GC/MS測定不同采收季節(jié)山蒼子油的化學成分

趙 歐，班大明，陳海霞

(貴州師范大學化學與材料科學學院，貴州 貴陽 550001)

山蒼子(Litsea cubeba)別名山胡椒、木姜子，為樟科木姜子屬的落葉灌木或小喬木。山蒼子有250余種，主產(chǎn)區(qū)在亞洲東部，大洋洲和太平洋諸島，中國、印度、馬來西亞、印尼等國。中國約有46種，為我國主要的林副特產(chǎn)之一。在我國廣布于長江以南，比如廣西、廣東、福建、江西、江蘇、浙江、湖南、云南、貴州、四川等省，迄今仍以野生為主，分布于低山丘陵區(qū)[1]。山蒼子油是由山蒼子果實、葉等通過水蒸氣蒸餾而得的精油，所得揮發(fā)油的主要成分是檸檬醛，化學名3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛，有順反兩種同分異構(gòu)體，分別為橙花醛(Z-檸檬醛)和香葉醛(E-檸檬醛)，是一種淡黃色透明液體，具有濃郁的檸檬香氣，是調(diào)配、合成香料及制藥的中間體，用途非常廣泛[2]。目前已確定的主要成分有: 檸檬醛、檸檬烯、甲基庚烯酮、芳樟醇、香葉醇、香茅醛、α-松油醇、黃樟油素，還有樟腦、α-蒎烯、莰烯、α-蛇麻烯、對散花烴等[3]。山蒼子油為天然產(chǎn)品，顏色棕黃色或淡黃色，有濃厚的檸檬香味。研究表明山蒼子油有明顯的平喘與抗過敏和抑菌作用。也是我國特有的香料植物資源之一，我國山蒼子油年產(chǎn)量達20000余噸，為世界上最大的生產(chǎn)國和出口國，年出口量達1500噸左右，產(chǎn)品遠銷美、日、英、法、德、瑞士、荷蘭等國，享譽國內(nèi)外[4]。

目前對其果皮當中所含精油的開發(fā)利用比較廣泛。山蒼子油的主要用途用于分離檸檬醛，也可直接用作日用香精。山蒼子精油富含多種活性成分，具有抑菌、抗氧化、防止動脈硬化等多種藥理功效，其藥學作用也得到了一定程度的開發(fā)。山蒼子根、莖、葉、果及樹皮均可用于入藥，具有祛風散寒、溫暖脾腎、健胃消食、消腫止痛等功效，主治食積氣脹、脘腹冷痛、反胃嘔吐、腸鳴泄瀉、淋疾痰癖、中暑、支氣管哮喘等疾癥，鮮果搗爛外敷，治無名腫毒[5]。紫羅蘭酮是重要的人工合成香料之一，具有柏木香，稀釋后有紫羅蘭的香味，它的香氣甚為優(yōu)雅、柔和，在化妝品和食品香精中應(yīng)用很廣。檸檬醛與丙酮在堿性條件下縮合后生成的假性紫羅蘭酮再經(jīng)環(huán)化后即可制得紫羅蘭酮[6-7]。眾多研究表明，從芳香植物中提取的揮發(fā)油及其成分具有多方面的生物活性和治療保健功效，如抗微生物，抗寄生蟲，免疫調(diào)節(jié)，鎮(zhèn)痛，抗焦慮，抗腫瘤和抗抑郁等方面。它對某些真菌或霉菌有抗性作用，可用于作物蟲害防治。檸檬醛有抗黃曲霉毒素的作用，直接用山蒼子油能消除稻谷中的黃曲霉[8]。

使用水蒸氣蒸餾法提取山蒼子中的揮發(fā)油，不同地區(qū)不同季節(jié)所收獲的山蒼子揮發(fā)油的成分及含量均有所不同[9]，但主要成分仍然是檸檬醛，其含量最多的是1月采集于凱里的山蒼子樣品達到35.14%，此時期采收較有利用價值，因為有效成分含量最高。

1 實 驗

1.1 儀器、試劑與材料

1000 mL圓底燒瓶；揮發(fā)油提取器；電子天平；ZDHW型調(diào)溫電熱套；島津GCMS-QP2010型氣質(zhì)聯(lián)用儀等；正己烷；無水硫酸鈉等。所用試劑均為分析純。

安順(11月采集)；花溪(12月采集)；凱里(1月采集)；湄潭(3月采集)四個地區(qū)的山蒼子。

1.2 操作條件

1.2.1 GC條件

色譜柱為DB-5 ms 30 m×0.25 mm×0.25 μm彈性石英毛細管柱。程序升溫條件：60 ℃保持2 min，以4 ℃/min升至185 ℃保持1 min，以6 ℃/min速度升至190 ℃保持1 min；柱前壓：69 kPa；柱流量：1.3 mL/min；進樣量：0.4 μL；進樣口溫度：230 ℃；分流比：10:1。

1.2.2 MS條件

離子源：EI源；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；電子能量:70 eV；發(fā)射電流：34.6 μA；倍增器電壓：1200 V；接口溫度：280 ℃；溶劑延遲：5 min；質(zhì)量范圍：10～550 amu。

1.3 山蒼子油提取

將100 g山蒼子果實置于1000 mL圓底燒瓶中，加入500 mL的水，將實驗裝置安裝好，接通冷凝水，打開電源，蒸餾3～4 h。蒸餾完畢待冷卻后取下?lián)]發(fā)油提取器，用干凈的滴管將蒸餾出來的淡黃色山蒼子揮發(fā)油裝入指定的試劑瓶中，稱量，計算產(chǎn)率。

1.4 氣相色譜-質(zhì)譜分析

樣品稀釋至一定倍數(shù)，加入適量無水硫酸鈉，將10 μL的微量注射器先潤洗3～5次，注入量0.4 μL，采集數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 揮發(fā)油提取結(jié)果

采用水蒸氣蒸餾法提取并用無水硫酸鈉干燥，獲得淡黃色揮發(fā)油，氣味清香。四個不同采集時間采集的山蒼子，所得揮發(fā)油的平均得油率(平行測定3次)及性狀見表1，其中得油率最高的是1月采集于凱里的山蒼子。

表1 4批山蒼子油的收率及性狀Table 1 Yields and character of volatile oil extracted with four different seasons

2.2 GC-MS分析

如圖1所示，從上到下分別是1月、12月、11月、3月所采集的山蒼子樣。

圖1 4批山蒼子揮發(fā)油總離子流圖Fig.1 GC/MS chromatograms of the volatile oil extracted from 4 different seasons

在優(yōu)化的試驗條件下測定的4個不同季節(jié)的山蒼子揮發(fā)油的化學成分，其主要成分是時間為16 min左右和17 min左右所出的峰，結(jié)合質(zhì)譜圖分析其所指的化合物為橙花醛和香葉醛，由此圖可以很容易直觀地看出不同采收季節(jié)山蒼子揮發(fā)油的成分有一定的區(qū)別。

將GC/MS分析的結(jié)果通過NIST27和NIST147標準圖譜庫自動檢索，并對檢索結(jié)果進行人工比對，利用峰面積歸一化法計算其相對含量，將鑒定出來的化合物及其相對含量列入表2。

表2 4批山蒼子油化學成分分析Table 2 Analytical results of chemical components of the volatile oil extracted from 4 different seasons

注：表中(1)(2)(3)(4)分別代表的是安順(11月)、花溪(12月)、凱里(1月)、湄潭(3月)。

2.3 討 論

(1)通過GC/MS分析，四個不同時間采收的山蒼子油成分及含量有所不同，4批山蒼子揮發(fā)油分離出峰的情況：安順(11月)分離出21個峰，鑒定出19種成分；花溪(12月)分離出26個峰，鑒定出21種成分；凱里(1月)分離出22個峰，鑒定出16種成分；湄潭(3月)分離出22個峰，鑒定出15種成分。所鑒定出來的化合物的總含量占總油量的百分比分別是安順(11月)91.78%、花溪(12月)93.24%、凱里(1月)97.88%、湄潭(3月)85.72%。

(2)比較4種不同采集時間的山蒼子油中鑒定出來的化合物來看，主要成分為香葉醛(E-檸檬醛)、橙花醛(Z-檸檬醛)等。鑒定出四個時期所采山蒼子揮發(fā)油中的檸檬醛占揮發(fā)油總含量分別是1月：35.14%，3月：32.58%，11月：9.06%，12月：17.52%，1月份采集的山蒼子油中檸檬醛含量最高，對于不同時期不同地區(qū)山蒼子揮發(fā)油，除主要成分檸檬醛外，其他化合物種類也存在很大差異，其含量較高的分別是：11月份的橙花叔醇、香茅醇、四烯丙基硅烷、苧烯、環(huán)十五烷酮肟等，12月份的香茅醛、a-蒎烯、β-蒎烯、-月桂烯、D-檸檬烯、桉油精、月桂醛等，1月份的D-檸檬烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮 、十氫異喹啉、癸酸乙酯、十六烷酸乙酯、水芹醛等，2月份的正癸醛、正己烷、正戊酰氯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-月桂稀、1-氯癸烷、碳醛、癸酸乙脂等。

3 結(jié) 論

綜合上述分析，不同時期所采收的山蒼子，通過GC/MS分析手段，所得揮發(fā)油的主要成分檸檬醛的含量也各不相同，其中含量最高的是1月份采集于凱里的山蒼子樣，為35.14%，分析證實，1月份是凱里山蒼子成熟的主要時期，各地區(qū)的氣候，土壤，地理等有一定差異，導致不同地區(qū)山蒼子成熟時間有所不同，因此，應(yīng)重視山蒼子采收季節(jié)的控制，避免過早或太晚的采收，影響山蒼子油的質(zhì)量及收率。