研究目的:金银花为忍冬科植物忍冬Lonicera japonica Thunb.的干燥花蕾或带初开的花,具有清热解毒、疏散风热、广谱抗菌等作用。金银花精油具有显著的抑菌活性,可用于医药、保健品、饮料、食品及日用化工产业,开发利用价值较高。然而,收率低是限制金银花精油开发利用的源头因素。经前期文献调查及预试验,采用超临界CO2提取金银花精油可有效提高精油收率,但由于缺乏成分特征、风味特征及活性基础研究,超临界CO2提取的金银花精油应用依据不够充分。在应用超临界CO2提取所得金银花精油时,成分特征、风味特征及抑菌活性均为关键影响因素。其中,成分特征可为精油药效物质基础提供依据,风味特征可为精油快速质量控制提供参考,活性研究可为精油应用提供直接依据。同时,随着产业发展,“品种”、“产地”和“花蕾开放”成为金银花采收过程中不可忽略的因素,会对金银花精油的成分、风味及抗菌活性产生影响,制约金银花精油的深度开发利用。针对前述问题,本课题进行如下研究:优化超临界CO2提取金银花精油工艺,采用此工艺提取“不同品种-不同产地-花蕾期与盛花期”金银花精油,并对其成分、风味及抑菌活性进行研究。以期为金银花精油的工业化提取提供参考,并为其相关产品开发奠定基础。研究方法:1.以金银花干花为原料,在考察粉碎度、静态提取时间、动态提取时间、提取温度、提取压力及CO2流量各单因素的基础上,选取提取温度、提取压力和CO2流量进行响应面优化,得到提取金银花精油的超临界CO2提取工艺。2.采用前述所得超临界CO2工艺,提取“不同品种-不同产地-花蕾期与盛花期”金银花精油,通过GC-MS对其进行成分分析,在成分分析结果基础上,建立OPLS-DA模型,分析“品种”、“产地”和“花蕾开放”对金银花精油成分的影响,并筛选出差异成分。3.采用快速气相电子鼻对“不同品种-不同产地-花蕾期与盛花期”金银花精油进行风味特征分析,并基于所得色谱图数据,筛选传感器,建立DFA判别模型,对供试金银花精油的“品种”、“产地”及“花蕾开放”进行区分。4.通过稀释涂布法测定“不同品种-不同产地-花蕾期与盛花期”金银花精油对金黄色葡萄球菌的抑制活性,计算IC50、IC90值,作为评价精油抑菌活性的量化指标。结果与结论:1.采用响应面法确定了超临界CO2提取金银花精油的最佳工艺,即萃取压力46 MPa、萃取温度47℃、CO2流量2.2 L/min、粉碎度100～120目、静态萃取时间10 min、动态萃取时间40 min。该提取工艺稳定可靠,可为工业化提取金银花精油提供参考。2.通过对“不同品种-不同产地-花蕾期与盛花期”金银花精油进行成分分析,共鉴定出74种化合物,主要为脂肪酸、烷烃、醛、酯、醇、烯烃及酮等成分,其中,脂肪酸的含量最多,烷烃次之。癸烷、十一烷、十二烷、月桂酸甲酯、五甲基呋喃溴酸酯、十五烷酸、棕桐油酸、棕榈酸、十七烷酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸、花生酸、二十一烷酸、山嵛酸、二十三酸、二十七烷、木蜡酸、三十烷和蜡酸为各精油样品的共有成分。通过建立OPLS-DA模型,分析“品种”、“产地”和“花蕾开放”对金银花精油成分的影响后,得出以下结论:不同品种间金银花精油出现明显区分,差异成分为木蜡酸、3,3,5,5-四甲基环己醇、草酸环丁基十八烷基酯、反式油酸、硬脂酸、蜡酸、山嵛酸、二十三烷、二十七烷、亚油酸、二十四烷、月桂酸甲酯、亚麻酸、癸酸、己酸;不同产地间金银花精油成分明显不同,差异成分为己醛二甲基乙缩醛、十七烷酮、木蜡酸、三十四烷、硬脂酸、二十八烷酸、二十七烷酸、癸烷、十一烷、(E)-9-十二碳烯酸、三十二烷、十二烷、二十五烷酸、3,3,5,5,-四甲基环己醇、辛烷、棕榈酸、2-甲基二十八烷、己酸、1,1-二甲基十六烷、15-十八碳烯酸、角鲨烯、1,3-二叔丁基苯、三十一烷、对苯二甲酸二辛酯;“花蕾期与盛花期”金银花精油间未能良好区分,“花蕾开放”对成分的影响受到其它因素制约。此部分结果可为金银花精油的后期应用或产品开发提供化学物质基础。3.通过对“不同品种-不同产地-花蕾期与盛花期”金银花精油进行风味特征分析,得出对金银花精油风味有贡献的成分由烃、醛、酮、酯和醇等构成,不同精油样品存在一定区别。对精油风味贡献较大的成分主要为2,3-丁二酮、异丁酸甲酯、(5Z)-1,5-辛二烯-3-酮、肉豆蔻醚、月桂酸甲酯;其次为丙醛、正丁醛、戊醛、2,3-戊二酮、异戊醇、2-甲基丁醇、反-2-戊醇、3-己酮、正己醛、乙酸异戊酯、己酸甲酯、2-庚醇、6-甲基-2-庚酮、丙酸正戊酯、蘑菇醇、庚酸甲酯、反-2-辛烯醛、4-壬醇、壬醛、乙酸苯乙酯、左旋香芹酮、桂皮醛。金银花精油具有焦糖味、奶油味、甜味、酸味,综合风味特征与多种水果、黄油、奶酪、巧克力、麦芽、香油、葡萄酒、蘑菇、肉桂、草药、牛油、杏仁、薰衣草、蜂蜜、玫瑰及烟草等相关,另具有一定刺激性气味,呈现蜡质。刺激性气味指标成分为丙醛,蜡质指标成分为反-2-辛烯醛、壬醛和月桂酸甲酯。以快速气相电子鼻色谱图数据为基础,筛选传感器585.79-1-RH、697.89-1-RH、863.45-1-RH、1107.41-1-RH、789.89-2-RH、1210.54-2-RH、1274.24-2-RH、1311.11-2-RH和1419.37-2-RH,建立DFA模型,对九丰一号、九丰二号和北花一号金银花精油实现了良好区分;筛选传感器16.20-1-A、17.60-1-A、28.99-1-A、41.41-1-A、54.24-1-A、16.74-2-A、18.96-2-A、20.32-2-A、29.59-2-A、31.15-2-A 及 45.30-2-A,建立DFA模型,对山东、云南和新疆产金银花精油实现了良好区分;筛选传感器113.32-1-RH、902.62-1-RH、1078.57-1-RH、582.63-2-RH、929.89-2-RH、1052.05-2-RH和1274.24-2-RH,建立DFA模型,实现了“花蕾期与盛花期”金银花精油良好区分。得到了“建立样品库-筛选传感器-选择模型-区分样品”的快速样品鉴别方法。此部分研究结果可为金银花精油质量控制提供参考。4.研究“不同品种-不同产地-花蕾期与盛花期”金银花精油抑制金黄色葡萄球菌活性后得出,0.01～10mg/ml给药浓度时,金银花精油对金黄色葡萄球菌生长具有不同程度抑制效果,若要完全抑制其生长,需要更高给药浓度(>10 mg/ml)。棕榈油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸和花生酸是供试金银花精油中的关键抑菌成分。另得出金银花精油抑制金黄色葡萄球菌的ICs0、IC90值,IC50值(μg/ml):A-31.95、B-41.67、C-72.20、D-75.89、E-74.37、F-91.37、G-139.50、H-1 17.60、1-92.90、J-77.43、K-57.20、L-41.16。金银花精油抑制金黄色葡萄球菌生长的IC90值(mg/ml):A-1.37、B-0.73、C-1.41、D-1.44、E-3.33、F-5.31、G-4.94、H-3.33、1-4.72、J-6.51、K-2.34、L-4.21。此部分研究结果可为今后金银花精油研究或相关产品开发应用提供药效学依据。