Hans Journal of Chemical Engineering and Technology
Vol. 09  No. 04 ( 2019 ), Article ID: 31369 , 7 pages
10.12677/HJCET.2019.94045

Volatile Oil Chemical Constituents Analysis of the Kunlun chrysanthemum in Xinjiang

Xiaofeng Gu1, Yinping Li1*, Zhenzhen Meng1, Shuai Huang1, Yonggui Qiang1, Qing He2, Zhufeng Geng3

1College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinjiang Normal University, Urumchi Xinjiang

2School of Chemical Engineering and Eechnology, Tianjin University, Tianjin

3Analytic and Testing Center, College of Chemistry Beijing Normal University, Beijing

Received: Jul. 2nd, 2019; accepted: Jul. 16th, 2019; published: Jul. 23th, 2019

ABSTRACT

Volatile oils of Kunlun chrysanthemum from Xinjiang were extracted by steam distillation. Using GC-MS, chemical constituents were separated and determined and their relative quantities were calculated with chromatographic peak area normalization method. The chromatographic separation of 64 components identified 51 components, accounting for 92.83% of the total content, with the highest content of ocimene, at 53.09%.

Keywords:Kunlun chrysanthemum, Essential Oil, Chemical Composition, GC-MS

新疆昆仑雪菊挥发油中的化学成分分析

谷晓凤1,李茵萍1*,孟真真1,黄帅1,强永贵1,何清2,耿珠峰3

1新疆师范大学化学化工学院,新疆 乌鲁木齐

2天津大学化工技术学院,天津

3北京师范大学分析测试中心,北京

收稿日期:2019年7月2日;录用日期:2019年7月16日;发布日期:2019年7月23日

摘 要

利用水蒸气蒸馏法从新疆昆仑雪菊中提取挥发油,运用气相色谱–质谱技术,对其化学成分进行分离和鉴定,用色谱峰面积归一化法计算各组分的相对含量。色谱分离了64个组分,鉴定了其中51个组分,占总含量的92.83%,其中含量最高的罗勒烯,为53.09%。

关键词 :雪菊,挥发油,化学成分,气相色谱–质谱法

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1. 引言

昆仑雪菊,又名血菊、高山寒菊、金鸡菊,为菊科金鸡菊属一年生草本植物两色金鸡菊Coreopsis tinctoria Nutt 的干燥花蕾 [1] [2] [3] 。Gaspar Luis报道雪菊中的脂肪酸和萜类化合物具有抗菌和抗氧化作用 [4] ,HyunYoung K研究了雪菊花中乙醇提取物具有抗氧化活性 [5] [6] ,Dias T等研究了雪菊花中黄酮类化合物具有抗高血糖症 [7] 、改善胰腺功能的作用 [8] 、扩张血管的功效 [9] 。

经前人研究发现,昆仑雪菊抗氧化活性显著 [10] ,对昆仑雪菊的化学成分研究相对有限。植物挥发油中含有广泛生物活性的一类重要成分,多具有祛痰、止咳、抗菌消炎、抗肿瘤等作用 [11] [12] 。本研究利用挥发油提取工艺结合气相色谱–质谱联用(GC-MS)技术 [13] 对昆仑雪菊中挥发油的组分进行了较为全面的定性定量分析,在前人研究的基础上进一步确定其化学成分 [14] ,为其生物活性及其综合开发利用提供科学依据。

2. 材料与方法

2.1. 仪器与试剂

气相色谱–质谱联用仪(Thermoquest公司,Trace 2000GC/2000MS);质谱检索NIST谱库,雪菊于2012年10月购自新疆达坂城雪菊生产基地。正己烷、无水硫酸钠等均为分析纯。

2.2. 挥发油的提取

雪菊的干花200 g粉碎后,用挥发油提取器进行提取,提取时间8 h,油水经正己烷萃取,无水硫酸钠干燥,挥干正己烷后得到浅黄色挥发油1.5 g,得油率为0.75%。

2.3. GC-MS 分析条件

气相色谱条件:DB-5MS玻璃毛细管柱( 0. 25 mm × 30 m)。载气为高纯氦气,流速1.0 mL∙min−1,汽化室温度250℃。程序升温起始温度为50℃,保持3 min,以5℃∙min−1升温速率升至290℃,保持15 min。进样量10 μL。质谱条件:电离方式EI,电子能量70 ev,离子源温度200℃,33~682 m/z。

3. 结果与分析

通过GC-MS联用技术按上述条件对雪菊挥发油化学成分进行分析,气相色谱结果见图1,所得MS图经计算机质谱数据库检索,共分离鉴定出51个化合物,结果见表1,采用峰面积归一化法,求得各化学成分在挥发油中的相对百分含量。按2.3节气–质条件进行检测,得到雪菊挥发油化学成分的总离子流图(图1)。经过系统图库检索、人工谱图解析,从基峰、相对丰度等方面进行了比较,鉴定出51个化合物,用面积归一法测得各组分含量(表1)。从雪菊花挥发油中共鉴定出51个组分,占总含量的92.83%,其中含量最多的是罗勒烯(53.09%),其次是柠檬烯(6.31%)、反式长松香芹醇(4.31%)、4-(1-甲乙烯基)-1-环己烯基醛(3.89%)、1,2,3,3a,4,5,6,7-八氢-1,4-二甲基-7-(1-甲乙烯基)薁(2.96%)、2-甲基-5-(1-甲基乙基)-2-环己烯-2-醇(2.66%)、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯(2.22%)、2,3,5,9-四甲基-环戊[6.3.0.0(1,5)]2-十一碳烯-4-酮(1.28%)。雪菊挥发油成分比较复杂,与张彦丽 [14] 的报道相比,主要成分相同,其他成分有差异。

Figure 1. Total ion current chromatogram of chemical composition of volatile oil from Coreopsis tinctoria Nutt

图1. 雪菊挥发油化学成分的总离子流图

Table 1. Analytical results of chemical composition of volatile oil from Coreopsis tinctoria Nutt

表1. 雪菊挥发性油主要化学成分分析结果

Continued

Continued

4. 结论

用GC-MS联用技术对昆仑雪菊挥发油的化学成分进行分析,共分离到64个组分,用面积归一法测得各组分的相对含量,并与标准图谱核对,从而鉴定了昆仑雪菊挥发油中的51个组分。实验结果表明昆仑雪菊挥发油成分主要有:萜类、芳香类、醇类、酚类、酮类、烯类和烷烃化合物。其中罗勒烯是一种无环单萜类物质,有草香、花香并伴有橙花油的芳香,沈维治等研究发现雪菊中总黄酮含量显著高于市售菊花,且酚类化合物单体组成更加丰富,含量亦相对较高,是一种药用价值更高的菊花品种 [15] 。罗勒烯在雪菊中含量高也可以开发用于烟草工业的添加剂和增味剂,具有较好的应用前景 [16] 。

致谢

感谢北京师范大学测试中心的刘媛老师。

基金项目

本项目得到以下基金项目的支持:新疆师范大学博士科研启动基金(No.XJNUBS1901);国家重点研究与发展项目(No.2016YFC0500805);新疆师范大学“十三五”校级重点学科化学招标课题资助(No. 17SDKD0806)。

文章引用

谷晓凤,李茵萍,孟真真,黄帅,强永贵,何清,耿珠峰. 新疆昆仑雪菊挥发油中的化学成分分析
Volatile Oil Chemical Constituents Analysis of the Kunlun chrysanthemum in Xinjiang[J]. 化学工程与技术, 2019, 09(04): 317-323. https://doi.org/10.12677/HJCET.2019.94045

参考文献

  1. 1. 新疆植物志编辑委员会. 新疆植物志[M]. 第5卷. 乌鲁木齐: 新疆科技卫生出版社, 1999: 93.

  2. 2. 李冬明. 昆仑雪菊的药学研究进展[J]. 浙江中医杂志, 2012, 47(10): 776-777.

  3. 3. 木合布力∙阿布力孜, 张燕, 景兆均, 等. 新疆昆仑雪菊化学成分的初步定性研究[J]. 新疆医科大学学报, 2010, 33(6): 628-630.

  4. 4. Gaspar, L., Oliveira, A.P., Silva, L.R., et al. (2012) Metabolic and Biological Prospecting of Coreopsis Tinctoria. Revista Brasileira de Farma-cognosia, 22, 350-358. https://doi.org/10.1590/S0102-695X2011005000224

  5. 5. Kim, H.Y., KeumIl, J. and Jeong, H.S. (2010) Biological Activities of Coreopsis Tinctoria Nutt. Flower Extracts. Korean Journal of Horticultural Science & Technology, 28, 857-863.

  6. 6. Jeong, H.S., Chang, Y.D., et al. (2010) Antioxidant Activities of Fractions Obtained from Flowers of Coreopsis tinctoria Nutt. Korean Journal of Horticultural Science & Technology, 28, 115-119.

  7. 7. Dias, T., Bronze, M.R., Houghton, P.J., Mota-Filipe, H. and Paulo, A. (2010) The Flavonoid-Rich Frac-tion of Coreopsis tinctoria Promotes Glucose Tolerance Regain through Pancreatic Function Recovery in Streptozoto-cin-Induced Glucose-Intolerant Rats. Journal of Ethnopharmacology, 132, 483-490. https://doi.org/10.1016/j.jep.2010.08.048

  8. 8. 张彦丽, 茹鲜古丽∙哈斯木, 丁海燕, 等. 超声一微波协同萃取法提取昆仑雪菊中总黄酮的研究[J]. 广州化工, 2011, 39(21): 57-59.

  9. 9. Sun, Y.H., Zhao, J., Jin, H.T., et al. (2013) Vasorelaxant Effects of the Extracts and Some Flavonoids from the Buds of Coreopsis tinctoria. Pharmaceutical Biology, 51, 1158-1164.

  10. 10. Jing, S., Zhang, X. and Yan, L. (2015) Antioxidant Activity, Antitumor Effect, and Antiaging Property of Proanthocyanidins Extracted from Kunlun Chrysanthemum Flowers. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2015, Article ID: 983484. https://doi.org/10.1155/2015/983484

  11. 11. 易德玮, 方俊, 蒋红梅, 等. 植物挥发油及其主要化学成分抗菌作用研究综述[J]. 现代农业科技, 2008(23): 357-358.

  12. 12. 潘英, 李宁, 倪慧, 等. 金鸡菊属植物化学成分和药理活性研究进展[J]. 现代药物与临床, 2012, (27)5: 512-518.

  13. 13. 乔海军, 杨继涛, 杨晰, 赵连彪, 李铁汉. 沙枣花挥发油化学成分的GC-MS分析[J]. 食品科学, 2011, 32(16): 233-235.

  14. 14. 张彦丽, 韩艳春, 阿依吐伦∙斯马义. GC-MS对昆仑雪菊挥发油成分的研究[J]. 新疆医科大学学报, 2010, 33(11): 1299-1300.

  15. 15. 沈维治, 邹宇晓, 刘凡, 施英, 廖森泰. 雪菊与市售菊花活性成分的比较研究[J]. 热带作物学报, 2012, 33(12): 2284-2287.

  16. 16. 姬小明, 李冰洁, 刘国顺, 于建军, 赵铭钦. 金莲花挥发油成分分析及其在卷烟加香中的应用[J]. 精细化工, 2011, 28(10): 982-986.

  17. NOTES

    *通讯作者。

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