文山產茴香菖蒲揮發(fā)性成分GC-MS分析

胡 彥，黃娩芬，張 鐵，胡展育，楊緒旺

（文山學院 環(huán)境與資源學院，云南 文山 663099）

茴香菖蒲（Acorus illiciodesF.N.WeietY.K.Lee）別名香菖蒲，為天南星科（Araceae）菖蒲屬（Acorus）植物[1]，主要生長在我國西南部的貴州，湖南和廣西等地區(qū)，在日本、越南北部、緬甸等地區(qū)也有種植[2]。茴香菖蒲具有去腥除臊功能，可以作為烹飪的調料，其精油可以提取香精做香料，還具有一定的觀賞價值，可以用來制作盆栽花卉，也可以用于園林植物的林下裝飾，還可以作為飼料添加劑[3]。除此之外，茴香菖蒲還具有一定的藥用價值，可用于治療風濕骨痛、無名腫痛、痢疾、腹痛等[3-5]。有關學者的研究表明，茴香菖蒲揮發(fā)油成分復雜，無致癌物質，對變異型鼠傷寒桿菌有明顯的抑制作用[1]，對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和大腸桿菌也有抑菌作用[6]。茴香菖蒲揮發(fā)性成分中含有大量的草蒿腦，它具有非常濃郁的茴香味，可以用作食用香料調制食品添加劑，更是合成茴香腦與茴香醛的理想材料[7]。草蒿腦具有止咳、殺菌、抗抑郁、減緩壓力、健胃醒腦等功能[8]，也是合成新藥的中間體[9-10]；它具有優(yōu)良的抗食性腐敗菌和抗致病菌活性[11]，還可用于制殺蟲劑，對玉米根葉甲有強烈的引誘作用[12]，對赤擬谷盜成蟲忌避率達60%以上，忌避作用的特效期均能維持8周以上[13]，因此，草蒿腦的用途很廣泛[14]。其揮發(fā)性成分中的β-欖香烯具有抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤血管生成和逆轉耐藥性的功效[15-17],對肝癌細胞[18]、乳腺癌細胞[19-20]，肺腺癌細胞都有作用[21]。程菊英、陸順忠、唐改福等對采集于廣西融水縣的茴香菖蒲提取其精油并分析了化學成分[1，22-23]，而云南文山產茴香菖蒲揮發(fā)性成分研究未見報道。筆者采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜分析技術對文山產茴香菖蒲揮發(fā)性成分進行分析，以期為開發(fā)利用文山本地資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗材料采集于文山州麻栗坡縣下金廠鄉(xiāng)，根據《中國植物志》鑒定為天南星科菖蒲屬的茴香菖蒲。

1.2 儀器與設備

ALC210.3型電子天平（德國Sartorius集團）；FW100型高速萬能粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）；PDMS/DVB萃取頭（美國Supelco公司）；HP5890/HP5973氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（美國惠普公司）。

1.3 方法

1.3.1 材料處理

將采集的新鮮茴香菖蒲莖、葉放置于恒溫干燥箱中50 ℃烤干，用高速萬能粉碎機把烤干的茴香菖蒲粉碎后備用。

1.3.2 頂空固相微萃取

用電子天平稱取1.0 g粉碎后干燥茴香菖蒲粉裝入萃取瓶后密封，70 ℃水浴加熱10 min，在室溫下插入美國Supelco公司的PDMS/DVB萃取頭，萃取30 min后取出，插入GC-MS進樣口解析3 min后進行GC-MS分析。

1.3.3 色譜條件

色譜柱 ：DB-5ms UI（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；

升溫程序：50 ℃保持1 min，以4 ℃/min升至165 ℃保持1 min；以25 ℃/min升至280 ℃保持3 min。

柱流速1.0 mL/min，進樣口溫度250 ℃，分流100∶1。

1.3.4 質譜條件

EI離子源；傳輸線溫度：280℃；離子源溫度：230℃；溶劑切除時間：0 min；電子倍增器能量：70 eV；采集方式：SCAN（全掃描）；m/z：40～800。

2 結果與分析

按上述實驗條件測定，茴香菖蒲揮發(fā)油成分氣相色譜總離子流見圖1。用標準質譜數據庫NIST98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。茴香菖蒲揮發(fā)性成分及相對含量的GCMS分析結果見表1。

圖1 茴香菖蒲揮發(fā)性成分氣相色譜總離子流圖

從表1可以看出，從茴香菖蒲中檢測出30種組分，比較茴香菖蒲揮發(fā)性成分相對含量大于1.00%的組分時發(fā)現：主要成分相對含量從高到低的順序是：草蒿腦（54.15%）、伊魯醇（9.98%）、花柏烯（4.48%）、β-欖香烯（3.86%）、2-蒈烯（3.41%）、4，4a，5，6，7，8-六氫-4，4a-二甲基-6-（1-甲基亞乙基）-2（3H）-萘酮（3.31%）、8-異丙烯基-1，5-二甲基-1，5-二烯-環(huán)癸烷（2.86%）、4，11，11-三甲基-8-亞甲基-二環(huán)[7.2.0]4-十一烯（2.83%）、[1S-（1α，7α，8aα）]-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫-1，8a-二甲基-7-（1-甲基乙烯基）-萘（2.08%）、大攏牛兒烯D-4-醇（1.86%）、異喇叭烯（1.79%）、 Tau-衣蘭油醇（1.40%）。

3 討論

茴香菖蒲用途廣泛，既可以作為香料，又有較高的藥用價值，且茴香菖蒲具有生長周期短、栽培容易，管理粗放，投資小，見效快等優(yōu)勢，易于發(fā)展大規(guī)模種植。

根據有關文獻報道，有關學者采用水蒸氣蒸餾法[1，22]和頂空固相微萃取[23]等方法提取茴香菖蒲揮發(fā)油，采用GC-MS分析其化學成分，其研究結果表明，茴香菖蒲揮發(fā)油的化學組成很復雜，提取方法及分析方法的不同，檢測到的揮發(fā)油的組分數目和相對含量不同[1，22-23]。陸順忠、李秋庭等采用頂空固相微萃取技術對廣西融水縣郊采集的茴香菖蒲提取分離并鑒定了8種成分，其主要成分有草蒿腦（71.89%）、丁香酚甲醚（16.05%）、異丁香酚甲醚（6.64%）、β-石竹烯（2.77%）[23]。

表1 茴香菖蒲揮發(fā)性的成分及相對含量

本研究采用固相微萃取技術測出文山產茴香菖蒲揮發(fā)性化學成分30種，其中主要成分有草蒿腦（54.15%）、伊魯醇（9.98%）、花柏烯（4.48%）、β-欖香烯（3.86%）、2-蒈烯（3.41%）等成分，含量最高的成分也是草蒿腦，這與陸順忠等測定的成分有相似的地方，而其它成分差異較大，這可能與采集樣品的產地、氣候環(huán)境以及生長時期不同有一定的關系。本研究采用頂空固相微萃取技術分析云南文山茴香菖蒲揮發(fā)性成分及相對含量，共分離出30個峰，鑒定出30種組分，其中草蒿腦（54.15%），β-欖香烯（3.86%）的含量較高，具有較高的開發(fā)利用價值，為開發(fā)利用當地茴香菖蒲資源提供了重要的科學依據。

[1]程菊英，唐政福.茴香菖蒲精油化學成分的研究[J].廣西植物，1985（1）：38-42．

[2]韋發(fā)南，李蔭昆.茴香菖蒲，一種新的香料植物[J].廣西植物研究所，1985（3）：179-182.

[3]李玲.茴香菖蒲精油分析及其純粉對肉雞生長的影響[D].長沙：湖南農業(yè)大學，2006.

[4]賴先銀，梁鴻，趙玉英.菖蒲屬植物的化學成分和藥理活性研究概況[J].中國中藥雜志，2002（3）：161-165．

[5]黃遠征，左堯鳳，何宗英，等.兩種新的茴香腦資源植物[J].天然產物研究與開發(fā)，1991（3）：18-24．

[6]黃嬌.峨眉山四種菖蒲揮發(fā)油及水提取液的抑菌作用比較[J].北方園藝，2014（21）：67-69．

[7]黃遠征，何宗英，曹延懷，等.中國菖蒲屬植物根莖揮發(fā)油成分分析及其資源的合理利用[J].色譜，1993（5）：267-270.

[8]宋述芹，谷茂，陳飛鵬.固相微萃取氣質聯(lián)用分析羅勒花和葉的揮發(fā)性成分[J].質譜學報，2008（2）：110-114.

[9]王慶軍，劉福勝，于世濤.對甲基苯甲醛的制備與應用研究[J].精細石油化工進展，2006（5）：34-38.

[10]盛榮，劉滔，胡永洲.文拉法新的合成工藝改進[J].浙江大學學報（醫(yī)學版），2004（1）：77-79.

[11]鐘瑞敏，王羽梅，曾慶孝，等.芳香精油在食品保藏中的應用性研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2005（3）：93-98.

[12]徐漢虹，趙善歡.利用植物精油防治害蟲的研究進展[J].華南農業(yè)大學學報（自然版），1993（4）：145-154.

[13]徐漢虹，朱亮鋒.齒葉黃皮精油的殺蟲作用與有效成分研究[J].華南農業(yè)大學學報，1994（2）：56-60.

[14]梁忠云.草蒿腦資源及生物活性應用研究進展[J].廣西林業(yè)科學，2010（1）：49-51.

[15]楊驊，王仙嚴，郁琳琳，等．欖香烯抗癌作用與誘發(fā)腫瘤細胞凋亡[J]．中華腫瘤雜志，1995（3）：169-171．

[16]方仁杏，汪波，周蔚翔，等.β-欖香烯對實驗動物的抑瘤作用及機理研究[J].中醫(yī)藥學刊，2005（6）：1102-1103．

[17]闕曉.β-欖香烯抗腫瘤分子機制研究進展[J].中藥與臨床，2015（6）：61-64.

[18]歐陽俊，沈洪，劉軍樓，等.β-欖香烯抗肝癌的促凋亡機制研究[J].世界科學技術—中醫(yī)藥現代化，2014（4）：738-742.

[19]張愛琴，孫燕，郜飛宇.β-欖香烯體外逆轉人肺腺癌細胞PC9耐吉非替尼的研究[J].中國腫瘤，2013（2）：126-129.

[20]秦亞東，趙立才，周聯(lián)亞，等．欖香烯聯(lián)合化療治療肺癌臨床觀測[J].中國腫瘤臨床，1999（8）：620-621．

[21]蔡東焱，高翔，吳小紅，等.β-欖香烯注射液聯(lián)合紫杉醇注射液對乳腺癌MB-468細胞體外協(xié)同作用研究[J].中國中西醫(yī)結合雜志，2013（7）：978-982.

[22]陸順忠，黎貴卿，李秋庭，等.茴香菖蒲揮發(fā)油化學成分的研究[J].廣西農學報，2010（5）：18-19．

[23]陸順忠，李秋庭，覃子海，等.茴香菖蒲葉子揮發(fā)性成分的HS-SPME-GC-MS分析.廣西林業(yè)科學，2009（3）：175-176．