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3种百里香精油成分的GC-MS分析

陈品品 蔡锦铃 马晓娟 蓝波妙 吴辉煌 庄卫东

陈品品, 蔡锦铃, 马晓娟, 蓝波妙, 吴辉煌, 庄卫东. 3种百里香精油成分的GC-MS分析[J]. 热带生物学报, 2020, 11(4): 470-478. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
引用本文: 陈品品, 蔡锦铃, 马晓娟, 蓝波妙, 吴辉煌, 庄卫东. 3种百里香精油成分的GC-MS分析[J]. 热带生物学报, 2020, 11(4): 470-478. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
CHEN Pinpin, CAI Jinling, MA Xiaojuan, LAN Bomiao, WU Huihuang, ZHUANG Weidong. GC-MS Analysis of Components of Essential Oil from Three Thymus Species[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(4): 470-478. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
Citation: CHEN Pinpin, CAI Jinling, MA Xiaojuan, LAN Bomiao, WU Huihuang, ZHUANG Weidong. GC-MS Analysis of Components of Essential Oil from Three Thymus Species[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(4): 470-478. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010

3种百里香精油成分的GC-MS分析

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
基金项目: 泉州市科技计划项目(2018N054);泉州市科技计划项目(2018N053)
详细信息
    第一作者:

    陈品品(1983−),女,助理研究员,硕士. 研究方向:芳香植物精油成分分析与利用. E-mail:chenpinpin2004@163.com

    通信作者:

    庄卫东(1968−),男,高级农艺师. 研究方向:植物引种和栽培. E-mail:zwd630@qq.com

  • 中图分类号: Q 946

GC-MS Analysis of Components of Essential Oil from Three Thymus Species

  • 摘要: 采用水蒸气蒸馏法和气相色谱−质谱联用技术(GC-MS),比较原生百里香(Thymus vulgaris)、柠檬金边百里香(Thymus citriodorus)和阔叶百里香(Thymus serpyllum)茎叶精油的含油率、化学组成及其相对含量的差异。结果表明:3种百里香的精油含油率介于1.50~4.82 mL·kg−1之间,其中,以阔叶百里香的精油含油率最高。在这3种精油中,共鉴定出59种化合物,其中,23种萜烯类,13种醇类,7种酯类,4种酚类,3种酮类,5种烷烃类,2种醚类,2种醛类。在原生百里香和阔叶百里香的精油中,分别鉴定出34种和35种化合物,其中,百里香酚相对质量分数最高(37.45%和40.17%),归类为百里香酚型;柠檬金边百里香精油含有29种化合物,其中,顺式香叶醇相对质量分数最高(36.01%),归类为香叶醇型,具有浓郁的柠檬香气。不同种百里香精油成分种类和含量存在明显差异,本研究可为泉州地区百里香的开发利用提供依据。
  • 图  3  阔叶百里香精油GC-MS总离子流图

    Fig.  3  Total ion current chromatogram of essential oil from Thymus pulegioides

    图  2  柠檬金边百里香精油GC-MS总离子流图

    Fig.  2  Total ion current chromatogram of essential oil from Thymus citriodorus

    表  1  3种百里香茎叶的精油含量

    Table  1  The content of essential oil from three Thymus species

    百里香
    Thymus species
    含油率/(mL·kg−1
    Content of essential oil
    阔叶百里香 Thymus pulegioides 4.82a
    柠檬金边百里香 Thymus citriodorus 1.50b
    原生百里香 Thymus vulgaris 3.63c
      注:不同字母表示差异显著(P<0.05)。
      Note: Different superscript low-case letters indicated significant differences at P<0.05 level.
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    表  2  3种百里香精油成分类别及其相对含量

    Table  2  Comparative analysis of categories and contents of volatile aromatic components of 3 different Thymus species

    种类
    Compound
    化合物数量/种
    Number of compounds
    相对质量分数/% Relative content
    原生百里香
    Thymus vulgaris
    柠檬金边百里香
    Thymus citriodorus
    阔叶百里香
    Thymus pulegioides
    萜烯类 Terpenes 23 20.50 3.04 14.88
    醇类 Alcohols 13 7.95 55.22 9.04
    酯类 Esters 7 1.19 3.26 0.23
    酚类 Phenols 4 38.25 2.06 42.29
    酮类 Ketones 3 2.54 0.55
    烷烃类 Alkanes 5 5.26 5.23 12.08
    醚类 Ethers 2 16.67 14.67
    醛类 Aldehydes 2 19.15
    合计 Total 59 92.36 88.51 93.19
      注:“ − ”表示未检出。
      Note: “ − ” represented non-detected.
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    表  3  3种百里香精油化学成分及其相对含量

    Table  3  Volatile chemical compositions and relative content of essential oil from 3 Thymus species

    编号
    No.
    保留时间/min
    Retention Time
    化合物
    Compound
    相对质量分数/% Relative content
    原生百里香
    Thymus
    vulgaris
    柠檬金边百里香
    Thymus
    citriodorus
    阔叶百里香
    Thymus
    pulegioides
    1 4.746 α−侧柏烯 3-Thujene 0.75 0.62
    2 4.917 3−蒈烯 3-Carene 0.86 0.49
    3 5.270 羟基−2−戊烯酸乙酯 2-Pentenoic acid,
    3-hydroxy-, ethyl ester
    1.19 0.04 0.23
    4 5.876 桧烯 Sabinene 0.20 0.12
    5 5.989 1−辛烯−3−醇 1-Octen-3-ol 0.94
    6 6.342 (−)−β−蒎烯 (−)-β-Pinene 0.73 0.02 0.64
    7 6.443 辛醇 3-Octanol 0.15 0.16
    8 6.803 水芹烯 α-Phellandrene 0.17 0.14
    9 7.011 β−松油醇 β-terpinene 0.09 0.06
    10 7.232 (+)−4−蒈烯 (+)-4-Carene 1.29 0.92
    11 7.560 邻伞花烃 o-Cymene 4.58 0.17 7.37
    12 7.692 (+)−柠檬烯 D-Limonene 0.49 0.03 0.29
    13 7.793 桉叶醇 Eucalyptol 0.50 1.43
    14 8.462 β−罗勒烯 β-Ocimene 0.05
    15 9.017 γ−松油烯 γ-Terpinene 5.15 0.12 6.82
    16 9.333 水合桧烯 sabinene hydrate 0.41 0.96
    17 10.948 顺式水合桧烯 trans-Sabinene hydrate 0.13 0.16
    18 11.074 芳樟醇 Linalool 0.31 0.83 2.56
    19 13.884 左旋樟脑 L-Camphor 1.54
    20 14.121 樟脑 (+)-2-Bornanone 1.00
    21 14.367 1−(1−乙基−2,3−二甲基−环戊−2−烯基)−乙酮 1-(1-Ethyl-2,3-dimethyl-cyclopent-2-enyl)-ethanone 0.55
    22 15.667 右旋龙脑 (-)-Borneol 5.69 2.37 1.87
    23 16.563 4−松油烯醇 Terpinen-4-ol 1.58 1.68
    24 17.256 异柠檬醛 isocitral 0.26
    25 17.742 α−松油醇 L-α-Terpineol 0.20 0.41
    26 22.638 百里酚甲醚thymol methyl ether 11.56 9.61
    27 23.508 异百里酚甲醚 Isothymol methyl ether 5.11 5.06
    28 25.401 香叶醇 Geraniol 14.37
    29 26.530 顺式香叶醇 cis-Geraniol 36.01
    30 27.325 柠檬醛 Citral 18.89
    31 30.152 百里香酚 Thymol 37.45 2.06 40.17
    32 30.530 4−异丙基−3−甲酚 3-Methyl-4-isopropylphenol 0.50
    33 30.581 香芹酚 carvacrol 2.03
    34 32.934 3,7−二甲基−2,6−辛二烯酸甲酯2,6-Octadienoic acid, 3,7-dimethyl-, methyl ester 0.18
    35 35.665 5−甲基−2−(1−甲基乙基)−乙酸苯酚Phenol, 5-methyl-2-(1-methylethyl)-, acetate 0.30 0.09
    36 37.520 β−波旁烯(−) β-Bourbonene 0.38
    37 38.391 (E)−3,7−二甲基辛基−2,6−二烯基碳酸乙酯(E)−3,7-Dimethylocta-2,6-dienyl ethyl carbonate 1.42
    38 40.000 2−亚甲基−4,8,8−三甲基−4−乙烯基−双环[5.2.0]壬烷Bicyclo[5.2.0]nonane, 2-methylene-4,8,8-
    trimethyl-4-vinyl-
    3.68 3.63
    39 40.649 顺式−穆罗拉−二烯 cis-muurola-4(14),5-diene 0.05
    40 41.337 (1R,5R)−2−甲基−5−((R)−6−甲基庚−5−烯−2−基)双环[3.1.0]六角−2−烯(1R,5R)-2-Methyl-5-((R)-6-methylhept-5-en-2-yl)bicyclo[3.1.0]hex-2-ene 0.11
    41 42.081 环十一烷1,4,7,-Cycloundecatriene,
    1,5,9,9-tetramethyl-, Z,Z,Z-
    0.26 0.20
    42 42.712 双环水扁烯 (+)-epi-Bicyclosesquiphellandrene 0.32
    43 42.895 β−金合欢烯 (E)-β-Famesene 0.26 0.36
    44 43.753 (1R,2S,6S,7S,8S)−8−异丙基−1−甲基−3−亚甲基三环[4.4.0.02,7]癸烷(1R,2S,6S,7S,8S)-8-Isopropyl-1-methyl-3-methylenetricyclo[4.4.0.02,7]decane-rel- 0.42 1.38 0.63
    45 45.583 β−没药烯 β-Bisabolene 1.97
    46 45.608 α−雪松烯 α-himachalene 3.17
    47 45.621 杜松烯 (+)-γ-Cadinene 1.26
    48 46.031 菖莆烯 (-)-Calamenene 0.30
    49 46.043 丁酸叶醇酯 3,7-Dimethyl-2,6-octadien-
    1-yl butyrate
    0.17
    50 46.176 1−异丙基−4,7−二甲基−1,2,3,4,5,6−六氢萘 1-Isopropyl-4,7-dimethyl-1,2,3,4,5,6-
    hexahydronaphthalene
    0.25
    51 46.270 β−倍半水芹烯 β-sesquiphellandrene 0.28
    52 47.374 反式α−没红药烯 trans-α-bisabolene 5.30
    53 48.289 异丁酸橙花酯 neryl isobutyrate 0.98
    54 48.825 石竹素 Caryophyllene oxide 1.06 0.47 1.64
    55 50.144 −3,7−二甲基−2,6−亚辛基−1−醇丙酸酯 2,6-Octadien-1-ol, 3,7-dimethyl-, propanoate, (Z) 0.36
    56 50.340 荜澄茄油烯醇 Epicubenol 0.30
    57 50.396 2−甲基丁酸内酯 Neryl 2-methylbutyrate 0.11
    58 50.453 γ−桉叶油醇 γ-eudesmol 0.41
    59 65.708 新植二烯 Neophytadiene 0.22
    合计 92.36 88.51 93.19
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-02
  • 修回日期:  2020-05-05
  • 网络出版日期:  2020-05-18
  • 刊出日期:  2021-01-27

3种百里香精油成分的GC-MS分析

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
    基金项目:  泉州市科技计划项目(2018N054);泉州市科技计划项目(2018N053)
    作者简介:

    陈品品(1983−),女,助理研究员,硕士. 研究方向:芳香植物精油成分分析与利用. E-mail:chenpinpin2004@163.com

    通讯作者: 庄卫东(1968−),男,高级农艺师. 研究方向:植物引种和栽培. E-mail:zwd630@qq.com
  • 中图分类号: Q 946

摘要: 采用水蒸气蒸馏法和气相色谱−质谱联用技术(GC-MS),比较原生百里香(Thymus vulgaris)、柠檬金边百里香(Thymus citriodorus)和阔叶百里香(Thymus serpyllum)茎叶精油的含油率、化学组成及其相对含量的差异。结果表明:3种百里香的精油含油率介于1.50~4.82 mL·kg−1之间,其中,以阔叶百里香的精油含油率最高。在这3种精油中,共鉴定出59种化合物,其中,23种萜烯类,13种醇类,7种酯类,4种酚类,3种酮类,5种烷烃类,2种醚类,2种醛类。在原生百里香和阔叶百里香的精油中,分别鉴定出34种和35种化合物,其中,百里香酚相对质量分数最高(37.45%和40.17%),归类为百里香酚型;柠檬金边百里香精油含有29种化合物,其中,顺式香叶醇相对质量分数最高(36.01%),归类为香叶醇型,具有浓郁的柠檬香气。不同种百里香精油成分种类和含量存在明显差异,本研究可为泉州地区百里香的开发利用提供依据。

English Abstract

陈品品, 蔡锦铃, 马晓娟, 蓝波妙, 吴辉煌, 庄卫东. 3种百里香精油成分的GC-MS分析[J]. 热带生物学报, 2020, 11(4): 470-478. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
引用本文: 陈品品, 蔡锦铃, 马晓娟, 蓝波妙, 吴辉煌, 庄卫东. 3种百里香精油成分的GC-MS分析[J]. 热带生物学报, 2020, 11(4): 470-478. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
CHEN Pinpin, CAI Jinling, MA Xiaojuan, LAN Bomiao, WU Huihuang, ZHUANG Weidong. GC-MS Analysis of Components of Essential Oil from Three Thymus Species[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(4): 470-478. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
Citation: CHEN Pinpin, CAI Jinling, MA Xiaojuan, LAN Bomiao, WU Huihuang, ZHUANG Weidong. GC-MS Analysis of Components of Essential Oil from Three Thymus Species[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(4): 470-478. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.010
  • 百里香(Thymus)为唇形花科百里香属多年生草本或小灌木,又名麝香草、地椒、蚊子草、山胡椒等,全世界约有300~400种,在我国有11种,2个变种[1],主要分布在我国西北、华北和东北地区。近年来,福建泉州地区有引进栽培。百里香精油富含百里香酚、黄酮和甙类等物质,具有很强的抗氧化性和抑菌性[2-4],是优良的天然防腐剂、抗氧化剂和食品稳定剂[5],广泛应用于医疗、食品和保健品等行业[6],具有较高的商业价值。FIGUEIREDO等[7]以2种葡萄牙特有百里香(Thymus capitellatus Hoffmanns& Link,Thymus lotocephalus G. López & R Morales)为试验材料,百里香花的精油的主要成分为乙酸芳樟醇(23%),百里香叶精油的主要成分为1,8−桉叶醇且倍半萜化合物含量较多。CUTILLAS等[8]研究了西班牙2种百里香精油的化学成分差异,6份红色百里香(Thymus zygis)样品的主要成分相似,但含量不同,百里香酚(30%~54%)、对伞花烃(14%~27%)、γ−松油烯(8%~28%);2份冬百里香(Thymus hyemalis)样品以1,8−桉叶醇(3%~37%)、对伞花烃(1%~29%)、芳樟醇(8%~13%)和百里香(0~19%)为主要成分;苗延青等[9]分析陕西秦岭山区百里香(Thymus quinquecostatus Celak)精油成分,鉴定出52种化合物,主要成分为百里香酚(20.87%)、香芹酚(16.58%)、对伞花烃(15.62%)和龙脑(4.68%)等物质;樊丽等[10]分析秦岭周至县的百里香(Thymus mongolicus)精油成分,鉴定出53种化合物,主要成分为对伞花烃(13.69%)、香芹酚(13.20%)和松油烯−4−醇(11.23%)等。马萱等[11]比较分析北京地区栽培的3种百里香(小叶百里香Thymus quinquecostatus、金边百里香Thymus vulgaris ‘Golden Queen’和法国百里香Thymus vulgaris ‘French’)精油的化学成分,3种百里香精油的主要成分分别为龙脑(16.75%)、反式香叶醇(23.23%)和百里香酚(38.57%);杨敏丽等[12]对宁夏固原地区的百里香(Thymus quinquecostatus)精油成分进行分析,鉴定出31种成分,主要成分为香荆芥酚(28.54%)、1−甲基−3异丙基苯和百里香酚等;祁伟等[13]以山东德州郊区野生百里香(Thymus mongolicus)为材料,从其精油中鉴定出30种化合物,主要成分为百里香酚(15.64%)和香芹酚等;路立峰等[14] 的鉴定结果表明,山东峒岭山上野生百里香(Thymus mongolicus Celak)挥发油的主要成分为二环[3.1.0]己烷−2−醇,2−甲基−5−(1−甲基乙基)−,(1α,2β,5α)(13.68%)、桉树脑(13.10%)等;而胡怀生[15]从甘肃庆阳百里香(Thymus quinquecostatus Celak)挥发油中鉴定出86种组分,香芹酚高达30.53%,百里香酚含量极少,仅为0.46%。马莉等[16]对2种百里香的精油进行分析,发现普通百里香(Thymus vulgaris)主要成分为百里香酚44.51%、对伞花烃23.66%,匍匐百里香(Thymus serpyllum)主要成分为百里香酚30.23%、龙脑16.55%。于二汝等[17]以5种黔引百里香(Thymus vulgaris)为材料,比较分析5种百里香精油的主要成分与化学型,第1类为百里香酚型,百里香酚质量分数29.80%~46.10%,第2类为α−乙酸松油酯型,α−乙酸松油酯质量分数为42.24%,第3类为香叶醇型,香叶醇质量分数为45.31%。因此,百里香精油成分地区差异性明显。

    植物精油提取的方法有很多,主要有水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法、超声波法、同时蒸馏萃取法、分子蒸馏法、超临界CO2萃取法、微波辅助提取法和酶提取法等。其中,水蒸气蒸馏法(Hydro Distillation,HD),因设备简单、操作方便、提取成本低、无污染等优点,使用较广泛。植物精油成分分析的方法有高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、气相色谱−质谱联用法(GC-MS)、薄层色谱法(TLC)、和超临界流体色谱法(SFC)等[18-20]。植物精油存在化学成分复杂多样、含量低等问题,GC-MS技术分离能力强、灵敏度高、选择性良好,是植物精油定性和定量分析较好的检测技术。随着泉州地区香料植物种植面积的增加及芳香加工产业的蓬勃发展,市场上对百里香精油的需求逐年増加。目前,关于福建泉州地区引种栽培的百里香精油成分的分析尚未见报道。因此,笔者以泉州地区种植的原生百里香(Thymus vulgaris)、柠檬金边百里香(Thymus citriodorus)、阔叶百里香(Thymus pulegioides)的茎叶为材料,利用水蒸气蒸馏法提取精油,结合气相色谱−质谱联用技术(GC-MS)分析其化学成分,旨在为泉州地区百里香的开发利用提供依据。

    • 从泉州市农业科技园区香草引种圃内,采集长势良好的3种百里香(原生百里香Thymus vulgaris、柠檬金边百里香Thymus citriodorus和阔叶百里香Thymus pulegioides)的茎叶,整田随机取样。

    • 实验型精油提取机组(JYT-20L,上海矩源机械设备有限公司),低温冷却液循环泵(DLSB-5/20,杭州庚雨仪器有限公司),气相色谱−质谱联用仪(安捷伦 7890B-5977)。

    • 水蒸气蒸馏法提取百里香精油。取实验材料1.0 kg,剪碎,放入精油提取器中,蒸馏温度105 ℃、锅炉温度110 ℃、蒸馏时间2 h。收集精油,根据精油的体积计算含油率。2019年9月至2020年2月,每月取样1次,共取样6次,取6次平均值为其精油含油率。

    • 气相色谱条件:色谱柱为HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度为230 ℃;载气为高纯氦气(99.999%),恒定流量0.8 mL·min−1;分流比50∶1;进样量1.0 μL。升温程序:从初始温度为45 ℃,以15 ℃·min−1升至75 ℃,以0.5 ℃·min−1升至85 ℃,以1 ℃·min−1升至95 ℃,以3 ℃·min−1升至170 ℃,以5 ℃·min−1升至250 ℃,保持2 min。

      质谱条件:四级杆温度150 ℃,离子源温度250 ℃,电离方式EI电离,电子能量70 eV,扫描范围50~600 m·z−1,溶剂延迟时间5 min;采集方式SCAN扫描。

    • 各峰经质谱数据系统检索及NIST 2014标准质谱图数据库比对,并用峰面积归一化法进行定量分析,计算各成分的相对百分含量(质量分数)。用SPSSv16.0软件进行统计分析。

    • 表1可知,不同品种的百里香精油的含油率有较大差异,精油含油率范围为1.50~4.82 mL·kg−1,其中,阔叶百里香的精油含油率最高(4.82 mL·kg−1);原生百里香次之(3.63 mL·kg−1);柠檬金边百里香的精油含油率最低(1.50 mL·kg−1),三者之间的差异均达显著水准(P<0.05)。供试的3种百里香的含油率均高于匍匐百里香(Thymus serpyllum)的含油率(0.6 mL·kg−1[16]

      表 1  3种百里香茎叶的精油含量

      Table 1.  The content of essential oil from three Thymus species

      百里香
      Thymus species
      含油率/(mL·kg−1
      Content of essential oil
      阔叶百里香 Thymus pulegioides 4.82a
      柠檬金边百里香 Thymus citriodorus 1.50b
      原生百里香 Thymus vulgaris 3.63c
        注:不同字母表示差异显著(P<0.05)。
        Note: Different superscript low-case letters indicated significant differences at P<0.05 level.
    • 原生百里香、柠檬金边百里香和阔叶百里香的精油成分总离子流图见图13表2。由图13表2可以看出,3种百里香品精油的主要成分和相对质量分数有一定差异,共鉴定出59种化合物,有萜烯类、醇类、酯类、酚类、酮类、烷烃类、醚类和醛类。其中,原生百里香精油与阔叶百里香精油组成结构较相似,都是酚类物质相对质量分数最高(38.25%和42.29%),其次是萜烯类(20.50%,14.88%)和醚类(16.67%,14.67%);柠檬金边百里香中醇类化合物组分少,但相对质量分数最多(55.22%);其次为醛类(19.15%)和烷烃类(5.23%),萜烯类化合物组分少于其他两者,且不含有醚类物质;此外,2个醛类化合物(柠檬醛和异柠檬醛)仅存在于柠檬金边百里香精油中,柠檬醛相对质量分数高达18.89%。3种百里香精油里的萜烯类和酯类组分差别较大,这也导致了3种百里香香味差异较大。

      图  1  原生百里香精油GC-MS总离子流图

      Figure 1.  Total ion current chromatogram of essential oil from Thymus vulgaris

      表 2  3种百里香精油成分类别及其相对含量

      Table 2.  Comparative analysis of categories and contents of volatile aromatic components of 3 different Thymus species

      种类
      Compound
      化合物数量/种
      Number of compounds
      相对质量分数/% Relative content
      原生百里香
      Thymus vulgaris
      柠檬金边百里香
      Thymus citriodorus
      阔叶百里香
      Thymus pulegioides
      萜烯类 Terpenes 23 20.50 3.04 14.88
      醇类 Alcohols 13 7.95 55.22 9.04
      酯类 Esters 7 1.19 3.26 0.23
      酚类 Phenols 4 38.25 2.06 42.29
      酮类 Ketones 3 2.54 0.55
      烷烃类 Alkanes 5 5.26 5.23 12.08
      醚类 Ethers 2 16.67 14.67
      醛类 Aldehydes 2 19.15
      合计 Total 59 92.36 88.51 93.19
        注:“ − ”表示未检出。
        Note: “ − ” represented non-detected.

      图  3  阔叶百里香精油GC-MS总离子流图

      Figure 3.  Total ion current chromatogram of essential oil from Thymus pulegioides

      图  2  柠檬金边百里香精油GC-MS总离子流图

      Figure 2.  Total ion current chromatogram of essential oil from Thymus citriodorus

      3种百里香精油组成成分和相对质量分数见表3,从表3可见,原生百里香检测到53种成分,鉴定出34种,占总质量分数的92.36%;主要成分为百里香酚37.45%、百里酚甲醚11.56%、右旋龙脑5.69%、γ−松油烯5.15%、异百里酚甲醚5.11%等。柠檬金边百里香检测到70种成分,鉴定出28种,占总含量的88.51%;主要成分为顺式香叶醇36.01%、柠檬醛18.89%、香叶醇14.37%、双环壬烷3.68%、右旋龙脑2.37%等。阔叶百里香种检测到67种成分,鉴定出35种,占总质量分数的93.19%;主要成分为百里香酚40.17%、百里酚甲醚9.61%、邻伞花烃7.37%、γ−松油烯6.82%、异百里酚甲醚5.06%等。

      表 3  3种百里香精油化学成分及其相对含量

      Table 3.  Volatile chemical compositions and relative content of essential oil from 3 Thymus species

      编号
      No.
      保留时间/min
      Retention Time
      化合物
      Compound
      相对质量分数/% Relative content
      原生百里香
      Thymus
      vulgaris
      柠檬金边百里香
      Thymus
      citriodorus
      阔叶百里香
      Thymus
      pulegioides
      1 4.746 α−侧柏烯 3-Thujene 0.75 0.62
      2 4.917 3−蒈烯 3-Carene 0.86 0.49
      3 5.270 羟基−2−戊烯酸乙酯 2-Pentenoic acid,
      3-hydroxy-, ethyl ester
      1.19 0.04 0.23
      4 5.876 桧烯 Sabinene 0.20 0.12
      5 5.989 1−辛烯−3−醇 1-Octen-3-ol 0.94
      6 6.342 (−)−β−蒎烯 (−)-β-Pinene 0.73 0.02 0.64
      7 6.443 辛醇 3-Octanol 0.15 0.16
      8 6.803 水芹烯 α-Phellandrene 0.17 0.14
      9 7.011 β−松油醇 β-terpinene 0.09 0.06
      10 7.232 (+)−4−蒈烯 (+)-4-Carene 1.29 0.92
      11 7.560 邻伞花烃 o-Cymene 4.58 0.17 7.37
      12 7.692 (+)−柠檬烯 D-Limonene 0.49 0.03 0.29
      13 7.793 桉叶醇 Eucalyptol 0.50 1.43
      14 8.462 β−罗勒烯 β-Ocimene 0.05
      15 9.017 γ−松油烯 γ-Terpinene 5.15 0.12 6.82
      16 9.333 水合桧烯 sabinene hydrate 0.41 0.96
      17 10.948 顺式水合桧烯 trans-Sabinene hydrate 0.13 0.16
      18 11.074 芳樟醇 Linalool 0.31 0.83 2.56
      19 13.884 左旋樟脑 L-Camphor 1.54
      20 14.121 樟脑 (+)-2-Bornanone 1.00
      21 14.367 1−(1−乙基−2,3−二甲基−环戊−2−烯基)−乙酮 1-(1-Ethyl-2,3-dimethyl-cyclopent-2-enyl)-ethanone 0.55
      22 15.667 右旋龙脑 (-)-Borneol 5.69 2.37 1.87
      23 16.563 4−松油烯醇 Terpinen-4-ol 1.58 1.68
      24 17.256 异柠檬醛 isocitral 0.26
      25 17.742 α−松油醇 L-α-Terpineol 0.20 0.41
      26 22.638 百里酚甲醚thymol methyl ether 11.56 9.61
      27 23.508 异百里酚甲醚 Isothymol methyl ether 5.11 5.06
      28 25.401 香叶醇 Geraniol 14.37
      29 26.530 顺式香叶醇 cis-Geraniol 36.01
      30 27.325 柠檬醛 Citral 18.89
      31 30.152 百里香酚 Thymol 37.45 2.06 40.17
      32 30.530 4−异丙基−3−甲酚 3-Methyl-4-isopropylphenol 0.50
      33 30.581 香芹酚 carvacrol 2.03
      34 32.934 3,7−二甲基−2,6−辛二烯酸甲酯2,6-Octadienoic acid, 3,7-dimethyl-, methyl ester 0.18
      35 35.665 5−甲基−2−(1−甲基乙基)−乙酸苯酚Phenol, 5-methyl-2-(1-methylethyl)-, acetate 0.30 0.09
      36 37.520 β−波旁烯(−) β-Bourbonene 0.38
      37 38.391 (E)−3,7−二甲基辛基−2,6−二烯基碳酸乙酯(E)−3,7-Dimethylocta-2,6-dienyl ethyl carbonate 1.42
      38 40.000 2−亚甲基−4,8,8−三甲基−4−乙烯基−双环[5.2.0]壬烷Bicyclo[5.2.0]nonane, 2-methylene-4,8,8-
      trimethyl-4-vinyl-
      3.68 3.63
      39 40.649 顺式−穆罗拉−二烯 cis-muurola-4(14),5-diene 0.05
      40 41.337 (1R,5R)−2−甲基−5−((R)−6−甲基庚−5−烯−2−基)双环[3.1.0]六角−2−烯(1R,5R)-2-Methyl-5-((R)-6-methylhept-5-en-2-yl)bicyclo[3.1.0]hex-2-ene 0.11
      41 42.081 环十一烷1,4,7,-Cycloundecatriene,
      1,5,9,9-tetramethyl-, Z,Z,Z-
      0.26 0.20
      42 42.712 双环水扁烯 (+)-epi-Bicyclosesquiphellandrene 0.32
      43 42.895 β−金合欢烯 (E)-β-Famesene 0.26 0.36
      44 43.753 (1R,2S,6S,7S,8S)−8−异丙基−1−甲基−3−亚甲基三环[4.4.0.02,7]癸烷(1R,2S,6S,7S,8S)-8-Isopropyl-1-methyl-3-methylenetricyclo[4.4.0.02,7]decane-rel- 0.42 1.38 0.63
      45 45.583 β−没药烯 β-Bisabolene 1.97
      46 45.608 α−雪松烯 α-himachalene 3.17
      47 45.621 杜松烯 (+)-γ-Cadinene 1.26
      48 46.031 菖莆烯 (-)-Calamenene 0.30
      49 46.043 丁酸叶醇酯 3,7-Dimethyl-2,6-octadien-
      1-yl butyrate
      0.17
      50 46.176 1−异丙基−4,7−二甲基−1,2,3,4,5,6−六氢萘 1-Isopropyl-4,7-dimethyl-1,2,3,4,5,6-
      hexahydronaphthalene
      0.25
      51 46.270 β−倍半水芹烯 β-sesquiphellandrene 0.28
      52 47.374 反式α−没红药烯 trans-α-bisabolene 5.30
      53 48.289 异丁酸橙花酯 neryl isobutyrate 0.98
      54 48.825 石竹素 Caryophyllene oxide 1.06 0.47 1.64
      55 50.144 −3,7−二甲基−2,6−亚辛基−1−醇丙酸酯 2,6-Octadien-1-ol, 3,7-dimethyl-, propanoate, (Z) 0.36
      56 50.340 荜澄茄油烯醇 Epicubenol 0.30
      57 50.396 2−甲基丁酸内酯 Neryl 2-methylbutyrate 0.11
      58 50.453 γ−桉叶油醇 γ-eudesmol 0.41
      59 65.708 新植二烯 Neophytadiene 0.22
      合计 92.36 88.51 93.19

      3种百里香精油组成成分存在差异,共有的化合物仅有8个,分别为3−羟基−2−戊烯酸乙酯、邻伞花烃、右旋龙脑、(+)−柠檬烯、γ−松油烯等。原生百里香和阔叶百里香精油成分较相似,含有25个相同成分,含量最高的组分为百里香酚,其次为百里酚甲醚、龙脑、邻伞花烃和γ−松油烯,百里香酚具有广谱抑菌性能、消炎和抗肿瘤等作用[21-22],龙脑具有抗菌、消炎镇痛和促进其他药物透皮吸收等药理作用[23]。仅有原生百里香含有樟脑,樟脑多做外用制剂药物,具有促进血液循环和镇痛等作用[24]。柠檬金边百里香精油有15种特有成分,包括高含量的香叶醇和柠檬醛,香叶醇具有抑制细胞氧化应激、抑制癌细胞增殖、平喘和抗菌等作用[25-26];柠檬醛占18.89%,柠檬醛是一种具有浓郁柠檬香气的风味物质,具有抑菌、抗氧化和治疗哮喘等作用[27-29];不含醚类物质,酚类含量远远低于另外两者。

    • 3种百里香的精油含油率介于1.50~4.82 mL·kg−1之间,其中,阔叶百里香最高,为4.82 mL·kg−1,原生百里香次之,为3.63 mL·kg−1,而柠檬金边百里香精油含油率最低,仅为1.50 mL·kg−1。3种百里香精油组成、种类和相对质量分数存在较大差异,共鉴定出59种化合物,包括23种萜烯类,13种醇类,7种酯类,4种酚类,3种酮类,5种烷烃类,2种醚类,2种醛类。其中,原生百里香精鉴定出34种成分,主要为百里香酚(37.45%)、百里酚甲醚、龙脑、γ−松油烯和异丙醇甲醚等;柠檬金边百里香鉴定出29种成分,主要为顺式香叶醇(36.01%)、柠檬醛、香叶醇、双环壬烷和龙脑等;阔叶百里香鉴定出35种成分,主要为百里香酚(40.17%)、百里酚甲醚、百里香素、γ−松油烯和异丙醇甲醚等。阔叶百里香和柠檬金边百里香精油成分与黄建等[30]研究的结果有较大差异,阔叶百里香主要成分为香芹酚33.94%和香叶醇11.75%),柠檬金边百里香的香叶醇质量分数高达82.17%。同种、不同产地的百里香精油成分和含量存在差异,可能是由地理环境、气候条件等因素引起。3种百里香精油里的萜烯类和酯类组分差别较大,导致3种百里香精油的香味差异明显。此外,仅有柠檬金边百里香含有醛类物质,柠檬醛相对质量分数高达18.89%,使其具有独特的柠檬香味。原生百里香和阔叶百里香精油组成成分相似度高,各组分含量存在较小差别,富含百里香酚,具有广谱抑菌性能、消炎和抗肿瘤等作用。结合两者的含油率,建议优先考虑种植阔叶百里香。通过对3种百里香化学成分分析,按照化学类型分类,阔叶百里香和原生百里香属于百里香酚化学型,柠檬金边百里香属于香叶醇化学型。本研究结果对泉州地区百里香的开发利用具有参考价值。

参考文献 (30)

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