猴樟葉精油成分組成與化學型分析

徐海寧，舒長泉，顏 聰，符 潮，劉 倩，張洪亮，劉新亮★

（1.江西省林業(yè)科學院·國家林業(yè)草原樟樹工程技術(shù)研究中心，江西 南昌330013；2.資溪縣林業(yè)局，江西 撫州335300；3.泰和縣白鷺湖林場，江西 吉安343708）

樟屬（Cinnamomum）樟組植物的葉或果實中多富含植物天然精油，其化學成分復(fù)雜多樣，具有多種抗菌、抗氧化功效成分，常作為植物天然香料或化工原料廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥等行業(yè)[1-6]。目前，樟組精油產(chǎn)業(yè)原料林栽培營建多采用樟樹（Cinnamomum camphora）作為主推品種，并且栽培種植的化學型多為芳樟醇、龍腦、桉葉油素等，而對于其他樟組植物的應(yīng)用與推廣較少[7-8]。猴樟（Cinnamomum bodinieri）是樟科（Lauraceae）樟屬常綠喬木植物，在我國僅分布于湖南、貴州、湖北、四川及云南東部的石灰?guī)r或喀斯特地貌地區(qū)[9-10]。猴樟樹形優(yōu)美，枝葉繁茂、四季常綠，在貴州、四川等地區(qū)常用于替代樟樹作為園林綠化樹種。相較于樟樹，猴樟具有葉片寬大、生長迅速、抗逆性強的生物學特征，可作為樟組植物精油工業(yè)原料林選育栽培的候選樹種。目前，對于猴樟的研究主要集中在生物生態(tài)學特性[11-12]、種苗繁育[13-14]、組培技術(shù)[15]、抗逆性[16-17]等方面，而關(guān)于猴樟葉精油成分與化學型的研究鮮有報道。因此，該研究在猴樟天然資源調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用水蒸氣蒸餾法結(jié)合GC-MS 檢測對不同化學型猴樟葉精油的化學組成進行探究，旨在為猴樟資源保護與天然精油的開發(fā)、利用、引種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

猴樟葉片材料分別來源于貴州省貴陽市黔靈山、安順市鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣、畢節(jié)市織金縣（表1）。在各地區(qū)共采集到猴樟單株30 株，按單株采集成熟鮮葉200～300 g，稱重后，裝于封口袋中編號并置于冰箱4℃保存。

表1 樣品采集地信息Tab. 1 Information of sample collection place

1.2 試驗方法

1.2.1 葉精油提取

樣品采摘后立即稱取猴樟鮮葉質(zhì)量，采用水蒸氣法提取揮發(fā)性精油，提取時間2 h，將揮發(fā)性精油分離后稱重，在低溫密封條件下儲存，計算出油率（出油率=出油質(zhì)量/鮮葉質(zhì)量×100%）。

1.2.2 GC-MS 檢測

GC-MS 檢測儀器：日本SHIMADAZU GCMSQP2020 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，色譜柱類型：SHRXI-5SILMS 型色譜柱（規(guī)格：30 m× 0.25 mm×0.25 μm）。GC 條件：進樣口溫度250℃，進樣量1 μL，進樣分流比1∶0，載氣He，流速1.0 mL·min-1。升溫程序：起始溫度80℃，保持2 min；以8℃·min-1升至160℃；以10℃·min-1升至250℃，保持10 min。MS 條件：EI 離子源溫度200℃，連接線溫度230℃，掃描范圍50～600 m·z-1。各分離組分采用Nist 8.0 譜庫進行化合物檢索，采用峰面積歸一化法計算各組分相對百分含量。進樣時，采用30 μL 精油溶解在970 μL 無水乙醇中，配成1 mL 溶液注入進樣瓶中。

2 結(jié)果與分析

2.1 猴樟不同化學型出油率與主成分含量

通過提取猴樟葉精油并按第一主成分即精油化學成分組成中相對百分含量最高的化合物進行化學型劃分。結(jié)果可劃分為5 種化學型（表2），分別為：檸檬醛型、芳樟醇型、甲基丁香酚型、樟腦型、桉葉油素型，不同化學型出油率與主成分含量區(qū)間具有明顯差異，檸檬醛型出油率變化幅度較大，為0.34%～0.98%，主成分含量在42.5%～61.26%，精油形態(tài)為淡黃色液體。芳樟醇型和甲基丁香酚型出油率和主成分含量變化幅度較小，其中甲基丁香酚型密度大于水，沉于水底部。樟腦型和桉葉油素型出油率變化幅度均較大，主成分含量變化幅度較小。

表2 5 種不同化學型猴樟葉精油基本信息Tab. 2 Basic information of five different chemical types of C. bodinieri

2.2 猴樟不同化學型成分分析

采用GC-MS 對5 種典型化學型（主成分含量最高）猴樟單株葉精油化學成分組成進行分析，結(jié)果見表3。檸檬醛型主成分含量為61.26%（包含Z-檸檬醛26.38%與E-檸檬醛34.88%），其余精油中相對含量大于1%的成分共計5 種。芳樟醇型主成分含量為90.82%，其余相對含量大于1%的成分共計2 種，分別為β-胡椒烯與大牛兒烯B。甲基丁香酚型主成分含量為59.67%，其余相對含量大于1%的成分共計7種，其中樟腦與黃樟油素相對含量較高，分別達12.85%與10.99%。樟腦型主成分含量為89.55%，其余相對含量大于1%的成分共計3 種，分別為α-松油醇、葎草烯、大牛兒烯B。桉葉油素型主成分含量37.46%，其余相對含量大于1%的成分共計13 種，其中檜烯、α-松油醇相對含量較高，分別達14.07%與13.47%。

表3 5 種典型化學型猴樟葉精油化學成分組成Tab. 3 Chemical composition of leaf essential oil of five typical chemical types

2.3 不同化學型猴樟化學成分分類與比較

將不同化學型猴樟葉精油成分按非萜類、單萜類、倍半萜類進行分類，如圖1 所示，5 種化學型精油含有部分非萜類成分，其中桉葉油素型中未檢測到非萜類成分，甲基丁香酚型非萜類成分最多，為5 種。5種化學型精油成分數(shù)量均以單萜類成分為主，單萜類成分數(shù)量排序為：桉葉油素型＞檸檬醛型＞甲基丁香酚型＞樟腦型＞芳樟醇型；倍半萜成分數(shù)量排序為：樟腦型＞甲基丁香酚型=芳樟醇型＞檸檬醛型=桉葉油素型。此外，將各化學型特有化學成分進行統(tǒng)計，結(jié)果表明，檸檬醛特有化學成分數(shù)量最多，主要特有成分有β-松油醇、3-酮基-異甜菊醇、廣藿香烷等；桉葉油素次之，主要特有成分有順式-β-萜品醇、檜稀、β-月桂烯等；樟腦特有化學型成分最少，主要有4-側(cè)柏醇、水合莰烯、綠花白千層醇等。5 種化學型均含有的化學成分為5 種，分別為：桉葉油素、芳樟醇、樟腦、4-萜烯醇、α-松油醇。

圖1 5 種化學型猴樟葉精油化學成分分類及特有化學成分數(shù)量Fig. 1 Classification of chemical constituents and quantity of specific chemical constituents of five chemical types of C.bodinieri

3 結(jié)論與討論

猴樟葉精油化學型具備多樣性，本試驗所采樣品共具5 種化學型，即：檸檬醛、芳樟醇、甲基丁香酚、樟腦、桉葉油素，其中以檸檬醛、樟腦兩種化學型所占比例最高，甲基丁香酚型最少，僅為2 株。目前所報道的樟樹化學型以桉葉油素、芳樟醇、異橙花叔醇、樟腦、龍腦為主，檸檬醛型所占比例極小[18-19]。而猴樟中檸檬醛型所占比例較高，并且，猴樟具備生物量大、生長迅速、抗逆性強的特點，在工業(yè)原料林產(chǎn)業(yè)中能夠發(fā)揮極大優(yōu)勢，因此，在檸檬醛化學型植物選育繁育研究過程中可將猴樟作為重點目標樹種。

猴樟葉精油成分種類主要以單萜類成分為主，5種化學型猴樟化學成分組成具有較大差異。各化學型均含有的5 種化學成分分別為桉葉油素、芳樟醇、樟腦、4-萜烯醇、α-松油醇，此5 種成分在樟樹精油中普遍存在。檸檬醛型特有化學成分數(shù)量13 種，主要特有成分為β-松油醇、3-酮基-異甜菊醇等。桉葉油素型特有化學成分數(shù)量9 種，主要特有成分為順式-β-萜品醇、檜烯等。樟腦型特有化學型成分最少，主要特有成分為4-側(cè)柏醇、水合莰烯等。甲基丁香酚型猴樟精油化學成分中常伴隨較高含量的黃樟油素與樟腦。桉葉油素型化學成分中含有較多的檜烯與α-松油醇。

天然植物精油成分多以萜類為主，甲基丁香酚為苯丙素類化學成分，在植物精油中作為主成分極少出現(xiàn)。目前，在樟樹化學型中暫未見相關(guān)報道。根據(jù)相關(guān)研究表明，甲基丁香酚化學型主要存在于馬兜鈴科（Aristolochiaceae）細辛屬（Asarum）植物中，具有消炎鎮(zhèn)痛、緩解神經(jīng)衰弱、抗菌等功效，在醫(yī)藥品制備領(lǐng)域有較多應(yīng)用[20-22]。本研究在猴樟中發(fā)現(xiàn)甲基丁香酚型化學型主成分相對含量最高達59.67%，出油率為0.51%，是不可多得的化學型試驗材料，具有良好的選育與開發(fā)價值。因此，綜合猴樟化學型成分分析，猴樟在天然精油開發(fā)與利用等領(lǐng)域具有較大潛力，尤其是在檸檬醛化學型及特殊新優(yōu)化學型選育中可發(fā)揮重要作用。