GC-MS法比較分析鐵皮石斛原球莖和花的揮發性成分

鄒暉 王偉英 戴藝民 林江波

摘 要：為了解烘干的鐵皮石斛原球莖和花揮發性成分，利用GC-MS技術測定了65℃烘干后提取的原球莖和花揮發性成分及其相對含量。結果表明：原球莖和花分別鑒定出58、59種成分，包括醛類、有機酸類、醇類、酮類、酯類、烷烴類、烯烴類等，共有成分24種。原球莖和花的揮發性成分含量均以有機酸類最高，相對含量分別為22.43%和22.39%。原球莖揮發性成分相對含量排在前10位的依次為正十六酸（14.72%）、己醛（8.67%）、十五烷酸（6.95%）、2-戊基-呋喃（4.70%）、6，10，14-三甲基2-十五烷酮（4.57%）、庚烷醛（4.24%）、芳樟醇（3.57%）、2-甲基二十烷（3.22%）、桑柏醇（3.03%）和植醇（2.67%），占揮發油總量的56.34%。花揮發性成分相對含量排在前10位的依次為正十六酸（10.85%），2，3-脫氫-1，8-桉葉素（7.20%）、十五烷酸（6.30%）、β-異佛爾酮（4.73%）、9，12-十八碳二烯酸甲酯（3.39%）、四乙二醇（2.98%）、己醛（2.93%）、十四烷酸（2.92%）、9，12，15-十八碳三烯酸甲酯（2.88%）和α異佛爾酮（2.35%），占揮發油總量的46.53%。

關鍵詞：鐵皮石斛;原球莖;花;揮發油;氣相色譜-質譜聯用儀

中圖分類號：S567.2 文獻標志碼：A 文章編號：0253-2301（2019）09-011

Abstract： In order to understand the volatile components of dried Dendrobium officinale protocorm and flower， GC-MS technique was used to determine the volatile components of protocorm and flower and their relative contents extracted after drying at 65℃. The results showed that 58 and 59 components were respectively identified from protocorm and flower， including aldehydes， organic acids， alcohols， ketones， esters， alkanes and olefines， and there were 24 same components. The contents of organic acids were the highest in the volatile component contents of protocorm and flower， and the relative contents were 22.43% and 22.39% respectively. The relative content of volatile components of protocorm ranking the top 10 in order were that hexadecanoic acid （14.72%）， hexanal （8.67%）， pentadecanoic acid （6.95%）， 2-amyl- furan （4.70%）， 6，10，14- trimethyl 2-pentadecanone （4.57%）， heptane aldehyde （4.24%）， linalool （3.57%）， 2-methyl eicosane （3.22%）， Sangbai alcohol （3.03%） and phytol （2.67%）， which accounted for 56.34% of the total volatile oil. The relative content of volatile components of flower ranking the top 10 in order were that hexadecanoic acid （10.85%）， 2， 3-dehydrogenation of 1， 8-cineole （7.20%）， pentadecanoic acid （6.30%）， β-isophorone （4.73%）， 9， 12-methyl octadecadienoate （3.39%）， tetraethylene glycol （2.98%）， hexanal （2.93%）， myristic acid （2.92%）， 9，12，15-methyl octadecadienoate （2.88%） and α-isophorone （2.35%）， which accounted for 46.53% of the total volatile oil.

Key words： Dendrobium officinale; Protocorm ; Flower; Volatile oil; Gas chromatographmass spectrometer

鐵皮石斛Dendrobium officinale是蘭科石斛屬植物，為中國傳統名貴中藥材，近代醫學研究表明，鐵皮石斛具有增強免疫力、抗氧化、抗腫瘤等生理活性[1-2]。目前對鐵皮石斛活性成分研究最多的是多糖和生物堿等，對揮發性成分的研究相對較少。揮發性成分主要由萜烯類、芳香族類和脂肪族類化合物組成，除了具有特殊的香味外，還具有抗菌、安神、降血壓和抗腫瘤等生物活性[3-6]。揮發性成分主要從芳香類或藥用類植物的葉、花或果實等組織中提取，不同干燥方式提取揮發性成分的組分和數量存在差異[7]。已有研究表明，羅勒葉精油采用陰干提取的得率最高[8]，其次為凍干法提取。橘皮采用烘干處理提取的精油含量最高，陰干所得到的精油含量最低[9]。

霍昕等[10-11]提取了凍干鐵皮石斛花、莖和葉的精油，用氣相色譜-質譜聯用法（GC-MS）對花、葉、莖揮發性成分進行分析，分別鑒定出59、18、14個成分。付濤等[12]提取了新鮮鐵皮石斛試管苗根、莖和葉精油，共鑒定出54種成分。邵進明等[13]利用固相微萃取法提取了新鮮鐵皮石斛莖和葉的精油，分別鑒定出72、36個成分，相同成分28種。本研究采用正己烷-水蒸氣蒸餾法提取了烘干后鐵皮石斛原球莖和花的揮發性成分，GC-MS分析鑒定化學成分，以期為鐵皮石斛藥理活性成分的挖掘和開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

鐵皮石斛為冠豸山種源，選擇優異的單株用于原球莖的誘導和植株再生。鐵皮石斛原球莖的誘導、擴繁與植株再生參考林江波等[14]的方法。鐵皮石斛鮮花采自大棚種植的再生植株，確保種源一致。原球莖和花經烘干箱65℃烘干后，粉碎過50目篩，粉末封口袋包裝好待用。

1.2 方法

1.2.1 揮發油的提取 取鐵皮石斛原球莖粉末100 g、花粉末20 g，加入磨口燒瓶中，加水1000 mL和正己烷2 mL，充分搖勻，靜置0.5 h，按照《中國藥典》揮發油提取方法提取4 h，分別獲得混合油狀物1.2 mL（原球莖）和1.0 mL（花），作為供試品。

1.2.2 GC-MS分析 GC-MS測定、定性和定量分析委托河北啄木鳥生物科技有限公司完成。

GC條件：INNAWAX色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;柱溫80℃，汽化室溫度200℃;載氣為高純度氦氣（99.999%）;柱前壓7.62 kPa;載氣流量1.0 mL·min-1;進樣量0.5 uL;分流比100∶1。升溫程序為80℃保持2 min，（1）以50℃·min-1升到150℃，保持1 min;（2）以5℃·min-1升到180℃保持4 min;

（3）以5℃·min-1升到200℃，保持8 min;（4）以50℃·min-1升到240℃保持6 min。

MS條件：EI離子源;離子源溫度280℃;四級桿溫度150℃;電子能量70 eV;發射電流50 μA; 倍增電壓1637 V;接口溫度250℃;質量范圍40～500 Amu， 溶劑延時1.53 min。

2 結果與分析

2.1 鐵皮石斛原球莖和花的揮發性成分組成類型

從表1可以看出，鐵皮石斛原球莖和花的揮發性成分組成存在差異。原球莖揮發性成分中有機酸類含量（22.43%）最高，其次是醛類（22.28%）、醇類（12.87%）、 酮類（10.04%）、 酯類（7.83%）、烷烴類（5.24%）、烯烴類（1.32%），其他類占5.88%;其中酯類10種、醇類11種、有機酸類3種、烯烴類3種、烷烴類4種、醛類14種、酮類10種、其他3種，共計58種?；ǖ膿]發性成分以有機酸類含量（22.39%）最高，其次是酮類（14.83%）、醛類（13.16%）、酯類（11.33%）、醇類（10.71%）、烷烴類（3.12%），其他類占9.6%，其中酯類7種、醇類10種、有機酸類7種、烷烴類4種、醛類15種、酮類12種、其他4種，共計59種。

2.2 鐵皮石斛原球莖和花的揮發性成分及相對含量分析

表2列出了鐵皮石斛原球莖和花的揮發性成分及其相對含量。鐵皮石斛原球莖揮發性成分共檢測鑒定出58種成分，占揮發油總量的87.89%，其中，含量排名在前10位的成分占揮發油總量的56.34%，依次為正十六酸（14.72%）、己醛（8.67%）、十五烷酸（6.95%）、2-戊基-呋喃（4.70%）、6，10，14-三甲基2-十五烷酮（4.57%）、庚烷醛（4.24%）、芳樟醇（3.57%）、2-甲基二十烷（3.22%）、桑柏醇（3.03%）和植醇（2.67%）;含量排在前20位的成分占揮發油總量的70.09%。鐵皮石斛花揮發性成分共檢測鑒定出59種成分，占揮發油總量的85.14%，其中，含量排在前10位的成分占揮發油總量的46.53%，依次為正十六酸（10.85%）、2，3-脫氫-1，8-桉葉素（7.20%）、十五烷酸（6.30%）、β-異佛爾酮（4.73%）、9，12-十八碳二烯酸甲酯（3.39%）、四乙二醇（2.98%）、己醛（2.93%）、十四烷酸（2.92%）、9，12，15-十八碳三烯酸甲酯（2.88%）和α-異佛爾酮（2.35%）。含量排在前20位的成分占揮發油總量的62.34%。?鐵皮石斛原球莖和花中鑒定出的揮發性成分有24種相同，占各自總含量的52.86%和41.67%，分別為3-甲基丁醛、2-乙基呋喃、戊醛、己醛、2-戊基-呋喃、（Z）-4-庚烯醛、辛烷醛、1-辛烯-3-酮、β-紫羅蘭酮、（Z）-2-庚烯醛、壬醛、（E）-2-辛烯醛、芳樟醇、2，6，6-三甲基-1-環己烯-1-甲醛、松油醇、2，4-癸二烯醛、（E）-6，10-二甲基-5，9-十一二烯-2-酮、2，2’-氧雙乙醇、十五烷酸甲酯、十六烷酸甲酯、三甘醇、9，12-十八碳二烯酸甲酯、十五烷酸和正十六酸。

3 討論

霍昕等[10]采用正己烷-水蒸氣蒸餾法從凍干的鐵皮石斛花中提取并鑒定出的59個化學成分與本研究從鐵皮石斛花中鑒定出的59個化學成分只有2，4-癸二烯醛、癸醛、壬醛、β-異佛爾酮、1-辛烯-3-酮、2，3-脫氫-1，8-桉葉素和2-戊基呋喃等7種成分相同。而本研究提取鐵皮石斛原球莖和花的揮發油成分有23種成分相同，揮發油組分比較相近。這種差異可能是鐵皮石斛種源不同和材料采用不同干燥方式處理造成的。

異佛爾酮有α-異佛爾酮和β-異佛爾酮兩種異構體，沸點較高，被廣泛用于食品、醫藥及膠粘劑等領域;氧代異佛爾酮具有綠茶樣香氣，留香持久，常用于男用香水香精和煙用香精等[15-16]。本研究鑒定的鐵皮石斛花中含有α-異佛爾酮（2.35%）、β-異佛爾酮（4.73%）、氧代異佛爾酮（1.35%）、4-亞甲基異佛爾酮（1.30%）。

紫羅蘭酮有α、β、γ 3種異構體，γ異構體未見有天然存在的報道，α-紫羅蘭酮具有紫羅蘭花香味，香料價值比β-紫羅蘭酮高，主要用作香料;β-紫羅蘭酮除了具有紫羅蘭香氣外，還具有較強的抑癌、抗癌作用，可明顯抑制癌細胞發生、增殖及誘導癌細胞凋亡[17-19]。本研究鑒定的鐵皮石斛原球莖和花的揮發性成分中都含有β-紫羅蘭酮，相對含量分別為1.15%和1.14%，花的揮發油中還含有0.36%α-紫羅蘭酮?？德搨サ萚20]從鐵皮石斛愈傷組織和試管苗中也鑒定到β-紫羅蘭酮，相對含量分別為1.85%和11.82%。

本研究結果表明，冠豸山種源鐵皮石斛原球莖和花的揮發性成分中不僅含有香料成分，還含有藥理活性成分，該研究為鐵皮石斛資源的合理利用及其藥理活性成分的挖掘和開發利用提供一定的參考。

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（責任編輯：柯文輝）