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摘要：槟榔挥发油中含有多种不同的化学成分，运用气相色谱等传统分离方法对槟榔挥发油进行分析，所分析出化学成分的数量相对较少。为了改善这种现象，这里选用在分析效率、分析完整性方面具有明显优势的分子识别方法替代传统方法。本文从分子识别法的概念入手，对利用分子识别从槟榔挥发油中分布选择分离出数种化学成分的过程进行分析和研究。
关键词：分子识别；槟榔挥发油；分步选择；化学成分
前言：作为一种新型分离分析方法，分子识别方法的作用机理为：利用大分子之间的选择性相互作用特点，使得事先选定的主体分子与客体分子（来自分离物）充分发生选择结合，并以晶体、包结化合物的形式析出，为分离物中所包含化学成分的精确分析提供有效的参照依据。结合我国当前分子识别法的应用状况来看，分子识别法在膜分离、亲和色谱等领域的应用，已经取得了较好的成果。就槟榔挥发油这种复杂物质而言，利用分子识别法对其所包含化学成分进行分步分离分析，有助于研究人员获得更加精确的研究成果。
一、分子识别
（一）分子识别方法的概念
分子识别是指通过主体分子对分离物中客体分子的选择和识别，实现对分离物组分的精确判定。当前常用的分子识别方法主要包含以下几种：第一，多重识别。这种识别方法是指分别按照分离物的不同组分，分成多次依次对其进行一一识别，进而完成分离物组分的判定[1]。第二，线性识别。线性识别发生在特定的受体与底物之间。除了二者之外，在分子之别过程中，分离物中的其他组分不会与主体分子发生反应，这种识别方法的识别结果具有单一性特點。
（二）分子识别方法的作用机理
分子识别方法的作用机理为：通过主体分子与客体分子这两种大分子之间发生选择性的相互作用，通过包结、晶体析出的方式实现识别目的。结合我国分子识别法的应用经验可知，这种分离分析方法在复杂物质、需长时间分离化合物的分析中应用，效果十分显著。
二、槟榔挥发油的分子识别分离实验
（一）实验材料
槟榔花（市场购买），石油醚、甲醇等试验试剂均为分析纯。自制分离槟榔挥发油的大分子。
（二）试验设备
5973型号质谱仪、ZB色谱仪、挥发油提取分离仪器、HP5890型号的气相色谱仪。
（三）实验方法
利用槟榔挥发油不同化学组分在官能团、分子形态、大小三个方面位置及数量上的区别，将主体大分子作为基本工具，分别在不同的分离步骤中利用主体大分子将槟榔挥发油中的不同客体分子识别出来，进而转化成超分子包结物，通过结晶的方式从槟榔挥发油中析出[2]。具体实验流程为：
1.槟榔挥发油的提取
称量100g槟榔花，将其全部置于容量为500mL的圆底烧瓶中。根据槟榔花在圆底烧瓶中的盛放状况，向烧瓶中加入适量的纯净水。将挥发油提取分离器与圆底烧瓶合理连接起来，对100g槟榔花进行水蒸气蒸馏处理。在这一环节中，需要将槟榔花的加热温度始终控制在100-120℃范围之内，保证回流时间达到7h。
当回流全部完成后，从挥发油提取分离器中获得槟榔花的油水混合物。将油层从混合物中完全分离出来，并应用无水NaSO4对分离物进行干燥处理，最终获得2.5g淡黄色的透明油状槟榔挥发油，计算提取过程槟榔挥发油的产率为2.5%。
2.包结
本实验将苊苯二醇作为分子识别法的主体大分子。称量0.2g苊苯二醇，将其置于容量为10mL的锥形瓶内。确定主体大分子全部加入无遗漏后，向锥形瓶中加入0.6mL的丙酮溶液，使得二者发生溶解。溶解全部完成后，依次向锥形瓶内加入2mL石油醚以及0.3g槟榔挥发油。使锥形瓶中的混合物在室温状态下静置不动，等待锥形瓶析出晶体[3]。
当锥形瓶中不再析出晶体时，利用相同条件对析出物晶体再次进行结晶处理，获得0.15g的白色针状包结化合物。该化合物的产率为28%，其获得温度在146℃-148℃范围内。由于本次实验所使用主体分子苊苯二醇的熔点显著高于实验所得晶体的熔点，因此可以判断槟榔挥发油与主体分子的化学组分成功转化为包结化合物[4]。
应用真空蒸馏设备对苊苯二醇这一主体分子和槟榔挥发油的化学组分进行分离处理。称量300mg包结化合物，将其置于真空蒸馏设备中，经真空蒸馏所得槟榔挥发油的化学组分为33.4mg。经计算可得，槟榔挥发油化学组分的产率在4.91%左右。
（四）化学成分分析
对基于分子识别方法分离出的槟榔挥发油化学成分进行提取分析，共获得亚油酸、鲸蜡醇、3-己醇、山嵛醇、邻苯二甲酸二丁酯等33种不同的化学成分。
（五）分离效果
利用气相色谱仪对槟榔挥发油的化学成分进行气相色谱分析，色谱图像结果显示：槟榔挥发油中包含的化学成分主要包含山嵛醇、亚麻酸、亚麻油酸、肉豆蔻酸等20种。与基于苊苯二醇主体分子的分子识别法相比，气相色谱分析法所得槟榔挥发油的化学组分数量相对较少[5]。两种分析方法所得化学组分成果中共包含山嵛醇、亚麻酸等10种相同的化学组分，但两种分析方法在所得化学成分占槟榔挥发油总量比例方面存在一定的差异。
三、分子识别法的应用优势
通过上述分析过程可知，相对于其他分离方法而言，分子识别法的应用优势主要包含以下几种：
（一）完整性优势
分子识别法的完整性是指，在分步识别过程中，适宜主体大分子的选用可以成功将分离物的全部化学成分或大多数化学成分分离出来[5]。就槟榔挥发油而言，基于苊苯二醇主体分子的分步分离过程共获得33种不同的化学成分；而气相色谱法所得槟榔挥发油的化学成分分析数量为20种。
（二）效率性优势
相对于气相色谱法等其他分析方法而言，分子识别法分离槟榔挥发油化学成分的效率较高[6]。从实践角度来讲，这种特点可以有效缩短用于化学成分分离分析部分所需的时间，以便分析人员将更多的时间用于其他分析环节。
结论：为了精确判断槟榔挥发油中包含的化学成分类型，这里通过分子识别法对槟榔挥发油进行详细分析：首先，利用挥发油提取分离设备从100g槟榔花中提取出2.5g槟榔挥发油，此时，槟榔挥发油的产率为2.5%；将槟榔挥发油、主体分子苊苯二醇及石油醚按照适当剂量和顺序混合在一起，使得混合溶液发生析出反应。初次晶体析出完成后，再次按照上述步骤重复晶体析出操作，获得一定量的苊苯二醇、槟榔挥发油白色包结化合物。计算包结化合物的产率为28%。最后将一定量包结化合物置于真空蒸馏设备中，获得槟榔挥发油的多种不同化学组分，共计33种。
参考文献：
[1]程伟，高保娇，施雪军，门吉英. 表面引发接枝聚合法制备抗蚜威分子表面印迹材料及其分子识别与结合特性研究[J]. 高分子学报，2013，07：934-942.
[2]牛庆媛，高保娇，刘苏宇，孙中军. 新型表面分子印迹法制备苦参碱印迹材料及其分子识别特性[J]. 化学学报，2010，24：2600-2608.
[3]李丁，高保娇，许文梅. 采用新型分子表面印迹技术构建手性空穴实现对手性药物对映体的分子识别与高效拆分[J]. 化学学报，2011，24：3019-3027.
[4]雷启福，钟世安，向海艳，周春山，于典. 儿茶素活性成分分子印迹聚合物的分子识别特性及固相萃取研究[J]. 分析化学，2005，06：857-860.
[5]林元华，王建飞，南策文，严日柏. 用于分子识别的荧光标记探针的研究进展[J]. 材料导报，2004，11：6-8.
[6]刘育，韩宝航，李玉梅，张毅民，陈荣悌，戚爱棣. 超分子体系中的分子识别研究——Ⅶ.竞争包结法研究α-环糊精对氨基酸生物分子的手性识别[J]. 科学通报，1997，14：1516-1519.
项目基金：本文章系校青年基金项目支持项目编号为 QYQN201135
关键词：分子识别；槟榔挥发油；分步选择；化学成分
前言：作为一种新型分离分析方法，分子识别方法的作用机理为：利用大分子之间的选择性相互作用特点，使得事先选定的主体分子与客体分子（来自分离物）充分发生选择结合，并以晶体、包结化合物的形式析出，为分离物中所包含化学成分的精确分析提供有效的参照依据。结合我国当前分子识别法的应用状况来看，分子识别法在膜分离、亲和色谱等领域的应用，已经取得了较好的成果。就槟榔挥发油这种复杂物质而言，利用分子识别法对其所包含化学成分进行分步分离分析，有助于研究人员获得更加精确的研究成果。
一、分子识别
（一）分子识别方法的概念
分子识别是指通过主体分子对分离物中客体分子的选择和识别，实现对分离物组分的精确判定。当前常用的分子识别方法主要包含以下几种：第一，多重识别。这种识别方法是指分别按照分离物的不同组分，分成多次依次对其进行一一识别，进而完成分离物组分的判定[1]。第二，线性识别。线性识别发生在特定的受体与底物之间。除了二者之外，在分子之别过程中，分离物中的其他组分不会与主体分子发生反应，这种识别方法的识别结果具有单一性特點。
（二）分子识别方法的作用机理
分子识别方法的作用机理为：通过主体分子与客体分子这两种大分子之间发生选择性的相互作用，通过包结、晶体析出的方式实现识别目的。结合我国分子识别法的应用经验可知，这种分离分析方法在复杂物质、需长时间分离化合物的分析中应用，效果十分显著。
二、槟榔挥发油的分子识别分离实验
（一）实验材料
槟榔花（市场购买），石油醚、甲醇等试验试剂均为分析纯。自制分离槟榔挥发油的大分子。
（二）试验设备
5973型号质谱仪、ZB色谱仪、挥发油提取分离仪器、HP5890型号的气相色谱仪。
（三）实验方法
利用槟榔挥发油不同化学组分在官能团、分子形态、大小三个方面位置及数量上的区别，将主体大分子作为基本工具，分别在不同的分离步骤中利用主体大分子将槟榔挥发油中的不同客体分子识别出来，进而转化成超分子包结物，通过结晶的方式从槟榔挥发油中析出[2]。具体实验流程为：
1.槟榔挥发油的提取
称量100g槟榔花，将其全部置于容量为500mL的圆底烧瓶中。根据槟榔花在圆底烧瓶中的盛放状况，向烧瓶中加入适量的纯净水。将挥发油提取分离器与圆底烧瓶合理连接起来，对100g槟榔花进行水蒸气蒸馏处理。在这一环节中，需要将槟榔花的加热温度始终控制在100-120℃范围之内，保证回流时间达到7h。
当回流全部完成后，从挥发油提取分离器中获得槟榔花的油水混合物。将油层从混合物中完全分离出来，并应用无水NaSO4对分离物进行干燥处理，最终获得2.5g淡黄色的透明油状槟榔挥发油，计算提取过程槟榔挥发油的产率为2.5%。
2.包结
本实验将苊苯二醇作为分子识别法的主体大分子。称量0.2g苊苯二醇，将其置于容量为10mL的锥形瓶内。确定主体大分子全部加入无遗漏后，向锥形瓶中加入0.6mL的丙酮溶液，使得二者发生溶解。溶解全部完成后，依次向锥形瓶内加入2mL石油醚以及0.3g槟榔挥发油。使锥形瓶中的混合物在室温状态下静置不动，等待锥形瓶析出晶体[3]。
当锥形瓶中不再析出晶体时，利用相同条件对析出物晶体再次进行结晶处理，获得0.15g的白色针状包结化合物。该化合物的产率为28%，其获得温度在146℃-148℃范围内。由于本次实验所使用主体分子苊苯二醇的熔点显著高于实验所得晶体的熔点，因此可以判断槟榔挥发油与主体分子的化学组分成功转化为包结化合物[4]。
应用真空蒸馏设备对苊苯二醇这一主体分子和槟榔挥发油的化学组分进行分离处理。称量300mg包结化合物，将其置于真空蒸馏设备中，经真空蒸馏所得槟榔挥发油的化学组分为33.4mg。经计算可得，槟榔挥发油化学组分的产率在4.91%左右。
（四）化学成分分析
对基于分子识别方法分离出的槟榔挥发油化学成分进行提取分析，共获得亚油酸、鲸蜡醇、3-己醇、山嵛醇、邻苯二甲酸二丁酯等33种不同的化学成分。
（五）分离效果
利用气相色谱仪对槟榔挥发油的化学成分进行气相色谱分析，色谱图像结果显示：槟榔挥发油中包含的化学成分主要包含山嵛醇、亚麻酸、亚麻油酸、肉豆蔻酸等20种。与基于苊苯二醇主体分子的分子识别法相比，气相色谱分析法所得槟榔挥发油的化学组分数量相对较少[5]。两种分析方法所得化学组分成果中共包含山嵛醇、亚麻酸等10种相同的化学组分，但两种分析方法在所得化学成分占槟榔挥发油总量比例方面存在一定的差异。
三、分子识别法的应用优势
通过上述分析过程可知，相对于其他分离方法而言，分子识别法的应用优势主要包含以下几种：
（一）完整性优势
分子识别法的完整性是指，在分步识别过程中，适宜主体大分子的选用可以成功将分离物的全部化学成分或大多数化学成分分离出来[5]。就槟榔挥发油而言，基于苊苯二醇主体分子的分步分离过程共获得33种不同的化学成分；而气相色谱法所得槟榔挥发油的化学成分分析数量为20种。
（二）效率性优势
相对于气相色谱法等其他分析方法而言，分子识别法分离槟榔挥发油化学成分的效率较高[6]。从实践角度来讲，这种特点可以有效缩短用于化学成分分离分析部分所需的时间，以便分析人员将更多的时间用于其他分析环节。
结论：为了精确判断槟榔挥发油中包含的化学成分类型，这里通过分子识别法对槟榔挥发油进行详细分析：首先，利用挥发油提取分离设备从100g槟榔花中提取出2.5g槟榔挥发油，此时，槟榔挥发油的产率为2.5%；将槟榔挥发油、主体分子苊苯二醇及石油醚按照适当剂量和顺序混合在一起，使得混合溶液发生析出反应。初次晶体析出完成后，再次按照上述步骤重复晶体析出操作，获得一定量的苊苯二醇、槟榔挥发油白色包结化合物。计算包结化合物的产率为28%。最后将一定量包结化合物置于真空蒸馏设备中，获得槟榔挥发油的多种不同化学组分，共计33种。
参考文献：
[1]程伟，高保娇，施雪军，门吉英. 表面引发接枝聚合法制备抗蚜威分子表面印迹材料及其分子识别与结合特性研究[J]. 高分子学报，2013，07：934-942.
[2]牛庆媛，高保娇，刘苏宇，孙中军. 新型表面分子印迹法制备苦参碱印迹材料及其分子识别特性[J]. 化学学报，2010，24：2600-2608.
[3]李丁，高保娇，许文梅. 采用新型分子表面印迹技术构建手性空穴实现对手性药物对映体的分子识别与高效拆分[J]. 化学学报，2011，24：3019-3027.
[4]雷启福，钟世安，向海艳，周春山，于典. 儿茶素活性成分分子印迹聚合物的分子识别特性及固相萃取研究[J]. 分析化学，2005，06：857-860.
[5]林元华，王建飞，南策文，严日柏. 用于分子识别的荧光标记探针的研究进展[J]. 材料导报，2004，11：6-8.
[6]刘育，韩宝航，李玉梅，张毅民，陈荣悌，戚爱棣. 超分子体系中的分子识别研究——Ⅶ.竞争包结法研究α-环糊精对氨基酸生物分子的手性识别[J]. 科学通报，1997，14：1516-1519.
项目基金：本文章系校青年基金项目支持项目编号为 QYQN201135