HS-SPME-GC-MS分析檳榔果皮和種子的揮發(fā)性成分

周大鵬，王金梅，尹震花，許啟泰，康文藝

河南大學(xué)中藥研究所，開封 475004

棕櫚科(Palmae)檳榔屬植物檳榔(Areca catechu L.)為喬木，產(chǎn)云南、海南及臺灣等熱帶地區(qū)，亞洲熱帶地區(qū)廣泛栽培［1］。檳榔作為一種常用中藥，位居我國著名四大南藥(檳榔、益智、砂仁、巴戟)之首，是54種棕櫚科植物中唯一1種含有生物堿的植物，其種子、果皮、花等均可入藥。國內(nèi)外對檳榔的研究發(fā)現(xiàn)，檳榔果有酚類生物堿等成分，其中檳榔籽含總生物堿0.3% ～0.6%，主要為檳榔堿和檳榔次堿，還含有少量的去甲基檳榔堿、去甲基檳榔次堿、異去甲基檳榔次堿、檳榔副堿及高檳榔堿等，均與鞣酸結(jié)合存在。此外，檳榔果中還有鞣質(zhì)、兒茶素、無色花青素、檳榔紅色素、皂苷、多種原矢車菊素的二聚體、三聚體、四聚體等［2］。藥理研究發(fā)現(xiàn)檳榔對神經(jīng)系統(tǒng)［3，4］、內(nèi)分泌系統(tǒng)［5］、消化系統(tǒng)［6］、心血管系統(tǒng)［7，8］、泌尿生殖系統(tǒng)［9］等均有影響，具有抗炎抗過敏、抗抑郁、抗病原微生物、抗氧化、抗疲勞、抑菌、降低膽固醇、口腔黏膜下纖維性變、驅(qū)蟲等作用［10-16］。此外，其還有毒副性作用［17，18］。本文首次采用HS-SPME-GC-MS結(jié)合保留指數(shù)法，對檳榔果皮和種子的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，為進(jìn)一步開發(fā)利用檳榔植物資源提供理論依據(jù)。

1 材料與儀器

檳榔于2011年9月采集于海南省，由河南大學(xué)中藥研究所李昌勤副教授鑒定為棕櫚科檳榔屬植物檳榔(A.catechu L.)的果實，標(biāo)本存于河南大學(xué)中藥研究所。

美國安捷倫公司6890 N GC/5975 MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀;美國Supelco公司手動固相微萃取(SPME)裝置;萃取頭為65 μm聚二甲基硅氧烷(PDMS-DVB);C6-C26正構(gòu)烷烴(Alfa Aesar)。

2 方法

2.1 SPME 取樣

使用前先將SPME的萃取纖維頭在氣相色譜的進(jìn)樣口老化10 min，老化溫度為250℃，載氣體積流量為1.0 mL/min。取檳榔發(fā)黃果皮、青果皮、發(fā)黃果實種子和青果實種子各0.7 g，置于5 mL的樣品瓶中，蓋上蓋子，插入65 μm PDMS-DVB萃取纖維頭，于50℃下頂空取樣30 min后，取出后立即插入色譜儀進(jìn)樣口(溫度250℃)脫附1 min。

2.2 GC-MS 分析條件

2.2.1 氣相色譜

HP-5 MS 石英彈性毛細(xì)管柱(0.25 μm × 30.0 m × 250 μm)，載氣為高純氦氣(99.999%)，流速1.0 mL/min，進(jìn)樣口溫度250℃;色譜柱初始溫度50℃(保持2.0 min)，以4℃/min升溫至120℃(保持2 min)，最后以6℃/min升溫至230℃(保持5 min)。分流進(jìn)樣，分流比為10∶1。

2.2.2 質(zhì)譜條件

電離方式:EI源，電離能量70 eV;離子源溫度為230℃;四極桿溫度150℃;傳輸線溫度為280℃;電子倍增器電壓1588 V。質(zhì)量掃描范圍m/z 30～400，譜圖檢索采用Nist08.L進(jìn)行檢索。

2.2.3 保留指數(shù)測定

按照文獻(xiàn)［19］進(jìn)行KI(Kovats保留指數(shù))計算。

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)果

HS-SPME-GC-MS法從檳榔發(fā)黃果皮和青果皮中分別鑒定出29和21種成分，分別占總峰面積的89.18%和71.96%;從發(fā)黃果實種子和青果實種子中分別鑒定出20和15種成分，分別占總峰面積的87.47%和70.24%。結(jié)果列于表1。

表1 檳榔果皮和種子的揮發(fā)油成分Table 1 Volatile constituents from peels and seeds of A.catechu

13 α-Pinene α-蒎烯 C10H16 － 0.81 － － 96 1053 14 (Z)-2-Heptenal (Z)-2-庚 烯醛C7H12O － 1.84 － － 96 1078 15 Benzaldehyde苯甲醛 C7H6O － － 1.2 － 94 1085 16 Methylheptenone 甲基庚烯酮 C8H14O － － － 1.51 90 1109 17 2-Pentyl-furan 2-戊基呋喃 C9H14O 1.11 2.31 － － 58 91 1115 18 Octanal辛醛 C8H16O － 2.74 － － 91 1129 19 D-Limonene D-檸檬烯 C10H16 － 0.77 0.75 1.4 96 92 94 1156 20 2-Ethyl-1-hexanol 2-乙 基-1-己醇C8H18O 0.25 － － － 59 1157 21 Eucalyptol 桉油醇 C10H18O 0.82 5.47 5.07 17.26 99 99 99 1161 22 Benzeneacetaldehyde 苯乙醛 C8H8O － － 24.24 18.82 94 99 1173 23 (E)-2-Octenal(E)-2-辛烯醛 C8H14O － 4.29 － － 83 1190 24 1-Octanol1-辛醇 C8H18O 1.31 － － － 91 1204 25 2-Nonanone 2-壬酮 C9H18O 2.01 － － － 97 1225 26 butyl-Oxirane 丁基環(huán)氧乙烷 － 0.8 － －1229 27 Linalool 芳樟醇 C10H18O 3.35 － 6.47 － 96 94 1234 28 Nonanal 壬醛 C9H18O 3.85 8.01 2.48 2.79 91 90 91 91 1241 39 Terrein 土曲霉酮 C8H10O3 0.97 0.98 － － 72 64 1291 30 1，5-Dimethyl-2(1H)-pyridinethione1，5-二甲基-2(1H)-吡啶硫酮 C7H9NS － － － 3.02 50 1291 31 Menthone 薄荷酮 C10H18O 2.69 － 6.16 － 98 98 1297 32 Isomenthol異薄荷醇 C10H20O － － 0.57 － 83 1314 33 L-Menthol L-薄荷醇 C10H20O 1.73 － － － 87 1323 34Menthol薄荷醇 C10H20O － － 2.8 － 91 1323 35 Decanal 正癸醛 C10H20O 1.91 3.28 3.56 2.39 91 91 91 90 1354 36 Arecoline檳榔堿 C8H13NO2 － 0.88 2.33 1.95 93 95 93 1374 37 Pulegone 長葉薄荷酮 C10H16O 12.78 1.12 21.04 1.81 98 98 98 98 1389 38 (E)-2-Tetradecene (E)-2-十四烯 C14H28 1.38 － － － 96 1563 39 Tetradecane 十四烷 C14H30 1.05 98 1572 40 Tridecanal 十三醛 C13H26O 2.66 94 1696

41 Tetradecanal 十四醛 C14H28O 7.21 － － － 98 1814 42 13-Tetradecenal13-十四醛 C14H28O 0.58 － － － 90 1907 43 Nonadecane 十九烷 C19H40 0.99 － 0.89 0.45 91 92 90 1903 44 Tridecyl-oxirane 1，2-環(huán)氧正十五烷 C15H30O － － 0.92 － 76 1931 45 Hexadecanal十六醛 C16H32O 27.53 － － － 91 1932 46 cis，cis-7，10，-Hexadecadienal順，順-7，10-十六二烯醛 C16H28O 0.42 － － － 98 2012 47(11E，13Z)-1，11，13-Octadecatriene(11E，13Z)-1，11，13-十八碳三烯C18H32 3.72 － － －2130 48 Linolenicaci亞麻酸 C18H30O2 0.59 － － － 91 2136 49 Tetracosane 二十四烷 C24H50 1.12 － 2.44 7.01 94 98 2394 50 Pentacosane 二十五烷 C25H52 2.52 － 0.66 1.31 96 93 2495 51 Hexacosane 二十六烷 C26H54 2.89 － － － 97 2597總計Total 89.18 71.96 87.47 70.24

3.2 討論

研究表明，發(fā)黃果皮和青果皮有8個共有成分，發(fā)黃果實種子和青果實種子有13個共有成分。在發(fā)黃果皮中相對含量最高的是十六醛(27.53%)，其次是長葉薄荷酮(12.78%)，青果皮中的主要成分是醛類(30.48%)，發(fā)黃果實種子中相對含量較高的是苯乙醛(24.24%)和長葉薄荷酮(21.04%)，青果實種子中主要是苯乙醛(18.82%)和桉油醇(17.26%)。

檳榔果皮和種子常分開入藥，干燥果皮稱“大腹皮”，種子為常用的中藥檳榔。本文通過固相微萃取技術(shù)分析了檳榔果皮與種子的揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)二者的揮發(fā)性成分明顯不同，果皮的主要揮發(fā)性成分是烷烴醛類，而種子的主要揮發(fā)性成分是苯乙醛。這也為二者分開入藥提供了理論依據(jù)。

從結(jié)果中還可以看出，檳榔在干燥的過程中，發(fā)生了一些規(guī)律性的變化。果皮在干燥的過程中，低分子的醛類化合物含量明顯降低，而高分子的醛類化合物含量明顯增加，如:正己醛含量從18.73%降到0.59%，而僅在發(fā)黃的果皮中檢測到了大量的正十六醛(27.53%)。在果皮和種子干燥的過程中，均發(fā)現(xiàn)桉油醇含量均明顯下降，而長葉薄荷酮的含量則明顯增加，可能是在干燥的過程中，二者發(fā)生了轉(zhuǎn)化。應(yīng)密切關(guān)注檳榔的干燥條件。

在檳榔果皮和種子的揮發(fā)性成分鑒定中，鑒定出兩個生物堿:檳榔堿和1，5-二甲基-2(1H)-吡啶硫酮，其中前者在發(fā)黃果皮中不存在，后者只在青果實種子中有，因此，具有揮發(fā)性的生物堿大部分在檳榔的種子中。

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