1,8-桉葉素型互葉白千層揮發性成分提取與分析

陳海燕，李桂珍，秦榮秀，梁忠云

（廣西壯族自治區林業科學研究院 廣西特色經濟林培育與利用重點實驗室，廣西南寧 530002）

互葉白千層（Melaleuca alternifolia）為桃金娘科（Myrlaceaca）白千層屬常綠灌木至小喬木，原產于澳大利亞東部的昆士蘭州和新南威爾士北部。二十世紀九十年代初，引入我國，目前在廣東、廣西和福建等地大面積種植[1-3]。研究發現，互葉白千層的枝葉經水蒸汽蒸餾得到的精油，因其主成分不同可分為6 種生化類型[4]，其中研究和應用較多的是4-松油醇型白千層油和1,8-桉葉素型白千層油。4-松油醇型白千層油的化學成分和應用已有報道[5-12]，1,8-桉葉素型互葉白千層油的主成分及應用雖已有研究[2]，但其全成分未見報道。1,8-桉葉素是一種重要的醫用原料，能干擾細胞內脂質和促進藥物滲透，可以通過血腦屏障，對腦中的受體和酶產生直接作用[13]。梁忠云等[12]的研究表明，1,8-桉葉素型互葉白千層是一種極具開發價值的1,8-桉葉素來源。本研究對1,8-桉葉素型互葉白千層的揮發性成分進行提取，采用氣相色譜-質譜聯用技術（GCMS）對其進行定性分析，并采用峰面積歸一化法進行定量分析，旨在為1,8-桉葉素型互葉白千層的開發與利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料采自2001年4月種植于廣西壯族自治區林業科學研究院生活區的1,8-桉葉素型互葉白千層植株。2019年6月采摘直徑小于3 mm 的枝和葉，運回實驗室。

試驗所用儀器及主要試劑為BRUKER TQ456氣質聯用儀、Aglient 7890A氣相色譜儀、揮發油測定器、乙醚（分析純）和無水硫酸鈉（分析純）。

1.2 揮發性成分的提取

參照《中華人民共和國藥典》中揮發油測定法中的水蒸汽蒸餾法[2]測定枝葉得油率。將采集的枝葉切成1 ～2 cm 長度的小段，裝入5 000 mL 圓底燒瓶中，裝上揮發油測定器和冷凝管，蒸餾到揮發油油層不再增加時，停止加熱，冷卻至室溫，分離出精油（油相）。

取分離出油相的餾出水，用60、40 和40 mL 乙醚萃取3 次，合并溶劑層，用無水硫酸鈉干燥過濾，揮干乙醚，得到水相中的揮發物。

1.3 成分分析

利用氣-質聯用N1ST 標準譜庫檢索及人工解析進行定性分析，參照文獻[13-15]確定主要的化學成分，對部分單萜化合物采用氣相相對保留時間進行驗證，采用氣相色譜法進行定量分析，用峰面積歸一化法計算各組分的相對含量。

利用BRUKER TQ456 氣質聯用儀進行GC-MS定性分析，條件為色譜柱：彈性石英毛細管柱BR-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為高純氦氣，進樣口230 ℃，柱溫250 ℃，分流比1∶50；程序升溫為70 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min；進樣口250 ℃；質譜條件為EI離子源，電離電壓70 ev，掃描范圍45 ～350 amu，全掃描方式；進樣量1.0 μL（1%乙醇溶液）。

利用Aglient 7890A 氣相色譜儀進行GC 定量分析，條件為彈性石英毛細管柱BR-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為氮氣；程序升溫為70 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，停留1 min，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min；進樣口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50；進樣量0.3 μL。

2 結果與分析

2.1 1,8-桉葉素型互葉白千層得油率

油相部分的得油率為2.66%，水相部分的得油率為0.010 1%。增加對水溶性揮發性成分的提取，得油率提高0.38%，餾出水中溶解的精油極少。

2.2 1,8-桉葉素型互葉白千層油相和水相揮發性成分的總離子流圖

油相揮發性成分的總離子流圖見圖1，水相揮發性成分的總離子流圖見圖2。

圖1 油相中揮發性成分的總離子流圖Fig.1 Total ion flow diagram of volatile components in oil fraction

圖2 水相中揮發性成分的總離子流圖Fig.1 Total ion flow diagram of volatile components in water-siluble fraction

2.3 1,8-桉葉素型互葉白千層揮發性成分及含量

共確定了39個組分，并用峰面積歸一化法確定其相對含量（表1）。油相中確定了26 個組分，主要為單萜類和倍半萜類化合物，已鑒定成分占油相總量的98.301%；包含單萜烯11 個、單萜醇5 個和倍半萜烯10 個，分別占油相總量的16.907%、79.802%和2.402%；含量大于1% 的成分有1,8-桉葉素（68.290%）、α-松油醇（9.980%）、苧烯（8.469%）、α-蒎烯（3.529%）、月桂 烯（1.946%）和4-松油 醇（1.416%）。水相中確定了23個組分，已鑒定成分占水相總量的97.205%，多為醇類和含氧化合物；包含低碳醇酸4個、單萜氧化物12個和倍半萜烯7個，分別占水相總量的13.682%、82.819%和0.704%；含量大于1%的成分有1,8-桉葉素（45.363%）、α-松油醇（33.392%）、對二氧己環-2,3-二醇（13.465%）和4-松油醇（3.225%）。油相和水相中相同的組分有10個，其中3個主要的共同組分為1,8-桉葉素、α-松油醇和4-松油醇，其總含量在油相和水相中分別占79.69%和81.98%。

表1 主要化學成分及含量Tab.1 Main compounds and contents

續表1 Continued

3 結論與討論

采用水蒸氣蒸餾法從1,8-桉葉素型互葉白千層枝葉中提取揮發油，用乙醚提取餾出水中的揮發性成分，采用GC-MS和峰面積歸一化法對二者的成分及含量進行分析。結果顯示，油相和水相中相同的組分有10 個，其中3 個主要的共同組分為1,8-桉葉素、α-松油醇和4-松油醇，其總含量在油相和水相中分別占79.69%和81.98%。1,8-桉葉素型互葉白千層揮發油中有多種活性成分。1,8-桉葉素具有抗菌、抗炎、抗氧化、鎮痛和解痙等作用，可防治感冒、流感、其他呼吸道感染、鼻炎和鼻竇炎等，也是腫瘤壞死因子（TNF）-a 和白細胞介素（IL）-1b 等促炎因子的強抑制劑[14]；α-松油醇具有抗菌、抗痙攣和抗炎的作用[15]；苧烯能有效抑制黑曲霉、枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌等食物腐敗菌的生長[16]；α-蒎烯的藥理作用主要為抗腫瘤、抗真菌、抗過敏及改善潰瘍，具有抗焦慮藥物活性，還有抗氧化和驅避昆蟲等作用[17]。本研究提取的揮發性成分中，1,8-桉葉素、α-松油醇、苧烯和α-蒎烯的含量均較高，也富含可作為香料使用的化學成分，可作為醫用和香料用油。

本研究測定的精油中，γ-松油烯含量為0.387，4-松油醇含量為1.416%，這兩個成分的含量不在DB45/T 889-2012[18]規定的特征組分范圍內（γ-松油烯含量1% ～20%，4-松油醇含量大于2%），主要原因是加工前未能將桉葉素型和桉葉素-松油醇型互葉白千層區分，導致精油質量差異較大，這與梁忠云等[12]的研究結果一致。

1,8-桉葉素是一種重要的醫用原料，其天然品主要來源于桉葉油（主要是藍桉油，含量65 % ～80%）[19]，樟油（芳樟油和雜樟油，含量5%～15%）[20]和油樟葉油（桉葉素型樟葉油，含量50%～60%）[21]。本研究測定的1,8-桉葉素互葉白千層揮發油中油相的得油率為2.66%，精油中1,8-桉葉素的含量為68.29%，可與藍桉原油相媲美，是值得開發的互葉白千層品種之一，有望成為天然1,8-桉葉素新的來源，其含量比已有文獻報道的桉葉素型白千層建議初選的優株高[12]。結合得油率和1,8-桉葉素含量，可在采樣的植株中選擇優株作為繁殖材料，培育優良的白千層品種。