益智果實干燥前后揮發油成分GC-MS分析

晏小霞，邱燕連，王茂媛，王清隆，王祝年

(中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所，海南 儋州 571737)

益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)為姜科山姜屬植物，果實供藥用，味辛、性溫，歸脾、腎經，有暖腎固精縮尿、溫脾止瀉攝唾的功效，常被作為助陽的溫補藥材[1-2]。益智盛產于海南，氣味芳香，作為重要的藥食同源作物，不僅是多種中成藥和保健品的重要原料，也廣泛用于休閑食品、調味品等中。民間將益智用于藥膳、釀酒、袋泡茶、果脯、腌菜等，海南及廣東有采摘未成熟的益智仁，用糖醋鹽腌漬，作為助餐的副食品，其有開胃、健脾、促進食欲、幫助消化的作用[3]。

植物揮發油又稱植物精油，是植物產生的一種具有芬芳氣味的次生代謝產物，因其生物活性多樣化，被廣泛應用于食品、醫藥、化妝品等行業[4-6]。揮發油為益智的主要活性成分，其成分及含量在一定程度上可以反映益智的品質。揮發油主要由相對分子質量較小的簡單化合物組成，易受外界環境的影響而發生變異和變質，張永清、田夢云等人研究也表明，干燥過程是影響植物中揮發油含量及成分的重要環節[7-9]。目前益智在產地的加工主要采用太陽曬干的干燥方法，益智在產地加工干燥過程中普遍未進行質量控制，干燥后揮發性成分的變化尚未見報道。本研究采用水蒸氣蒸餾法提取益智鮮果和干果的揮發油, 用氣相色譜-質譜聯用方法分析鑒定其化學成分，探討益智果實干燥前后揮發油含量和成分的變化，為益智產地加工干燥過程質量控制提供了參考依據。

1 材料和方法

1.1 材料

供試樣品采自海南省儋州市農業部熱帶藥用植物種質資源圃，由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為姜科植物益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)成熟果實。去凈果梗及雜物后，分為兩份，一份置于陽光充足處進行晾曬，一份直接進行揮發油提取。

1.2 方法

1.2.1 揮發油的提取

按2015年版《中國藥典》四部通則2204法提取揮發油。將益智果實搗碎分別稱取鮮果100.0 g、干果30.0 g，裝入揮發油提取器中，加入蒸餾水，用恒溫加熱器加熱提取約5 h，至測定器中油量不再增加，靜置分層后收集揮發油，并計算得率。

1.2.2 GC-MS分析

用毛細管氣相色譜-質譜聯用儀(HP6890/HP5975C GC/MS聯用儀，美國惠普公司)進行GC-MS分析。

氣相色譜條件：色譜柱為HP-5MS 5% 苯基甲基硅氧烷(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細管柱，柱溫50 ℃(保留1 min)，以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持2 min；汽化室溫度250 ℃；載氣為高純He(99.999%)；柱前壓7.62 psi，載氣流量1.0 mL/min；進樣量1 μL；分流比40∶1。

質譜條件：離子源為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1871 V；接口溫度280 ℃；質量范圍20～550 amu。

1.3 數據處理及質譜檢索

通過HPMSD化學工作站，結合Nist 05質譜圖庫和Wiley質譜圖庫對樣品成分進行鑒定，按峰面積歸一化法進行計算，求得各化學成分在揮發油中的相對含量。

2 結果與分析

2.1 益智干燥前后揮發油含量

表1 益智鮮果和干果揮發油含量 (n=3)Table 1 The content of volatile oils in fresh and dried fruits of Alpinia oxyphylla(n=3)

由表1可知，益智果實干燥前后揮發油均為具有特殊濃郁香味的透明淡黃色油狀物。經測定，益智干鮮比為26.77%，益智鮮果揮發油含量為0.35%，折算后，相當于干品揮發油含量為1.31%，略高于干燥后的揮發油含量，說明干燥過程中揮發油有輕微損失。

2.2 益智干燥前后揮發油成分及其含量

采用GC-MS 分析技術對益智干燥前后揮發油成分進行測定，總離子流色譜圖見圖1。

圖1 益智鮮果和干果揮發油GC-MS總離子流色譜圖Fig.1 The total ion chromatogram of volatile oils from fresh and dried fruits of Alpinia oxyphylla

經計算機檢索及核對質譜標準譜圖，從益智鮮果和干果揮發油中分別鑒定出64種和55種成分，主要為萜類及含氧衍生物，分別占其揮發油總量的88.85%和80.36%，其中共有成分51種，分別占揮發油總量的82.55%和78.11%，結果見表2。

表2 益智鮮果和干果揮發油化學成分Table 2 The chemical components of volatile oils from fresh and dried fruits of Alpinia oxyphylla

續 表

益智鮮果和干果揮發油中含量最高的成分均為圓柚酮，相對含量分別為26.79%、24.06%，干燥后含量減少了2.73%；其次為p-聚傘花烴，相對含量分別為5.72%、6.50%，干燥后含量增加了0.78%。(+)-氧代-α-衣蘭烯、1S,(Z)-菖莆烯、氧化蛇麻烯 II、順-羅勒烯干燥后含量分別增加了3.10%、2.04%、1.72%、1.11%；L-芳樟醇、γ-松油烯、桃金娘醛、松油烯-4-醇干燥后分別減少了3.73%、3.19%、1.54%、1.29%。益智鮮果中有13 種化合物在其干品中未檢出，如α-愈創木烯、刺伯烯、Valerenol、β-石竹烯和橙花叔醇。而在鮮果揮發油中未檢出的4種化合物卻在干果揮發油中被檢測出，如1S,(Z)-菖莆烯、香橙烯、辛醛、5,5-dimethyl-2(5H)-Furanone。

3 討論與結論

本實驗通過對益智干燥前后揮發油含量和成分進行分析比較，以此探究產地干燥對益智藥材質量的影響。研究結果表明，益智干燥前后揮發油得油率有一定的差異，鮮品的得油率稍高于干品。可能是由于干燥時，溫度的升高導致一些易揮發的成分揮發，從而造成揮發油總含量降低。

益智果實干燥前后揮發油成分均以萜類及含氧衍生物為主，與前人研究報道的相似[10-11]，但揮發油化學成分及含量發生了明顯變化，共有的51種成分中，22種成分相對含量增加，29種成分相對含量減少，推測益智果實在干燥過程中，由于高溫使益智揮發油發生了某些化學或物理變化，使其含量在干燥前后發生了改變。鮮果中含有13 種化合物在其干品中未檢出，可能是鮮果在干燥的過程中揮發性成分揮發，或轉化成其他的化合物。在鮮果揮發油中未檢出的4種化合物卻在干果揮發油中被檢測出，可能是在干燥的過程中發生了化學或物理變化，產生了新的化學成分。

揮發油作為益智的主要活性物質，其化學成分的組成及含量直接反映藥材質量的好壞，本實驗研究表明，益智干燥前后揮發油含量及其組成均有一定差異，說明干燥過程是影響藥材質量的重要環節，因此，應加強對益智產地加工干燥過程的質量控制并優化干燥工藝，減少揮發性活性成分的損失，穩定藥材質量。