不同產地姜黃揮發油的化學成分及其抗氧化活性

羊　青， 晏小霞， 王茂媛， 王清隆， 王建榮， 王祝年*， 李萬蕊

（1.中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所，農業部華南作物基因資源與種質創制重點開放實驗室，海南儋州571737；2.海南大學園藝園林學院，海南海口570228）

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不同產地姜黃揮發油的化學成分及其抗氧化活性

羊青1， 晏小霞1， 王茂媛1， 王清隆1， 王建榮1， 王祝年1*， 李萬蕊2

（1.中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所，農業部華南作物基因資源與種質創制重點開放實驗室，海南儋州571737；2.海南大學園藝園林學院，海南海口570228）

摘要：目的 對不同產地姜黃揮發油成分及其抗氧化活性進行比較。方法 氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）法對揮發油化學成分進行分析，DPPH法對其抗氧化活性進行測試。結果 四川、海南、泰國和越南產的姜黃揮發油中分別鑒定出31、33、26和25種化學成分，分別占總含有量的74.215％、66.618％、64.055％和66.748％。其中，共有成分11個，主要包括芳姜黃酮、α-姜黃酮、芳姜黃烯、姜烯、β-倍半水芹烯、β-紅沒藥烯、（+）-α-大西洋（萜）酮等。而且，4個產地的姜黃揮發油均表現出一定的抗氧化活性，依次為海南>四川>泰國>越南。結論 不同產地姜黃揮發油的化學成分和抗氧化活性均有顯著差異。

關鍵詞：姜黃；揮發油；化學成分；抗氧化活性；GC-MS法；DPPH法

姜黃為姜科姜黃屬植物姜黃Curcuma longa L.的根莖，產自我國臺灣、福建、廣東、廣西、云南、西藏等地，而且在東亞及東南亞廣泛栽培［1］，為藥食兩用植物，目前已用于食品、香精、化妝品和醫藥等行業。中醫認為，姜黃具有活血、散瘀、疏肝解郁的功效，可用于治療胸脅刺痛、閉經、風濕疼痛等［2］，其含有多種成分，主要為姜黃素類化合物和揮發油，此外還有糖、甾醇等，其中姜黃揮發油具有多種功效，如抑菌、抗炎、抗氧化、抗癌等［3-6］。目前，國內對其化學成分的研究主要集中在國產姜黃上［7-10］，也有關于印尼和印度產者［9，11］，但鮮見泰國、越南等東南亞國家產者的報道。近年來，市場上東南亞進口姜黃的價格遠高于國產，這可能是由于其品質不同所導致的，由于姜黃揮發油是姜黃的主要有效成分之一，故研究該成分含有量及藥理活性在國內外的差異對姜黃品質的評價具有一定參考價值。

本實驗以四川（主產區）、海南、泰國、越南產的姜黃為對象，采用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）法對不同產地姜黃揮發油的化學成分進行分析，并采用DPPH法對其進行體外抗氧化活性檢測，以期對該植物的品質評價提供一定科學依據。

1 儀器與材料

1.1 儀器 Agilent HP6890/5975C GC/MS聯用儀；ZB-5MSI 5％phenyl-95％dimethylpolysiloxane（30 m× 0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細管柱；UV-2100紫外-可見分光光度計（日本島津公司）。

1.2 材料 姜黃根莖購自海南省儋州市兩院廣安堂藥品超市，產地分別為四川樂山、泰國和越南；海南產姜黃采自中國熱帶農業科學院南藥種質圃，所有藥材經中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所王祝年研究員鑒定，均為姜黃Curcuma longa L.的根莖。DPPH（美國Sigma公司）。無水乙醇為分析純（廣州化學試劑公司）。

2 方法

2.1 揮發油測定方法 采用水蒸氣蒸餾法，按《中國藥典》2010年版一部揮發油測定法（附錄XD甲法）提取揮發油［2］。姜黃干粉經水蒸汽蒸餾6 h后收集揮發油，為黃色液體，含有量計算公式為揮發油含有量=［讀取的揮發油體積（mL）/姜黃粉末質量（g）］×100％［12］。

2.2 GC-MS分析 GC條件為柱溫50℃（保留1 min），以5℃/min速率升至280℃，保持2 min；氣化室溫度250℃；載氣為高純He（99.999％）；載氣體積流量1.0 mL/min；進樣量1 μL。

MS條件為EI電離方式（離子源），電子能量70 eV；離子源溫度230℃；電子倍增器電壓1 871 V；質量掃描范圍20～550 amu，掃描方式為全掃描。

通過HPMSD化學工作站，結合Nist05和Wiley質譜圖庫進行鑒定，峰面積歸一化法計算各化學成分在揮發油中的相對含有量。

2.3 抗氧化活性測試 無水乙醇將姜黃揮發油配制成5個質量濃度梯度（3、6、12、25、50 mg/mL），將DPPH配制成6.5×10-5mol/L溶液，在試管1中加入2.5 mL DPPH溶液及0.5 mL無水乙醇，混勻；在試管2中加入2.5 mL DPPH溶液及0.5 mL供試品溶液，混勻；在試管3中加入2.5 mL無水乙醇及0.5 mL供試品溶液，混勻。各試管反應30 min后，在517 nm波長下測定吸光度值（Ao、Ai、Aj），同法配制各個梯度，每個吸光度平行3次，每個梯度測試3組，取平均值，計算相應的DPPH清除率，計算公式為清除率=［1 -（Ai-Aj）/Ao］×100％。

以DPPH清除率為縱坐標，供試品溶液質量濃度（mg/mL）為橫坐標得到曲線，計算出DPPH清除率達50％時樣品的質量濃度，即半數清除率（IC50）。

3 結果與討論

3.1 不同產地姜黃揮發油的化學成分 提取四川、海南、泰國和越南產姜黃中的揮發油，對提取時間、粉碎粒度、料液比、浸泡時間4個因素進行正交試驗，優選出最佳提取工藝參數。將揮發油進行GC-MS分析，測得不同產地姜黃揮發油的總離子流圖（圖1）。結果，不同產地姜黃揮發油均為黃色液體，其中四川和海南產者顏色較淺，而泰國和越南產者較深，均具有典型的姜黃氣味，含有量分別為8.0％、7.0％、9.5％、9.0％，均符合《中國藥典》中姜黃揮發油含有量不得少于7.0％的規定［2］，其中泰國產者含有量最高，其次是越南，而且國產均低于進口。從市場價格上看，東南亞進口姜黃的價格遠高于國內市場，可能與揮發油含有量有關。

4個產地姜黃揮發油中共鑒定出50種化合物，其中四川、海南、泰國和越南產者分別鑒定出31、33、26和25種，分別占總含有量的74.215％、66.618％、64.055％和66.748％，主要均為倍半萜和單萜類化合物，具體見表1。其中，共有成分11個，主要為芳姜黃酮、α-姜黃酮、芳姜黃烯、姜烯、β-倍半水芹烯、β-紅沒藥烯、（+）-α-大西洋（萜）酮等。國內（四川和海南）產者成分較為相近，共有成分為30種，而國外（泰國和越南）產者為22種。姜黃揮發油中的特征性成分為姜黃酮，包括芳姜黃酮、α-姜黃酮和β-姜黃酮，國內（四川和海南）產者均檢測出芳姜黃酮和α-姜黃酮，但未檢測出β-姜黃酮，總姜黃酮含有量分別為57.863％和44.053％；國外（泰國和越南）產者均檢測出3種姜黃酮成分，總姜黃酮含有量分別為53.984％和56.458％。比較國內廣西、江西、貴州等地姜黃揮發油的化學成分發現，貴州、四川和海南產者成分較為相似，主要為芳姜黃酮、α-姜黃酮、β-紅沒藥烯、姜烯和芳姜黃烯等；泰國和越南產者的主要成分為芳姜黃酮、α-姜黃酮、β-姜黃酮、羅勒烯和石竹烯氧化物等。從姜黃油特征性成分姜黃酮的相對含有量來看，4個產地都很高，即均具有較好的品質。國產與進口姜黃揮發油化學成分的差異較大，故可根據不同要求來選擇藥材原料，另外不同產地該成分的組分及含有量也有顯著差異，可能與各地氣候環境、土壤狀況、日照強度、栽培條件等因素有關［13］。

圖1　不同產地姜黃揮發油GC-MS總離子流圖

表1　不同產地姜黃揮發油的化學成分及相對含有量

續表1　

3.2 不同產地姜黃揮發油的抗氧化活性（圖2） 由圖可知，4個產地揮發油均表現出一定的抗氧化活性，清除率均隨著其質量濃度的升高而增大，IC50值分別為31.1、21.7、33.9和39.3 mg/mL，即海南產者IC50值最小，抗氧化能力最強，其次是四川、泰國，而越南最弱。國產姜黃揮發油的抗氧化活性均高于進口，與其含有量成反比關系，并且與揮發油主要成分芳姜黃酮的相對含有量也成反比關系，可能是多成分共同作用的結果，具體需作進一步分析。

4 結論

本實驗采用水蒸氣蒸餾法提取四川、海南、泰國和越南4個產地的姜黃揮發油，GC-MS法對其化學成分進行研究，發現不同產地姜黃揮發油的含有量及成分差異較大，國產低于東南亞進口。其中，四川和海南產者分別鑒定出31和33種成分，而且較為相近，共有成分為30種；泰國和越南產者分別鑒定出26和25種成分，共有成分為22種，與國產差異較大，表明產地對姜黃揮發油成分的影響很大。采用DPPH法對其進行抗氧化活性測試，發現4個產地的姜黃揮發油均表現出一定抗氧化活性，清除率均隨其質量濃度的升高而增大。其中，活性最強的是海南，其次是四川、泰國，而越南最弱。

圖2　不同產地姜黃揮發油對DPPH自由基的清除活性

綜上所述，國產姜黃揮發油的含有量低于東南亞進口，但化學成分種類更多，而且抗氧化活性也更強。由于姜黃揮發油的含有量與其化學成分種類及抗氧化活性不具有一致性，故對其品質的評價需進行多方面研究。

致謝 本工作得到貴州省中國科學院天然產物化學重點實驗室的大力支持，特此致謝！

參考文獻：

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［醫院藥房］

*通信作者：王祝年（1962—），男，研究員，從事藥用植物資源研究與開發。Tel：（0898）23300639

作者簡介：羊 青（1987—），女，碩士，助理研究員，從事藥用植物資源研究與開發。Tel：（0898）23300226，E-mail：yangqinghnu @163.com

基金項目：農業部熱帶作物種質資源保護項目（16RZZY-101）；中央級公益性科研院所基本科研業務費專項（1630032015019）

收稿日期：2015-04-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1528.2016.05.051

中圖分類號：R284.1

文獻標志碼：B

文章編號：1001-1528（2016）05-1188-04