40V，碰撞能35～40eV；質量掃描范圍 m／z100～1500。

5 氣相色譜-質譜聯用法及應用

氣相色譜-質譜聯用法簡稱為氣-質聯用法（GC-MS）。氣相色譜法是利用氣體作流動相的色層分離分析方法，氣相色譜-質譜聯用法將質譜儀（MS）與氣相色譜儀（GC）是通過接口連接，進行氣質聯用的方法，該方法靈敏度高，適用于分析低分子量的化合物，并且適用于分析樣品中揮發性成分［22］。

鄭亭亭［23］用三種不同方法提取金花茶葉子中精油各自最佳工藝條件，采用氣相色譜-質譜聯用法分析鑒定出金花茶葉子精油中10種含量超過1%的化合物，得知石油醚可溶的精油成分大多為脂肪酸。胡文杰等［24］采用GC-MS技術對樟樹油樟、腦樟和異樟3個化學型葉片精油成分種類進行鑒定和比較分析發現不同化學型間葉精油成分存在較大差異。張堅［25］運用GC-MS技術對桂花精油已經分離的色譜峰進行定性，鑒定出了44種化合物，確定了超臨界CO2桂花精油中化合物的種類及其相對百分含量。楊倩［26］對同一批薄荷藥材在相同的貯藏環境下，通過GC-MS技術來分析其在不同貯藏期的河南西峽薄荷揮發油含量，安徽岳西薄荷揮發油含量，結果表明薄荷揮發油含量會隨著貯藏時間而呈現明顯下降趨勢。孟根其其格［27］對側柏葉精油進行分析，用GC-MS聯用儀獲得精油的總離子流色譜圖，確定了側柏葉精油的基本化學成分。李大強［28］采用GC-MS技術分別檢測甘肅和新疆精油的成分，結果表明兩個產地的自然精油主要成分基本相同，但含量存在差異。該法是目前對植物精油成分分析應用較多的方法。

6 核磁共振波譜法

6.1 核磁共振波譜法的概述

核磁共振波譜法（NMR）是利用原子核對射頻電磁波輻射的吸收的一種物理方法，它研究的對象主要是各種無機物以及有機物，是一種對物質成分、結構進行定性分析的有效工具，同時也可進行定量分析［29］。

核磁共振于20世紀被發現，但由于當時的儀器條件不夠成熟，所以其應用只能測定結構方面。隨著超導技術［30］以及脈沖傅里葉數字變換等先進技術的發展和引入使得NMR定量分析方法的靈敏度增強，分析時間縮短，定量準確性已逐漸接近HPLC方法的水平，因此逐漸被廣泛應用。現代核磁共振技術更是逐漸朝著多元的方向發展［31］，在化學領域、分子生物領域、醫學領域都起著重要的作用。

6.2 核磁共振波譜法的應用

陳建煙［32］運用超臨界CO2萃取法對花葉艷山姜片精油進行萃取，取萃取精油中的乙酸乙酯進一步分離獲得化合物1和化合物2，將所得化合物進行核磁共振掃描分析，結果表明化合物1與化合物2的氫譜和碳譜基本一致，判斷兩者為同一物質。王遠輝［33］先采用不同的萃取方法獲得艾納香葉的揮發物（粗提物），再對該揮發物進行升華分離和重結晶處理，再將重結晶得到的化合物溶解于氘代氯仿中，利用核磁共振儀測定氫譜、碳譜，結論證實純化制得左旋龍腦確實是左旋龍腦。舒希凱等［34］利用多種色譜技術對芍藥花粗提物進行分離純化，并采用現代波譜技術鑒定出11個多酚類化合物。閆秋瑩等［35］采用柱層析技術對天葵子醇提部位進行化學成分分離，并通過核磁共振波譜技術來鑒定所得單體的結構，結果鑒定出天葵子醇提取物中的6個化合物。

綜上所述，目前用來分析精油成分的方法很多，但不同的方法都有其特點，在實際應用中應根據不同的精油的特點，選擇合適的分析方法。因此對于每一種精油的成分分析方法都應做細化研究，精油提取方法、精油成分的種類、精油成分的純度、分析的條件等因素都需要考慮。氣相色譜-質譜聯用法在精油成分分析上被運用最廣泛，但也有存在一些局限性，需要其他分析方法來彌補氣相色譜-質譜聯用法的缺點。因此，每一種精油分析方法都很重要，并且都在精油分析過程中起到不同的作用，在實際應用中應多考慮多種分析方法的聯合使用。