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菊花精油成分分析与抗氧化活性
菊花（Dendranthema morifolium (Ramat.) Tzvel.）系菊科多年生草本植物,在我国乃至全球花卉市场具有重要地位,是药食兼优的独特物种[1-3].挥发油,也称精油,是一类从植物中提取的遇空气易消散且不与水反应的芳香类物质.菊花精油中含有多种化学成分,如烯类物质、酸类、酯类物质等[4].其中烯类是菊花中挥发油的主要成分,由于其特殊的结构特征,使其不但具有消除自由基的能力,还有很好的抑菌作用,因此菊花精油能够作为芳香植物的“特殊符号”[5-6],它所具有的抗氧化活性已被运用在多领域,如食物保藏、自然疗法等[7].目前,对菊花精油的研究主要集中在提取工艺优化方面,张福维等采用酶法提取菊花精油,通过酶处理破坏植物细胞壁提高了精油得率[8]；张永明等对菊花挥发油提取的研究发现菊花挥发油含量因产地、品种而异[9].
本文以白菊为原料,采用水蒸气蒸馏法和超声波辅助有机溶剂法制备菊花精油,对成品精油的DPPH自由基、羟自由基、ABTS 自由基的清除进行比较,利用色谱- 质谱联用仪进行精油成分分析,以期能够对菊花精油的开发利用起到一定的理论参考作用.
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
干白菊,市售；DPPH、ABTS,梯希爱（上海）
化成工业发展有限公司；水杨酸、无水乙醇、过氧化氢、过硫酸钾、硫酸亚铁等试剂,均为市售,分析纯.
1.2 仪器与设备
Agilent 5975C 气质联用仪,美国安捷伦科技有限公司；RE-2000A 型旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂；KQ-300GDV 型超声波机,昆山市超声仪器有限公司；UV-5500PC 型紫外可见分光光度计,上海元析仪器有限公司；DK-S24 型恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司；DHG-9070A 型电热鼓风干燥箱,上海一恒科学仪器有限公司.
1.3 菊花精油的提取
1.3.1 水蒸气蒸馏法
水蒸气蒸馏参考薛山的方法[10] 略有改动：准确称取2.00 g 干菊花粉,置于圆底烧瓶,加入150 mL 蒸馏水和2 ～ 4 粒玻璃珠.调整电热套温度至100 ℃,用三角瓶收集伴有挥发性芳香成分的馏出液,然后将馏出液移至分液漏斗中,用适量的石油醚萃取馏出液,同样的操作萃取两次.将萃取液在32 ℃旋转蒸发去除石油醚,得到研究所要用的菊花精油.精油分析前密封保存.
1.3.2 超声波辅助有机溶剂萃取法
超声波辅助有机溶剂萃取法参考薛山的方法[10] 略有改动：准确称取2.00 g 干菊花粉,置于圆底烧瓶,加入50 mL 石油醚,瓶口密封,超声波提取（提取条件：时间20 min,功率120 W,温度20 ℃）,过滤收集滤液.滤渣在上述条件下再提取一次,合并两次滤液,旋转蒸发去除石油醚,得到的精油密封备用.
1.4 菊花精油成分GC-MS 分析
参考毕淑峰的方法[11] 略有改动.色谱条件：毛细管柱DB-FFAP（30 m×250 μm×0.25 μm）.升温程序：50.0 ℃保持2.00 min,以10.00 ℃ /min 升至80.0 ℃,保持2.00 min,以10.00 ℃ /min 升至220.0 ℃保持8.00 min.灵敏度：32×10-12 AFS.检测器：FTD.载气：N2.进样口温度：230.00 ℃.进样量：0.1 μL.总流速19.5 mL/min.平均速率：44.854 cm3/s.滞留时间：1.1147 min.分流比：10 ∶ 1.增益系数：1.00.质谱条件.电子能量：70 eV.接口温度：230.00 ℃.所选用的离子源：EI.溶剂延迟：3.00 min.电子倍增电压：1.5 kV.扫描范围：40 ～ 500 amu.
1.5 抗氧化活性分析
1.5.1 对DPPH 自由基的清除
对DPPH 自由基的清除参考赵秀玲[12] 的方法略有改动.分别吸取2 mL 50 mmol/L 的DPPH 乙醇溶液滴加到不同体积的菊花精油样品中.摇匀后放置在黑暗环境,反应30 min,在517 nm 处测定其吸光度值,精油与试剂测定的值,标记为A1；将乙醇代替样品重复上述操作,测定其吸光度值,标记为A0；DPPH 自由基清除率为（1-A1/A0）×100.
1.5.2 对羟自由基的清除
对羟自由基的清除参考赵秀玲[12] 的方法略有改动：分别吸取9 mmol/L FeSO4 溶液,9 mmol/L 水杨酸- 乙醇溶液2 mL,8.8 mmol/L H2O2 40 μL 滴加到不同体积的菊花精油样品中,摇匀,37 ℃恒温反应0.5 h,510 nm 处测定吸光度,标为A1；将双氧水替换成蒸馏水（其他条件不变）重复以上步骤,测定精油样品的吸光度值,标为A2；将菊花精油样品替换成蒸馏水（其他条件不变）,测得吸光度值,标为A0；则羟基自由基清除率为[1-(A1-A2)/A0]×100.
1.5.3 对ABTS 自由基的清除
对ABTS 自由基的清除参考赵秀玲[12] 的方法略有改动：配制浓度为7 mmol/L ABTS 溶液,140 mmol/LK2S2O8 溶液,按合适比例混合,避光反应12 h,之后用无水乙醇稀释直至吸光度值（734 nm 波长）在0.68 ～ 0.72.取不同体积的精油样品,分别滴加2 mLABTS 自由基溶液,反应6 min 后测定吸光值,标记为A1；2 mL 无水乙醇溶液滴加到不同体积的样品中,测定吸光度值,标记为A2；ABTS 自由基溶液2 mL 分别与不同体积的无水乙醇混合,标记为A3；ABTS 自由基清除率为[（A3-A1+A2）/A3]×100.
2 结果与分析
2.1 GC-MS 结果分析
利用气相色谱- 质谱联用仪分析菊花精油成分,并按峰面积归一化法计算各组分的相对含量,总离子流图如图1 所示,具体分析结果见表1.在15 ～ 30 min时间段开始出峰,但是丰度不是很高,普遍在1×106~5×106范围内；但在30 ～ 45 min 时间段丰度达到7×106 之高.菊花精油共检测出43 种化合物,组分主要以烯类物质存在,占整个精油气质分析峰面积的69%,如石竹烯、共轭三烯、1- 十八碳烯、角鲨烯、莰烯等.另外,主要还含2 种醇类（斯巴醇、叶绿醇）、4 种酮类等（6- -5- 庚烯-2- 酮 、蒲勒酮、侧柏酮、十草酮等）、6 种芳香烃类化合物（如二十七碳烷、溴代环己烷、二十一烷、二十六烷、三十一碳烷等）；此外,还有4 种酸（羊油酸、辛酸、癸酸、月桂酸）和2 种酯类（乙酸苯酯、十四烷酸甲酯）等.
2.2 菊花精油的抗氧化活性分析
2.2.1 对DPPH 自由基的清除
不同体积（20 ～ 50 μL）的菊花精油对DPPH 自由基的清除率分别为12.68% ～ 16.07%（水蒸气蒸馏法法）、28.57% ～ 62.21%（超声波辅助有机溶剂法）.随着精油体积的不断增大,两种方法制备的精油对DPPH 自由基的清除率都呈逐步上升规律,但在同体积时,超声波辅助有机溶剂萃取法提取精油对DPPH自由基的清除率要远大于水蒸气蒸馏提取的精油,如图2 所示.
2.2.2 对羟自由基的清除
不同体积（20 ～ 50 μL）的菊花精油对羟自由基的清除率分别为10.34% ～ 18.41%（水蒸气蒸馏法法）、34.28% ～ 50.17%（超声波辅助有机溶剂法）.随着精油体积的增大,两种方法制备的精油对羟自由基的清除率均逐步提高,但在同体积时,超声波辅助有机溶剂法提取的精油对羟自由基的清除率要明显高于水蒸气蒸馏提取的精油,如图3 所示.
2.2.3 对ABTS 自由基的清除
不同体积（20 ～ 50 μL）的菊花精油对ABTS 自由基的清除率分别为6.20% ～ 9.20%（水蒸气蒸馏法法）、44.70% ～ 77.74%（超声波辅助有机溶剂法）.随着精油体积的增大,两种方法制备的精油对ABTS自由基的清除率均逐步增加,但在同体积时,超声波辅助有机溶剂法提取的精油对ABTS 自由基的清除率要远高于水蒸气蒸馏提取的精油,如图4 所示.
3 结论与讨论
①菊花精油的成分以烯类为主,占整个气质分析峰面积的69%,主要有石竹烯、角鲨烯、1- 十八碳烯、莰烯、共轭三烯等,此外也含有芳香烃、醇、酮、醛、酸、酯类等成分.菊花精油的抗氧化能力可能主要来源于烯类物质,对于菊花精油中单一成分的抗氧化能力乃至其他生理活性的评价还有待进一步研究.②菊花精油对DPPH 自由基、羟基自由基、ABTS 自由基具有一定的清除能力,且与精油质量浓度呈正相关.另外,超声波辅助有机溶剂提取的精油对自由基的清除能力明显高于水蒸气蒸馏法,这可能是由于水蒸气蒸馏提取时长时间较高温度的处理导致精油中抗氧化成分分解,因此采取非热处理提取法（如超临界萃取、超高压提取、离心分配色谱等）可能会利于保持菊花精油的抗氧化能力,相关研究还需进一步试验.
抗氧化论文范文结:
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1、抗感染药学杂志