基于GC-MS法分析長白山臭冷杉針葉中的揮發性成分

姚會婷，姚慧娟，楊 宇，李 平

（1.上海交通大學醫學院附屬新華醫院藥學部，上海 200092；2.吉林農業大學中藥材學院，吉林長春 130118）

松科（Pinaceae）植物臭冷杉（Abies nephrolepis Maxim.）又名臭松和東陵冷杉，主要分布于我國東北的長白山脈和小興安嶺地區，與我國毗鄰的俄羅斯及朝鮮等地也有分布[1-2]。臭冷杉具有很高的藥用價值，民間常用其葉和枝皮治療風濕癥。臭冷杉枝葉中的揮發油具有抗菌、抗炎、平喘、降血壓、調血脂、增強免疫和清除自由基等多種藥理作用，并可作為食品添加劑、調味劑和防腐劑，被廣泛應用于醫藥、食品和日用化工等行業，極具市場開發價值[3]。臭冷杉的化學成分組成復雜，目前已有文獻對巴山冷杉（A.fargesii）[4]、元寶山冷杉（A.yuan?baoshansis）[5]和云南黃果冷杉（A.ernestii var.saloue?nensis）[6]的化學成分進行了初步報道，關于臭冷杉化學成分的研究較少且缺乏更新。為更好地開發與利用臭冷杉植物資源，本研究借鑒任恒鑫等[3]和王威等[7]報道的檢測方法，采用氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）對長白山臭冷杉針葉中的揮發性成分進行分析，以期為臭冷杉針葉的開發利用提供進一步的科學依據。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

美國Agilent 6890-5973型氣相色譜-質譜聯用儀（Chemstation化學工作站）；RE-52A型旋轉蒸發器（上海科技機械研究所）。無水乙醚和無水硫酸鈉均為分析純，水為二次蒸餾水。臭冷杉針葉來源于長白山地區。

1.2 樣品制備

將干燥的臭冷杉針葉粉碎后，稱取粉末20 g，置于500 mL圓底燒瓶中，加適量蒸餾水浸泡，水蒸汽蒸餾法蒸餾6 h，餾出液用乙醚連續萃取3次，用旋轉蒸發器除去乙醚，得到黃色液體，用活化過的無水硫酸鈉脫水，得到淡黃色透明油狀物，并對其進行定量，計算得率[3]。稱取折合1 g臭冷杉針葉所對應的揮發油，用無水乙醚溶解后定容至10 mL，將溶液過濾后作為樣品進樣。

1.3 測定條件

1.3.1 色譜的條件

色譜柱為HP-5彈性石英毛細管柱（25 m×0.25 mm×0.33 μm）；升溫程序為初始溫度100℃，以3℃/min升至240℃；汽化溫度為240℃；進樣量為1.0 μL；溶劑延遲時間為3 min；載氣流量（He）為2 mL/min；分流比為20∶1。

1.3.2 質譜的條件

離子源為電子轟擊（EI）；離子源溫度為200℃；電子能量為70 eV；發射電流為34.6 μA；電子倍增器電壓為1 200 V；接口溫度為240℃；質量掃描范圍為m/z 20～500amu。

1.4 測定方法

移取制備好的樣品溶液1.0 μL，用GC-MS進行分析鑒定，根據儀器系統分析得到臭冷杉針葉揮發性成分的總離子流圖，使用計算機的質譜數據庫進行檢索，同時結合有關的質譜圖文獻解析，最終確定其化學成分，按峰面積歸一化法對各成分進行定量分析，并計算相對百分比。

2 結果與分析

臭冷杉針葉中揮發性成分的總離子流圖見圖1。從臭冷杉針葉的揮發油中共分離和鑒定出11種化合物，分別為左旋乙酸龍腦酯（47.44%）、莰烯（20.40%）、（1R）-（+）-α蒎烯（12.78%）、2，5-二甲基-2，4-己二烯（3.64%）、2-莰醇（3.07%）、石竹烯氧化物（2.99%）、右旋檸檬烯（2.33%）、（1S）-（+）-3-蒈烯（2.21%）、3-硝基-丁醇（2.03%）、3，4-二甲基-2-環戊烯-1-酮（1.77%）和三環萜（1.33%）（表1）。臭冷杉針葉中的揮發性成分以萜類為主。

圖1 臭冷杉針葉中揮發性成分的總離子流圖Fig.1 Total ion flow chromatogram of volatile components in A.nephrolepis Maxim.leaves

表1 臭冷杉針葉中揮發性成分的GC-MS法鑒定結果Tab.1 Volatile components of A.nephrolepis Maxim.leaves by GC-MS

3 結論與討論

近30年，學者們先后對臭冷杉中的揮發油成分進行了研究，姜子濤等[2]采用毛細管氣相色譜-質譜-計算機聯用技術和標準樣添加法，分析出臭冷杉枝皮精油的主要化學成分依次為檸檬烯、α-蒎烯、乙酸龍腦酯和茨烯等；任恒鑫等[3]采用GC-MS/SIM法測定出臭冷杉針葉揮發油中檸檬烯和乙酸龍腦酯含量最高；王威等[7]采用氣相色譜法測定發現臭冷杉揮發油的主要化學成分為檸檬烯、醋酸龍腦酯、茨烯和α蒎烯；楊智蘊等[8]采用毛細管氣相色譜和GC/MS/DS聯用法鑒定出臭冷杉揮發油主要的化學成分為α蒎烯、茨烯、檸檬烯和乙酸龍腦酯，并確證4個純化合物，分別為檸檬烯、龍腦、乙酸龍腦酯和α甜沒藥醇。本試驗采用GC-MS法對長白山臭冷杉針葉中的揮發油成分進行研究，共分離和鑒定出11種化合物，以左旋乙酸龍腦酯（47.44%）、莰烯（20.40%）和（1R）-（+）-α蒎烯（12.78%）等萜類化合物為主，與文獻報道結果基本一致。

冷杉是我國林區分布廣、面積大和蓄積量多的森林樹種之一，更是我國開發利用的主要森林資源和建筑用材之一。其木材富含纖維素和木質素，是人造纖維和造紙的原料；其針葉、嫩枝和樹皮中含有揮發油，可用來制備冷杉精油。冷杉屬植物化學成分以萜類、黃酮類和木脂素為主，同時含有少量酚類和甾類等化學成分，其粗提物和代謝物具有多種生物活性，包括昆蟲保幼激素，具有抗腫瘤、抗菌、抗潰瘍、抗炎、抗高血壓和鎮咳等功效[9]。可見，臭冷杉的藥用價值具有巨大的開發潛力，值得進一步關注和研究。