超高速GC電子鼻結合化学的方法論によるローズマリー精油の抗酸化活性スクリーニングと化学的構成成分

Antioxidant activity screening and chemical constituents of the essential oil from rosemary by ultra-fast GC electronic nose coupled with chemical methodology.

• Ji-Yu Nie
• Rong Li
• Zi-Tao Jiang
• Ying Wang
• Jin Tan
• Shu-Hua Tang
• Yi Zhang

抄録

背景:

精油の全抗酸化活性の評価には、従来の化学的方法が主に用いられていた。混合物中の各化合物の生理活性をどのように決定するかは興味深い研究課題である。現在では、揮発性化合物の検出に超高速ガスクロマトグラフィー電子鼻（E-nose）が徐々に用いられるようになってきたが、精油の有効成分のスクリーニングは報告されていない。ローズマリー精油（EOR）を具体的な応用例として、化学的方法論と結合したE-noseを確立した。提案した方法は、フリーラジカルとの反応前後のEORの各成分のクロマトグラフィーピーク面積の変化を比較することで、EORの化学成分の同定と抗酸化物質の迅速なスクリーニングを両立させることができる。

BACKGROUND: Traditional chemical methods were mainly used to evaluate the total antioxidant activity of essential oils. How to determine the bioactivity of each compound in mixtures is an interesting research topic. Nowadays, an ultra-fast gas chromatography electronic nose (E-nose) has been gradually used in the detection of volatile compounds, but the screening of the active components of essential oils has not been reported. E-nose coupled with chemical methodology was established using the essential oil from rosemary (EOR) as a specific application example. The proposed method can both identify the chemical constituents of EOR and quickly screen the antioxidant by comparing the change of chromatographic peak area of every component in EOR before and after reaction with free radicals.

結果:

EOR中の全成分の中で、1,1'-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジン(DPPH-)、2,2'-アジノビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホネート) (ABTS-)およびヒドロキシル(-OH)ラジカルに対して、ベルベノン、ユーカリプトールおよびo-cymeneが最も強い消去能を示し、それぞれ67.9%および39.5%および69.9%の消去率を示した。9%、39.5%及び69.9%であった。EORの化学成分を同定するためにE-noseを使用することの信頼性と実行可能性は、ガスクロマトグラフィー-タンデム質量分析法(GC-MS/MS)によって検証された。GC-MS/MSの結果、EORの主成分はα-ピネン(422.2μgg )、p-シメン(208.4μgg )、カンファー(203.5μgg )、ベルベノン(160.2μgg )、ユーカリトール(129.1μgg )であった。

RESULTS: Among all chemical constituents in EOR, verbenone, eucalyptol and o-cymene showed the strongest scavenging abilities in 1,1'-diphenyl-2-picrylhydrazine (DPPH·), 2,2'-azino-bis(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulphonate) (ABTS· ) and hydroxyl (·OH) radicals, respectively, with scavenging rates of 67.9%, 39.5%, and 69.9%. The reliability and feasibility of using E-nose to identify chemical constituents of EOR were verified by gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). The GC-MS/MS results showed that the main components of EOR were α-pinene (422.2 μg g ), p-cymene (208.4 μg g ), camphor (203.5 μg g ), verbenone (160.2 μg g ), and eucalyptol (129.1 μg g ).

結論:

E-nose法は、従来の分光光度法を補完する方法として使用することができる。さらに、本研究は、天然物から精油中の抗酸化活性成分を迅速にスクリーニングする上で大きな意義を持つと考えられる。

CONCLUSIONS: The E-nose methods can be used as a complementary method to traditional spectrophotometric techniques. Furthermore, this study will be of great significance for the rapid screening of antioxidant active components in essential oils from natural products. © 2020 Society of Chemical Industry.

© 2020 Society of Chemical Industry.