謝 洋,隋 新,李 鵬,付 東,楊 帆,黃 波,張曉臣
(黑龍江省科學院 高技術研究院,黑龍江 哈爾濱 150068)
杜香(Ledum palustr L.)是杜鵑花科杜香屬常綠灌木,植株內含有豐富的次生代謝產物[1]。在古籍中記載,杜香具有抗氧化、消炎和抑制腫瘤的作用[2]。杜香還是一種重要的香料植物,富含揮發(fā)油成分。在我國,自20世紀70年代對杜香的精油進行了研究與開發(fā)。根據(jù)多來年的研究結果來看杜香揮發(fā)油具有抗菌消炎、止咳、祛痰、抗氧化、殺蟲、戒毒及促透皮吸收的作用,而揮發(fā)油中所含化學物質的成分組成及含量與其生長環(huán)境、采收時間、營養(yǎng)器官有很大的關系[3]。因此,本文就近年來杜香揮發(fā)油的研究現(xiàn)狀、主要活性成分進行綜述和分析,并對其發(fā)展方向進行了展望。
我國對杜香揮發(fā)油的研究始于20世紀70年代,多采用水蒸汽蒸餾法提取。隨著科技的發(fā)展,研究者們又利用超聲波提取法、超臨界萃取法等新的方法提取杜香揮發(fā)油。
趙子峰等[4]采用正交實驗法優(yōu)化了超臨界萃取條件,發(fā)現(xiàn)萃取壓力20MPa、萃取溫度35℃、CO2流量為60kg·h-1時,提取率可達1.4%。高巖等[5]研究了水蒸汽蒸餾法提取的杜香精油的化學成分,并推測其主要成分的質譜裂解規(guī)律。愛沙尼亞的Tatjana等[6]采用微量測定法分析了精油的主要成分,其中含量最高的是月桂烯、松油醇、喇叭茶醇。Sameh等[7]采用超臨界萃取法提取了杜香精油,發(fā)現(xiàn)杜香精油具有抗炎活性,且效果能達到吡羅昔康的70%,酪洛芬的55%。趙振東等[8]研究了水蒸汽蒸餾法得到的杜香精油成分,并對精油進行了初步的分離,分離后可以得到含量較高的檜烯和對傘花烴,未能較好的分離桃金娘烯醛和4-松油醇。尤莉艷等[9]采用超聲波法從杜香中提取了揮發(fā)油,得到的最佳提取工藝為50%乙醇為溶劑,提取溫度75℃,提取時間15min,料液比1∶25,在此條件下?lián)]發(fā)油得率為8.49%。于開源等[10]采用復合溶劑及萃取法直接提取杜香揮發(fā)油,在水、乙醇復合比為3∶2,浸提溫度為20℃,提取時間1.5h,料液比為1∶10,石油醚萃取溶劑量為1∶1.2 時,揮發(fā)油得率為 24mg·g-1。莊艷茹等[11]采用水熱法得取揮發(fā)油,研究發(fā)現(xiàn)回流時間4h,料液比為1∶19 時,揮發(fā)油得率為 35.77mg·g-1。丁輕針[12]分別采用了同時蒸餾萃取法、乙醇加熱回流法制備了杜香揮發(fā)油,并對揮發(fā)油的抗氧化、抗菌活性進行了研究,結果發(fā)現(xiàn)兩種方法提取的揮發(fā)油均表現(xiàn)出一定的抗氧化活性,并且具有一定的廣譜抗菌性。
從研究情況來看,國內對于杜香揮發(fā)油的研究主要停留在提取工藝的優(yōu)化及成分鑒定上,對于揮發(fā)油的分離、活性及應用研究較少。
許多研究者對杜香的揮發(fā)油成分進行了分析,我國對杜香揮發(fā)油主要成分的研究結果見表1。
從表1中可以看出,不同研究得到的杜香揮發(fā)油的主要成分差異較大,一方面由于揮發(fā)油含量與提取方法、產地、生長年齡、采收季節(jié)有關,另一方面也由于氣相色譜質譜技術的發(fā)展,譜庫功能的健全所以對揮發(fā)油的定性更加準確。但目前國內對于杜香揮發(fā)油的定性大多采用譜庫檢索,很少采用正構烷烴保留指數(shù)(RI)[18]這種比較準確的定性方法。
表1 我國對杜香揮發(fā)油主要成分的研究Tab.1 Major constituents of Ledum palustr L.essential oils in China
目前,植物來源的功能性成分研究已成為研究的熱點,人們試圖從各種植物中尋找活性化合物,來滿足呈不斷上升趨勢的治療各種疾病等方面的需要。杜香揮發(fā)油含有多種活性成分,其中,桃金娘烯醛是一種重要的有機合成中間體,可再合成其它更有價值的化學品,如香精及香料等。對傘花烴也是一種重要的有機合成中間體,具有廣泛的用途。它可以直接用于口香糖、軟飲料、糖果及調味料等食品中作為調味劑,或用于調配日化用品香精,或制成鎮(zhèn)咳、祛痰類藥物,還可以合成對甲酚及其下游系列產品??蒈┛梢宰鳛橐环N用于糕點、烹飪的食用香精,還具有一定的抑菌作用。4-萜烯醇又叫4-松油醇、4-松油烯醇,具有辛香、木香和百合香氣,可用作食品香料或日化香精,同時,它也具有驅蟲和殺蟲的作用??蒈肌ⅵ?松油烯、α-側柏醛等均屬于香料,分別具有辛香、柑橘香及花草香,可用于香精香料中。
目前,國內對于杜香揮發(fā)油研究大多集中在提取及成分分析上,對于杜香揮發(fā)油中活性物質的分離純化研究較少,不能夠快速、高純度地分離出功能活性成分,一些現(xiàn)代分離技術如分子蒸餾等可以嘗試用于揮發(fā)油中高含量活性成分的分離;杜香揮發(fā)油中令人不愉快的氣味制約著杜香揮發(fā)油的應用,如何能低成本、高效率的去除異味成分,加快杜香揮發(fā)油在日化香料上的應用;對杜香揮發(fā)油的深加工研究較少,亟待高值化的開發(fā)研究,使其經濟效益最大化。
加強對杜香揮發(fā)油的研究,不僅有助于提高杜香揮發(fā)油的研究水平,還可以帶動相關的藥品、食品、保健品、化妝品行業(yè),提高林下資源的利用率,從而帶動相關地區(qū)經濟發(fā)展,提高農戶收入。