1、凯里学院本科毕业论文(或设计)学科代码: 070301 学 号:2009307022本科毕业论文(设计)题目:特色香料鱼蓼挥发油的化学成分研究学 院: 化学与材料工程学院 专 业: 化 学 班 级: 环 10 化本 1 学生姓名: 胡 梅 指导教师: 吴林冬(副教授) 2014 年 4 月 18 日凯里学院本科毕业论文(或设计)1目录目录 .I摘要 .II关键词 .IIAbstract .IIKey words. .II1 前言.12 实验材料与方法.22.1 材料.22.2 仪器和试剂.22.2.1 仪器.22.2.2 试剂.22.3 实验方法.22.3.1 鱼蓼的预处理.22.3.2 色谱
2、和质谱条件.32.3.3 鱼蓼挥发油的提取.33 实验结果与讨论.33.1 GC-MS 检测结果 .33.1.1 鱼蓼挥发油的总离子流色谱图.43.1.2 鱼蓼挥发油的化学成分(峰面积百分含量 0.1%以上) .43.2 讨论.73.2.1 挥发油主要化学成分定性分析.73.2.2 不同地方鱼蓼茎挥发油主要化学成分分析.83.3 黔东南地区鱼蓼挥发油主要化学成分的利用价值分析.94 结论.10附录.11参考文献.16致谢.17凯里学院本科毕业论文(或设计)2特色香料鱼蓼挥发油的化学成分研究胡梅摘要:采用水蒸气蒸馏法提取黔东南地区鱼蓼挥发油,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)鉴定鱼蓼挥发油的
3、化学成分。实验结果显示,鱼蓼挥发油主要成分为:肉豆蔻醛(38.48%)、石竹烯(19.55%)、癸醛(11.52%)、(+)-柏木萜烯(3.46%)、-人参烯(3.39%)、 1-癸醇(1.86%)、十一醛(1.39%)等,挥发油中含有较多的药用活性成分和香气成分,具有潜在的开发价值。关键词:鱼蓼;挥发油;化学成分;气相色谱-质谱Study on Polygonum lapathifolium Volatile Oil Chemical Constituents of a Special spices Hu Mei Abstract: Polygonum lapathifolium Volat
4、ile Oil is extracted by steam distillation method (SD) in Qiandongnan, Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) is used to identify the chemical constituents. The results show that the main chemical compounds include: Tetradecanal (38.48%), Caryophyllene (19.55%), Decanal (11.52%), (+)-Funebrene
5、 (3.46%), -Panasinsene (3.39%), 1-Decanol (1.86%), Undecanal (1.39%) etc., the volatile oil contains more active pharmaceutical ingredients and aroma components, which has potential development worth.Key words: Polygonum lapathifolium L; volatile oil; Chemical composition; GC-MS 凯里学院本科毕业论文(或设计)31 前言
6、鱼蓼为蓼科蓼属植物酸模叶蓼(Polygonum lapathifoLium L.)的全草,别名:马蓼、辣蓼草、旱苗蓼,系一年生草本,生于路边、山坡或水边湿地 1。蓼科是一个极常见的科,有 40 属、800 多种,中国有 12 属、200 多种蓼科植物,在平原、丘陵、高山乃至青藏高原,都能见到 2。酸模叶蓼性温,味辛、苦,主治疮疡肿痛、瘰疠、腹泻、痢疾、湿疹、疳积、风湿痹痛、跌打损伤、月经不调 3。酸模叶蓼是民间常用药材,可作农药,还可食用 4。李昌勤等 5从酸模叶蓼中共分离鉴定出了 19 个脂肪酸成分,占色谱峰面积的 53.53%,其中存在 13 个饱和脂肪酸,6 个不饱和脂肪酸。夏广萍研究发
7、现酸模叶蓼的粗提物具有抗补体活性 6。姚丽芳等发现酸模叶蓼具广谱抗菌作用 7。李成义对酸模叶蓼进行化学成分定性分析,发现其主要含有蒽醌类、鞣质及黄酮类化合物 8。酸模叶蓼中含有的黄酮是一类重要的生理活性物质。现代药理研究表明,中草药来源的黄酮可以有效地清除体内过剩的活性氧自由基,保护细胞和线粒体的正常结构和功能,防止脂质过氧化的发生 9。在贵州黔东南酸模叶蓼主要作为佳肴酸汤鱼中的珍贵香料,有去腥味、添味作用。酸模叶蓼具有较高的营养价值和药用功效,其植物资源在食品、香精香料和医药领域具有潜在开发利用的前景。加强酸模叶蓼挥发油化学成分的研究,对酸模叶蓼药用植物有效成分提取和开发利用有及其重要的意义
8、。随着酸模叶蓼各项研究的不断进展,任洪霞等 10 研究了 NaCl 溶液对酸模叶蓼幼苗相关生理指标的影响,结论为酸模叶蓼具备一定的抗盐能力。刘明珍等 11以酸模叶蓼带腋芽茎段作外植体进行离体培养,通过不同激素组合对外植体芽分化和生根的影响进行试验,得出了较适宜的增殖培养基。薛生国等 12采用准确度好和分辨率高、简便快捷的傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究酸模叶蓼对锰胁迫生理响应的影响。吴晓薇等 13利用水培法,研究不同质量浓度 Pb 对酸模叶蓼生理生态指标的影响,结果表明其对 Pb 具有一定的富集作用。魏金凤等 14发现酸模叶蓼提取物对 -葡萄糖苷酶活性的抑制效果很好。张伟等 15发现酸模叶
9、蓼具有良好的体外抗氧化活性,在提取物中乙酸乙酯提取物抗氧化能力最强。曹晖利用紫外分光光度法建立了酸模叶蓼中多糖、总黄酮含量的测定方法 16。卢娟和李伟研究了不同环境条件的酸模叶蓼果实红色素,得出其可耐受一定高温,pH 影响很大,应在低酸性条件下使用; H2O2 可使其褪色,V C 影响不大,Fe 3+等少数金属离子对色素有影响 17。阮传清等 18对菜地酸模叶蓼的空间分布型进行了测定,结果表明了菜地酸模叶蓼主要是环境与自身的特性共同作用的结果。汤建等 19研究了酸模叶蓼各部位的总黄酮的含量,得出其根、茎、叶、果实、全草中凯里学院本科毕业论文(或设计)4的总黄酮含量分别为:0.58%,0.76%
10、,1.80%,3.28%和 1.34%。由上可知,不同的地理环境、土壤条件、生态环境等可以对酸模叶蓼根、茎、叶、果实的生物合成过程造成影响。因此,考虑酸模叶蓼的开发利用时,要注意不同地区和不同生态环境下各部位化学成分含量的差异。在现实生活中,人们不容易区分酸模叶蓼与水蓼。它们外形相似、颜色相近,区别在于酸模叶蓼具有特殊的香气,以及果实具有光泽、微形态为不规则浅洼点 20。另外,酸模叶蓼可以直接食用而水蓼需要放入开水中焯一下才能食用,因此在食用、药用等方面需要仔细辨别。目前国内外关于酸模叶蓼挥发油的提取报道甚少,而对其同属的水蓼挥发油的提取报告甚多。不同省区产和不同提取方法的水蓼挥发油化学成分有
11、较大差异 21。经前人的研究比较可知,不同省区产的酸模叶蓼挥发油成分可能具有差异。黔东南地区未曾有人对鱼蓼即酸模叶蓼挥发油化学成分做过研究。黔东南地区鱼蓼的天然资源非常丰富,有得天独厚的自然环境适宜其的生长和培植。对此,我们用乙醚作萃取剂,采用挥发油提取装置提取法对黔东南不同地方鱼蓼挥发油进行成分提取,利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对其化学成分进行鉴定,从分析结果中确定其挥发油的主要成分。为黔东南产鱼蓼挥发油研究提供实验基础,为本地区鱼蓼植物资源的开发利用提供实验依据。2 实验材料与方法2.1 材料 黔东南地区(凯里翁义河边鱼蓼、凯里翁义田间鱼蓼、剑河革东鱼蓼) 。2.2 仪器和试剂2.
12、2.1 仪器GC-MS QP2010SE 气相色谱质谱联用仪(日本岛津),WH-300 超声波清洗机(济宁万和超声电子设备有限公司),FA2004 分析电子天平(上海良平仪表有限公司),MH-500 调温型电热套(北京科伟永兴仪器有限公司),挥发油提取仪器(定制,符合中国药典规范) ,回流冷凝管,圆底烧瓶(500 mL,1000 mL),烧杯(50 mL ,500 mL ),量筒(10 mL ,100 mL),注射器(5 mL)。2.2.2 试剂乙醚(AR),蒸馏水。2.3 实验方法凯里学院本科毕业论文(或设计)52.3.1 鱼蓼的预处理取新鲜的鱼蓼洗净并用冷风吹干其表面水分,将其叶和茎分开切
13、碎,装入烧杯中备用。2.3.2 色谱和质谱条件色谱条件:RTX-5MS 弹性石英毛细管柱(30 m 0.25 mm 0.25 m);分流比501;升温程序:50 ( 10 /min),250 (保持 3 min);载气流量 1 mL/min。质谱条件:离子源(EI ) 温度 200;接口温度 230 ;检测电压:0.9 kV;电离能量 70 eV;质量扫描范围:29800 amu ;溶剂延迟 2 min。2.3.3 鱼蓼挥发油的提取挥发油提取装置提取法:用 FA2004 分析电子天平称量已切碎的 50 g 或 100 g 鱼蓼叶或茎,放入 500 mL 或 1000 mL 的圆底烧瓶中,并加入
14、 300 mL 或 600 mL 蒸馏水用挥发油提取装置在调温型电热套中蒸馏 5h;待冷却到室温后,在 100 mL 的量筒里加入 5 mL 的乙醚、35 mL 的蒸馏水,将索氏提取器中的液体放入 23 mL 至量筒中,并用注射器(5 mL)吸入 23 mL 乙醚至索氏提取器中,最后将其逐滴滴入量筒中。静止适宜时间,使其乙醚层浓缩至 45 mL,然后用注射器(5 mL)吸其乙醚层溶液 2 mL,注入样品瓶中(编号为某地鱼蓼叶或茎,并注明日期),最后密封保存,用 GC-MS 进行检测。将乙醚注入样品瓶中(取一瓶,编号为乙醚-1)用 GC-MS 进行检测,鉴定出含有的成分,以作为上述方法检测出的物
15、质进行对比,去掉检测出与乙醚相同物质,剩下的化学成分就为挥发油提取装置提取法提取得到的挥发油成分。3 实验结果与讨论3.1 GC-MS 检测结果3.1.1 鱼蓼挥发油的总离子流图鱼蓼挥发油的总离子流色谱图,其中纵坐标表示总离子流强度,横坐标表示出峰时间。黔东南三个地方的鱼蓼茎挥发油总离子流色谱图如下(黔东南三个地方的鱼蓼叶挥发油总离子色谱图见附图):凯里学院本科毕业论文(或设计)62.5 5.0 7.5 10. 12.5 15.0 17.5 20. 2.50.51.01.52.0(x10,0,0)TIC1234567891011231415678920134256782930134356378
16、 3940图 1:剑河革东鱼蓼茎挥发油总离子流色谱图2.5 5.0 7.5 10. 12.5 15.0 17.5 20. 2.51.02.03.04.05.06.07.08.0(x1,0,0)TIC123456789101231456178192021 2图 2:凯里翁义田间鱼蓼茎挥发油总离子流色谱图2.5 5.0 7.5 10. 12.5 15.0 17.5 20. 2.50.51.01.52.02.53.0(x1,0,0)TIC12345678910231451617819 2021图 3:凯里翁义河边鱼蓼茎挥发油总离子流色谱图3.1.2 鱼蓼挥发油的化学成分(峰面积百分含量 0.1%以上
17、)黔东南三个地方的鱼蓼茎挥发油化学成分及相关数据见下表所示(黔东南三个地方的鱼蓼叶挥发油见附表)得到的化学成分及相关数据见下表所示:表 1:剑河革东鱼蓼茎挥发油的化学成分序号保留时间(min)峰面积(%) 分子式 分子量相似度(%)类别 化合物名称凯里学院本科毕业论文(或设计)71 12.941 0.11 C15H24 204 85 烯 -蒎烯2 13.04 0.15 C15H24 204 87 烯 姜烯3 14.887 0.17 C15H24 204 84 烯 -倍半水芹烯4 17.265 0.22 C15H24 204 84 烯 (Z)-石竹烯5 14.64 0.23 C15H24 204
18、 83 萘2R-(2a,4a,8a)-4a,8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)-1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氢萘6 7.631 0.25 C10H16 136 95 烯 (Z)-3,7-二甲基-1,3,6- 十八烷三烯7 16.162 0.25 C15H24O 220 77 烯 石竹素;氧化石竹烯8 17.208 0.28 C15H24 204 84 烯 1S-(1,4,7)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢化-1,4-二甲基-7-(1- 甲基乙烯基)奥9 16.08 0.33 C16H24 216 71 烷 1,2,3,4-四(1-甲基亚乙基 )环丁烷10 13.13 0.35
19、 C15H24 204 93 烯 -榄香烯11 15.717 0.38 C15H24 204 77 烯 双环5.2.0壬烷,4 -乙烯基-4,8,8 -三甲基-2 - 亚甲基12 16.555 0.38 C15H23Br 282 77 烯 8-溴-新异长叶烯 13 6.684 0.4 C8H16O 128 95 醇 ()-6-甲基-5-庚烯基 -2-醇14 14.533 0.4 C15H24 204 88 烯 -瑟林烯15 14.704 0.44 C15H24 204 84 萘 1,6-二甲基-4 异丙基-1,2,3,4,4a,7-六氢萘16 15.322 0.49 C15H24 204 89
20、 烯 3,7,11-三甲基-1,3,6,10- 十二碳 -四烯17 16.471 0.58 C20H32 272 79 烯 双环10.8.0二十碳-1(12),14,18-三烯18 17.792 0.62 C15H24 204 81 烯 罗汉柏烯19 13.711 0.66 C15H24 204 94 烯 -反式香柠檬20 16.435 0.67 C15H24 204 80 烯 (1R,4S,5S)-1,8 -二甲基-4-(1甲基乙烯基)-螺4.5癸-7 -烯21 21.436 0.68 C20H40O 296 94 醇 叶绿醇22 20.16 0.81 C15H22O2 234 90 酮 萘
21、并1,2-C呋喃-1(3H)-酮,5,5 a,6,7,8,9,9a,9b-八氢-6,6,9a-三甲基23 18.056 1.15 C15H26O 222 93 醇 1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢-2,5,5,8a-四甲基-1-萘甲醇24 14.358 1.35 C15H24 204 84 萘 1,2,3,4,4,5,6,8-八氢化-4,8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)- 萘25 11.741 1.39 C11H22O 170 96 醛 十一醛26 13.889 1.7 C15H24 204 92 烯 1-甲基-4-(1-亚甲基-5-甲基-4-己烯基)-环己烯27 11.189 1.
22、73 C10H22O 158 97 醇 1-癸醇28 15.833 1.76 C15H24 204 84 烯 香树烯29 14.956 1.8 C15H24 204 92 烯 -人参烯30 8.473 2.29 C11H24 156 97 烷 十一烷续上表凯里学院本科毕业论文(或设计)831 15.138 3.27 C15H24 204 92 烯 (+)-柏木萜烯32 14.083 6.7 C15H24 204 93 烯 -石竹烯33 10.19 11.52 C10H20O 156 97 醛 癸醛34 13.612 18.01 C15H24 204 97 烯 石竹烯35 13.21 38.48
23、 C14H28O 212 96 醛 肉豆蔻醛表 2:凯里翁义田间鱼蓼茎挥发油的化学成分序号保留时间(min )峰面积(%) 分子式 分子量相似度(%)类别 化合物名称1 14.554 0.41 C15H24 204 88 烯 -瑟林烯2 13.733 0.46 C15H24 204 95 烯 -反式香柠檬3 15.342 0.53 C15H24 204 89 烯 1-甲基-4-(1-亚甲基-5-甲基-4-己烯基)环己烯4 6.7 0.84 C8H16O 128 93 醇 ()-6-甲基-5-庚烯基 -2-醇5 14.597 0.91 C15H24 204 89 烯 巴伦西亚橘烯6 16.79
24、0.94 C15H24 204 87 烯 罗汉柏烯7 18.078 0.96 C15H26O 222 92 醇 1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢-2,5,5,8a- 四甲基-1-萘甲醇8 11.208 1.05 C10H22O 158 97 醇 1-癸醇9 11.759 1.1 C11H22O 170 96 醛 十一醛10 15.855 1.4 C15H24 204 83 烷 2-亚甲基-5 -(1 -甲基乙烯基)-8 -甲基双环5.3.0癸烷11 14.38 1.41 C15H24 204 87 萘(4AR)-1,2,3,4,4a,5,6,8a -八氢-1, 4a(1,8) -二甲基
25、- 2 -(1-甲基亚乙基)萘12 16.577 1.57 C15H23Br 282 83 烯 8-溴-新异长叶烯13 21.457 1.57 C20H40O 296 95 醇 叶绿醇14 14.979 2.66 C15H24 204 92 烯 -人参烯15 10.207 3.02 C10H20O 156 97 醛 癸醛16 14.502 3.46 C15H24 204 90 烯 (+)-柏木萜烯17 8.491 4.12 C11H24 156 97 烷 十一烷18 14.103 10.89 C15H24 204 89 烯 -石竹烯19 13.634 15.78 C15H24 204 97 烯
26、 石竹烯20 13.912 20.63 C15H24 204 92 烯 (Z)-法尼烯凯里学院本科毕业论文(或设计)921 13.23 26.29 C14H28O 212 96 醛 肉豆蔻醛表 3:凯里翁义河边鱼蓼茎挥发油的化学成分序号保留时间(min)峰面积(%) 分子式 分子量相似度(%)类别 化合物名称1 14.55 0.48 C15H24 204 86 烯 -瑟林烯2 15.337 0.56 C15H24 204 89 烯 1-甲基-4-(1-亚甲基-5-甲基-4-己烯基)环己烯3 21.455 0.7 C20H40O 296 92 醇 叶绿醇4 20.179 0.88 C15H22O
27、2 234 90 酮 萘并1,2-C呋喃-1(3H)-酮,5,5 a,6,7,8,9,9a,9b-八氢-6,6,9a-三甲基5 14.591 0.94 C15H24 204 89 烯 巴伦西亚橘烯6 11.756 1.07 C11H22O 170 95 醛 十一醛7 16.791 1.08 C15H24 204 86 烯 (+)-古芸烯8 18.075 1.42 C15H26O 222 92 醇 1,4,4a,5,6,7,8,8 a-八氢-2,5,5,8a- 四甲基-1-萘甲醇9 15.852 1.51 C15H24 204 83 烯 (+) - 喇叭烯10 20.903 1.73 C36H7
28、4 506 96 烷 三十六烷11 8.488 1.84 C11H24 156 96 烷 十一烷12 11.203 1.86 C10H22O 158 96 醇 1-癸醇13 16.572 2.02 C15H23Br 282 83 烯 8-溴-新异长叶烯14 14.375 2.24 C15H24 204 87 萘(4AR)- 1,2,3,4,4a,5,6,8a -八氢-1,4a(1,8)- 二甲基-2 -(1 -甲亚乙基)萘15 14.497 2.69 C15H24 204 88 烯 (+)-柏木萜烯16 14.974 3.39 C15H24 204 91 烯 -人参烯17 10.205 5.62 C10H20O 156 97 醛 癸醛18 14.099 10.47 C15H24 204 93 烯 (Z,Z,Z)-1,5,9,9 四- 甲基-1,4,7-环-十一(三) 烯19 13.904 12.98 C15H24 204 92 烯 (E)-法尼烯20 13.629 19.55 C15H24 204 97 烯 石竹烯21 13.222 26.97 C14H28O 212 96 醛 肉豆蔻醛3.2 讨论3.2.1 挥发油主要化学成分的定性分析用挥发油提取装置提取法提取黔东南三个地方的鱼蓼茎挥发油,经 GC-MS 测定分析得出其化学成分。续上表