楓香精油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究

周文杰，饒偉文，王麗麗

（廣西壯族自治區(qū)桂林市食品藥品檢驗所，廣西 桂林 541012）

楓香精油是從楓香樹Liquidambar formosanaHance的樹干采割的液態(tài)樹脂，通過水蒸氣蒸餾法提取得到的揮發(fā)油。含有數(shù)十種單萜、倍半萜和芳香族類等化合物，具有獨特香氣，主要用于香料工業(yè)［1-4］。藥理學(xué)研究表明，楓香脂揮發(fā)油具有擴張血管、抗血栓、抑制癌細胞生長、抑菌等生物活性［5-10］。因此，也可用于醫(yī)藥與食品行業(yè)。我國楓香樹資源豐富，新鮮楓香樹脂中揮發(fā)油含量高達15%～20%，目前已有工業(yè)化生產(chǎn)。為了確保用于醫(yī)藥、食品、化工的科研與生產(chǎn)楓香精油的質(zhì)量，本研究中參考薰衣草精油［11］、茶樹油［12］、肉桂油［13］等植物精油國家標(biāo)準(zhǔn)通用的質(zhì)量控制項目，對其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行初步研究。現(xiàn)報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Abbemat 300 型全自動折光儀（安東帕中國有限公司）；附溫比重瓶（25 mL，上海信誼儀器廠有限公司，規(guī)格為25 mL）；XS205DU型電子天平（梅特勒<中國>有限公司，精度為十萬分之一）；KQ-600E 型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司，功率為600 W，頻率為40 kHz）；ATS - 201158 型全自動點樣儀，ADC2 型全自動展板儀，TLC VISUALIZER 型薄層色譜照相儀，均購自瑞士Camag 公司；7890A/ 5975C 型氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）。

1.2 試藥

楓香精油（桂林豐潤萊生物科技股份有限公司，批號分別為 A81121，A81119，B90226，B90225，O70727，B90426，A81120，A81124，B90416，B90807，B90810，B91218，B91226，C00602，C00918，C01020），原產(chǎn)地為廣西百色、鹿寨、龍勝，貴州望謨等，原植物經(jīng)廣西壯族自治區(qū)桂林市食品藥品檢驗所饒偉文主任藥師鑒定為金縷梅科植物楓香樹；楓香脂對照藥材（中國食品藥品檢定研究院，批號為121637-201201，僅供實驗室藥品檢驗用）；硅膠GF254薄層板（青島海洋化工有限公司，規(guī)格為200 mm×100 mm，厚度為0.20～0.25 mm）；乙醇、丙酮、甲醇、石油醚（60～90 ℃）、正己烷、乙酸乙酯、冰乙酸均為分析純，丙酮為色譜純，水為純化水。

2 方法與結(jié)果

2.1 樣品性狀

顏色、氣味：樣品均為淡黃色澄清液體，氣芳香。

溶解度：取6批（批號分別為A81121，A81119，B90226，B90225，O70727，B90426）樣品，按2020 年版《中國藥典（一部）》凡例溶解度項下［1］要求，在25 ℃的控溫環(huán)境進行試驗，結(jié)果6 批樣品在乙醇和丙酮中均極易溶解，在水中幾乎不溶。

2.2 薄層色譜（TLC）鑒別

由于楓香精油對照品市場難以購買，故暫用楓香脂對照藥材進行TLC試驗。取楓香脂對照藥材0.2 g，加甲醇10 mL，超聲處理10 min 后靜置，取上清液作為對照藥材溶液。取樣品2 mL，加甲醇10 mL，振搖使溶解，作為供試品溶液。按2020 年版《中國藥典（四部）》通則0502 TLC 法［14］57-59試驗，分別吸取供試品溶液 2 μL、對照藥材溶液5 μL，點于同一硅膠GF254薄層板，以石油醚（60～90 ℃）- 乙酸乙酯 - 冰乙酸（10∶1∶0.1，V/V/V）為展開劑，展開，取出，晾干，置紫外光燈（254 nm）下檢視。結(jié)果11 批供試品溶液在與對照藥材溶液色譜相應(yīng)位置上顯有3個相同顏色的斑點。色譜圖見圖1。

圖1 薄層色譜圖Fig.1 TLC chromatograms

2.3 相對密度、折光率、酸值測定

相對密度：按2020 年版《中國藥典（四部）》通則0601 相對密度測定法［14］73-74項下比重瓶法測定。結(jié)果相對密度（20 ℃）為0.910～0.924，詳見表1。

表1 16批楓香精油的物理常數(shù)測定結(jié)果Tab.1 Results of determination for the physical constants of 16 batches of Liquidambaris Resina Essential Oil

折光率：按2020 年版《中國藥典（四部）》通則0622折光率測定法［14］77測定。結(jié)果折光率（20 ℃）為1.493～1.500，詳見表1。

酸值：按《香料 酸值或含酸量的測定》GB/ T 14455.5 — 2008［15］測定。結(jié)果酸值為10.08～18.30 mg/g，詳見表1。

2.4 楓香精油化學(xué)成分的氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）分析

2.4.1 色譜條件

色譜柱：DB - 5MS 毛細管柱（30 m × 250 μm，0.25 μm）；載氣：氦氣；分流比：100∶1；體積流量：1.0 mL/ min；進樣口溫度：250 ℃；輔助加熱區(qū)溫度：280 ℃；程序升溫：初始柱溫40 ℃、保持5 min，以5 ℃ /min的速率升至280 ℃、保持5 min；進樣量：0.1 μL。

2.4.2 質(zhì)譜條件

離子源：電子轟擊（EI）；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；電子能量：70 eV；掃描范圍：20～450 amu（全掃）。

2.4.3 樣品分析

取預(yù)試驗用精油樣品，按色譜與質(zhì)譜條件進樣分析?？傠x子流色譜圖見圖2。利用軟件配置的美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）譜庫對采集到的質(zhì)譜圖進行自動檢索與譜庫解析，比較匹配度，并鑒定部分峰結(jié)合保留指數(shù)。采用峰面積歸一化法計算各組分的相對含量，結(jié)果見表2。共鑒定出楓香精油中39種化合物（相似度大于90%），占總峰面積的92.55%。其中，單萜類化合物16 種，占楓香精油總量的41.86%；倍半萜類化合物13 種，占楓香精油總量的40.2%；芳香族化合物10 種，占楓香精油總量的10.49%。

表2 楓香精油化學(xué)成分分析Tab.2 Analysis of chemical components of Liquidambaris Resina Essential Oil

圖2 總離子流色譜圖Fig.2 Total ion chromatograms

2.4.4 測定方法

綜合分析16 批楓香精油樣品GC - MS 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，β-石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯是楓香精油的4 個主要特征成分，其中β- 石竹烯的含量最高（> 25%）。故以這4 種化合物為楓香精油的主要特征成分，采用GC -MS 法測定，以峰面積歸一化法計算相對含量。結(jié)果β-石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯的相對含量分別為27.14%～36.53%，10.65%～17.32%，6.71%～12.44%，1.17%～6.27%，詳見表3。

表3 16批楓香精油中主要特征成分相對含量測定結(jié)果（%）Tab.3 Results of relative content determination for the main characteristic components of 16 batches of Liquidambaris Resina Essential Oil（%）

2.4.5 峰面積歸一化法與氣相色譜對照品內(nèi)標(biāo)法結(jié)果比較

本研究中同時采用氣相色譜-氫火焰離子化檢測器（GC - FID）法測定，以對照品內(nèi)標(biāo)法計算楓香精油中β-石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯4 種主要特征成分的含量。結(jié)果內(nèi)標(biāo)法和峰面積歸一化法測得的相對含量無顯著差異（P>0.05）。

2.5 貯存條件

考慮楓香精油的穩(wěn)定性及揮發(fā)性，暫定為遮光，密封，置陰涼處貯存。

3 討論

3.1 物理常數(shù)測定

楓香精油成分復(fù)雜，組成與產(chǎn)地、工藝有關(guān)，不同成分的相對密度和折光率不同。同時，其含多種醇類、醛類、酯類和酸類化合物，在光照射與空氣接觸的條件下，儲存過久易氧化，致酸類成分增加，酸值變化。故測定相對密度、折光率、酸值等物理常數(shù)，可間接控制產(chǎn)品組分相對穩(wěn)定，評價其質(zhì)量。

3.2 TLC 法優(yōu)化

比較了不同取樣量（0.1，0.2，1.0，2.0 mL），點樣量（1，2，5，10 μL），展開劑［石油醚 - 乙酸乙酯 - 冰乙酸（9∶1∶0.1，V/V/V）［16］，石油醚 - 乙酸乙酯 - 冰乙酸（10∶1∶0.1，V/V/V），正己烷 - 石油醚 - 乙酸乙酯 - 冰乙酸（6∶2∶3∶0.2，V/V/V/V）［1］］下的TLC 圖，結(jié)果取樣2.0 mL，點樣2 μL，以石油醚（60～90 ℃）- 乙酸乙酯 - 冰醋酸（10∶1∶0.1，V/V/V）為展開劑時斑點最清晰，分離效果最佳。另外，試驗過程中發(fā)現(xiàn)展板環(huán)境濕度對分離效果有一定影響，建議環(huán)境相對濕度應(yīng)低于85%。

3.3 指標(biāo)成分含量測定

GC - MS 法結(jié)合了色譜的高分離能力及質(zhì)譜的高鑒別能力，是分析揮發(fā)性成分最有效和常用的手段［17］。由于楓香精油所含成分較復(fù)雜，選擇α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、β-石竹烯4種主要特征成分進行含量測定，較選擇單一成分測定能更好地反映其質(zhì)量。采用峰面積歸一化法計算相對含量，節(jié)省了對照品的使用量，且與GC-FID法測定結(jié)果的差異不大。

3.4 方法評價

本研究中所建立的方法重復(fù)性好、結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可作為楓香精油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立的有效參考，對楓香精油的進一步開發(fā)具有重要意義。