杜松精油的主要应用

背景及概述^[1]

杜松（JuniperusrigidaSieb.etZucc.），别名崩松、棒儿松，柏科刺柏属，常绿灌木或乔木，高达10m。树冠圆柱形，大枝直立，小枝下垂。刺形叶条状、质坚硬、端尖，上面凹下成深槽，槽内有一条窄白粉带，背面有明显的纵脊。花期5月，球果翌年10月成熟。球果熟时呈淡褐黄色或蓝黑色，被白粉。种子近卵形顶端尖，有四条不显著的棱。杜松主要分布于我国黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西、陕西、甘肃及宁夏等省区，朝鲜和日本也有分布。杜松是我国目前尚未充分利用的民族药用植物。杜松的果实俗称“杜松子”在韩国传统医学中用于治疗关节炎和水肿。杜松也被用于传统蒙药和藏药中，主要用于治疗类风湿性关节炎、肾炎、水肿、布鲁氏菌病和其他与炎症相关的疾病。在《新修晶珠本草》中记载了杜松枝叶可用于泻火、解毒、利尿、祛湿、治肾炎、水肿、风湿疼痛等；果实用于清热、利胆、止痛、治肝胆病和肾病等。在《中国民族药志》记载了杜松枝和针叶可入药治疗肾热、发症、风湿性关节炎等。杜松的小枝和针叶提取的精油是日用化工品的重要原料。杜松针叶中提取的木质素有很好的生物活性，如抗炎、抗癌和抗病毒还报道了关于杜松乙醇提取物的抑制肥胖作用，可以用于治疗现代人们多发的肥胖症。李亚贤等用直接碘量法、吸附层析法和原子吸收光谱法对杜松针叶的营养成分进行分析，结果显示杜松针叶中维生素C、胡萝卜素和锌、铁、钙、镁、铜、锰等元素的含量丰富，可以用作工业、医药、保健品的深加工。

精油（essentialoil），即植物性天然香料，亦被称为芳香油或者挥发油，是存在于植物的花、叶、茎、根和果实中的一类重要的次生代谢物质，由分子量较小的简单化合物组成，常温下多为油状液体，有一定的挥发性，具有强烈的香味。植物精油化学成分复杂，根据精油成分化学结构的不同，可将其分为単萜、倍半萜、醛类、酯类、醇类等。精油可以用于防治害虫，抑制细菌真菌生长。植物精油在传统药物、食品防腐保鲜和化妆品等领域有广泛应用。它还具有抑菌作用、抗炎作用、抗氧化作用和抗肿瘤等作用。杜松精油常采用的提取方法有水蒸气蒸馏法（SD）、超临界CO2萃取法(SFE)。

成分^[1]

杜松针叶精油的主要成分为α-蒎烯、石竹烯、月桂烯、柠檬烯、十一烷酮

-2、大牻牛儿烯-D、β-水芹烯、β-蒎烯、异松油烯、香茅醇等。研究发现，精油的成分和含量与其生长地点、提取部位、提取方法有关。

（1）不同生长环境的杜松其精油成分和含量不同；Adams和张少贞等通过GC-MS检测分析了中国、韩国和日本三个杜松主要分布地区的精油成分。发现中国东北地区杜松针叶精油中主要成分为α-蒎烯(39.7%)、月桂烯(11.2%)、柠檬烯(4.2%)、十一烷酮-2（4.8%）、大牻牛儿烯-D（2.3%）、β-水芹烯（2.1%）、β-蒎烯（1.9%）等。韩国地区杜松针叶精油中主要成分为α-蒎烯(53.3%)、月桂烯(4.8%)、β-蒎烯(4.7%)、柠檬烯(3.4%)、醋酸冰片酯(2.8%)、β-石竹烯(2.5%)、石竹烯氧化物(2.5%)、蛇麻烯(1.7%)等。日本地区杜松针叶精油中主要成分为醋酸冰片酯(59.0%)、α-蒎烯(13.5%)、柠檬烯(4.4%)、月桂烯(3.1%)、金合欢醇(2.0%)、樟脑(1.9%)、β-石竹烯(1.3%)、莰烯(1.3%)等。

（2）不同提取部位如小枝、针叶和果实，其精油成分和含量也不同；刘巧晓等通过GC-MS检测分析了杜松小枝、针叶和果实的精油成分。发现杜松小枝精油主要成分为十一烷酮-2（11.30%）、石竹烯氧化物（8.79%）、石竹烯（7.12%）、芳香醇（6.49%）、α-石竹烯（5.11%）、醋酸冰片酯（4.60%）、反式橙花叔醇（4.56%）、乙酸松油酯（4.53%）、乙酸松油酯（3.65%）等。杜松针叶精油主要成分为石竹烯（13.10%）、α-石竹烯（11.70%）、石竹烯氧化物（10.30%）、大牻牛儿烯-D（6.57%）、芳香醇（6.31%）、乙酸龙脑酯（5.56%）、γ-毕澄茄烯（4.73%）、十一烷酮-2（4.59%）等。杜松果实精油主要成分为α-蒎烯（20.80%）、β-月桂烯（27.00%）、柠檬烯（5.76%）、石竹烯（5.20%）、大牻牛儿烯-D（5.98%）、α-石竹烯（4.07%）等。

（3）不同提取方法所得到的精油成分和含量也不同。通过GC-MS检测发现韩国地区杜松针叶精油超临界CO2萃取法得到的主要成分为α-蒎烯（71.5%）、月桂烯（8.2%）、柠檬烯（3.6%）、香茅醇（3.4%）、α-萜品烯（1.6%）等。水蒸气提取法提取的杜松针叶精油主要成分为α-蒎烯（80.9%）、月桂烯（5.6%）、柠檬烯（2.2%）、异松油烯（3.1%）、α-萜品烯（2.3%）等。

应用^[1]

杜松精油具有广谱的抑菌活性，其抑菌圈直径在8.05-16.00mm之间，肺炎克雷伯氏菌抑菌圈直径(16.00mm)，抑菌圈直径最小的是粪肠球菌(8.05mm)。采用琼脂稀释法测定了杜松精油的MIC和MBC值，结果显示杜松针叶精油对10种细菌均具有显著的抑菌效果，其MIC和MBC值在3.125-12.50mg/mL之间，所有供试菌种中，肺炎克雷伯氏菌的MIC和MBC值最小(均为3.125mg/mL)，表明杜松精油对肺炎克雷伯氏菌的抑制效果最为显著。采用细菌生长曲线、测量细菌细胞膜渗透性、测量细菌蛋白质和扫描电镜观察细菌形态等几方面，探讨了杜松针叶精油的抑菌机理。结果表明杜松精油能显著抑制肺炎克雷伯氏菌的生长，不同浓度精油的作用效果差别较大;杜松针叶精油改变了细菌细胞膜的渗透性，使得细胞内容物外泄最终导致细菌死亡;杜松精油能够抑制细菌细胞蛋白质合成;杜松针叶精油处理后菌体表面和内部结构均发生改变，菌体表现出皱缩、破裂、部分缺失等，从而导致了细胞内含物的泄漏。以上表明，杜松精油的抑菌作用主要是改变了细菌细胞膜的渗透性，使得细胞内容物外泄，并抑制细菌蛋白质合成，最终导致细菌死亡。

制备^[3]

一种用于杜松精油的提取工艺，包括如下步骤：

（1）将杜松除杂后烘干至水分不超过10%的杜松片，粉碎至40目备用。

（2）采用LED光照射杜松粒：具体采用15-25min的光照时间，光照强度为15-20lx，光照的色温均为5500-6000K；作为本发明的一种实施方式，LED光照射时间为20min，光照强度为20lx，光照的色温为5500K。当然，作为本发明的另一种实施方式，LED光照射时间为25min，光照强度为15lx，光照的色温为6000K；又或者，LED光照射时间为15min，光照强度为20lx，光照的色温为5800K；上述实施例下的采用LED光照杜松粒，使得其后期制作出杜松精油的稳定性较好。

（3）加入重量为其3倍的无水乙醇，在20摄氏度下静置1h，得到混合溶液。

（4）将步骤（3）处理之后的混合溶液置入微波萃取仪中，在400w的微波功率条件下，进行微波处理10min；

（5）然后进行水蒸气提取，并将收集到的粗产品在5摄氏度的冰箱中冷藏2h，最后再进行离心操作，油水分离，得到杜松精油。

主要参考资料

[1] 杜松针叶精油化学成分、抑菌活性及其作用机理研究

[2] 杜松不同部位化学成分及其抗氧化活性研究

[3] CN201610732126.7一种用于杜松精油的提取工艺