新鮮廣西檸檬草精油成分的GC-MS分析

鄒麗婷 王文婷 楊輝祥 黃小芹 黎麗 吳少華 李永裕 楊超

摘? ?要：采用常壓水蒸氣蒸餾法提取新鮮廣西檸檬草的精油，利用氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）分析檸檬草精油的成分，并通過面積歸一法計算各組分的相對含量。結(jié)果表明：新鮮廣西檸檬草精油的平均提取率為0.2%;試驗鑒定出新鮮廣西檸檬草精油主要含有的22種組分，其中檸檬醛為主要成分，占總成分的73%;香葉醛與橙花醛互為順反異構(gòu)體，前者占總成分的43.92%，后者占總成分的29.08%。

關(guān)鍵詞：檸檬草精油;成分;GC-MS

文章編號： 1005-2690（2020）18-0013-02? ? ? ?中圖分類號： S573+.9;TQ651+.2? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

檸檬草（Cymbopogon citratus），又稱檸檬香茅，禾本科香茅屬植物，多年生，其生長形態(tài)為密叢型簇狀，莖葉可以提取精油[1]。檸檬草因其具有獨(dú)特的檸檬香味，不僅在調(diào)味香料市場占有一席之地，還被作為一種觀賞草成為園林資源的新寵[2]。檸檬草精油對多種植物致病細(xì)菌具有抑制作用，同時還具有抗氧化和抑制真菌生長的活性[3]。已有學(xué)者對云南產(chǎn)檸檬草精油、海南產(chǎn)檸檬草精油、貴州產(chǎn)檸檬草精油的主要成分進(jìn)行了分析，但對于廣西產(chǎn)新鮮檸檬草精油成分的分析報道較少[4-6]。為了解該精油成分，本文采用常壓水蒸氣蒸餾法提取檸檬草精油，并采用GC-MS法對檸檬草精油的成分進(jìn)行分析與鑒定，通過面積歸一法計算各組分的相對含量，研究結(jié)果可為廣西產(chǎn)新鮮檸檬草精油的開發(fā)與利用提供一定的數(shù)據(jù)參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?材料與試劑

新鮮的檸檬草 （5月采收于廣西防城港市，低溫運(yùn)輸，4 ℃冷藏）;色譜級甲醇（美國Sigma公司）;無水硫酸鈉（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

1.2? ?設(shè)備與儀器

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Perkins Elmer公司）;Elite-5MS型色譜柱（ 30 m × 0.25 mm × 0.25 μm）（美國Elite公司）;電子調(diào)溫電熱套（天津市泰斯特儀器有限公司）;圓底燒瓶、冷凝裝置、分離管。

1.3? ?方法

1.3.1? ?檸檬草精油的提取

稱取新鮮檸檬草莖葉220～500 g，裝入圓底燒瓶中，加入蒸餾水直至與植物齊平，微沸45～60 min后，停止加熱。再靜置30 min，待油水分層后，取油水分離器中上層液體即為精油，裝在1.5 mL離心管中，加入無水硫酸鈉干燥，錫箔紙包好離心管以避光，置于4 ℃冰箱中保存。重復(fù)3次提取，提取率為3次的平均值。

精油提取率=檸檬草精油質(zhì)量（g）÷檸檬草全草質(zhì)量（g）×100%。

1.3.2? ?檸檬草精油的成分分析

將1 μL檸檬草精油溶解于999 μL色譜級甲醇中，使用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析儀（GC-MS儀）分析其主要成分。氣相質(zhì)譜條件參照楊超[7]等方法，并采用全掃描采集模式。試驗重復(fù)3次。

GC-MS數(shù)據(jù)處理：GC-MS檢測后，參照NIST2014標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫，對檸檬草精油總離子流圖中各峰色譜圖所對應(yīng)的化合物在GC-MS軟件中檢索，并通過網(wǎng)頁搜索從而明確各化學(xué)成分的名稱。通過峰面積歸一法確定各成分相對含量，最終的相對含量數(shù)值取3次檢測結(jié)果的平均值。

2? ?結(jié)果與分析

采用水蒸氣蒸餾法提取新鮮檸檬草的精油，3次提取的獲得率分別為0.20%、0.18%、0.22%，所以本試驗提取的檸檬草精油的平均獲得率為0.20%。

將3次提取的檸檬草精油等體積比例混合，使用GC-MS儀檢測精油的化學(xué)組成，檸檬草精油GC-MS總離子流見圖1，化學(xué)組成見表1。本試驗鑒定出檸檬草精油主要含有22種化合物，占總成分的85.28%。其中相對含量最高的是香葉醛，占43.92%;其次是橙花醛，占29.08%。相對含量>1%的化合物還有香葉醇（2.68%），6-芹子烯-4-醇（2.55%），順式馬鞭烯醇（1.36%），β-蒎烯（1.18%）。

此外，檸檬草精油中還存在少量的醇類、醛類、酯類及萜烯類等其他多種化合物。橙花醛和香葉醛互為順反異構(gòu)體，兩者的混合物為天然檸檬醛，因此本試驗所提取的檸檬草精油中含有73%的天然檸檬醛，是檸檬草精油的主要成分。

3? ?結(jié)論與討論

新鮮廣西產(chǎn)檸檬草精油成分復(fù)雜，本試驗共鑒定出22種成分，香葉醛（Geranial）在總成分中的占比為43.92%，橙花醛（Neral）占比為29.08%，橙花醛與香葉醛互為順反異構(gòu)體，兩者的混合物為天然檸檬醛。故而本試驗所測得的檸檬草精油中占比最高的成分為天然檸檬醛（73%）。在《中國植物志》中有記載，檸檬草（Cymbopogon citratus）為禾本科香茅屬植物檸檬草，香茅草（Cymbopogon nardus ）為禾本科香茅屬植物亞香茅。兩者同屬不同種，性狀、氣味相似，難以從外觀上區(qū)分。但是在揮發(fā)油的主要成分上，香葉醇（Geraniol）為香茅草的主要成分，檸檬醛（Citral）為檸檬草的主要成分[8]，本試驗的結(jié)果與該描述契合。有研究表明，橙花醛與香葉醛單獨(dú)存在時對黃曲霉均有抗性，而當(dāng)兩者混合后，其抗菌總活性與單體相比具有一定程度協(xié)同性[9]。本試驗中香葉醇含量占精油總成分的2.68%，有研究指出，香葉醇具有廣泛的藥理作用，如抗腫瘤作用、平喘作用、抗菌作用等。檸檬草精油中成分豐富多樣，可進(jìn)一步對單體成分進(jìn)行研究開發(fā)與利用，探究各成分在單體情況或協(xié)同作用情況下的藥理作用、抗氧化活性及抑菌作用等。本試驗鑒定出的檸檬草精油主要成分與文獻(xiàn)相似，但是各成分的含量具有一定差異，這可能與檸檬草的產(chǎn)地、采集時間、采后貯藏方式及提取精油的方法不同有關(guān)，有待進(jìn)一步比較研究。

本文采用水蒸氣蒸餾法提取廣西栽培的新鮮檸檬草的精油，平均提取率為0.2%，從精油中分離鑒定出22種組分，其中天然檸檬醛占比最高，為73%。檸檬草精油成分復(fù)雜，本研究可為開發(fā)利用新鮮廣西檸檬草精油提供一定的數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] Fedoroff，Nina V. The discovery and characterization of transposable elements. The collected papers of Barbara McClintock[J].Cell，1988，53（1）：9-10.

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[ 4 ] 袁愛萍，陸建榮，丁立生.云南檸檬草油化學(xué)成分研究[J].廣西植物，1990（4）：369-371.

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[ 7 ] 楊超，張恕杰，劉文嵩，等.千層金精油含量和成分變化規(guī)律研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2019，31（3）：489-495.

[ 8 ] 段元靜，鐘曉婷，陳超志，等.檸檬草與香茅藥材中檸檬醛、香葉醇的定性定量研究[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報，2016，32（6）：690-694.

[ 9 ] 羅曼，林麗娟，蔣立科，等.檸檬醛順反異構(gòu)體對黃曲霉超微結(jié)構(gòu)及膜功能的影響[J].中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報，2007（9）：770-778.