GC-MS法分析兩種花椒揮發油的成分

祝曉云，張開艷，余家奇，劉玉倩*，楊鳳飛，楊秀偉，劉培洪，楊忠蘭

(1.遵義職業技術學院 現代農業系，貴州 遵義 563000；2.遵義華邦農業科技開發有限公司，貴州 遵義 563323；3.遵義市農業科學研究院 中藥研究所，貴州 遵義 563000；4.遵義醫科大學第三附屬醫院 藥劑科，貴州 遵義 563000)

花椒(ZanthoxylumbungeanumMaxim.)為蕓香科(Rutaceae)花椒屬(ZanthoxylumL.)植物青椒ZanthoxylumschinifoliumSieb.et Zucc.或花椒ZanthoxylumbungeaniumMaxim.干燥成熟果皮，是常用的香辛料和重要的中藥，具有藥食兩用的價值，其具有溫中止痛、殺蟲止癢作用，臨床上常用于治療脘腹冷痛，嘔吐泄瀉，蟲積腹痛，外治濕疹，陰癢[1-2]。其化學成分主要包括生物堿、脂肪酸、香豆素、木脂素、酰胺和揮發油等，其中揮發油含量較高[3-4]。花椒揮發油又稱花椒精油，是花椒香氣的主要有效成分，其化學成分主要為萜類化合物和芳香族化合物[5-6]。花椒揮發油提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、溶劑萃取法、超臨界CO2萃取法、同時蒸餾萃取法等[7-10]，近年來市售花椒品種多樣，主要是青花椒與紅花椒，本研究明確這兩種揮發油成分的異同，為花椒的開發利用和質量控制提供科學依據。本文采用水蒸氣蒸餾法提取花椒揮發油，通過氣相-質譜聯用技術比較兩種花椒揮發油含量及成分的異同。

1 儀器與材料

藥材：本實驗所用花椒為青花椒、紅花椒，均由遵義華邦農業科技開發有限公司提供(產自貴州省遵義市綏陽縣大路槽鄉文星村新合組公司花椒基地)，經遵義醫科大學張玉金副教授鑒定為蕓香科植物花椒(青椒ZanthoxylumschinifoliumSieb.et Zucc.或花椒ZanthoxylumbungeaniumMaxim.)的干燥成熟果皮，標本存放于遵義醫科大學生藥學實驗室。

儀器：HP6890/5975C GC/MS聯用儀(美國安捷倫公司)；Agilent HP-5MS(60 m×0.25 mm，0.25 μm)彈性石英毛細管柱。試劑：氦氣(純度：99.999 6%)。

2 實驗方法

2.1 揮發油的提取

取兩種花椒(青花椒、紅花椒)粉碎過篩，分別取花椒粉末100 g置于圓底燒瓶中，按照1∶20的料液比進行水蒸汽蒸餾4 h，讀取揮發油體積并收集樣品，其中青花椒揮發油出油率為1.83%，紅花椒揮發油出油率為2.52%。

2.2 分析方法

2.2.1 氣相色譜條件 Agilent HP-5MS(60 m×0.25 mm，0.25 μm)彈性石英毛細管柱，初始溫度42 ℃(保留2 min)，以3 ℃/min升溫至180 ℃，再以8 ℃/min升溫至310 ℃，運行時間：72.25 min；汽化室溫度250 ℃；載氣為高純He(99.999%)；柱前壓16.19 psi，載氣流量1.0 mL/min，分流50∶1，溶劑延遲時間：6 min。

2.2.2 質譜條件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1 670 V；接口溫度280 ℃；質量范圍29～500 amu。經 NIST 2.0 標準譜庫檢索鑒定成分并按峰面積歸一化計算各成分百分含量。

3 結果與分析

揮發油進樣后得到兩種揮發油的總離子流圖，見圖1，采用面積歸一化法計算出揮發油成分的相對含量，利用質譜圖經計算機NIST 2.0標準譜庫檢索，分析鑒定結果見表1、表2。

注：(A) 青花椒揮發油，(B) 紅花椒揮發油。

從表1、表2中可知，共檢出青花椒59個有效成分，主要化學成分是花椒油素(59.98%)，4-萜烯醇(6.43%)，芳樟醇(5.04%)，胡椒酮(4.04%)，γ-松油烯(2.52%)和萜品醇乙酸酯(2.16%)等；共檢出紅花椒65個有效成分，主要化學成分是芳樟醇(48.45%)，檜烯(12.92%)，檸檬烯(16.14%)，月桂烯(3.24%)和4-萜烯醇(2.71%)等。綜上，兩類花椒共有的有效成分為：芳樟醇和4-萜烯醇；花椒油素，胡椒酮，γ-松油烯和萜品醇乙酸酯為青花椒特有有效成分。檜烯，檸檬烯和月桂烯為紅花椒特有的有效成分。

表1 青花椒揮發油化學成分及相對含量

表2 紅花椒揮發油化學成分及相對含量

續表2

由圖2可知，對鑒定出來的化學成分進行分析，青花椒中單萜31種(86.7%)，倍半萜13種(4.43%)，酯類8種(4.05%)，脂肪族4種(0.32%)，酮類2種(0.46%)，醛類1種(0.04%)；紅花椒中單萜31種(92.1%)，倍半萜13種(3.56%)，酯類7種(2.11%)，脂肪族6種(0.38%)，酮類2種(0.11%)，醛類5種(0.21%)，烯烴1種(0.04%)。

圖2 兩種花椒化學成分

4 結論

分析結果顯示，兩種花椒以紅花椒揮發油含量較高，且均達到《中國藥典》標準(1.5 mL/g)[2]；揮發油的共有成分較多，達到44種，但含量存在一定差異，其中含量差異較大的主要有芳樟醇、4-萜烯醇、α-松油烯、反式羅勒烯和γ-松油烯等，芳樟醇具有鎮痛、抗焦慮、鎮靜催眠、抗炎、抗腫瘤、抗菌等藥理活性[11-16]，藥用前景十分廣闊。其中芳樟醇、4-萜烯醇在香水及家用清潔護理產品中的使用頻率很高，亦可用作食用香精以及工業生產中的重要中間體。通過對花椒揮發油化學成分的分析研究，紅花椒揮發油的提取率、萜類成分含量均高于青花椒，可為當地花椒資源的有效開發利用提供一定科學依據。