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杜松精油的主要应用

发布日期:2020/10/20 9:13:08

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最大(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