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體，前者占總成分的43.92%，后者占總成分的29.08%。

關鍵詞：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? ? ? ?文獻標志碼： B

檸檬草（Cymbopogon citratus），又稱檸檬香茅，禾本科香茅屬植物，多年生，其生長形態為密叢型簇狀，莖葉可以提取精油[1]。檸檬草因其具有獨特的檸檬香味，不僅在調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]。已有學者對云南產檸檬草精油、海南產檸檬草精油、貴州產檸檬草精油的主要成分進行了分析，但對于廣西產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，研究結果可為廣西產新鮮檸檬草精油的開發與利用提供一定的數據參考。

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，低溫運輸，4 ℃冷藏）;色譜級甲醇（美國Sigma公司）;無水硫酸鈉（國藥集團化學試劑有限公司）。

1.2? ?設備與儀器

氣相色譜-質譜聯用儀（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=檸檬草精油質量（g）÷檸檬草全草質量（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，使用氣相色譜串聯質譜分析儀（GC-MS儀）分析其主要成分。氣相質譜條件參照楊超[7]等方法，并采用全掃描采集模式。試驗重復3次。

GC-MS數據處理：GC-MS檢測后，參照NIST2014標準質譜圖數據庫，對檸檬草精油總離子流圖中各峰色譜圖所對應的化合物在GC-MS軟件中檢索，并通過網頁搜索從而明確各化學成分的名稱。通過峰面積歸一法確定各成分相對含量，最終的相對含量數值取3次檢測結果的平均值。

2? ?結果與分析

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儀檢測精油的化學組成，檸檬草精油GC-MS總離子流見圖1，化學組成見表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? ?結論與討論

新鮮廣西產檸檬草精油成分復雜，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，難以從外觀上區分。但是在揮發油的主要成分上，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]，本試驗的結果與該描述契合。有研究表明，橙花醛與香葉醛單獨存在時對黃曲霉均有抗性，而當兩者混合后，其抗菌總活性與單體相比具有一定程度協同性[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，可進一步對單體成分進行研究開發與利用，探究各成分在單體情況或協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地、采集時間、采后貯藏方式及提取精油的方法不同有關，有待進一步比較研究。

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%。檸檬草精油成分復雜，本研究可為開發利用新鮮廣西檸檬草精油提供一定的數據參考。

參考文獻：

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

[ 2 ] 羅福利.檸檬香茅的栽培技術[J].上海蔬菜，2017（2）：74-75.

[ 3 ] 楊欣，姜子濤，李榮.天然食用香料檸檬草精油的研究進展[J].食品研究與開發，2010（8）：225-227.

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

[ 5 ] 王勇，王瑞祥，李永輝.新鮮海南檸檬草精油的GC-MS分析[J].海南醫學院學報，2012，18（9）：1203-1205.

[ 6 ] 許澤文，李環通，王綺潼，等.檸檬草精油成分分析、抑菌性及對巨峰葡萄保鮮研究[J]. 食品研究與開發，2020，41（1）：51-59.

[ 7 ] 楊超，張恕杰，劉文嵩，等.千層金精油含量和成分變化規律研究[J].天然產物研究與開發，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].廣東藥學院學報，2016，32（6）：690-694.

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