國立屏東大學應用化學系

National Pingtung University

Department of Applied Chemistry

碩士論文

中藥精油萃取效率及促進經皮吸收與抗菌功效評估

Evaluate the extraction efficiency of essential oils

from Traditional Chinese Medicine, and its effects on

promoting percutaneous absorption and antibacterial

指導教授：李佳穎( Chia-Ying Li )博士

研究生：郭家愷( Chia-Kai Kuo )

中 華 民 國 一百零八 年 六月

I

誌謝

本論文得以順利完成，首先要非常感謝恩師 李佳穎教授在這四

年來不斷地悉心指導我的實驗研究與論文寫作，總是適時的指點我在

生活處事，待人接物各方面的教誨，讓我學習到許多寶經驗。

感謝口試委員 詹于誼教授及施焜燿教授在百忙之中撥冗審閱論

文，並提供寶貴意見，糾正論文疏漏不足之處，使論文內容能臻於完

善。

研究期間承蒙彥鈞學長於在實驗經驗和技巧的熱心指導與協助，

使我在研究上得以順利；感謝實驗室諸位夥伴：宜瑄、理晶、家瑜、

金璋、采樊、建誠學弟妹們在實驗及各項事務上的幫忙。

還要感謝這段時間裡給予我協助的各位師長與所有關心我的朋

友。

最後，更要感謝不時給予我關心的家人，由於你們的支持與鼓勵，

讓我能順利完成學業，願以此成果與您分享。

II

中文摘要

本實驗利用頂空固相微萃取法結合氣象層析質譜分析作為分析

小茴香與白荳蔻香氣成分的基準。評估水蒸餾法、水蒸氣蒸餾法及索

氏萃取法的萃取差異及效率。另進行此兩種精油對維他命 C 及

Methylparaben 之經皮促進效果。此外，也進行小茴香和白荳蔻精油的

抗菌測試。

其中索氏萃取法與蒸餾法有很大的差異。除了揮發性成分外，還

多了溶劑反應產物和低極性高沸點之植物油脂或脂肪酸。在促進經皮

穿透試驗中，添加小茴香精油的實驗組，維他命 C 的穿透明顯受到抑

制，而對 Methylparaben 的穿透無影響。添加白荳蔻精油的實驗組，

維他命 C 的穿透同樣受到抑制，而 Methylparaben 的穿透則隨時間而

有增加的現象。顯示精油確實會對某些成分的經皮吸收造成影響。另

外，小茴香和白荳蔻精油皆具有良好的抗菌效果，可做為化妝保養品

之替代防腐系統。

關鍵字：小茴香、白荳蔻、經皮穿透、抗菌能力

III

Abstract In this experiment, headspace solid-phase microextraction combined

with gas chromatography-mass spectrometry was used as the benchmark

for the analysis of the aroma components of fennel and cardamom. We

compare the extraction difference and efficiency between water distillation,

steam distillation and Soxhlet extraction method. Percutaneous penetration

effects of these two essential oils on vitamin C and methylparaben were

also performed. In addition, fennel and cardamom essential oils were tested

for their antibacterial ability.

The results of Soxhlet extraction is quite different from distillation

method. In addition to the volatile components, there are more solvent

reaction products and low-polarity, high-boiling vegetable oils or fatty

acids in Soxhlet extraction method. The experimental group which added

of fennel essential oil was significantly inhibited the percutaneous

penetration of vitamin C. In the promotion of percutaneous penetration of

methylparaben, the experimental group which added of fennel essential oil

was no effect on methylparaben. In the test group added cardamom

essential oil, the penetration of vitamin C was also inhibited, while the

penetration of methylparaben increased with time. This shows that

essential oils have an effect on percutaneous absorption of certain

ingredients. In addition, fennel and cardamom essential oils have good

antibacterial effects and can be used as an alternative anti-corrosion system

for cosmetics and care products.

Key words: Fennel, cardamom, skin penetration, antibacterial ability

IV

目錄

誌謝--------------------------------------------------------------------------------Ⅰ

中文摘要--------------------------------------------------------------------------Ⅱ

Abstract --------------------------------------------------------------------------Ⅲ

目錄--------------------------------------------------------------------------------Ⅳ

第一章 緒論

第一節 前言-----------------------------------------------------------------1

第二節 精油萃取方法-----------------------------------------------------4

第三節 經皮穿透系統簡介-----------------------------------------------6

第四節 抗菌活性---------------------------------------------------------10

第五節 研究動機與目的------------------------------------------------11

第二章 文獻探討

第一節 植物介紹------------------------------------------------------12

第二節 精油萃取------------------------------------------------------15

第三節 成分分析------------------------------------------------------16

第四節 精油應用------------------------------------------------------22

第三章 材料與方法

第一節 儀器與材料----------------------------------------------------24

第二節 萃取方法------------------------------------------------------26

V

第三節 成分分析------------------------------------------------------27

第四節 經皮促進測試--------------------------------------------------28

第五節 抗菌活性--------------------------------------------------------30

第四章 結果與討論

第一節 各種萃取方法之精油的成分探討----------------------31

第二節 精油促進經皮穿透能力探討-----------------------------63

第三節 抗菌活性-----------------------------------------------------71

第五章 結論---------------------------------------------------------------------73

參考文獻-------------------------------------------------------------------------74

附錄--------------------------------------------------------------------------------81

1

第一章 緒論

第一節 前言

人類從何時使用植物精油早已經無法考察，但從神農氏嘗百草到

李時珍編篡的本草綱目，植物治療法幾乎已成國人生活的一環。古埃

及將植物精油之用途發揚光大，廣泛運用在醫學和美容方面，而最廣

為人知的運用，就是利用植物精油殺菌、防腐的特性，來保存木乃伊

的屍體；印度梵文藥典中亦有植物精油被廣泛應用於醫療及美容記載

，證明人類使用精油至少有數千年的歷史。

大自然中的植物行光合作用後得到養分，有些植物能將這些養分

轉化成芳香分子，儲存在植物不同部位的腺囊中，它具備調節溫度和

預防疾病的功能，保護植物免受細菌及病菌的侵害，也吸引對自己有

益的昆蟲靠近，同時也能避免對自己有害的昆蟲接近，利用精油的這

些特質，可用於日常生活中驅逐害蟲以及保健。

天然植物的運用，雖然不間斷的在全世界各民族間，有如神話般

的被流傳，但是，它濃厚的傳奇色彩，也為它間接蒙上不受信任的陰

影。精油是一種具揮發性、高濃度的芳香物質。一般是從植物的根、

莖、葉、種子或花朵中萃取出來的芳香分子，可作為香水、調味料、

化妝品等工業的重要原料，以及芳香療法之用。世人對精油再度引起

興趣始於 1930 年代。傳說當時法國化學家 René Maurice Gattefossé 在

2

實驗室遭遇意外，偶然發現薰衣草精油具有治療灼傷的效果。

Gattefossé 開始研究其他精油的療效，同時也證實了植物精油在科學

上的立論根據，即「植物精油因其極佳的滲透性，所以能夠達到肌膚

的深層組織，進而被細小的血管所吸收，最後經由血液循環，抵達身

體需要被療癒的部位 」。並於 1937 年出版「芳香療法」[1]這一本書。

1964 年，法國的 Jean Valnet 醫生對芳香療法極感興趣，繼續研究植

物精油，並大力推廣於醫療用途上，証實了 Gattefossé 的諸多理論；

同時期的澳洲生化學家Marguerite Maury也發展出利用精油按摩的技

術[2]。至今，許多國家早已開啟芳香療法臨床試驗，並具相當成效：

從基礎的芳香分子之導入、芳香按摩、芳香與心智、身體的互動，到

懷孕、生產婦女的照護、壓力處理、重症患者、年長者的護理、臨終

關懷等等，「芳香療法，Aromatherapy」不再只是好聞單純的芳香味道

而已，藉由混合植物精油的特性，運用薰蒸吸入、沐浴、按摩等方式，

可到達預防及治療的功效。

精油可利用按摩、泡澡、薰香等方式，達到精神上以及療癒疾病

跟身體保健的功效，常見攝入體內發揮功效之途徑有：

1. 經由呼吸道吸收的途徑，亦稱為鼻腔嗅吸：芳香分子經汽化後擴

散在空氣後，經鼻黏膜進入腦部下視丘進而影響情緒、記憶及腦

3

內分泌；或由呼吸道進入肺部，由肺泡周圍微血管進到循環系統；

精油呼吸吸入的精油分子數量雖然不多，但效果顯著。

2. 口服：經由口服（做成膠囊）吸收的條件必須是品質良好的精油，

且劑量和用法需經過專業治療師或醫師的指導，一般不建議使用

。

3. 經由皮膚吸收：精油塗抹可從毛囊滲透或直接穿透角質層至皮膚

內及微血管，再經由循環系統到達人體各部位。由於吸收途徑不

經過消化系統，精油成分不會受到破壞，效果往往比口服好，且

可避免產生腸胃道刺激的副作用，稀釋後的精油從皮膚吸收的速

度會因為油的成分種類而有所差異。

4. 經黏膜組織吸收：如肛門、陰道等黏膜組織進入人體循環系統，

再循行至人體各部位。

4

第二節 萃取方法

隨著科技的進步，精油的萃取方法也有許多的改變。目前主要的

萃取方法可分為壓榨法(Expression)、脂吸法(Enfleurage)、蒸餾法

(Distillation)、溶劑萃取法(Organic solvent extraction)、超臨界流體萃

取法 (Supercritical fluid extraction，SFE)、微波萃取法 (Microwave

extraction)等。

壓榨法：大都用於萃取柑橘類的精油。這方法是利用壓榨方式讓

果皮中含大量精油的儲油細胞破裂，精油釋出後，再以離心方式分離

精油。

脂吸法：這是有數百年以上歷史的傳統萃取方法，做法是在平板

上塗上純淨的牛油或豬油，把花瓣鋪在油脂上，期間不斷地更換花瓣，

使花瓣中的香氛物質被油脂吸收，再除去雜質後稱為香脂。之後可加

入酒精來分離脂肪和精油，所得到的油狀物就是原精。

蒸餾法：最常用的精油萃取方法，又可以分為水蒸餾法(Water

distillation)和水蒸氣蒸餾法(Steam distillation)。水蒸餾法是把植物完

全浸在水中，並在最短時間內加熱至沸騰。由於沸騰時精油會因蒸氣

熱度突破儲油細胞而釋放，隨水蒸氣共沸，在通過冷凝系統時就凝結

成為液體。水蒸氣蒸餾法是把植物放在網架上，另外加熱水讓水蒸氣

通過植物把其中的精油成分帶出。由於以蒸餾法萃取的過程中須加熱

5

，在高溫的情況下，有許多對熱不穩定的精油成分可能會被分解破壞

，因此一些對熱敏感的精油不能採用這方法萃取。另有一種稱為水合

擴散法，利用水蒸氣由上而下逐漸向植物滲透撐破油胞組織而將其精

油成分帶出。此法由於並非將精油以蒸餾方式與水共沸帶出，因此溫

度可以在低於 100℃下操作，所得精油質量更好，但產率可能較差。

溶劑萃取法：這方法適用於對熱敏感或精油含量較少材料的萃取

法。反覆以溶劑澆淋溶解出精油，最後再以低溫蒸餾除去溶劑，所留

下的殘留物就是凝香體。使用這方法萃取精油，所萃取的精油內溶劑

殘留量須在國際標準(5∼10ppm)以下，對人體才是安全無虞的。

超臨界流體萃取法：這方法的萃取過程是在常溫或略高於室溫下

進行。通常利用二氧化碳超臨界流體進行萃取步驟，再於減壓狀態下，

使二氧化碳回復成為氣體，殘留的就是精油。

微波萃取法：微波萃取的原理就是在微波場中，利用不同結構的

物質吸收微波能力的差異，使得基體物質的某些區域或萃取體系中的

某些組分被選擇性加熱，從而使被萃取物質從基體或體系中分離，進

入到介電常數較小、微波吸收能力相對差的萃取劑中[3]。

由於蒸餾法與溶劑萃取法是目前工廠和企業主要使用的萃取方

法，故本研究主要以這兩種方法來探討所萃取之精油的成分差異。

6

第三節 經皮穿透系統簡介

皮膚是人體包覆在外，且佔總表面積最大比例的器官。

皮膚的基本架構由外至內層可分為表皮 (Epidermis)、真皮

(Dermis)、皮下組織(Hypodermis)三部分。表皮層主要由五層細胞所組

成，由上而下分別為角質層 (Stratum corneum)、透明層 (Stratum

lucidum)、顆粒層(Stratum granulosum)、有棘層(Stratum spinosum or

prickle cell layer)、基底層(Tratum basale)。表皮是沒有血管的多層結

構，具有角化的功能，能由表皮深層向淺層推出，幫助皮膚再生，其

中皮膚最外層的角質層，不僅可以防止體內水分的流失，更可防止病

菌、有害物質等的侵入。真皮層佔皮膚結構的大部分，與表皮相接觸

為乳突狀，最上層稱為乳突真皮層，而較深層稱為網狀真皮層，主要

是由結締組織所組成，其中網狀真皮層主要為膠原纖維(Collagen)及

彈性纖維(Elastic fibers)，是皮膚彈性與柔軟性的主要來源。皮下組織

由鬆散結締組織構成，含有豐富脂肪組織，與人體的曲線有相當大的

關連，可影響到體型的胖瘦，能幫助平衡體溫、提供能量以及緩衝外

界給予的壓力衝擊，也是脂肪代謝的主要地方。

7

圖 1 皮膚構造[4]

物質經皮膚吸收的途徑需先經由角質層細胞間脂質穿過角質層，

再經由親水性的細胞間液進入有棘層及基底層，最後進入真皮層微血

管系統及皮下組織。由於皮膚的屏障主要是由角質層所扮演，故角質

層是物質經皮膚吸收最大的障礙。通常，高濕度、高溫及封閉等環境

皆有助於降低角質層的阻力，而促進皮膚的吸收。脂溶性成分較水溶

性成分易被經皮吸收，乃因其較易通過角質層細胞間脂質之故。

由於在醫療方面活性分子的遞送給予，皮膚是一個可以嘗試的途

徑，利用皮膚傳遞活性分子，藉由局部投與方式，以一定傳送速率穿

過皮膚到達循環系統。它的優點如下[5]：（1）活性分子能在投與處發

揮最大療效，大幅降低不需要部位的劑量及副作用。（2）分子不會因

經過腸胃道、肝臟等器官而導致分解代謝或降低功效。（3）不會像針

劑注射般造成疼痛感。（4）為不適宜以口服方式服藥的病人帶來便利。

（5）能有效地維持一定的給藥速率。

由於經皮穿透效率的測試需要經過複雜的實驗方式，如抽血或動

8

物實驗等，使實驗過程過於複雜和不便利，因此常使用經皮穿透裝置

來進行替代實驗。

經皮測試可利用經皮穿透裝置來進行測試：一般將皮膚置於兩腔

室之間，上端為含測試物的施樣端，下端為不含測試物的溶液，測試

物由上端穿透薄膜達到下端，經過一段時間而達到穩定狀態。可在不

同時間偵測下端溶液的測試物濃度來評估經皮穿透能力。

然而使用人體皮膚進行實驗有幾個障礙，首先人的皮膚存在許多

的變化性。此外人類皮膚樣品昂貴並且不容易獲得。且使用人體組織

也帶來額外的實驗挑戰，如穩定性差，敏感的儲存條件，生物危害的

關注和處置成本。因此近年來有以替代動物的皮膚作為測試用的替代

物如兔、豬、蛇等皮膚[6]，然動物皮膚的厚度不均和易破碎，以及如

上所述之各種條件限制，故近年來也開發改以人工合成之高分子薄膜

作為替代評估之用。

Strat-M®薄膜是一種高分子薄膜，為合成的非動物性薄膜，具多層

結構且與皮膚通透性相似，所以可做為化合物和製劑的穿透實驗替代

性薄膜，已廣泛運用於藥物成分、化妝品活性物質、個人護理產品、

農藥和其他化學品的經皮穿透評估。Strat-M®薄膜擁有高度一致性和

再現性的穿透能力，而不會有生物模型經常發生的批次間的差異性。

Merck 公司利用二十一種化合物，涵蓋寬範圍的分子量和不同親脂性

9

，測試通過人體皮膚和 Strat-M®薄膜的擴散(圖 2)，每種化合物通過

人體皮膚和通過 Strat-M®薄膜的平均累積量（每單位表面積在 8 小時

內擴散的量）幾乎相等。由此可以知道 Strat-M®薄膜與人體皮膚在穿

透行為相似度極高。因此 Strat-M®薄膜可以用來當作人體皮膚的替代

性薄膜[7]。本研究有關經皮穿透能力評估乃採用 Strat-M®薄膜替代人

體皮膚模型。

圖 2 Strat-M®薄膜與人體皮膚的相關性測試[7]

10

第四節 抗菌活性

在芳香療法中植物精油大多具有抗菌、防腐、抗氧化和驅蟲等效

果。如今也有許多研究表明精油是具有抗菌、防腐、抗氧化和驅蟲這

些效果的。如 1987 年 Deans 等人發表植物精油的抗菌性能[8]。1989

年 Knobloch 等人發表精油成分的抗菌和抗真菌特性 [9]。1997 年

Pattnaik 等人發表精油芳香成分對 18 種細菌和 12 種真菌進行抗菌實

驗，發現在抗菌活性方面，linalool 是最有效的，而在抗真菌活性，

citral 和 geraniol 是最有效的[10]。2008 年 Bansod S.等人發表包含小茴

香和白荳蔻在內的 15 種精油對人體致病性煙曲霉和黑曲霉具有抗菌

活性[11]。2008 年 Singh G.等人發表荳蔻精油對金黃色葡萄球菌，蠟狀

芽孢桿菌，大腸桿菌和傷寒沙門氏菌具有抗菌活性[12]。2016 年 Raeisi

M.等人發表包含小茴香在內的 4 種精油皆對蠟狀芽孢桿菌和大腸桿

菌有抗菌活性[13]。

11

第五節 研究動機與目的

在傳統中藥中，小茴香具有健胃消積，散寒止痛。主治食積，消

化不良，脘脇止痛，風濕關節痛的功效[14]。白荳蔻則是主治心腹冷痛，

胸腹脹滿，消化不良，嘔吐腹瀉，瘧疾等效果[15]。此兩種藥材對於消

化系統方面都有其療效與臨床研究[16、17、18、19、20]。加上近年來對於芳

香療法的普及，其精油也常被用在芳香療法中。

隨著芳香療法的發展，精油的應用也越來越廣泛。但是不同的萃

取方法，對於精油的成分都會造成影響，因此本研究擬以此兩種材料

進行萃取方法與成分差異之評估試驗，以頂空固相微萃取方式做為精

油成分基準，比較分析水蒸餾法、水蒸氣蒸餾法與溶劑萃取法對小茴

香與白荳蔻精油成分之差異評估，建議最佳之精油生產方式。此外目

前在芳香療法中，精油通常與其他產品共同使用。由於精油可以透過

皮膚進入人體，因此本研究擬探討精油是否會促進或抑制其他成分一

起進入皮膚被人體吸收。本研究將利用維他命 C 與 Methylparaben 兩

成分與上述兩種精油混和，評估其經皮穿透能力，探討精油是否會促

進或抑制此二成分的穿透吸收，提出精油較安全或需注意的使用方式

。此外，由於精油本身可能的抗菌能力，化妝保養產品或許可以添加

精油的方式而建構不錯的抗菌防腐系統，且賦予產品精油所擁有的功

效，因此本研究亦探討小茴香與白荳蔻兩精油的抗菌能力。

12

第二章 文獻探討

第一節 植物介紹

小茴香，為繖形科植物 Foeniculum valgare Mill 茴香的果實。異

名谷茴香、谷香、香子、土茴香、野茴香。性味苦微辛，溫。歸肝、

腎、脾、胃經。能健胃消積，散寒止痛。主治食積，消化不良，脘脇

止痛，風濕關節痛。

藥材為雙懸果細圓柱形，兩端略尖，有時略彎曲。表面黃綠色至

棕色，光滑無毛，頂端有圓錐形黃棕色的花柱基，有時基部有小果柄。

分果長橢圓形，背面隆起，有 5 條縱直棱線，接合面平坦，中央色較

深，有縱溝紋。氣特異而芳香，味微甜而辛[14]。

圖 3 小茴香植物外觀圖[21]

13

白豆蔻，為薑科植物 Amomum cardamomum 白豆蔻和爪哇白豆

蔻的成熟果實。植物的花、果殼亦供藥用。異名多骨、白蔻、圓豆蔻、

荳蔻。味辛、澀，性溫。歸肺、脾、胃經。溫巾燥濕，行氣止痛，截

虐。主治心腹冷痛，胸腹脹滿，消化不良，嘔吐腹瀉，瘧疾。

白豆蔻果實類球形，表面黃白色或淡黃棕色。光滑，有多數縱向

脈紋，先端有突起的柱基，基部有凹入的果柄痕，兩端均有黃色絨毛。

果皮薄，受壓易開裂，內表面淡黃色且有光澤。氣味芳香而濃烈，略

似樟腦[15]。

圖 4 白豆蔻植物外觀圖[22]

14

此兩種植物在健胃消積、胸腹脹滿，消化不良等消化系統功能方

面素有療效及臨床應用。例如小茴香精油具有增加胃液和胃粘膜血流

量的分泌效果更好[19]。白荳蔻精油有保護胃的作用[20]。近年來在芳香

療法中此兩種植物精油常被單獨或和其他產品共同使用。

15

第二節 精油萃取

過去對於小茴香和白荳蔻的精油萃取方法已有許多研究，主要以

蒸餾法、超臨界二氧化碳萃取法和微波萃取法這三種方法居多。

小茴香

2005 年後陸續有研究用超臨界二氧化碳萃取、水蒸氣蒸餾萃取與微

波萃取三種萃取方法萃取小茴香精油，小茴香精油以 trans-anethole、

estragole 和 fenchone 為主要成分 [23、24、25、26]。不同的萃取方法，萃取

所得精油在於產率、成分皆略有差異。

白荳蔻

2005 年後陸續有研究使用水蒸氣蒸餾法、水蒸氣蒸餾法、溶劑萃取法

與超臨界二氧化碳萃取法萃取白荳蔻精油。發現主要成分為 limonene

、1,8-cineole、α-terpineol 和 α-terpinyl acetate[27、28、29、30、31、32]。不同的

萃取方法，萃取所得精油在於產率、成分皆略有差異。

16

第三節 成分分析回顧

對於小茴香與白荳蔻精油的成分分析已有許多的研究被發表：

1978 年有研究表示播種日期和種子間距以及施肥處理對小茴香精油

產量的影響[27、28]。2008 年有研究表示小茴香精油的主要成分為 trans-

anethole、estragole、fenchone、limonene、α-pinene 和 γ-terpinene [33、34、

35]。2009 年有研究表示小茴香果實在不同的成熟階段時的精油含量變

化。果實從不成熟到成熟時期，其精油含量會隨之而下降[36]。2010 年

有研究表示小茴香萃取物主要成分在水蒸氣蒸餾和超臨界二氧化碳

萃取兩種方法略有不同，但主成分均為 trans-anethole、estragole、

fenchone 和 limonene。另也有研究表明精油含量與單萜成分對氣候條

件（溫度和降雨量）敏感，易受到影響[37、38]。2005 年後陸續有研究

表示白豆荳蔻精油主要成分為 limonene、Eucalyptol、α-terpineol 和 α-

terpinyl acetate[16、28、39、40、41、42、43]。2008 年有研究表示白荳蔻果實在不

同的成熟階段時的精油含量變化。果實從不成熟到成熟時期，其精油

含量會隨之而增加[16、44]。

綜上回顧大致可整理出小茴香與白荳蔻精油之主要化學成分，如

下表：

17

表一 小茴香精油成分

α-Pinene

CH3

CH3

CH2

Camphene

CH2

H3C CH3

Sabinene

β-Pinene

β-Myrcene

α-Phellandrene

p-Cymene

Limonene

(Z)-β-Ocimene

(E)-β-Ocimene

γ-Terpinene OH

Fenchyl alcohol

o

Dillapiol

O

H3C

H3C

CH3

Fenchone

O

O

exo-Fenchyl acetate

18

O

Estragole

O

O endo-

Fenchyl acetate O

(E)-Anethole

O

(Z)-Anethole

H3CO

O

H

p-Anisaldehyde

CH3

H2C

H

H

CH3

H3C

β-Caryophyllene

HH

Germacrene D

3-Carene

CH3

O

CH3

H2C

Carvone

H

H

H

α-Copaene

CH3

CH3

Tricyclene

H3C

OH

CH3

CH3

α-Terpineol

CH3

O

H3C

CH3

Verbenone

exo-Fenchol

O

α-Campholenal

HO

Terpin-4-ol

HO

trans-Pinan-2-ol

H

O

trans-Limonene oxide

19

OH

CH3

o-Cresol

HO

endo-Fenchol

cis-Sabinene hydrate

O H

Benzaldehyde

O

Camphor

1-

Hexadecene

OCH3

O H

p-Anis aldehyde

O

O

O

Myristicin

n-

Undecane

n-Nonane

n-Decane Dodecene

n-Tetradecane

n-Pentadecane

1-Tetradecene

表二 白荳蔻精油成分

α-Thujene

α-Pinene

β-Pinene

20

β-Mycene

α-Phellandrene

CH3

H3C

H3C

α-Terpinene

p-Cymene

D-Limonene

(E)-β-Ocimene

γ-Terpinene

α-Terpinolene

OH

1-Octanol

o

Eucalyptol

HO

trans-Sabinene hydrate

OH

Terpinene 4-ol

HO

4-Thujanol

HO

Linalool

OH

CH3

CH3H3C

Nerol

21

H3C CH3OH

α-Terpineol

O H

H

(Z)-Citral

O O

α-Terpinyl acetate

O

H

H

(E)-Citral

O O

δ-Terpinyl acetate

O

O

H

Geranyl acetate

O

O

H

Neryl acetate

HO

(3R,6E)-Nerolidol

OH

Farnesol

H

α-Selinene

22

第四節 小茴香及白荳蔻精油應用

關於小茴香和白荳蔻精油的應用已有許多研究，尤其是在抗菌和

抗氧化方面，另外在其他方面如驅蟲、化妝品等也都有研究。

1999 年 Qiu S.等人發表包含白荳蔻在內八種芳香植物揮發油和水萃

取物的藥理活性比較。發現這些芳香植物萃取物對胃液和胃粘膜血流

量的分泌有增加的效果[19]。

此外也有研究指出小茴香精油具有抗氧化活性[12、45、46、47、48、49、50、51]。

小茴香精油具有抗菌活性[11、13、52、53、54、55、56、57]。

2003 年 Ozbek H. 等人發表 小茴香精油具有保肝作用：由急性四氯

化碳給藥產生的肝毒性通過茴香精油可以降低血清穀草轉氨酶

（AST），丙氨酸轉氨酶（ALT），鹼性磷酸酶（ALP）和膽紅素濃度

[58]。

2007 年 Choi IH.等人發表 白豆蔻精油對松材線蟲有殺蟲活性[59]。

2015 年 Wakabayashi K.A.等人發表 小茴香精油對曼氏吸血蟲的驅蟲

效果[60]。

2015 年 Ibrahim S.Y.等人發表白荳蔻精油有抗皮膚癬菌活性[61]。

此外也有研究指出白荳蔻精油具有抗菌活性[10、12、62、63]。白荳蔻精油

具有抗氧化活性[12、51]。

由以上文獻知道小茴香與白荳蔻精油可以應用在不同的方面上，

23

尤其在抗菌、抗氧化、驅蟲等方面上有良好的效果。

另在坊間也有利用，小茴香精油改善肌膚鬆垮和毛孔粗大問題，

有緊實除細紋的作用。在消化系統方面，小茴香與白荳蔻精油皆有幫

助消化、利尿、的效果。

24

第三章 材料與方法

第一節 儀器與材料

1. 氣相層析質譜儀：

(a)型號：Thermo Scientific™ ISQ Single Quadrupole GC-MS

(b)廠商：Thermo

2. GC 管柱：

(a)型號：TG-SOC(Length：30m, I.D：0.25mm, Film：0.25um)

(b)廠商：SUPELCO

3. 固相微萃取針：

(a)型號：100μm PDMS, 75μm Carboxen-PDMS,

65μm PDMS-Divinylbenzen

(b)廠商：SUPELCO

4. 經皮穿透系統:

(a)型號：Hanson Diffusion

(b)廠商：Hanson

5. 高壓液相層析儀

(a)型號：pump：L-2130 Detector：L-2455

(b)廠商：HITACHI

25

6. HPLC 管柱

(a)型號：Aqu-ODS-W 5μm (4.6mm × 250mm)

(b)廠商：BIOSIL

7. Strat-M® Membrane：Merck

8. Acetone 試藥級：Macron

9. Ethyl acetate 試藥級：Macron

10. Methanol 試藥級：Macron

11. 石油醚 分析級：Macron

12. Petrifilm™ Aerobic Count Plate：3M

13. Petrifilm™ Coliform Count Plate：3M

14. Petrifilm™ Staph Express Count Plate and Disk：3M

15. Petrifilm™ Yeast and Mold Count Plate：3M

16. 其他：蒸餾裝置、索氏脂肪抽取器、加熱包

26

第二節 萃取方法

1. 頂空固相微萃取管(HS-SPME)：

分別將購自藥廠的小茴香和白豆蔻取 2 公克放置在樣品瓶中，以

Parafilm 封住瓶口後，分別使用 100μm PDMS、75μm Carboxen-

PDMS、65μm PDMS-Divinylbenzen 之固相微萃取管(SPME)吸附 1

小時後，經氣相層析質譜儀分析。

2. 水蒸餾法：

分別將購自藥廠的小茴香和白豆蔻取 200 公克與 4 公升的水，一

起放入 5 公升的燒瓶一起蒸餾 4 小時，蒸氣經冷凝管冷凝後收集，

取其油層。

3. 水蒸氣蒸餾法：

分別將購自藥廠的小茴香和白豆蔻取 200 公克和 4 公升的水，放

入 5 公升的燒瓶，藥材放置在篩版上，隔水蒸餾 4 小時，蒸氣經

冷凝管冷凝後收集，取其油層。

4. 溶劑萃取法：

分別將購自藥廠的小茴香和白豆蔻取 40 公克以紗布包好後，放入

索氏脂肪抽取器，以 400 毫升的石油醚進行 4 小時萃取，萃取完

畢後將萃取液濃縮。

27

第三節 成分分析

在本研究中利用氣相層析質譜儀進行成分分析。

本研究中將各種萃取方法所得萃取物，利用氣相層析質譜儀進行成分

分析。

分析條件：

入口溫度：230℃

烘箱溫度：250℃

載氣：超高純氦氣

載氣流速：1mL/min

60℃維持 3 分鐘後，以每分鐘 4℃升溫至 90℃，以每分鐘 10℃

升溫至 200℃，以每分鐘 15℃升溫至 250℃維持 5 分鐘。

28

第四節 經皮吸收測試

本實驗採用 Hanson 經皮吸收垂直擴散槽(如圖 5)，進行經皮吸收試

驗。上端為含與不含精油的維生素 C(Vit C)或 Methylparaben(MP)的簡

易乳液，下端為生理食鹽水，在上下容器間所用的穿透障壁為 Strat-

M®高分子薄膜，而外層則為控制在 37℃的水浴。

圖 5 Hanson 經皮吸收垂直擴散槽[64]

實驗步驟：

1. 配置維生素 C(Vit C)或 Methylparaben(MP)簡易乳液：在 20mL 樣

品瓶中加入 3mL 甘油、Methylparaben 0.1g、7mL 水、維生素 C 0.1g

和 0.1mL Tween 20 均勻混合。

2. 首先將 Hanson 經皮吸收垂直擴散裝置組裝完成。

3. 上端為含與不含精油的維生素 C(Vit C)或 Methylparaben(MP)簡易

乳液，下端為生理食鹽水，並於下端放置磁性攪拌石，置於攪拌器

上攪拌。

29

4. 在不同的時間點抽取下層溶液以高效能液相層析分析。

5. HPLC 分析條件：

移動相：70% deuterium depleted water+30%MeOH

分析時間：30 分鐘

流速：1mL/min

吸收波長：254 nm

30

第五節 抗菌活性

在本研究中利用挑戰性測試法進行抗菌活性測試。

挑戰性測試法

在樣品中接種特定菌種之懸浮菌液，再加入一定的抗菌劑，微生物在

樣品中生長會受到抑制，導致微生物逐步衰老死亡，當抗菌成分濃度

不足時，微生物會在樣品中生長繁殖，微生物數量不會降低。

實驗步驟：

1. 準備四種菌株(大腸桿菌，金黃色葡萄球菌，酵母菌，黴菌)的活菌

懸浮混合菌液。

2. 配置 5%精油：在 20mL 樣品瓶中加入 0.5mL 精油、0.5mL 甘油、

9mL 水和 0.1mL Tween 20 均勻混合。

3. 將上述精油的基礎乳液添加 1mL 混合菌液後，放入 20mL 樣品瓶

中攪拌混和，常溫放置，測量 0 天與 28 天的菌落數目。

31

第四章 結果與討論

第一節 各種萃取方法之精油的成分探討

固相微萃取(Solid phase micro-extraction，SPME)是一種簡單、快

速且不需使用溶劑的萃取技術。此項技術近年來被廣泛運用於複雜物

質之萃取分析。如水中微量芳香化合物萃取、多環芳香族化合物

（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）之萃取、水中及食品中揮

發性氯化物之微量分析、水中多氯聯苯（polychlorobiphenyls, PCBs）、

水中農藥之分析、魚體中有機金屬的分析、空氣中有機污染物、尿液

與其他基質內的安非他命及其他藥物的分析[65]。

頂空固相微萃取(headspace-SPME，HS-SPME)中「頂空」指的是樣

品與瓶蓋之間的氣體部分。適用於吸附揮發性高的分析物。頂空固相

微萃取吸附成分是散佈在空氣中的揮發性成分，所吸附的成分貼近於

氣相真實成分的組成，可協助判斷香味來源主要是哪些成分。

在SPME中分別使用65μm PDMS-Divinylbenzen、75μm Carboxen-

PDMS 和 100μm PDMS 三種不同材質的吸附針。其中 65μm PDMS-

Divinylbenzen 主要用於吸附揮發性物質、胺類、硝基芳香類化合物。

75μm Carboxen-PDMS 主要用於吸附氣體和小分子量化合物。100μm

PDMS 則是用於吸附揮發性物質。材質的不同會影響吸收的成分及佔

比，吸附微探針之長度(65μm，75μm，100μm)主要影響吸附量。

32

蒸餾法，又可以分為水蒸餾法(Water distillation)和水蒸氣蒸餾法

(Steam distillation)。兩者最主要區別在於萃取物是否浸泡在水中，浸

泡在水中為水蒸餾法(Water distillation)，隔開水不浸泡材料是為水蒸

氣蒸餾法(Steam distillation)。

索氏萃取法，在不適用蒸餾法時，可利用低極性有機溶劑如石油

醚、甲苯等萃取其精油的方法。適用於對熱敏感或精油含量較少的材

料之萃取法。

33

4.1.1.小茴香的萃取分析

4.1.1.1 小茴香以 65μm PDMS-Divinylbenzen 進行 HS-SPME

使用 65μm PDMS-Divinylbenzen 的固相微萃取管進行小茴香的

SPME 萃取，並以氣相層析質譜儀分析(圖 6)，可發現其主要成份有 3

支明顯訊號峰，經比對資料庫後發現在 7.43 的訊號化合物為 D-

Limonene(薴烯)。在 9.89 的訊號為 Fenchon。在 13.4 的訊號為

Estragole(草蒿腦)。其中以 Estragole 為主要成分，其滯留時間及含量

比如表三。其餘成分含量較少。

圖 6 小茴香以 65μm PDMS-Divinylbenzen 進行 HS-SPME 之 GC-MS

分析圖

表三 小茴香以 65μm PDMS-Divinylbenzen 進行 HS-SPME 之成分表

RT 化合物 面積百分比

7.43

D-Limonene

13.2

34

9.89

O

H3C

H3C

CH3

Fenchon

11.4

13.4

O

Estragole

75.5

35

4.1.1.2 小茴香以 75μm Carboxen-PDMS 進行 HS-SPME

改用 75μm Carboxen-PDMS的固相微萃取管進行小茴香的 SPME

萃取，並以氣相層析質譜儀分析(圖 7)，發現其成分與以 65μm PDMS-

Divinylbenzen 所得的成分分布大致相同，其主要成分為 D-

Limonene(薴烯)、Fenchon 及 Estragole(草蒿腦)。D-Limonene(薴烯)明

顯比 65μm PDMS-Divinylbenzen 吸附量提高。在 25.03 的訊號為

Octacosanol。其餘成分含量不明顯。

圖 7 小茴香以 75μm Carboxen-PDMS 進行 HS-SPME 之 GC-MS 分析

圖

表四 小茴香以 75μm Carboxen-PDMS 進行 HS-SPME 之成分表

RT 化合物 面積百分比

7.2

D-Limonene

43.6

36

9.73

O

H3C

H3C

CH3

Fenchone

5.7

13.34

O

Estragole

34.7

15.15

O

Anethole

2.4

21.26

O

1,2-

Epoxynonadecane

2.2

25.03

HO

Octacosanol

11.5

37

4.1.1.3 小茴香以 100μm PDMS 進行 HS-SPME

改以 100μm PDMS 的固相微萃取管進行小茴香的 SPME 萃取，

並以氣相層析質譜儀分析(圖 8)，發現與 65μm PDMS-Divinylbenzen

和所得成分相近，但主成分 Estragole(草蒿腦)含量更高(表五)。

圖 8 小茴香以 100μm PDMS 進行 HS-SPME 之 GC-MS 分析圖

表五 小茴香以 100μm PDMS 進行 HS-SPME 之成分表

RT 化合物 面積百分比

7.46

D-Limonene

8.4

9.91

O

H3C

H3C

CH3

Fenchon

10.6

13.37

O

Estragole

81

38

在頂空固相微萃取(HS-SPME)中，使用三種不同的吸附針，分別

為 65μm PDMS-Divinylbenzen、75μm Carboxen-PDMS 和 100μm

PDMS。由分析結果得知這三種吸附針吸附的主要成分都是

Estragole。在 75μm Carboxen-PDMS 中 Limonene 較多。顯示不同的

材質對吸附的成分確有影響，但不影響主要成分的吸附。

39

4.1.1.4 小茴香以水蒸餾法進行萃取

使用水蒸餾法萃取小茴香精油，進行氣相層析質譜儀分析，可發

現其主要成份為 Estragole(草蒿腦)。與內標準品面積比值為 2.54。 (在

22.76 的訊號，為添加內標準品 Nonadecane。) 其餘成分含量均較少。

圖 9 小茴香以水蒸餾法進行萃取之 GC-MS 分析圖

表六 小茴香以水蒸餾法進行萃取之成分表

RT 化合物 面積百分比

10.9

O

H3C

H3C

CH3

Fenchon

2.8

13.66

O

Estragole

61.9

14.77

O

H

OH

3-Hydroxy-4-methylbenzaldehyde

2

40

19.38

O

H

HO

H

3-Methoxycinnamaldehyde

2.6

22.76

Nonadecane

24.3

23.3

HO

O

n-Hexadecanoic acid

3.7

24.64

HO

O H

H

Oleic acid

2.8

41

4.1.1.5 小茴香以水蒸氣蒸餾法進行萃取

使用水蒸氣蒸餾法萃取小茴香精油，進行氣相層析質譜儀分析，

可發現其主要成份亦為 Estragole(草蒿腦)。與內標準品面積比值為

2.07。(在 22.76 的訊號，為添加內標準品 Nonadecane。) 其餘成分含

量均較少。

圖 10 小茴香以水蒸氣蒸餾法進行萃取之 GC-MS 分析圖

表七 小茴香以水蒸氣蒸餾法進行萃取之成分表

RT 化合物 面積百分比

13.66

O

Estragole

47.2

22.76

Nonadecane 22.7

26.73

O

1 4-Octadecenal

2.6

28.58

HO

Octacosanol 27.5

42

在小茴香精油中，分別使用水蒸餾法與水蒸氣蒸餾法中，可以發

現兩種方法的主要成分皆為 Estragole(草蒿腦 )，在水蒸餾法中

Estragole 佔比較高。而所得精油量是水蒸餾法較高(13mL，水蒸氣蒸

餾法：3mL)。

43

4.1.1.6 小茴香以索氏萃取法進行萃取

使用索氏萃取法(溶劑為石油醚)萃取小茴香精油，進行氣相層析

質譜儀分析，可發現原主要成分 Estragole(草蒿腦)訊號消失，且 SPME

吸附之主要及次要成分均未偵測到，取而代之的是在 4.5-6 之間的溶

劑及其聚合產物以及在 23.33 的 Palmitic acid (棕櫚酸)及在 24.67 的

Oleic acid(油酸)。(22.77 的訊號，為添加內標準品 Nonadecane。)

圖 11 小茴香以索氏萃取法進行萃取之 GC-MS 分析圖

表八小茴香以索氏萃取法進行萃取之成分表

RT 化合物 面積百分比

3.92

OHO

Diacetone alcohol

1.9

5.24

OH

OH

O

4-Hydroxy-2-pentenoic acid

4

5.43

O

O

Ethanone, 1-(3-ethyloxiranyl)-

50.5

44

5.85

O

H

Pentanal

15.5

22.77

Nonadecane

10

23.33

HO

O

Palmitic acid

8.8

24.67

HO

O H

H

Oleic acid

6.9

27.69

Heneicosane

2.2

由以上實驗，小茴香精油在不同的萃取方法中，精油的成分也有

不同的差異。水蒸餾法和水蒸氣蒸餾法所萃取的主要成分均為

Estragole(草蒿腦)，比例亦相似，兩者間的萃取產物幾乎相同。而索氏

萃取法與另兩種方法相比則可以發現有明顯的差異，沒有主要成分

Estragole(草蒿腦)。

由於索氏萃取法與水蒸餾法和水蒸氣蒸餾法比較，明顯缺少主要

成分 Estragole(草蒿腦)。使用石油醚進行溶劑浸泡萃取，確認是否石

油醚能溶解萃取出 Estragole(草蒿腦)的成分。經氣相層析質譜儀分析

發現，(圖 12)有 Estragole(草蒿腦)的成分出現在 13.75，確認石油醚能

夠萃取此成分。將使用石油醚的溶劑萃取物和索氏萃取法的小茴香精

油進行核磁共振光譜分析，發現石油醚溶劑萃取(如圖 13)明顯可見

Estragole(草蒿腦)的訊號。而索氏萃取法(如圖 14)則沒有 Estragole(草

45

蒿腦)的訊號。在 7.0-7.2 有芳香環質子訊號，因此推測可能在索氏萃

取法中由於萃取後液體長時間在溶劑中加熱(石油醚，沸點 40-60℃)，

Estragole(草蒿腦)可能引起聚合反應，或是因為冷凝效果不佳導致溢

散，而在水蒸餾法或水蒸氣蒸餾法中，雖材料也處在較高溫度下，但

Estragole(草蒿腦)一旦隨水共沸冷凝後，即處於低溫環境，Estragole(草

蒿腦)得以保存。

圖 12 小茴香以石油醚溶劑萃取之 GC-MS 圖

圖 13 小茴香以石油醚溶劑萃取之 NMR 光譜

46

圖 14 小茴香以索氏萃取之 NMR 光譜

47

4.1.2.白荳蔻的萃取方法

4.1.2.1 白荳蔻以 65μm PDMS-Divinylbenzen 進行 HS-SPME

使用 65μm PDMS-Divinylbenzen 的固相微萃取管進行白荳蔻的

SPME 萃取，並以氣相層析質譜儀分析(圖 15)，可發現其主要成份有

3 支明顯訊號峰，經比對資料庫後發現在 8.26 的訊號化合物為

Eucalyptol(桉葉油醇)。另在 7.96 的訊號為 p-Cymene。在 8.12 為 D-

Limonene。其中以 Eucalyptol(桉葉油醇)為主要成分，其滯留時間及含

量比如表九。其餘成分含量較少。

圖 15 白荳蔻以 65μm PDMS-Divinylbenzen 進行 HS-SPME 之 GC-MS

分析圖

表九 白荳蔻以 65μm PDMS-Divinylbenzen 進行 HS-SPME 之成分表

RT 化合物 面積百分比

6.17

α-Pinene

2.8

48

7.96

p-Cymene

6.7

8.12

D-Limonene

6

8.26

o

Eucalyptol

72

10.47

CH3

O

H3C

H3C

L-Fenchone

2.4

13.41

H3C CH3OH

α-Terpineol

4.8

13.56

O

Estragole

3

49

14.14

OH

D-Fenchol

2.3

50

4.1.2.2 白荳蔻以 75μm Carboxen-PDMS 進行 HS-SPME

改用 75μm Carboxen-PDMS的固相微萃取管進行白荳蔻的 SPME

萃取，同樣經由氣相層析質譜儀分析，發現其成分與 65μm PDMS-

Divinylbenzen 的分布相同，主要成分同樣為 Eucalyptol(桉葉油醇)。

另在 8.18 訊號為 D-Limonene。在 13.42 訊號為 α-Terpineol。其餘成

分含量不明顯。

圖 16 白荳蔻以 75μm Carboxen-PDMS 進行 HS-SPME 之 GC-MS 分

析圖

表十 白荳蔻以 75μm Carboxen-PDMS 進行 HS-SPME 之成分表

RT 化合物 面積百分比

6.26

α-Pinene

3.4

8.04

p-Cymene

3.74

51

8.18

D-Limonene

6.06

8.31

o

Eucalyptol

61.8

10.51

CH3

O

H3C

H3C

L-Fenchone

2.36

10.92

HO

α-Linalool

2.09

13.42

H3C CH3OH

α-Terpineol

8.33

13.58

O

Estragole

2.83

14.15

OH

D-Fenchol

2.98

52

14.66

O

O

Thymoquinone

2.13

15.37

O

Anethole

1.94

19.65

Hexadecane

2.4

53

4.1.2.3 白荳蔻以 100μm PDMS 進行 HS-SPME

改以 100μm PDMS 的固相微萃取管進行白荳蔻的 SPME 萃取，

同樣經由氣相層析質譜儀分析，發現和 65μm PDMS-Divinylbenzen 與

75μm Carboxen-PDMS 相似，主要成分同為 Eucalyptol(桉葉油醇)。

圖 17 白荳蔻以 100μm PDMS 進行 HS-SPME 之 GC-MS 分析圖

表十一 白荳蔻以 100μm PDMS 進行 HS-SPME 之成分表

RT 化合物 面積百分比

6.23

α-Pinene

1.9

8

p-Cymene

1.4

8.16

D-Limonene

1.2

54

8.3

o

Eucalyptol

74.

13.42

H3C CH3OH

α-Terpineol

6.7

13.58

O

Estragole

1.4

13.9

OH

D-Fenchol

1.5

14.15

HO

OH

H

DHS activator

5.4

14.51

HO

OH

OH

p-Menthane-1,2,3-triol

1.9

55

14.66

O

O

Thymoquinone

1.5

25.32

OO

HO

O

H

H

Bis(2-ethylhexyl) fumarate

3.2

白荳蔻以頂空固相微萃取(HS-SPME)，使用三種不同的吸附針，分

別為 65μm PDMS-Divinylbenzen、75μm Carboxen-PDMS 和 100μm

PDMS。由分析結果得知三種吸附針吸附的主要成分都是 Eucalyptol。

顯示三種不同的吸附針的材質對吸附的成分有些微影響。

56

4.1.2.4 白荳蔻以水蒸餾法進行萃取

使用水蒸餾法萃取白荳蔻精油，進行氣相層析質譜儀分析，可發

現其主要成份為 Eucalyptol(桉葉油醇)。與內標準品面積比值為 1.51。

(在 22.74 的訊號，為添加內標準品 Nonadecane。)其餘成分含量均較

少。

圖 18 白荳蔻以水蒸餾法進行萃取之 GC-MS 分析圖

表十二 白荳蔻以水蒸餾法進行萃取之成分表

RT 化合物 面積百分比

7.28

α-Pinene

4.1

8.99

o

Eucalyptol

45.7

13.49 H3C CH3

OH

α-Terpineol

2

57

22.74

Nonadecane

30.2

28.47 HO

1-Eicosanol

18

58

4.1.2.5 白荳蔻以水蒸氣蒸餾法進行萃取

使用水蒸氣蒸餾法萃取白荳蔻精油，進行氣相層析質譜儀分析，

可發現其主要成份亦為 Eucalyptol(桉葉油醇)。與內標準品面積比值

為 2.23。 (在 22.74 的訊號，為添加內標準品 Nonadecane。) 其餘成

分含量均較少。

圖 19 白荳蔻以水蒸氣蒸餾法進行萃取之 GC-MS 分析圖

表十三 白荳蔻以水蒸氣蒸餾法進行萃取之成分表

RT 化合物 面積百分比

7.27

α-Pinene

7.3

8.88

D-Limonene

2.2

8.98

o

Eucalyptol

57.9

59

9.79

Undecane, 4-methyl-

2.2

11.23

Tridecane

1.8

13.5

H3C CH3OH

α-Terpineol

2.6

22.74

Nonadecane

25.9

在白荳蔻精油中，使用水蒸餾法與水蒸氣蒸餾法，可以發現兩種

方法的主要成分皆為 Eucalyptol(桉葉油醇)。其中水蒸氣蒸餾法所得

精油 Eucalyptol(桉葉油醇)佔比更高，而所得精油量則是水蒸餾法較

多(10mL，水蒸氣蒸餾法：2mL)。

60

4.1.2.6 白荳蔻以索氏萃取法進行萃取

使用索氏萃取法萃取白荳蔻精油，進行氣相層析質譜儀分析，可

發現其主要成份為 Eucalyptol(桉葉油醇)。此外經資料庫比對亦得知，

在 5.35 的訊號為 Ethanone, 1-(3-methyloxiranyl)-，在 5.8 的訊號為

Pentanal, 2,2-dimethyl-。在 13.49 的訊號為 α-Terpineol (松油醇)。在

23.27 的訊號為 n-Hexadecanoic acid(棕櫚酸)。在 25.73 的訊號為

Hexacosane。與內標準品面積比值為 1.78。(在 22.74 的訊號，為添加

內標準品 Nonadecane。) 其餘成分含量均較少。顯示以索氏萃取法萃

取白荳蔻精油，除揮發性成分如 Eucalyptol(桉葉油醇)、Ethanone, 1-

(3-methyloxiranyl)-、Pentanal, 2,2-dimethyl-和 α-Terpineol (松油醇)等之

外，低極性但較高沸點之植物油脂或脂肪酸也同樣會被溶劑萃取出來

，所得精油成分組成與蒸餾法有明顯差異。

圖 20 白荳蔻以索氏萃取法進行萃取之 GC-MS 分析圖

61

表十四 白荳蔻以索氏萃取法進行萃取之成分表

RT 化合物 面積百分比

5.35

O

O

Ethanone, 1-(3-methyloxiranyl)-

18.8

5.8

O

O

Ethanone, 1-(3-ethyloxiranyl)-

7

8.98

o

Eucalyptol

31.2

13.49

H3C CH3OH

α-Terpineol

7.8

18.74

CH3

CH3

OH

Teresantalol

2.5

19.59

OH

α-Santalol

2.1

22.74

Nonadecane

17.5

23.27

HO

O

n-Hexadecanoic acid

4.8

62

24.61

HO

O

H

H

Elaidic acid

2.3

25.73

Hexacosane

6

63

第二節 精油促進經皮穿透能力探討

已有許多精油的研究表明精油是可以透過皮膚被人體吸收的，也

有許多研究在探討如何讓精油更快速的穿透皮膚到達人體。本研究主

要探討精油是否擁有促進或抑制其他成分進入人體的效果，其他成分

有的對人體有益，也有對人體有害。所以本研究使用維他命 C 和

Methylparaben(MP)分別代表對人體有益與有害成分，來進行探討精

油是否對其他成分具有促進或抑制的效果。

本研究中以 Hanson 經皮吸收垂直擴散裝置進行經皮吸收測試。

以 Strat-M®當作替代薄膜，維他命 C 和 MP 為添加物進行測試。

實驗分為未添加精油組，添加小茴香精油組和添加白荳蔻精油組三種

方式。

64

4.2.1 未添加精油

配製維他命 C 和 MP 的簡易乳液，在不添加精油時，使用 Hanson

經皮吸收垂直擴散裝置進行經皮吸收測試，分別取 0 小時、2 小時、

4 小時和 6 小時之下層溶液，進行 HPLC 分析。

圖 21 未添加精油 0 小時之 HPLC 分析圖

圖 22 未添加精油 2 小時之 HPLC 分析圖

65

圖 23 未添加精油 4 小時之 HPLC 分析圖

圖 24 未添加精油 6 小時之 HPLC 分析圖

表十五 Strat-M®未添加精油之成分表

維他命 C (mg/mL) MP (mg/mL)

2 小時 0.0904 0.0408

4 小時 0.111 0.0426

6 小時 0.2178 0.05

使用 Strat-M®為薄膜未添加精油的實驗中由上圖與上表可知，對

於添加物維他命 C 隨著時間增加而有所增加。而 MP 則是有些微增

加。

66

4.2.2 添加小茴香精油

配製維他命 C 和 MP 的簡易乳液，添加水蒸餾法所得小茴香精

油攪拌混和後，使用 Hanson 經皮吸收垂直擴散裝置進行經皮吸收測

試，分別取 0 小時、2 小時、4 小時和 6 小時之下層溶液，進行 HPLC

分析。

圖 25 添加小茴香精油 0 小時之 HPLC 分析圖

圖 26 添加小茴香精油 2 小時之 HPLC 分析圖

67

圖 27 添加小茴香精油 4 小時之 HPLC 分析圖

圖 28 添加小茴香精油 6 小時之 HPLC 分析圖

表十六 Strat-M®添加小茴香精油之成分表

維他命 C (mg/mL) MP (mg/mL)

2 小時 0.0035 0.0112

4 小時 0.0046 0.0396

6 小時 0.0052 0.0476

使用 Strat-M®為薄膜添加小茴香精油的實驗中由上圖與上表可知

，對於添加物維他命 C 及 MP 均隨著時間增加而有微量增加。與未添

加精油組比較，添加小茴香精油明顯降低維他命 C 的穿透量，而對

MP 的穿透影響僅在一開始的時候有些微抑制，長時間下則無明顯影

響。

68

4.2.3 添加白荳蔻精油

配製維他命 C 和 MP 的簡易乳液，添加水蒸餾法所得白荳蔻精

油攪拌混和後，使用 Hanson 經皮吸收垂直擴散裝置進行經皮吸收測

試，分別取 0 小時、2 小時、4 小時和 6 小時之下層溶液，進行 HPLC

分析。

圖 29 添加白荳蔻精油 0 小時之 HPLC 分析圖

圖 30 添加白荳蔻精油 2 小時之 HPLC 分析圖

69

圖 31 添加白荳蔻精油 4 小時之 HPLC 分析圖

圖 32 添加白荳蔻精油 6 小時之 HPLC 分析圖

表十七 Strat-M®添加白荳蔻精油之成分表

維他命 C (mg/mL) MP (mg/mL)

2 小時 0.0030 0.0089

4 小時 0.0032 0.0404

6 小時 0.0044 0.0692

使用 Strat-M®為薄膜添加白荳蔻精油的實驗中由上圖與上表可知

，對於添加物維他命 C 及 MP 均隨著時間增加而有微量增加。與未添

加精油組比較，添加白荳蔻精油明顯降低維他命 C 的穿透量，而對

70

MP 的穿透影響僅在一開始的時候有些微抑制，長時間下對 MP 的穿

透則有促進效果。

由以上三組試驗，發現小茴香精油對於水溶性的維他命 C 具有明

顯的抑制經皮穿透能力，可能與較親脂性的油性乳化環境有關，而對

於脂溶性的 MP 之穿透則無明顯影響。白荳蔻精油同樣對於維他命 C

具有明顯的抑制穿透能力，而對於脂溶性的 MP 之穿透則有促進穿透

的效果，長時間下可增加達 40%之多。由此結果顯示精油確實會造成

某些化妝保養品添加物的穿透能力改變。且影響模式依精油種類而有

不同，在使用上須更加小心。

71

第三節 抗菌活性

本研究中使用挑戰性測試作為小茴香和白荳蔻精油的抗菌能力

測試。其中以總生菌數、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、黴菌和酵母菌

為代表菌種，其結果如下表：

4.3.1.小茴香精油抗菌測試

總生菌數 大腸桿菌 金黃色葡萄球菌 黴菌、酵母菌

0

天

28

天

圖 30 小茴香精油抗菌測試

表十八小茴香精油抗菌測試

總生菌數 大腸桿菌 金黃色葡萄球菌 黴菌、酵母菌

0 天 ＞103 ＞105 ＞105 ＞104

28 天 未測出 未測出 未測出 未測出

由上表可以知道在挑戰性測試中，小茴香精油添加基礎乳液對總

生菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、黴菌和酵母菌，均可構成良好的

抑菌防腐系統。

72

4.3.2.白荳蔻精油抗菌測試

總生菌數 大腸桿菌 金黃色葡萄球菌 黴菌、酵母菌

0 天

28

天

圖 31 白荳蔻精油抗菌測試

表十九白荳蔻精油抗菌測試

總生菌數 大腸桿菌 金黃色葡萄球菌 黴菌、酵母菌

0 天 ＞103 ＞105 ＞105 ＞104

28 天 未測出 未測出 未測出 未測出

由上表可以知道在挑戰性測試中，白荳蔻精油添加基礎乳液對總

生菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、黴菌和酵母菌，亦可構成良好的

抑菌防腐系統。

以上結果表明小茴香及白荳蔻精油均可建構良好的防腐系統，可

運用於化妝保養品中做為賦香與抑菌使用，減少防腐劑的使用。

73

第五章 結論

本實驗中分別以水蒸餾法、水蒸氣蒸餾法和索氏萃取法對小茴香

和白荳蔻進行精油的萃取。小茴香精油的主要成分為 Estragole(草蒿

腦)。白荳蔻精油的主要成分為 Eucalyptol(桉葉油醇)。其中索氏萃取

法與蒸餾法所得成分有極大差異，除了揮發性成分外，還多了溶劑反

應產物和低極性高沸點之植物油脂或脂肪酸。若與 SPME 吸附之成分

相比，則蒸餾法應是獲得較為貼近真實香氣的精油生產方式。蒸餾法

當中，對於不同的精油，水蒸餾法跟水蒸氣蒸餾法所得的主成分佔比

不同，考量到產率則應以水蒸餾法較佳。

本實驗中精油促進經皮穿透能力探討，使用 Strat-M®薄膜來模擬

皮膚，使用維他命 C 和 MP 分別代表對人體有益與有害成分來進行

探討，從實驗結果可知，未添加精油時，維他命 C 可隨時間增加其穿

透，MP 亦同。添加小茴香精油時，維他命 C 的穿透明顯受到抑制，

對 MP 之穿透無明顯影響。添加白荳蔻精油時，維他命 C 的穿透同樣

會受到抑制，而對 MP 的穿透則隨時間有增加之現象。

另外，本實驗亦使用挑戰性測試進行小茴香和白荳蔻精油的抗菌

測試。結果顯示小茴香和白荳蔻精油皆具有良好的抗菌效果，可做為

化妝保養品之替代防腐系統。

74

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https://www.kohan.com.tw/product/hanson-vdc/ (網路圖片，擷取日期 6, 2019)

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析”, 中華林學季刊, vol. 39, pp. 279-292, 2006.

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附錄

維他命 C 與 Methylparabe 標準線

y = 1E+07x - 399806R² = 0.9998

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

14000000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

峰

下

面

積

y = 1E+07x + 183451R² = 0.9979

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

14000000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

峰

下

面

積

Methylparabe濃度(mg/mL)

維他命 C 濃度(mg/mL)