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摘要 用水蒸气蒸馏法提取1，8-桉叶素型互叶白千层花、叶的挥发性成分，采用气相色谱-质谱（GC-MS）、气相色谱（GC）分析挥发油成分和单萜手性化合物对映体分配，比较成分及含量之间的差异。结果表明，1，8-桉叶素型白千层花与叶挥发油的主成分均为1，8-桉叶素（67.89%，68.14%）、α-松油醇（8.14%，10.59%）、柠檬烯（7.84%，8.54%）、α-蒎烯（3.18%，3.07%），含量相差不大;单萜柠檬烯、4-松油醇、α-松油醇对映体分配差异不显著，说明在花期时进行加工，精油质量不变。
关键词 水蒸气提取法;1，8-桉叶素型互叶白千层;挥发性成分;对映体分配
中图分类号 TQ651+.2文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2021）10-0164-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.044
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Analysis of Volatile Oil from Flowers and Leaves of 1，8-Cineole Type Melaleuca alterniflora
CHEN Hai-yan1，2，LI Gui-zhen1，2，LIANG Zhong-yun1，2 （1.Guangxi Academy ofForestry，Nanning，Guangxi 530002;2.Guangxi Key Laboratory of Special Non-wood Forest Cultivation & Utilization，Nanning，Guangxi 530002）
Abstract The volatile components of the flowers and leaves of 1，8-cineole-type Melaleuca alterniflora were extracted by steam distillation，GC and GC-MS methods were applied to identify the components and enantiomeric distribution in these violatile oils from different parts of Melaleuca alternifolia，and the differences and relative contents of the main chemical components were compared.The results showed that the main components of the volatile oil of the flowers and leaves of 1，8-cineole-type Melaleuca alterniflora were 1，8-cineole （67.89%，68.14%），α-terpineol （8.14%，10.59%），limonene （7.84%，8.54%） and α-pinene （3.18%，3.07%），the content is not much different.Monoterpene limonene，4-terpineol and α-terpineol had no significant differences in the distribution of enantiomers，indicating that the quality of the essential oil remains unchanged during processing during the flowering period.
Key words Steam distillation;1，8-cineole-type Melaleuca alterniflora;Volatile components; Enantiomeric distribution
互叶白千层是桃金娘科（Myrlaceaca）白千层属（Melaleuca）常绿灌木至小乔木树种，原产于澳大利亚的东部，20世纪90年代初引入我国，目前在广西、广东、四川、江西、福建等地大面积种植，其花期在每年的3月下旬到4月中旬。利用白千层叶和小枝条进行水蒸气蒸馏得到的精油称白千层油，通过测定发现互叶白千层油成分相同，但含量差异较大，根据主成分含量划分为多种化学类型[1]，其中1，8-桉叶素型是值得开发的类型之一，其枝叶挥发油主成分及应用已有研究[2-4]，柴玲等[5]研究了4-松油醇型互叶白千层的花、果、叶的挥发性成分，而1，8-桉叶素型互叶白千层花期时花、叶的挥发性成分鲜见报道，笔者用水蒸气蒸馏提取1，8-桉叶素型白千层花与叶的挥发油，采用GC和GC-MS分别对挥发油成分及手性化合物单萜对映体分配进行研究，并进行比较分析，以期为花、叶同期的互叶白千层开发与利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与试劑
BRUKERTQ456气质联用仪（美国BRUKER公司）;Aglient 7890A气相色谱仪，FID检测器（美国安捷伦公司）;WAY-2S数字阿贝折射仪（上海仪电科学仪器股份公司）;可控温旋光仪（SGW-2，上海精密科学仪器有限公司）;无水乙醇（A.R，陕西西陇化工）。
1.2 试材 选取从澳大利亚引进的种子繁育，于2001年6月定植在广西林业科学研究院生活区的1，8-桉叶素型互叶白千层。
1.3 试验方法
1.3.1 精油的提取。
2018年4月采集，将花与叶分开，装入塑料袋取回实验室，参照《中华人民共和国药典》2015年版一部附录XD中挥发油测定法甲法中水蒸气蒸馏来测定得油率。花和叶的得油率分别为1.71%、3.17%。样品用无水硫酸钠干燥过滤，备用。 1.3.2 精油的测定。精油理化指标按照ISO 4730—2017标准[6]测定。花和叶折光指数（20 ℃）分别为1.461 6、1.461 0，旋光度（20 ℃）分别为 3.042°、3.057°。参照气相色谱-质谱联用（GC-MS）的定性分析和文献[3-5]结果，并按照ISO 4730—2017标准确定白千层油主要的化学成分和理化指标;用氣相色谱法进行定量分析，面积归一化法确定各组分的含量。
气相色谱-质谱定性分析条件：色谱柱为弹性石英毛细管柱BR-5（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm），载气为高纯氦气，接口250 ℃，分流比1∶50。质谱条件：EI离子源，电离电压70 eV，扫描范围45～350 amu，全扫描方式，溶剂延迟3 min，进样量1.0 μL（0.5%乙醇液）。
气相色谱定量分析条件：弹性石英毛细管柱AT35（60 m× 0.25 mm× 0.25 μm），载气N2，流速2.5 mL/min，程序升温是70 ℃保持1 min，以5 ℃/min升至150 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持5 min，进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，进样量0.5 μL。
1.3.3 精油中单萜对映体分配。
吸取8 μL精油样品溶于2 mL 无水乙醇中，混匀，备用。参照气相色谱-质谱联用的定性分析和文献[7-9]结果，并按照GB/T 33917—2017标准[10]测定其主要成分。
气相色谱分析条件：Agilent 7890A气相色谱仪。弹性石英毛细管柱HP-Chiral-20β（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气N2，流速1.0 mL/min，程序升温是70 ℃保持1 min，以4 ℃/min 升至120 ℃，以5 ℃/min升至145 ℃，以2 ℃/min升至150 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升至200 ℃，保持5 min，进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，进样量0.4 μL。
2 结果与分析
对花、叶精油样品进行 GC-MS 检测定性，其主要色谱峰基本一致，所得到的气-质总离子流图见图 1。采用GC峰面积归一化法定量分析，鉴定的组分峰面积之和占总峰面积的95% 以上，结果如表1所示。
从表1可以看出，1，8-桉叶素型互叶白千层花、叶的挥发油主要化学成分相同，均含有1，8-桉叶素（67.89%，68.14%）、α-松油醇（8.14%，10.59%）、柠檬烯（7.84%，8.54%）、α-蒎烯（3.18%，3.07%），含量相差不大，只有α-松油醇相差2.45%以上。广西地方标准“互叶白千层（精）油，1，8-桉叶素型”规定[11]，γ-松油烯含量1%～20%、4-松油醇含量大于2%，该试验测定的花与叶的挥发油这2个成分不在该标准的范围内，这与梁忠云等[3]的研究结果一致，原因有待进一步研究验证。
用4-松油醇型互叶白千层油（茶树油）做对照，结合气相色谱-质谱联用的定性分析和参考文献[7-9]结果，确定手性化合物单萜α-蒎烯、柠檬烯、4-松油醇、α-松油醇的对映体出峰时间，在同样条件确定花、叶精油的对映体，同时用非花期时的叶油做对比，所得到的气相色谱图见图2，结果见表2。
在测定对照茶树油样品时观察到柠檬烯的对映体，但在质谱检索中发现它与对伞花烃在同一个峰上发生重叠，无法准确定量出柠檬烯的对映体分配，这与Shellie等[9]的研究结果一致。而1，8-桉叶素型互叶白千层的挥发油中未检出对伞花烃，按照上述方法得出单萜的对映体分配。
从表2可以看出，1，8-桉叶素型互叶白千层的花、叶及非花期的枝叶挥发油手性化合物对映体分配差异不显著，但与（+）- 4-松油醇符合ISO 4730—2017标准[6]的对照茶树油相比，α-蒎烯、 4-松油醇、α-松油醇对映体分配差异较大，这一差异可为鉴别不同生化类型的互叶白千层提供依据。研究表明，具有手性的单萜化合物的对映体在不同植物、不同家系白千层精油中的分配差异较大[9]，结合该试验结果说明，来源不同的植物精油中某一单萜对映体分配应有不同的范围。通过研究对映体分配差异，将其作为精油的天然来源判定条件。
3 结论
作为生长周期的特殊产物，桉叶素型互叶白千层的花挥发油主要成分与叶的相同，均含有 α-蒎烯、1，8-桉叶素、柠檬烯、α-松油醇等成分，单萜对映体分配差异不显著，与4-松油醇型互叶白千层相比，α-蒎烯、 4-松油醇、α-松油醇对映体分配差异较大，可作为2种生化类型区别的判定条件。该研究结果可为花期的互叶白千层的利用与研究提供理论依据。
参考文献
[1]
陈海燕，梁忠云，黄耀恒，等.不同种源和家系白千层芳香油组分及含量初探[J].天然产物研究与开发，2003，15（5）：408-410.
[2] 杨辉，刘布鸣，韦刚，等.1，8-桉叶素型互叶白千层精油的质量标准研究[J].广西科学，2011，18（1）：52-55.
[3] 梁忠云，李桂珍，陈海燕，等.白千层油生化类型的研究[J].林业科技开发，2014，28（3）：90-93.
[4] 钟振声，樊丽妃，黄继兵.引种互叶白千层茶树油的化学成分及抑菌活性[J].华南理工大学学报（自然科学版），2011，39（1）：53-57.
[5] 柴玲，刘布鸣，林霄，等.互叶白千层花、果与叶挥发油成分的对比分析[J].香料香精化妆品，2014（6）：1-4，16.
[6] InternationalOrganizationforStandardization.Essentialoil of Melaleuca，terpinen-4-ol type （TeaTreeoil）：ISO 4730—2017[S].Geneva：InternationalOrganizationforStandardization，2017.
[7] LEACH D N，WYLLIE S G，HALL J G，et al.Enantiomeric composition of the principal components of the oil of Melaleuca a1ternifolia[J].Journal of agricultural and food chemistry，1993，41（10）：1627-1632.
[8] WANG M，ZHAO J P，AVULA B，et al.Quality evaluation of terpinen-4-ol type Australian tea tree oils and commercial products：An integrated approach using Conventional and chiral GC/MS combined with chemometrics[J].Journal of agricultural and food chemistry，2015，63（10）：2674-2682.
[9] SHELLIE R，MONDELLO L，DUGO G，et al.Enantioselective gas chromatographic analysis of monoterpenes in essential oils of the family Myrtaceae[J].Flavourl and fragrance journal，2004，19（6）：582-585.
[10] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.精油 手性毛细管柱气相色谱分析通用法：GB/T 33917—2017[S].北京：中国标准出版社，2017.
[11] 广西壮族自治区质量技术监督局.互叶白千层（精）油，1，8-桉叶素型：DB45/T 889—2012[S].广西壮族自治区质量技术监督局，2012.
关键词 水蒸气提取法;1，8-桉叶素型互叶白千层;挥发性成分;对映体分配
中图分类号 TQ651+.2文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2021）10-0164-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.044
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Analysis of Volatile Oil from Flowers and Leaves of 1，8-Cineole Type Melaleuca alterniflora
CHEN Hai-yan1，2，LI Gui-zhen1，2，LIANG Zhong-yun1，2 （1.Guangxi Academy ofForestry，Nanning，Guangxi 530002;2.Guangxi Key Laboratory of Special Non-wood Forest Cultivation & Utilization，Nanning，Guangxi 530002）
Abstract The volatile components of the flowers and leaves of 1，8-cineole-type Melaleuca alterniflora were extracted by steam distillation，GC and GC-MS methods were applied to identify the components and enantiomeric distribution in these violatile oils from different parts of Melaleuca alternifolia，and the differences and relative contents of the main chemical components were compared.The results showed that the main components of the volatile oil of the flowers and leaves of 1，8-cineole-type Melaleuca alterniflora were 1，8-cineole （67.89%，68.14%），α-terpineol （8.14%，10.59%），limonene （7.84%，8.54%） and α-pinene （3.18%，3.07%），the content is not much different.Monoterpene limonene，4-terpineol and α-terpineol had no significant differences in the distribution of enantiomers，indicating that the quality of the essential oil remains unchanged during processing during the flowering period.
Key words Steam distillation;1，8-cineole-type Melaleuca alterniflora;Volatile components; Enantiomeric distribution
互叶白千层是桃金娘科（Myrlaceaca）白千层属（Melaleuca）常绿灌木至小乔木树种，原产于澳大利亚的东部，20世纪90年代初引入我国，目前在广西、广东、四川、江西、福建等地大面积种植，其花期在每年的3月下旬到4月中旬。利用白千层叶和小枝条进行水蒸气蒸馏得到的精油称白千层油，通过测定发现互叶白千层油成分相同，但含量差异较大，根据主成分含量划分为多种化学类型[1]，其中1，8-桉叶素型是值得开发的类型之一，其枝叶挥发油主成分及应用已有研究[2-4]，柴玲等[5]研究了4-松油醇型互叶白千层的花、果、叶的挥发性成分，而1，8-桉叶素型互叶白千层花期时花、叶的挥发性成分鲜见报道，笔者用水蒸气蒸馏提取1，8-桉叶素型白千层花与叶的挥发油，采用GC和GC-MS分别对挥发油成分及手性化合物单萜对映体分配进行研究，并进行比较分析，以期为花、叶同期的互叶白千层开发与利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与试劑
BRUKERTQ456气质联用仪（美国BRUKER公司）;Aglient 7890A气相色谱仪，FID检测器（美国安捷伦公司）;WAY-2S数字阿贝折射仪（上海仪电科学仪器股份公司）;可控温旋光仪（SGW-2，上海精密科学仪器有限公司）;无水乙醇（A.R，陕西西陇化工）。
1.2 试材 选取从澳大利亚引进的种子繁育，于2001年6月定植在广西林业科学研究院生活区的1，8-桉叶素型互叶白千层。
1.3 试验方法
1.3.1 精油的提取。
2018年4月采集，将花与叶分开，装入塑料袋取回实验室，参照《中华人民共和国药典》2015年版一部附录XD中挥发油测定法甲法中水蒸气蒸馏来测定得油率。花和叶的得油率分别为1.71%、3.17%。样品用无水硫酸钠干燥过滤，备用。 1.3.2 精油的测定。精油理化指标按照ISO 4730—2017标准[6]测定。花和叶折光指数（20 ℃）分别为1.461 6、1.461 0，旋光度（20 ℃）分别为 3.042°、3.057°。参照气相色谱-质谱联用（GC-MS）的定性分析和文献[3-5]结果，并按照ISO 4730—2017标准确定白千层油主要的化学成分和理化指标;用氣相色谱法进行定量分析，面积归一化法确定各组分的含量。
气相色谱-质谱定性分析条件：色谱柱为弹性石英毛细管柱BR-5（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm），载气为高纯氦气，接口250 ℃，分流比1∶50。质谱条件：EI离子源，电离电压70 eV，扫描范围45～350 amu，全扫描方式，溶剂延迟3 min，进样量1.0 μL（0.5%乙醇液）。
气相色谱定量分析条件：弹性石英毛细管柱AT35（60 m× 0.25 mm× 0.25 μm），载气N2，流速2.5 mL/min，程序升温是70 ℃保持1 min，以5 ℃/min升至150 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持5 min，进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，进样量0.5 μL。
1.3.3 精油中单萜对映体分配。
吸取8 μL精油样品溶于2 mL 无水乙醇中，混匀，备用。参照气相色谱-质谱联用的定性分析和文献[7-9]结果，并按照GB/T 33917—2017标准[10]测定其主要成分。
气相色谱分析条件：Agilent 7890A气相色谱仪。弹性石英毛细管柱HP-Chiral-20β（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气N2，流速1.0 mL/min，程序升温是70 ℃保持1 min，以4 ℃/min 升至120 ℃，以5 ℃/min升至145 ℃，以2 ℃/min升至150 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升至200 ℃，保持5 min，进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，进样量0.4 μL。
2 结果与分析
对花、叶精油样品进行 GC-MS 检测定性，其主要色谱峰基本一致，所得到的气-质总离子流图见图 1。采用GC峰面积归一化法定量分析，鉴定的组分峰面积之和占总峰面积的95% 以上，结果如表1所示。
从表1可以看出，1，8-桉叶素型互叶白千层花、叶的挥发油主要化学成分相同，均含有1，8-桉叶素（67.89%，68.14%）、α-松油醇（8.14%，10.59%）、柠檬烯（7.84%，8.54%）、α-蒎烯（3.18%，3.07%），含量相差不大，只有α-松油醇相差2.45%以上。广西地方标准“互叶白千层（精）油，1，8-桉叶素型”规定[11]，γ-松油烯含量1%～20%、4-松油醇含量大于2%，该试验测定的花与叶的挥发油这2个成分不在该标准的范围内，这与梁忠云等[3]的研究结果一致，原因有待进一步研究验证。
用4-松油醇型互叶白千层油（茶树油）做对照，结合气相色谱-质谱联用的定性分析和参考文献[7-9]结果，确定手性化合物单萜α-蒎烯、柠檬烯、4-松油醇、α-松油醇的对映体出峰时间，在同样条件确定花、叶精油的对映体，同时用非花期时的叶油做对比，所得到的气相色谱图见图2，结果见表2。
在测定对照茶树油样品时观察到柠檬烯的对映体，但在质谱检索中发现它与对伞花烃在同一个峰上发生重叠，无法准确定量出柠檬烯的对映体分配，这与Shellie等[9]的研究结果一致。而1，8-桉叶素型互叶白千层的挥发油中未检出对伞花烃，按照上述方法得出单萜的对映体分配。
从表2可以看出，1，8-桉叶素型互叶白千层的花、叶及非花期的枝叶挥发油手性化合物对映体分配差异不显著，但与（+）- 4-松油醇符合ISO 4730—2017标准[6]的对照茶树油相比，α-蒎烯、 4-松油醇、α-松油醇对映体分配差异较大，这一差异可为鉴别不同生化类型的互叶白千层提供依据。研究表明，具有手性的单萜化合物的对映体在不同植物、不同家系白千层精油中的分配差异较大[9]，结合该试验结果说明，来源不同的植物精油中某一单萜对映体分配应有不同的范围。通过研究对映体分配差异，将其作为精油的天然来源判定条件。
3 结论
作为生长周期的特殊产物，桉叶素型互叶白千层的花挥发油主要成分与叶的相同，均含有 α-蒎烯、1，8-桉叶素、柠檬烯、α-松油醇等成分，单萜对映体分配差异不显著，与4-松油醇型互叶白千层相比，α-蒎烯、 4-松油醇、α-松油醇对映体分配差异较大，可作为2种生化类型区别的判定条件。该研究结果可为花期的互叶白千层的利用与研究提供理论依据。
参考文献
[1]
陈海燕，梁忠云，黄耀恒，等.不同种源和家系白千层芳香油组分及含量初探[J].天然产物研究与开发，2003，15（5）：408-410.
[2] 杨辉，刘布鸣，韦刚，等.1，8-桉叶素型互叶白千层精油的质量标准研究[J].广西科学，2011，18（1）：52-55.
[3] 梁忠云，李桂珍，陈海燕，等.白千层油生化类型的研究[J].林业科技开发，2014，28（3）：90-93.
[4] 钟振声，樊丽妃，黄继兵.引种互叶白千层茶树油的化学成分及抑菌活性[J].华南理工大学学报（自然科学版），2011，39（1）：53-57.
[5] 柴玲，刘布鸣，林霄，等.互叶白千层花、果与叶挥发油成分的对比分析[J].香料香精化妆品，2014（6）：1-4，16.
[6] InternationalOrganizationforStandardization.Essentialoil of Melaleuca，terpinen-4-ol type （TeaTreeoil）：ISO 4730—2017[S].Geneva：InternationalOrganizationforStandardization，2017.
[7] LEACH D N，WYLLIE S G，HALL J G，et al.Enantiomeric composition of the principal components of the oil of Melaleuca a1ternifolia[J].Journal of agricultural and food chemistry，1993，41（10）：1627-1632.
[8] WANG M，ZHAO J P，AVULA B，et al.Quality evaluation of terpinen-4-ol type Australian tea tree oils and commercial products：An integrated approach using Conventional and chiral GC/MS combined with chemometrics[J].Journal of agricultural and food chemistry，2015，63（10）：2674-2682.
[9] SHELLIE R，MONDELLO L，DUGO G，et al.Enantioselective gas chromatographic analysis of monoterpenes in essential oils of the family Myrtaceae[J].Flavourl and fragrance journal，2004，19（6）：582-585.
[10] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.精油 手性毛细管柱气相色谱分析通用法：GB/T 33917—2017[S].北京：中国标准出版社，2017.
[11] 广西壮族自治区质量技术监督局.互叶白千层（精）油，1，8-桉叶素型：DB45/T 889—2012[S].广西壮族自治区质量技术监督局，2012.