吳迪迪，朱啟航，蔣加樹，胡 新，吳國琴，趙秀玲

(黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山，245021)

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鮮茶梅花揮發(fā)油化學(xué)成分的分析及清除DPPH自由基的能力

吳迪迪，朱啟航，蔣加樹，胡 新，吳國琴，趙秀玲

(黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山，245021)

為開發(fā)茶梅花在抗氧化方面的應(yīng)用，采用水蒸氣蒸餾法提取鮮茶梅花揮發(fā)油，研究其對1，1-二苯基-2-苦味?；?1，1-diphenyl-2-picrylhydrszyl,DPPH)自由基的清除作用。從鮮茶梅花揮發(fā)油中共鑒定出39種化合物，占揮發(fā)油總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.917 25，主要成分為丁香酚(在茶梅花揮發(fā)油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.344 88，下同以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))、二十烷(0.119 09)、二十四烷(0.078 82)、棕櫚酸(0.076 54)、芳樟醇(0.054 30)。揮發(fā)油對DPPH自由基具有明顯的清除作用，樣品量與清除率間呈量效關(guān)系。

茶梅花；揮發(fā)油；水蒸氣蒸餾；氣相色譜質(zhì)譜；DPPH自由基

植物揮發(fā)油是天然植物和香料的精華，是一類相對分子質(zhì)量較小的植物次生代謝產(chǎn)物，蘊(yùn)含于植物香料體內(nèi)，廣泛應(yīng)用于制藥、香料、香精、化妝品及食品工業(yè)中。揮發(fā)油是復(fù)雜的混合物，其主要成分為萜類化合物(單萜和倍半萜)、脂肪族化合物、芳香族化合物及含硫含氮化合物等。通常揮發(fā)油具有很強(qiáng)的藥理活性。如柴胡揮發(fā)油具有很好的退燒作用，薄荷油有清涼、消炎作用，大蒜油可治療支氣管炎、肺炎和霉菌感染，生姜油有解熱、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜作用，川芎油具有擴(kuò)張腦血管作用等等[1]。因此，近年來，植物揮發(fā)油的化學(xué)分析及揮發(fā)油的功能特性越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。茶梅(CamelliaSasanquaThunb)，山茶科，山茶屬常綠灌木，是少有的開花植物，是觀花、賞葉俱佳的著名花灌木。茶梅花瓣中富含蛋白質(zhì)、脂類化合物及多糖類物質(zhì)[2]。目前對茶梅的研究主要集中在茶梅品種資源的收集保存、鑒定評價及種質(zhì)創(chuàng)新[3]，茶梅花瓣RNA的提取[4]、茶梅的繁殖、栽培和園林應(yīng)用[5]以及其光合作用[6]等方面的研究。而對鮮茶梅花瓣揮發(fā)油的化學(xué)成分及其活性的研究尚未見相關(guān)報(bào)道。本研究采用水蒸汽蒸餾法提取鮮茶梅花瓣中揮發(fā)油，并通過氣相色譜—質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)聯(lián)用方法對鮮茶梅花揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行分析，并研究該揮發(fā)油清除DPPH自由基的能力，以期為茶梅的綜合開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

樣品采自安徽黃山學(xué)院校內(nèi)，由黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院潘健博士鑒定為Camelliasasanqua的花。

揮發(fā)油提取器，UV754N紫外可見分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn))，Agilent HP7890-5975C氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Agilent公司生產(chǎn))。

1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH)(美國sigma公司生產(chǎn))，無水乙醇，無水硫酸鈉等試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 揮發(fā)油的提取 根據(jù)中華人民共和國藥典(2010年版)中的標(biāo)準(zhǔn)方法提取揮發(fā)油[7]，具體如下：采摘新鮮茶梅花朵，除去枯黃及壞死部分，清洗，瀝水，摘下葉切除花柄，將茶梅花用研缽研磨后移入揮發(fā)油提取器中，用水蒸汽蒸餾法蒸餾6 h，得到具有濃郁香味無色透明油狀物，無水硫酸鈉干燥后用于GC-MS分析。取部分揮發(fā)油用丙酮稀釋至體積分?jǐn)?shù)20%，用于測定清除DPPH自由基的能力。

1.2.2 揮發(fā)油的GC-MS分析 GC條件：采用HP-5MS彈性石英毛細(xì)管柱(0.25 μm，30 m×0.25

mm)；載氣為高純氮?dú)猓w積流量為1.0 mL/min，分流比為40∶1；進(jìn)樣口溫度為280 ℃；進(jìn)樣量0.5 μL，色譜柱初始溫度為60 ℃，以5 ℃/min升至270 ℃，保持10 min。

MS條件：離子源為電子轟擊(EI)，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，電子能量70 eV，掃描質(zhì)量數(shù)范圍m/z35～450，采用NIST08標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行檢索。

1.2.3 揮發(fā)油對DPPH自由基的清除能力 茶梅花揮發(fā)油清除DPPH能力的測定參照鄭立輝[8]等人的方法加以改進(jìn)。取40，80，120，160，200,240 μL體積分?jǐn)?shù)為0.20的揮發(fā)油置于6只試管，樣品體積少于100 μL的試管，以丙酮補(bǔ)至240 μL。各試管均加入2.5 mL，75 μmol/L的DPPH無水乙醇溶液中，室溫下放置30 min后，于515 nm波長處測定溶液的吸光度。由下式計(jì)算DPPH自由基清除率：

式中：A0為515 nm波長處DPPH的無水乙醇溶液吸光度；A為515 nm波長處清除30 min后混合液的吸光度；Ab為515 nm波長處樣品本身的吸光度(不加DPPH)。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮茶梅花揮發(fā)油的GC-MS分析

提取到的茶梅精油是無色透明油狀液體,產(chǎn)率為0.49%。其GC-MS全離子流分析如圖1所示。

圖1 鮮茶梅花精油的GC-MS總離子圖

按設(shè)定的GC-MS條件分析茶梅花揮發(fā)油，鑒定匹配度高于80%的化學(xué)成分，根據(jù)計(jì)算機(jī)N2ST08標(biāo)準(zhǔn)庫檢索，并用面積歸一化法計(jì)算各組分的相對含量，具體分析結(jié)果見表1。

鮮茶梅花揮發(fā)油共檢測出了52種成分，并鑒定了占揮發(fā)油質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.917 25的39種成分。由表1可知，鮮茶梅花揮發(fā)油所鑒定的39種成分中酚類化合物(3種)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.348 53，為揮發(fā)油的主要成分，還有烷烴(9種)、無機(jī)酸(4種)、雜環(huán)化合物(8種)、醇(5種)酮(1種)、醛(2種)、酯(3種)，它們的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.242 22，0.109 62，0.101 07，0.063 49，0.257 20，0.022 40，0.004 20。揮發(fā)油中質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高成分有丁香酚0.344 88，二十烷0.119 09，二十四烷0.078 82，棕櫚酸0.076 54，芳樟醇0.054 30， 3-羥基-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫吡喃0.043 63， 6,10,14-三甲基-十五烷-2-酮0.037 76，苯乙酮0.025 72。

2.2 鮮茶梅花揮發(fā)油對DPPH自由基的清除能力

一些植物精油或者萃取物具有抗氧化作用對DPPH自由基的清除作用[9，10]。水蒸汽蒸餾法提取的鮮茶梅花揮發(fā)油對DPPH自由基具有明顯的清除作用(圖2)。當(dāng)揮發(fā)油體積數(shù)為40 μL時，清除率為57.02%；揮發(fā)油體積數(shù)低于80 μL時，最大清除率為76.56%，隨著揮發(fā)油體積數(shù)增多，清除率顯著增大；當(dāng)揮發(fā)油體積數(shù)大于80 μL時，揮發(fā)油對DPPH自由基的清除作用的增加明顯降低；在80～240 μL揮發(fā)油對DPPH自由基的清除率由76.56%增加到83.45%，揮發(fā)油對DPPH自由基的清除率增加幅度非常低。

由于鮮茶梅花揮發(fā)油組成復(fù)雜，為酮、醛、醇、酚、無機(jī)酸等具有各種官能團(tuán)的各種化合物組成，凡可以與DPPH自由基的單電子配對而使其吸收逐漸消失的物質(zhì)，均可使溶液褪色，所以，鮮茶梅花揮發(fā)油清除DPPH自由基的活性應(yīng)該是揮發(fā)油中各組分清除活性的綜合協(xié)同作用。

表1 鮮茶梅花揮發(fā)油化學(xué)成分

圖2 鮮茶梅花揮發(fā)油對DPPH清除作用

3 結(jié)論與討論

從鮮茶梅花揮發(fā)油中鑒定了39種成分，在揮發(fā)油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.830 2，以非萜類化合物為主；丁香酚、二十烷、二十四烷、棕櫚酸、芳樟醇、3-羥基-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫吡喃、6,10,14-三甲基-十五烷-2-酮、苯乙酮為其主要成分，在揮發(fā)油中的總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.726 4。丁香酚是GB2760-96規(guī)定為允許使用的食用香料[11]。丁香酚用于調(diào)配乙香石竹花香、康乃馨型香精，在化妝、皂用、食用等香精的調(diào)和中均有使用，此外丁香酚具有防腐作用和很強(qiáng)的殺菌力[11]。棕櫚酸用于制蠟燭、肥皂、金屬皂、潤滑脂、合成洗滌劑、軟化劑等。芳樟醇在芳樟葉油、芳樟油、伽羅木油、玫瑰木油、芝荌子油、白蘭葉油等植物中含量較高，芳樟醇常用于合成香精、香料行業(yè)，同時也是合成異植物醇、VE、VK的原料；芳樟醇具有抗菌作用、催化作用、鎮(zhèn)靜作用，還可作除臭劑、殺蟲劑、抗齲齒劑等[12]。苯乙酮用于皂用香精和煙草香精中。因此，茶梅花揮發(fā)油可用作食用香料，或作天然香精、香料的原料，揮發(fā)油中活性成分和致香成分含量高，便于今后的開發(fā)利用。

徐文暉等[13]用水蒸氣蒸餾法提取陰干的茶梅花粉的揮發(fā)油，氣相色譜質(zhì)譜法測定揮發(fā)油的化學(xué)成分。結(jié)果共鑒定出全部陰干茶梅花揮發(fā)油的 19個化學(xué)成分，陰干的茶梅花粉揮發(fā)油的化學(xué)成分包含有有機(jī)酸、烷烴、萜類及其含氧衍生物，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的成分是十六烷酸(0.251 54)、正二十七烷(0.223 10)、正二十五烷(0.196 12)、正二十九烷(0.096 71)、丁香酚(0.040 49)、二十四烷(0.017 36)?？梢娫邗r、干茶梅花揮發(fā)油中含量較高的成分中均含有棕櫚酸(十六烷酸)、丁香酚、二十四烷，這3種成分在鮮茶梅花揮發(fā)油中質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是0.076 54，0.344 88，0.078 82，在陰干茶梅花粉揮發(fā)油中含量分別是0.251 54，0.040 49，0.017 36。

采用分光光度法測定了鮮茶梅揮發(fā)油的抗氧化能力，當(dāng)揮發(fā)油體積數(shù)低于80 μL(這時的清除率為76.56%)，揮發(fā)油清除DPPH自由基的能力隨體積的增加迅速增強(qiáng)，當(dāng)體積數(shù)為80～240 μL時，揮發(fā)油的清除能力的增幅隨體積的增加微乎其微，這一范圍內(nèi)，揮發(fā)油體積數(shù)增加了200%，而清除率增加了8.99%。可以認(rèn)為當(dāng)揮發(fā)油體積數(shù)為80 μL，最大清除率為76.56%。鮮茶梅花揮發(fā)油作為天然抗氧化劑使用，但對鮮茶梅花揮發(fā)油清除自由基的主要作用、成分及相關(guān)機(jī)制還需深入研究。

[1] 王顯著，黃華，劉星，等.含硅酸鋁鎂和揮發(fā)油的組分物[P/OL].(2013-10-10)[2014-08-17].Http://www.ggsgg.com/patent/201310/618259.shtml.

[2] 張玉賓，劉剛，周湘萍，等.中國觀賞類山茶FTIR分類研究[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2009，26(3)：550-555.

[3] 林田，李天菲，楊華，等.茶梅品種資源的收集保存，鑒定評價及種質(zhì)創(chuàng)新[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2012，13(2)：207-211.

[4] 吳田，藍(lán)增全.茶梅花瓣總RNA提取方法的比較和分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29(28)：129-133.

[5] 莫昭展，梁海清.茶梅的繁殖及其在園林綠化中的應(yīng)用[J].廣西林業(yè)科學(xué)，2002，31(1)：39-40.

[6] 楊曉盆，楊偉紅，郭晉平.溫室盆栽茶梅光合特性研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23(5)：139-142.

[7] 國家藥典委員會. 中國藥典:一部附錄[S].2010年版．北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010：36.

[8] 鄭立輝，王鵬君，李偉，等.白芷精油成分分析及清除DPPH自由基活性[J].食品科學(xué)，2014，35(14)：180-183.

[9] Serbetci T,Pzsoy N,Demirci B,et al.Chemical composition of the essential oil and antioxidant activity of methanolic extracts from fruits and flowers of Hypericum Lydium Boiss[J].Industrial crops and products, 2012, 36(1):599-606.

[10] Lee W C,Mahmud R,Pillai S,et al.Antioxidant activities of essential oil of psidium guajaval Leaves[J].APCBEE procedia,2012(2):86-91.

[11] 丁香酚.國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息中心[EB/OL].(2013-10-10)[2014-08-17].http://gbw-china.com/d＿7822.htm.

[12] 芳樟醇.39健康網(wǎng)[EB/OL].(2013-10-10)[2014-08-17].http://baike.39.net/3000-3200-3203-19/.

[13] 徐文暉，梁倩.茶梅花揮發(fā)油化學(xué)成分研究[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2012,18(10):89-91.

(責(zé)任編輯：朱寶昌，楊靜)

Absreact:The scavenging effect of the essential oil from petals of camellia sasanqua as a potential antioxidant on 1,1-diphengl-2-picrylhy drazy(DPPH) radical was evaluated. Thirty-nine compounds, which occupied 0.917 25 of the mass fraction of total constituents, were identified from the essential oil. The major constituents were eugenol(the mass fraction of volatile oil from flower of Camellia Sasanqua Thunb were 0.344 88,the same below), eicosane(0.119 09), tetraeosane(0.078 82), palmitic acid(0.076 54) and linalool(0.054 30).The essential oil exhibited significant scavenging capacities against DPPH·in a concentration-dependent manner.

Chemical Composition of Essention Oil from Fresh Camellia Sasanqua and Its DPPH Radical Scavenging Effect

WU Di-di,ZHU Qi-hang,JIANG Jia-shu,HU Xin,WU Guo-qing, ZHAO Xiu-ling

(College of Life and Environment Science, Huangshan University, Huangshan Anhui, 245021, China)

camellia sasanqua; essential oil;steam distillation;DPPH radical;gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2015.01.013

吳迪迪(1992-)，男，黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院學(xué)生，主要研究方向：食品功能性質(zhì)。

2014-10-13; 修改稿收到日期: 2015-03-24

TS201.2

A

1672-7983(2015)01-0065-05