GC/MS測定不同采收季節山蒼子油的化學成分

趙 歐，班大明，陳海霞

(貴州師范大學化學與材料科學學院，貴州 貴陽 550001)

山蒼子(Litsea cubeba)別名山胡椒、木姜子，為樟科木姜子屬的落葉灌木或小喬木。山蒼子有250余種，主產區在亞洲東部，大洋洲和太平洋諸島，中國、印度、馬來西亞、印尼等國。中國約有46種，為我國主要的林副特產之一。在我國廣布于長江以南，比如廣西、廣東、福建、江西、江蘇、浙江、湖南、云南、貴州、四川等省，迄今仍以野生為主，分布于低山丘陵區[1]。山蒼子油是由山蒼子果實、葉等通過水蒸氣蒸餾而得的精油，所得揮發油的主要成分是檸檬醛，化學名3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛，有順反兩種同分異構體，分別為橙花醛(Z-檸檬醛)和香葉醛(E-檸檬醛)，是一種淡黃色透明液體，具有濃郁的檸檬香氣，是調配、合成香料及制藥的中間體，用途非常廣泛[2]。目前已確定的主要成分有: 檸檬醛、檸檬烯、甲基庚烯酮、芳樟醇、香葉醇、香茅醛、α-松油醇、黃樟油素，還有樟腦、α-蒎烯、莰烯、α-蛇麻烯、對散花烴等[3]。山蒼子油為天然產品，顏色棕黃色或淡黃色，有濃厚的檸檬香味。研究表明山蒼子油有明顯的平喘與抗過敏和抑菌作用。也是我國特有的香料植物資源之一，我國山蒼子油年產量達20000余噸，為世界上最大的生產國和出口國，年出口量達1500噸左右，產品遠銷美、日、英、法、德、瑞士、荷蘭等國，享譽國內外[4]。

目前對其果皮當中所含精油的開發利用比較廣泛。山蒼子油的主要用途用于分離檸檬醛，也可直接用作日用香精。山蒼子精油富含多種活性成分，具有抑菌、抗氧化、防止動脈硬化等多種藥理功效，其藥學作用也得到了一定程度的開發。山蒼子根、莖、葉、果及樹皮均可用于入藥，具有祛風散寒、溫暖脾腎、健胃消食、消腫止痛等功效，主治食積氣脹、脘腹冷痛、反胃嘔吐、腸鳴泄瀉、淋疾痰癖、中暑、支氣管哮喘等疾癥，鮮果搗爛外敷，治無名腫毒[5]。紫羅蘭酮是重要的人工合成香料之一，具有柏木香，稀釋后有紫羅蘭的香味，它的香氣甚為優雅、柔和，在化妝品和食品香精中應用很廣。檸檬醛與丙酮在堿性條件下縮合后生成的假性紫羅蘭酮再經環化后即可制得紫羅蘭酮[6-7]。眾多研究表明，從芳香植物中提取的揮發油及其成分具有多方面的生物活性和治療保健功效，如抗微生物，抗寄生蟲，免疫調節，鎮痛，抗焦慮，抗腫瘤和抗抑郁等方面。它對某些真菌或霉菌有抗性作用，可用于作物蟲害防治。檸檬醛有抗黃曲霉毒素的作用，直接用山蒼子油能消除稻谷中的黃曲霉[8]。

使用水蒸氣蒸餾法提取山蒼子中的揮發油，不同地區不同季節所收獲的山蒼子揮發油的成分及含量均有所不同[9]，但主要成分仍然是檸檬醛，其含量最多的是1月采集于凱里的山蒼子樣品達到35.14%，此時期采收較有利用價值，因為有效成分含量最高。

1 實 驗

1.1 儀器、試劑與材料

1000 mL圓底燒瓶；揮發油提取器；電子天平；ZDHW型調溫電熱套；島津GCMS-QP2010型氣質聯用儀等；正己烷；無水硫酸鈉等。所用試劑均為分析純。

安順(11月采集)；花溪(12月采集)；凱里(1月采集)；湄潭(3月采集)四個地區的山蒼子。

1.2 操作條件

1.2.1 GC條件

色譜柱為DB-5 ms 30 m×0.25 mm×0.25 μm彈性石英毛細管柱。程序升溫條件：60 ℃保持2 min，以4 ℃/min升至185 ℃保持1 min，以6 ℃/min速度升至190 ℃保持1 min；柱前壓：69 kPa；柱流量：1.3 mL/min；進樣量：0.4 μL；進樣口溫度：230 ℃；分流比：10:1。

1.2.2 MS條件

離子源：EI源；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；電子能量:70 eV；發射電流：34.6 μA；倍增器電壓：1200 V；接口溫度：280 ℃；溶劑延遲：5 min；質量范圍：10～550 amu。

1.3 山蒼子油提取

將100 g山蒼子果實置于1000 mL圓底燒瓶中，加入500 mL的水，將實驗裝置安裝好，接通冷凝水，打開電源，蒸餾3～4 h。蒸餾完畢待冷卻后取下揮發油提取器，用干凈的滴管將蒸餾出來的淡黃色山蒼子揮發油裝入指定的試劑瓶中，稱量，計算產率。

1.4 氣相色譜-質譜分析

樣品稀釋至一定倍數，加入適量無水硫酸鈉，將10 μL的微量注射器先潤洗3～5次，注入量0.4 μL，采集數據。

2 結果與討論

2.1 揮發油提取結果

采用水蒸氣蒸餾法提取并用無水硫酸鈉干燥，獲得淡黃色揮發油，氣味清香。四個不同采集時間采集的山蒼子，所得揮發油的平均得油率(平行測定3次)及性狀見表1，其中得油率最高的是1月采集于凱里的山蒼子。

表1 4批山蒼子油的收率及性狀Table 1 Yields and character of volatile oil extracted with four different seasons

2.2 GC-MS分析

如圖1所示，從上到下分別是1月、12月、11月、3月所采集的山蒼子樣。

圖1 4批山蒼子揮發油總離子流圖Fig.1 GC/MS chromatograms of the volatile oil extracted from 4 different seasons

在優化的試驗條件下測定的4個不同季節的山蒼子揮發油的化學成分，其主要成分是時間為16 min左右和17 min左右所出的峰，結合質譜圖分析其所指的化合物為橙花醛和香葉醛，由此圖可以很容易直觀地看出不同采收季節山蒼子揮發油的成分有一定的區別。

將GC/MS分析的結果通過NIST27和NIST147標準圖譜庫自動檢索，并對檢索結果進行人工比對，利用峰面積歸一化法計算其相對含量，將鑒定出來的化合物及其相對含量列入表2。

表2 4批山蒼子油化學成分分析Table 2 Analytical results of chemical components of the volatile oil extracted from 4 different seasons

注：表中(1)(2)(3)(4)分別代表的是安順(11月)、花溪(12月)、凱里(1月)、湄潭(3月)。

2.3 討 論

(1)通過GC/MS分析，四個不同時間采收的山蒼子油成分及含量有所不同，4批山蒼子揮發油分離出峰的情況：安順(11月)分離出21個峰，鑒定出19種成分；花溪(12月)分離出26個峰，鑒定出21種成分；凱里(1月)分離出22個峰，鑒定出16種成分；湄潭(3月)分離出22個峰，鑒定出15種成分。所鑒定出來的化合物的總含量占總油量的百分比分別是安順(11月)91.78%、花溪(12月)93.24%、凱里(1月)97.88%、湄潭(3月)85.72%。

(2)比較4種不同采集時間的山蒼子油中鑒定出來的化合物來看，主要成分為香葉醛(E-檸檬醛)、橙花醛(Z-檸檬醛)等。鑒定出四個時期所采山蒼子揮發油中的檸檬醛占揮發油總含量分別是1月：35.14%，3月：32.58%，11月：9.06%，12月：17.52%，1月份采集的山蒼子油中檸檬醛含量最高，對于不同時期不同地區山蒼子揮發油，除主要成分檸檬醛外，其他化合物種類也存在很大差異，其含量較高的分別是：11月份的橙花叔醇、香茅醇、四烯丙基硅烷、苧烯、環十五烷酮肟等，12月份的香茅醛、a-蒎烯、β-蒎烯、-月桂烯、D-檸檬烯、桉油精、月桂醛等，1月份的D-檸檬烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮 、十氫異喹啉、癸酸乙酯、十六烷酸乙酯、水芹醛等，2月份的正癸醛、正己烷、正戊酰氯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-月桂稀、1-氯癸烷、碳醛、癸酸乙脂等。

3 結 論

綜合上述分析，不同時期所采收的山蒼子，通過GC/MS分析手段，所得揮發油的主要成分檸檬醛的含量也各不相同，其中含量最高的是1月份采集于凱里的山蒼子樣，為35.14%，分析證實，1月份是凱里山蒼子成熟的主要時期，各地區的氣候，土壤，地理等有一定差異，導致不同地區山蒼子成熟時間有所不同，因此，應重視山蒼子采收季節的控制，避免過早或太晚的采收，影響山蒼子油的質量及收率。