GC-MS分析紫蘇葉與陳皮復(fù)配前后揮發(fā)油的變化

王茵，張禮仲，吳毅

（1.上海醫(yī)藥職工大學(xué)學(xué)歷教育部，上海 200070）（2.江中藥業(yè)股份有限公司，江西南昌 330096） （3.江西省藥品檢驗(yàn)檢測研究院，江西南昌 330029）

紫蘇葉為唇形科植物紫蘇[Perillafrutescens(L.) Britt.]的干燥葉（或帶嫩枝），具有行氣和胃，解表散寒功效，用于咳嗽嘔惡，魚蟹中毒，風(fēng)寒感冒，妊娠嘔吐[1]。紫蘇葉是原衛(wèi)生部2002年公布的既是食品又是藥品的物品之一，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，含有多種活性物質(zhì)，主要是揮發(fā)油類、黃酮類和酚酸類等，具有抗炎、抗過敏、抗氧化、抗菌、抗衰老等作用[2]。揮發(fā)油是紫蘇葉特異香氣的來源[3]，紫蘇葉油廣泛用于食品、醫(yī)藥保健等行業(yè)。

陳皮是蕓香科植物橘（Citrus reticulataBlanco）及其栽培變種的干燥成熟果皮，具有燥濕化痰，理氣健脾功效，用于食少吐瀉，脘腹脹滿，咳嗽痰多[1]。陳皮又稱橘皮，除了有很高的藥用價(jià)值外，同時(shí)也是原衛(wèi)生部2002年公布的既是食品又是藥品的物品之一。陳皮的主要活性物質(zhì)包括揮發(fā)油類、黃酮類、生物堿類等[4]，陳皮揮發(fā)油屬于柑橘類精油，氣味芳香宜人，作為重要的香料和抗氧化劑廣泛應(yīng)用于食品、衛(wèi)生等領(lǐng)域。

在日常的飲食烹飪中，陳皮和紫蘇葉均有增香祛腥作用[5]，雷躍磊等[6]研究報(bào)道紫蘇揮發(fā)油有可能對腥味進(jìn)行了掩蔽。而在傳統(tǒng)中醫(yī)臨床上，紫蘇葉也常配伍陳皮，協(xié)同互補(bǔ)，增強(qiáng)和胃行氣止嘔之功效[7]?！侗静菥V目·卷十四·蘇》記載[8]：“紫蘇，近世要藥也。其味辛，入氣分；其色紫，入血分。故同橘皮、砂仁，則行氣安胎。”揮發(fā)油是紫蘇葉和陳皮的主要活性成分。相比于簡單的揮發(fā)油成分混合，紫蘇葉和陳皮在復(fù)配后提取揮發(fā)油的條件可使化學(xué)成分復(fù)雜的物質(zhì)之間產(chǎn)生一定的化學(xué)、物理變化，以致化學(xué)成分發(fā)生改變，最終使香味、抗氧化等性質(zhì)發(fā)生一定程度的改變。本實(shí)驗(yàn)首次采用GC-MS技術(shù)對紫蘇葉、陳皮及紫蘇葉和陳皮復(fù)配物（簡稱復(fù)配物）揮發(fā)油進(jìn)行對比分析，觀察紫蘇葉、陳皮復(fù)配前后揮發(fā)油成分及其含量的變化，為紫蘇葉和陳皮的進(jìn)一步開發(fā)提供新的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料：紫蘇葉和陳皮均由亳州市中信中藥飲片廠提供，經(jīng)上海市醫(yī)藥學(xué)校傅穎老師鑒定。紫蘇葉（安徽，批號20210330），為唇形科植物紫蘇Perilla frutescens的干燥葉（或帶嫩枝）；陳皮（浙江，批號20210330），為蕓香科植物橘（Citrus reticulataBlanco）的干燥成熟果皮。

試劑：乙酸乙酯（色譜純）和無水硫酸鈉（分析純），上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

400Y型多功能粉碎機(jī)，鉑歐五金廠；JA31002電子天平，上海天平儀器廠；Nexis GC-2030，GCMS-TQ 8050NX 氣相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 揮發(fā)油的提取

1.3.1.1 紫蘇葉揮發(fā)油的提取

取紫蘇葉打粉，過二號篩備用。取上述粗粉70.0 g，加入10倍量蒸餾水及少許沸石，浸泡1 h，參照2020年版《中華人民共和國藥典》（四部）通則2204揮發(fā)油測定法甲法進(jìn)行揮發(fā)油的提取，在揮發(fā)油測定儀上蒸餾至揮發(fā)油量不再增加，靜置分液。取上層揮發(fā)油，用無水Na2SO4干燥后，置棕色小瓶中，4 ℃密封保存，備用。

1.3.1.2 陳皮揮發(fā)油的提取

取陳皮打粉，過二號篩備用。取上述粗粉70.0 g，采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油成分，操作同1.3.1.1項(xiàng)。

1.3.1.3 復(fù)配物揮發(fā)油的提取

《本草綱目·卷十四·蘇》記載[8]“感寒上氣的附方：蘇葉三兩，橘皮四兩，酒四升，煮一升半，分再服”。參照上述附方中紫蘇葉與陳皮（3:4）的比例，分別取1.3.1.1項(xiàng)下的紫蘇葉粗粉30.0 g和1.3.1.2項(xiàng)下的陳皮粗粉40.0 g（混合物共計(jì)70.0 g），采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油成分，操作同1.3.1.1項(xiàng)。

1.3.2 揮發(fā)油的GC-MS分析條件

1.3.2.1 供試品的制備

取1.3.1項(xiàng)下提取的揮發(fā)油樣品20 μL，置25 mL容量瓶中，加乙酸乙酯稀釋至刻度，搖勻，備用。

1.3.2.2 GC-MS色譜條件

DB-5MS色譜柱（0.25 min×30 cm，0.25 μm），電離方式El，離子源溫度200 ℃，進(jìn)樣口溫度220 ℃，接口溫度250 ℃。電子能量70 eV，發(fā)射電流150 μA，質(zhì)量掃描范圍m/z50～500，掃描周期0.3 s，采集時(shí)間42 min。進(jìn)樣量1 μL，分流比：20:1。TIC定性方法：程序升溫，起始溫度50 ℃，保持3 min，以5 ℃/min的速度均勻升至240 ℃，以20 ℃/min的速度均勻升至280 ℃保持5 min。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)NIST 17.0數(shù)據(jù)庫對得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索和人工解析，質(zhì)譜匹配度＞80%作為物質(zhì)鑒定標(biāo)準(zhǔn)，采用峰面積進(jìn)行歸一化法計(jì)算各成分的相對百分含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 揮發(fā)油得率

按1.3.1項(xiàng)下方法提取，根據(jù)揮發(fā)油提取器上的讀數(shù)計(jì)算得率。得率的計(jì)算方法為揮發(fā)油的量（mL）/樣品量（g）。紫蘇葉、陳皮及復(fù)配物揮發(fā)油的得率分別為0.8%、1.5%和1.3%。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，復(fù)配物揮發(fā)油的得率，略低于陳皮，比紫蘇葉有所增加。

2.2 揮發(fā)油GC-MS結(jié)果與分析

按1.3.2項(xiàng)下GC-MS分析條件對紫蘇葉、陳皮及復(fù)配物的揮發(fā)油進(jìn)行測定，得到各樣品的化學(xué)組分總離子流圖，結(jié)果見圖1。

圖1 紫蘇葉、陳皮及復(fù)配物揮發(fā)油的GC-MS總離子流圖 Fig.1 The total ion chromatograms of volatile oils from Perilla leaves (a), tangerine peel (b) and the compound (c) by GC-MS

所得各組分峰的質(zhì)譜數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)NIST數(shù)據(jù)庫檢索對照，根據(jù)相似度，并結(jié)合文獻(xiàn)資料[9,10]確定了紫蘇葉、陳皮及復(fù)配物揮發(fā)油的主要化學(xué)成分，采用峰面積進(jìn)行歸一化法計(jì)算各成分的相對百分含量，揮發(fā)油成分的分析鑒定結(jié)果見表1。

由表1可知，紫蘇葉揮發(fā)油、陳皮揮發(fā)油和復(fù)配物揮發(fā)油共鑒定出40個(gè)化合物。紫蘇葉、陳皮、復(fù)配物三個(gè)揮發(fā)油樣品的共有化合物有8個(gè)，為D-檸檬烯、芳樟醇、紫蘇酮、α-古巴烯、β-欖香烯、β-石竹烯、α-法呢烯、δ-杜松烯，分別占三個(gè)揮發(fā)油樣品總量的67.73%、85.72%和75.67%，這8個(gè)化合物在復(fù)配物揮發(fā)油的含量，與紫蘇葉、陳皮原料的加和有一定的相關(guān)性。

表1 紫蘇葉、陳皮及復(fù)配物揮發(fā)油的定性及定量結(jié)果 Table 1 Qualitative and quantitative results of volatile oils in Perilla leaves, tangerine peel and the compound

紫蘇葉揮發(fā)油鑒定出20個(gè)化合物，檢出物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)97.77%，其中相對含量超過1.0%的成分有紫蘇酮（58.57%）、異白蘇烯酮（20.09%）、β-石竹烯（6.99%）、(E)-α-佛手柑油烯（4.8%）、白蘇烯酮（2.95%）、芳樟醇（1.58%）、氧化石竹烯（1.04%）共7個(gè)，占揮發(fā)油總量的96.02%。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本次研究提取的紫蘇葉揮發(fā)油主要含有紫蘇酮、異白蘇烯酮等單萜，不含紫蘇醛，該紫蘇葉原料按文獻(xiàn)報(bào)道[11]歸類分析化學(xué)型屬于PK型。

陳皮揮發(fā)油鑒定出22個(gè)化合物，檢出物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.76%，其中相對含量超過1.0%的成分有D-檸檬烯（83.32%）、γ-萜品烯（7.86%）、月桂烯（2.14%）、α-蒎烯（1.31%）、β-欖香烯（1.08%）共5個(gè)，占揮發(fā) 油總量的95.71%。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，陳皮揮發(fā)油中主要成分為D-檸檬烯和γ-萜品烯，與文獻(xiàn)報(bào)道[12]基本一致。

復(fù)配物揮發(fā)油鑒定出31個(gè)化合物，檢出物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)97.94%，其中相對含量超過1.0%的成分有D-檸檬烯（34.57%）、紫蘇酮（33.58%）、異白蘇烯酮（12.17%）、β-石竹烯（3.97%）、γ-松油烯（2.64%）、(E)-α-佛手柑油烯（2.42%）、芳樟醇（1.22%）、β-欖香烯（1.15%）共8個(gè)，占揮發(fā)油總量的91.72%。在復(fù)配物揮發(fā)油中，相對含量超過1.0%的8個(gè)化合物，均分別來自紫蘇葉揮發(fā)油和陳皮揮發(fā)油中相對含量超過1.0%的化合物，這與紫蘇葉、陳皮原料的加和有一定的相關(guān)性。

紫蘇葉與復(fù)配物二個(gè)揮發(fā)油樣品的共有化合物有8個(gè)，為白蘇烯酮、異白蘇烯酮、香葉酸甲酯、β-古巴烯、(E)-α-佛手柑油烯、雙環(huán)大牻牛兒烯、桉油烯醇、氧化石竹烯，分別占二個(gè)揮發(fā)油樣品總量的29.77%和16.81%，其中有7個(gè)化合物，在復(fù)配物揮發(fā)油的含量，均比在紫蘇葉揮發(fā)油含量低，這與加入陳皮原料，導(dǎo)致紫蘇葉中相應(yīng)成分降低有相關(guān)性；但是，β-古巴烯在復(fù)配物揮發(fā)油的相對含量（0.60%）明顯比在紫蘇葉揮發(fā)油含量（0.34%）高，這提示復(fù)配不是單個(gè)原料中成分的簡單物理加和。

陳皮與復(fù)配物二個(gè)揮發(fā)油樣品的共有化合物有9個(gè)，為α-崖柏烯、α-蒎烯、檜烯、β-蒎烯、月桂烯、γ-萜品烯、α-松油醇、δ-欖香烯、香附烯酮，分別占二個(gè)揮發(fā)油樣品總量的12.47%和4.50%；其中有8個(gè)化合物，在復(fù)配物揮發(fā)油的含量，均比在陳皮揮發(fā)油的含量低，這與加入紫蘇葉原料，導(dǎo)致陳皮中相應(yīng)成分降低也存在相關(guān)性；但是，香附烯酮在復(fù)配物揮發(fā)油的相對含量（0.25%）明顯高于其在陳皮揮發(fā)油的含量（0.05%），這同樣提示復(fù)配不是單個(gè)原料中成分的簡單物理加和。文獻(xiàn)報(bào)道顯示[13]，香附烯酮具有抗?jié)兊榷喾N生物學(xué)活性。

另外，紫蘇葉揮發(fā)油中有4個(gè)化合物未在復(fù)配物揮發(fā)油中檢測到，分別為薄荷醇、β-波旁烯、反式-橙花叔醇和環(huán)氧化蛇麻烯II，占紫蘇葉揮發(fā)油總量的0.27%；陳皮揮發(fā)油中有5個(gè)化合物未在復(fù)配物揮發(fā)油中檢測到，分別為2-蒈烯、對-傘花烯、異松油烯、4-萜烯醇、大根香葉烯，占陳皮揮發(fā)油總量的1.57%；相應(yīng)地，在復(fù)配物揮發(fā)油中，新增加了6個(gè)化合物，分別為4-蒈烯、鄰-異丙基苯、癸醛、乙酸橙花酯、γ-欖香烯、乙酸橙花叔醇酯，占揮發(fā)油總量的0.96%；這些均提示單個(gè)原料中成分在復(fù)配后發(fā)生了轉(zhuǎn)化。

3 結(jié)論

3.1 本研究首次利用GC-MS技術(shù)對紫蘇葉揮發(fā)油、陳皮揮發(fā)油及復(fù)配物揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行比較分析，結(jié)果表明復(fù)配物揮發(fā)油的化學(xué)成分種類和含量，與復(fù)配前單個(gè)原料相比，存在一定的疊加作用，也發(fā)生了顯著的變化。

3.2 本研究中的原料，紫蘇葉和陳皮，均為藥食同源的物品。藥食同源是中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中藥膳、食療等方面的思想反映，隨著人民生活水平的提高，健康觀念的變化和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的改變，藥食同源的食品正以其獨(dú)特的魅力，越來越為公眾認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于日常生活中。本研究依據(jù)明代醫(yī)書《本草綱目》的附方，將傳統(tǒng)中醫(yī)方劑理論運(yùn)用到食品領(lǐng)域，從另一個(gè)角度探討了紫蘇葉和陳皮復(fù)配后的物質(zhì)基礎(chǔ)，為食品工程開發(fā)提供新的思路。