油楠树脂油化学成分的研究*

2013-12-24 05:20张安菊梁振益陈祎平稽莎莎杨先会
化学分析计量 2013年3期
关键词:可燃性倍半萜萜类

张安菊,梁振益,陈祎平,稽莎莎,杨先会

(海南大学材料与化工学院,海口 570228)

谢冬惠

(海南省产品质量监督检验所,海口 570203)

油楠(Sindora glabra Merr.ex de Wit)系常绿阔叶乔木,别名为蚌壳树、曲脚楠、科楠、脂树等,隶属于苏木科(Caesalpiniaceae)油楠属(Sindora),主要分布于东南亚的越南、泰国、马来西亚、菲律宾等国和我国的海南岛。油楠树是木本燃油之树,为珍贵的能源树种,是国家二级保护珍稀树种。油楠树干木质内含有丰富的淡棕(黄)色可燃性油质液体,可燃性能与柴油相似,经过滤后可直接供柴油机使用,可作为柴油的代用品。杨锦昌等分析了海南尖峰岭油楠树脂油的主要理化指标[1],陆碧瑶等则对海南尖峰岭油楠油的挥发化学成分进行过研究[2],确定了11种成分,以上研究内容较为简单,为了全面了解油楠树脂油的化学组分,笔者对海南儋州植物园油楠油的全面化学成分开展研究,以期为油楠的综合开发利用提供科学依据。

1 实验部分

1 主要仪器与材料

毛细管气相色谱-质谱联用仪:HP6890/5973MSD型,美国Hewlett-Packark公司;

油楠树脂油:采自海南省儋州市热带植物园,由植物园管理人员协助采样并鉴定。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备

取油楠树油,经过滤后,无水硫酸钠干燥,得淡黄色澄清的挥发油,有特殊香味,密封保存,供分析用。

1.2.2 气相色谱-质谱联用仪分析条件

(1)气相色谱条件。石英毛细管柱:HP-FFAP(30 m×0.25 mm,0.25 μm,美 国HP公 司);程序升温:从50℃开始,以4℃/min升到100℃,再以6℃/min升温到250℃,保持5 min;载气:He;柱流量:1.0 mL/min;进样口温度:250℃;分流比:80∶1。

(2)质谱条件。EI源;电离电压:70 eV;离子源温度:230℃;扫描范围:10~500 aum;进样量:1.0 μL。

2 结果与讨论

用毛细管气相色谱(CGC)法对油楠树油化学成分进行分析,共分离出42个组分(见图1),经气相色谱数据处理机用面积归一化法测得各组分的相对含量,并用气相色谱-质谱联用技术(CGCMSD)对树油进行总离子流色谱检测,所得质谱图经计算机质谱数据库检索,并按各峰的质谱裂片图与文献资料[3-5]、标准图谱核对,从而确定了油楠树脂油中的39种化学成分,39种成分占总油量的94.31%。分析鉴定结果见表1。

分析结果表明,本油楠树脂油主要成分是蓖麻油酸(17.91%)、7,7,8,8-四甲基二环[4.2.0]辛烷-1(6),3-二烯-2,5-二酮(7.60%)、1,2-二乙基-3,4-二甲基苯(6.70%)、1,2,6,6-四甲基-1,3-环己二烯(5.35%)、n-棕榈酸(4.47%)、1,3,4-三甲基-3-环己烯-1-甲醛(4.17%)、1-甲基-2,4-双(1-甲乙基)-环己烯(3.08%)、4,4,8-三甲基三环[6.3.1.0.(1,5)]正十二烷-2,9-二醇(2.85%)、环氧化石竹烯(2.70%)、1-(4-羟基-3-异丙烯基-4,7,7-三甲基-环庚烷-1-烯基)-乙酮(2.59%)等。

化合物类型主要为萜类化合物(38.04%)、脂肪酸及其酯(26.35%)、酮(11.98%)、芳香族化合物(9.37%),其中萜类所占比例最大,脂肪酸及其酯排在第2位;此外,这些化合物的碳原子数绝大多数在10~22之间。柴油主要是C10~C22的烃类物质的混合物,这也说明了油楠油可燃性能与柴油相似的原因。萜类中倍半萜占化合物总量的27.11%、单萜占9.52%、二萜占1.41%。与海南尖峰岭油楠油的倍半萜类成分相比,多数成分及其含量均不同,这是测定条件及产地的差别所致。

图1 油楠树脂油总离子流图

表1 油楠树脂油化学成分及其相对含量

3 结语

油楠树脂油主要化学成分为萜类化合物、脂肪酸及其酯、酮和芳香族化合物,这些化合物的碳原子数约10~22,因此可燃性能与柴油相似。萜类化合物占化合物总量的38.04%,其中倍半萜类所占比例最大,占化合物总量的27.11%,这是油楠油的最大特点和优势。倍半萜化合物是天然药物化学中研究较为活跃的领域之一,具有抗肿瘤、抑菌等活性[6]。本研究为综合开发利用油楠树脂油资源提供了理论基础。

续表1

[1]杨锦昌,尹光天,吴仲民,等.海南尖峰岭油楠树脂油的主要理化特性[J].林业科学,2011,47(9): 21-27.

[2]陆碧瑶,李毓敬,麦浪天,等.油楠油挥发成分的研究[J].林产化学与工业,1982(1): 26-30.

[3]梁振益,王永强,吴辉,等.雪香兰挥发油化学成分的研究[J].化学分析计量. 2008,17(6): 35-37.

[4]Heller S R,Mioline GW. AEPA/NIH Mass Spectral.Database Supplement [M]. Washington: U S Government Printing Offi ce,1980.

[5]丛浦珠,李筍玉.天然有机化合物质谱图集[M].北京: 化学工业出版社,2011: 65-176.

[6]师彦平.单萜和倍半萜化学[M].北京: 化学工业出版社,2008: 125-161.

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