不同產地草果揮發油成分的比較分析

楊青 茹瑞紅 楊羚鈺 王春全 滕娟 陳達菊

不同產地草果揮發油成分的比較分析

楊青 茹瑞紅 楊羚鈺 王春全 滕娟 陳達菊

（云南省文山壯族苗族自治州農業科學院 云南文山 663099）

為探討不同產地草果揮發油成分的差異。采用水蒸氣蒸餾法提取不同產地的草果揮發油；采用氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）分析不同產地草果揮發油中的化學成分；通過NIST 14.L數據庫和質譜計算機數據系統進行化合物檢索、匹配，采用峰面積歸一化法計算各化合物的相對百分含量。結果表明，草果揮發油中共鑒定出18個共有組分，1個非共有組分，不同產地的揮發油主要成分基本一致，含量存在一定差異。本研究可為草果鑒定以及產品開發提供參考依據。

草果；揮發油；GC-MS；成分分析

草果（Crevost et Lemaire）為姜科豆蔻屬多年生草本植物，適宜生長在熱帶和亞熱帶疏林下，主要分布在中國的南部地區[1]，草果在云南已有一千多年栽培歷史[2]，其種植面積及產量均占全國的90%以上[3]。云南是草果的主產地，主要集中在滇南、滇東南和西南部的紅河、文山、怒江、西雙版納等地區[4]。草果始載于公元1505年元代的《本草品匯精要》[5]，味辛辣，性溫，無毒，具有燥濕除、化痰截瘧、消食化積等功效，主治食積瘧疾、脘腹冷痛、溫中止嘔、瘟疫發熱[6]。草果揮發油具有抑菌、抗氧化、防腐、降血糖等作用，是中國藥典2015年版草果質量評價的主要指標。目前，已有研究人員對云南幾個主產區的草果揮發油含量及成分進行了分析[7-10]。草果揮發油的主要成分是1-8桉油精、-蒎烯、-蒎烯、-水芹烯、-松油醇、檸檬醛、香葉醇、2-癸烯醛、4-丙基苯甲醛和反式-2-十二烯醛等。以往的研究主要局限于云南產區，本研究增加廣西和越南的樣品，對10個不同產區草果進行揮發油提取以及GC-MS分析，通過比較揮發油含量及主要成分分析，以期為草果的產品開發利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器 GC7890B-MS5977A氣相色譜-質譜聯用儀（美國Agilent公司）、DHG-9140A電熱鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）、ZDHW調溫電熱套（北京中興偉業儀器有限公司）、DFT-50A50克手提式高速萬能粉碎機（溫嶺市林大機械有限公司）、蒸餾裝置（江蘇三愛思科學儀器有限公司）、0.5 mm×100.0 mm玻璃點樣毛細管（華西醫科大學儀器廠）。

1.1.2 試劑 丙酮（賽默飛世爾科技（中國）有限公司）、無水乙醇（天津市致遠化工試劑有限公司）等。

1.1.3 試材 采集的草果來自不同產區，其中中國云南產區草果樣品有8個，中國廣西產區草果樣品1個，越南草果樣品1個，樣品采集信息如表1所示。

表1 草果樣品來源信息

1.2 方法

1.2.1 揮發油提取 采用水蒸氣蒸餾法提取草果揮發油，分別稱取50 g草果樣品，粉碎后放入圓底燒瓶中，按照1∶10（/）的料液比，加入500 mL的純水，連接揮發油提取器與球形冷凝管，參照2015版《中國藥典》四部通則2204揮發油測定法-甲法，置電熱套中緩慢加熱至沸騰，保持微沸騰8 h，停止加熱；待揮發油測定器冷卻至室溫，讀取揮發油體積，精確到0.01 mL，收集揮發油，并用無水硫酸鈉去除揮發油水分，重復3次取平均值，4℃冷藏放置備用。

1.2.2 GC-MS分析條件 氣相色譜條件：色譜柱，VF-1701 MS彈性石英毛細管柱(30 m× 0.25 mm×0.25 μm)；柱溫40℃，保留1 min，以30℃/min升溫至100℃，保留1 min；再以3℃/min升溫至220℃，再以5℃/min升溫至280℃，保持14 min；載氣：He，1.0 mL/min；不分流進樣，進樣量1.0 μL。

質譜條件：EI離子源，電離電壓70 eV；掃描范圍m/z：40～650 amu；四級桿溫度150℃；離子源溫度230℃；電子倍增器電壓2 300 V：GC/MS樓口溫度280℃；標準質譜圖庫NIST14.L。

1.2.3 供試品溶液制備 取冷藏保存的草果揮發油樣品5 μL用丙酮稀釋至4 mL，經0.4 μm微孔濾膜過濾到液相小瓶，定容至1 mL備用。

1.2.4 項目測定 利用標準質譜數據庫 NIST14.L進行檢索匹配對照并結合有關參考文獻等，取匹配率在85%以上的數據（當多個物質的匹配率高于85%時，選取最高值；匹配率低于85%為未確定）。最后對目標峰進行面積積分，并采用面積歸一化法算得對應化合物含量[10]。

1.2.5 數據分析 試驗數據采用Excel和SPSS 26.0進行數據統計分析，利用Duncan’s新復極差法比較不同產地揮發油含量的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 草果揮發油含量測定

不同產地草果揮發油提取結果見圖1。50 g不同產地草果揮發油含量為0.77～1.63 mL，其中西雙版納的草果揮發油含量最高，與其余9個產地的揮發油含量呈顯著性差異；紅河的草果揮發油含量最低，與其余9個產地的揮發油含量呈顯著性差異。

圖上的不同字母表示存在顯著性差異(p<0.05)。

2.2 GC-MS結果

10個不同產區草果揮發油成分氣相色譜總離子流見圖2。用標準質譜數據庫NIST14.L進行匹配對照解析，采用峰面積歸一化法計算相對百分含量。10個不同產區草果揮發油的成分及相對含量的GC-MS分析結果見表2。從10個產地的草果中共鑒定出18個共有組分，1個非共有組分，所有產地鑒定出來的組分均占色譜總峰面積的90%以上。草果果實揮發油中含量較高的成分是桉油精、反-2-葵烯、反-檸檬醛、苯（1-乙基丙基）、順-檸檬醛、2-十二烯醛等。其中桉油精含量占比最高的有8個產地的草果，反-檸檬醛占比最高的有1個（廣西），反-2-葵烯占比最高的有1個（保山）。不同產地的草果果實揮發油主要成分基本一致，含量存在一定差異，其中-月桂醛只在臨滄、保山、西雙版納、越南這4個產地的草果中鑒定出來。越南產地（10）草果的-蒎烯、桉油精、反-檸檬醛相對含量較其他產地最高，特別是桉油精的相對含量達到30.7%，但它的反-2-葵烯相對含量只有8.42%，較其他產地最低。騰沖產地（7）草果的反-2-葵烯相對含量最高，但桉油精相對含量最低。文山小街產地（8）草果的順-檸檬醛相對含量最高，但-蒎烯、-水芹烯、-傘花烴的相對含量都最低。

圖2 不同產地草果果實揮發油總離子流圖

表2 不同產地草果揮發油的GC-MS成分分析

3 討論

中藥的質量與其產地密切相關，故尋找有效方法進行產地鑒別，對藥材的質量評價意義重大。對于揮發油含量較高且揮發油為其藥效主要有效成分的品種，運用水蒸氣蒸餾法提取揮發油、并運用GC-MS分析鑒定該不同產地藥材揮發油成分的差異，該操作簡單、快速、專屬性強,可有效用于中藥質量控制[11]。本研究采用水蒸汽蒸餾法提取草果揮發油，10個產地的草果揮發油含量不同，50 g樣品提取草果揮發油含量為0.77～ 1.63 mL，其中含量最高的是西雙版納，最低的是紅河，草果揮發油含量可能與當地生長環境、土壤、處理方法以及種源有關。

10個產地的草果揮發油中共鑒定出18個共有組分，1個非共有組分，所有產地鑒定出來的組分均占色譜總峰面積的90%以上。18個共有組分分別是：-蒎烯、-蒎烯、辛醛、-水芹烯、-傘花烴、-檸檬烯、桉油精、反-2-辛烯醛、4-萜烯醛、-松油醇、順-檸檬醛、反-2-葵烯、反-檸檬醛、苯（1-乙基丙基）、-乙基苯乙醛、-甲基肉桂醛、2-十二烯醛、橙花叔醇；1個非共有組分是-月桂醛，只在中國云南臨滄、保山、西雙版納和越南這4個產地的草果中鑒定出來。前人從4個產地的草果揮發油中鑒定出12個共有組分[7,12-14]，本研究鑒定出來的共有組分基本與前人的研究基本一致。不同產地草果揮發油組分的差異以及各組分的相對含量的不同，導致其生物活性和藥理功能存在差異，這可能是由于不同的生長環境造成的差異，有待進一步證實。不同產地草果揮發油主要成分基本一致，含量存在一定差異。本研究結果可為草果質量評價以及產品開發提供參考依據。

[1] 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志[M]. 北京: 科學出版社, 1981, 16(2): 121.

[2] 段其武, 陳愛國, 劉宏茂.云南熱區種植草果的生態經濟效益分析[J]. 生態經濟, 1996(5): 38-40.

[3] 楊志清, 徐紹忠, 張薇, 等. 云南草果莖葉揮發油含量及主要化學成分分析[J]. 中藥材, 2019, 42(2): 339-343.

[4] 中國科學院昆明植物研究所. 云南植物志[M]. 北京: 科學出版社, 1997(8): 639.

[5] 劉文泰. 本草品匯精要[M]. 北京: 北京人民衛生出版社, 1982.

[6] 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典[M]. 北京: 中國醫藥科技出版社, 2010: 223.

[7] 谷風林, 張林輝, 房一明, 等. 云南不同地區草果物理性狀、精油含量及組成分析[J]. 熱帶作物學報, 2018, 39(7): 1 440-1 446.

[8] 閔勇, 張薇, 姚立華, 等. 云南省不同產地草果葉中揮發油化學成分研究[J]. 安徽農業科學, 2011, 39(6): 3 298- 3 300.

[9] 龐曉晗. 豆蔻屬藥用植物提取工藝及抗氧化研究進展[J]. 濮陽職業技術學院學報, 2018, 31(6): 74-78.

[10] 胡劍, 凌瑞枚, 黎平, 等. 4種不同的干燥處理對草果揮發性成分的影響[J]. 熱帶作物學報, 2019, 40(4): 773-780.

[11] 李然, 李靜, 徐長瓊, 等. 基于GC-MS指紋圖譜技術結合多元統計分析鑒別不同產地白術的研究[J]. 廣東藥科大學學報, 2021, 37(2): 30-39.

[12] 劉娜, 夏咸松, 趙毅, 等. 不同產地草果揮發油 GC-MS成分分析及抑菌試驗研究[J]. 云南民族大學學報(自然科學版), 2021, 30(2): 97-103.

[13] 劉娜, 丁雄, 趙毅, 等. 草果揮發油及其包合物 GC-MS成分分析及抑菌試驗研究[J]. 中國醫藥導報, 2021, 18(1): 31-35.

[14] 劉金敏, 江漢美, 田宇, 等. HS-SPME-GC-MS分析五種姜科香辛料的揮發性成分[J]. 中國調味品, 2021, 46(4): 141-147.

Comparative Analysis of Volatile Oil Components ofin Different Habitats

YANG Qing RU Ruihong YANG Lingyu WANG Chunquan TENG Juan CHEN Daju

(Wenshan Academy of Agricultural Sciences, Wenshan, Yunnan 663099, China)

In order to study the difference of volatile oil components, thein different habitats was chosen for material. The volatile oil was extracted by steam distillation, The chemical constituents of volatile oil offrom different habitats was analyzed by GC-MS.Compounds were searched and matched by NIST 14.L database and mass spectrometry computer data system, and the relative content of each component was calculated by area normalization method.The results showed that 18 Common compounds and 1 noncommon compounds were identified fromThe main components ofessential oil in different origins were similar,but the content was different.This study could provide reference for identification and product development of.

; volatile oil; GC-MS; comparative analysis

S567.2

A

10.12008/j.issn.1009-2196.2022.10.019

2022-03-08；

2022-05-24

2021年云南省文山州王智民專家工作站；文山州“七鄉產業”領軍人才。

楊青（1986—），女，碩士，農藝師，主要研究方向為中藥材種質資源收集與開發利用，E-mail：610851282@qq.com。

陳達菊（1982—），女，碩士，高級農藝師，主要研究方向為藥用植物資源評價與開發利用，E-mail：wschendaju@126.com。

（責任編輯 龍婭麗）