湖南懷化產山蒼子揮發油的GC—MS分析

劉政 劉秀斌 鄭亞杰 曾慶海 唐其

摘要

[目的]通過對山蒼子揮發油和商品油的氣相色譜-質譜（GC-MS）測定，對湖南省懷化地區產山蒼子揮發油進行品質評價。[方法] 建立了山蒼子揮發油的GC-MS分析檢測方法，通過NIST標準譜庫檢索進行定性分析。[結果] 從山蒼子揮發油中共檢出29種揮發性成分，按峰面積歸一化法對占總峰面積90%的揮發性成分進行定性分析，結合文獻發現山蒼子揮發油中的主要成分為α-檸檬醛、β-檸檬醛和D-檸檬烯，3種成分所占比例達65.95%，其次為β-月桂烯、芳樟醇、石竹烯、α-蒎烯和香茅醛等。商品油與揮發油的化學組成基本一致，差異主要在低含量和低沸點組分，提示不同生產工藝會對產品組成產生影響。[結論]該研究為湖南懷化產山蒼子的資源狀況評估以及山蒼子油的質量評價提供依據。

關鍵詞 山蒼子；揮發油；GC-MS；懷化

中圖分類號 S573+.8；R284.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）01-0130-03

Analysis of the Essential Oil in Listea cubeba from Huaihua District of Hunan Province by GCMS

LIU Zheng1，2， LIU Xiubin1， ZHENG Yajie1， TANG Qi1* et al

（1. College of Horticulture and Landscape， Hunan Agriculture University， Changsha， Hunan 410128；2. Dingzhou High School， Dingzhou， Hebei 073000）

Abstract [Objective] To evaluate quality of essential oil in Listea cubeba from Huaihua District of Hunan Province by GCMS.[Method] GCMS method for evaluating quality of essential oil in Listea cubeba was established， qualitative analysis was conducted by NIST standard library searching.[Result] There were 29 volatile components in Listea cubeba essential oil， and by means of the area normalization， the components accounting for 90% of the sum of the total peak areas were assigned to the probable compound in the NTST library and the literature. The main volatile substances were αcitral， βcitral and D limonene， which were the 65.95% of the sum peak areas， followed by βmyrcene， linalool， caryophyllene， αpinene， citronellal and so on. The practical volatile oil had the similar chromatogram to that of the oil from laboratory， and the difference between them was in low content and low boiling point components， indicating the quality of oil was affected by the production process.[Conclusion] The results can provide basis for evaluating Listea cubeba resource and quality of its essential oil in Huaihua District of Hunan Province.

Key words Listea cubeba；Essential oil；GCMS；Huaihua

山蒼子（Listea cubeba）又名山雞椒、木姜子、山胡椒，是樟科木姜子屬的多年生灌木或小喬木，主要分布在我國南方地區和東南亞，屬于我國特有的香料植物資源之一[1]。山蒼子揮發油具有廣泛的應用價值，可用作食用香料添加劑和合成甲基紫羅蘭酮香料的原料[2-3]；具有抗心律失常、抗過敏、平喘等功效，還可以作為合成維生素K、E和A的原料，在醫藥方面具有較好的應用[4]。

山蒼子油出口是我國山蒼子的主要利用途徑，每年平均出口量約占國際市場的70%[2，5]。湖南省是我國山蒼子的中心產區，全省除洞庭湖區外的山區、丘陵均有分布，目前仍以野生資源為主要來源，湖南山蒼子油的收購量居全國首位[6]。但受地理環境、基因遺傳變異、氣候條件和采收加工等因素的影響，不同分布區域內的山蒼子油中成分及含量存在一定的差異[7-9]。懷化地區是湖南省山蒼子的主要產區之一，張立等[6]對湖南省懷化市山蒼子野生資源進行了調查，發現該地區的野生山蒼子資源蘊含量豐富，但存在資源分布不夠集中、野生資源保護力度不夠等局限性。迄今有關懷化地區山蒼子揮發油的品質研究鮮見報道。

筆者利用氣相色譜-質譜（GC-MS）技術對懷化地區產山蒼子的揮發油中化學組成進行了系統的定性分析，旨在為客觀地評估該地區產山蒼子揮發油的品質和合理開發利用該地區的山蒼子野生植物資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮山蒼子果實采摘自湖南省懷化市辰溪縣。山蒼子商品油是由辰溪縣天綠生態農業農民專業合作社提供，該揮發油是采用水蒸氣蒸餾工藝制備而得。

正己烷為色譜純，購自上海安譜實驗科技股份有限公司。氦氣為高純度氣體。電熱套購自天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 揮發油提取。

取適量新鮮山蒼子果實進行粉碎后過篩，備用。從中稱取約150 g置圓底燒瓶中，加入6倍量水浸泡3 h，然后用電熱套加熱回流提取，參照《中華人民共和國藥典》（2015版四部）“揮發油測定法”中的方法制備揮發油，提取完成后充分放置待油水充分分離后，讀取揮發油提取器的刻度值并轉移揮發油至具塞玻璃瓶中，置冰箱中低溫密閉保存。

1.2.2 供試品溶液制備。

分別吸取“ 1.2.1 ”中揮發油和山蒼子商品油各20 μL，加正己烷稀釋至1 mL，搖勻，備用。

1.2.3 GC-MS分析條件。

氣相色譜-三重四級桿質譜聯用儀配有Agilent 7890B氣相色譜儀、7000C質譜檢測器、Agilent 7693自動進樣系統；毛細管色譜柱采用HP-5 MS 5% phenyl methyl silox（30 m×250 μm×0.25 μm）；氦氣作為載氣，載氣流量為1 mL/min；不分流進樣口，隔墊吹掃流量為3 mL/min；程序升溫方式，初始溫度為50 ℃，以3 ℃/min速率升溫至150 ℃，再以5 ℃/min速率升溫至220 ℃，220 ℃保持3 min；進樣體積為1 μL。

電離源為電子轟擊離子源（EI）；電子能量為70 eV；離子源溫度為230 ℃；質量范圍為50～600 Da；溶劑延遲為3 min；采用全掃描模式進行數據采集；氮氣為碰撞氣。

1.2.4 樣品測定。

供試品溶液經GC-MS進樣系統吸取1μL注入氣相色譜-三重四級桿質譜聯用儀，經HP-5 MS毛細管色譜柱分離后進入質譜系統進行分析測定，數據由MassHunter軟件完成采集。樣品檢測過程中隨行溶劑空白。

1.3 數據分析

采用色譜數據處理系統中自動解卷積發現化合物功能，查找色譜圖中存在的可能化合物，通過對化合物的質譜圖進行NIST 14標準譜庫檢索，結合人工手動圖譜解析及文獻資料對可能化合物進行定性分析，推測化合物的可能結構。采用峰面積歸一化法計算各成分相對含量。

2 結果與分析

2.1 氣相色譜分離條件優化

為了更有效地獲取山蒼子揮發油和商品油中化合物的相關信息，便于對它們的品質進行比較評價，該研究首先對氣相色譜分離的程序升溫條件進行了系統地優化（圖1），通過對升溫速率進行優化確定了色譜分離條件，該程序升溫條件使樣品中大多數化合物的色譜峰實現了有效的分離，且在分析時間內色譜峰分布均勻，色譜峰峰形良好。

2.2 不同來源樣品中揮發油的差異

由圖1可知，從整體上看試驗自制的山蒼子油和山蒼子商品油在色譜峰的分布上差異并不大，兩者之間的差別主要表現在峰的數量和峰的強度上，如揮發油在11.3～15.3和16.2～17.0 min的色譜峰的數量更多，但峰強度相比主要色譜峰均偏低。分析導致2種樣本產生差異的主要原因是它們獲取方式的不同，相比商品油在生產中采用的水蒸氣蒸餾法，實驗室揮發油提取裝置的油水分離會更加完全，低含量、低沸點的揮發性成分更容易被獲取。

2.3 山蒼子揮發油的成分分析

利用“ 1.3 ”方法，從商品油樣品的GC-MS數據中共發現29個揮發性成分。利用峰面積歸一化法對色譜峰進行歸一化處理，選取占總峰面積90%的目標色譜峰，通過NIST標準譜庫檢索對目標化合物的可能結構進行定性分析，結合文獻進一步確認。從表1和圖1可知，山蒼子揮發油中的主要成分為α-檸檬醛、 β-檸檬醛和D-檸檬烯，3種成分所占比例達65.95%，其次為β-月桂烯（2.91%）、芳樟醇（2.56%）、石竹烯（2.40%）、α-蒎烯（2.20%）和香茅醛（2.18%）等，未知化合物14（16.195 min，3.14%）和未知化合物15（17.032 min，4.66%）的結構推測有待進一步研究。

3 討論

該研究所用樣品來自實驗室自制和合作社提供的商品油，兩者在分析譜圖上基本一致，主要成分類別沒有明顯區別。差異主要體現在低沸點和低含量的組分，表明不同生產工藝存在組分差異，因此在實際生產中應盡量控制揮發油提取的工藝參數，保證揮發油產品的批次穩定、品質均一。

研究發現懷化地區產山蒼子揮發油中主要含有α-檸檬醛和β-檸檬醛，與文獻報道的長江以南地區山蒼子揮發

油的組成研究結果具有一致性[9]。由于山蒼子果實揮發油的化學組成及其含量隨采收期、產地和氣候等不同而產生差異[10]，因此在山蒼子資源利用上應充分了解當地植物資源，并結合揮發油中組成成分的具體情況進行藥用和香料配方等用途的安排。

參考文獻

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