春、冬季采收肉豆蔻中挥发性成分分析
2017-03-24林杰卢金清江汉美屠寒周坤
林杰,卢金清,江汉美,屠寒,周坤
(湖北中医药大学湖北省药用植物研发中心,武汉 430065)
春、冬季采收肉豆蔻中挥发性成分分析
林杰,卢金清*,江汉美,屠寒,周坤
(湖北中医药大学湖北省药用植物研发中心,武汉 430065)
目的:研究春、冬两季采收的肉豆蔻中的挥发性成分,探讨不同季节采收对其挥发性成分的影响。方法:采用HS-SPME-GC-MS法对春、冬季采收的肉豆蔻挥发性成分进行对比分析。结果:从春季采收的肉豆蔻中检测出挥发性成分55种,鉴定出28种,占挥发性成分总量的89.14%;从冬季采收的肉豆蔻中检测出挥发性成分48种,鉴定出26种,占挥发性成分总量的92.85%;比较2次实验的结果,发现不同季节采收的肉豆蔻中挥发性成分在成分及含量上有较大差异。结论:该研究为肉豆蔻的挥发性成分分析提供了方法学基础,为其开发利用提供了物质基础和实验依据。
肉豆蔻;不同季节;挥发性成分;顶空固相微萃取
肉豆蔻为肉豆蔻科植物肉豆蔻(MyristicafragransHoutt.)的干燥种仁,辛温;归脾、胃、大肠经;具有温中行气、涩肠止泻的功效;用于脾胃虚寒、久泻不止、脘腹胀痛、食少呕吐[1]。据《本草经疏》记载:“肉豆寇,辛味能散能消,温气能和中通畅。其气芬芳,香气先入脾,脾主消化,温和而辛香,故开胃,胃喜暖故也。故为理脾开胃、消宿食、止泄泻之要药。”该种为热带著名的香料和药用植物,冬、春两季果实成熟时采收。肉豆蔻中含有丰富的挥发性成分,其中挥发油、脂肪油、苯丙素、木质素等为主要化学成分[2]。肉豆蔻挥发油具有较强的抑菌、抗氧化作用[3]。Halen等[4]研究发现不同浓度的肉豆蔻挥发油对乳腺癌细胞株、表皮皮肤癌症细胞株有细胞毒性,从而起到抗癌的作用。肉豆蔻具有辛辣、浓烈的香气,能去除食材中的异味,起到开胃、增强食欲、促进消化的作用。肉豆蔻是传统中餐的常用调味品,可作为菜肴、肉制品及酱腌菜的调味料。在国外菜品制作中也占有重要地位,是咖喱粉的主要原料。本研究通过对春、冬两季肉豆蔻挥发性成分的对比分析,为更好地利用肉豆蔻提供科学依据。
1 仪器与材料
1.1 仪器
Agilent6890/5973型气相-质谱联用仪 美国Hewlett-Packard公司;手动顶空固相微萃取装置 德国IKA公司;65μm PDMS/DVB萃取纤维头 美国Supelco公司;顶空瓶(5mL);电子天平 北京赛多利斯仪器系统有限公司;电子调温电热套 天津市泰斯特仪器有限公司;RE-52AA旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂。
1.2 材料
春、冬季采收的肉豆蔻,经过湖北中医药大学生药教研室张秀桥教授鉴定为肉豆蔻科植物肉豆蔻(MyristicafragransHoutt.)的干燥种仁。
2 实验方法与结果
2.1 GC-MS条件
GC条件:色谱柱为HP-5MS(30m×0.25mm× 0.25μm)弹性石英毛细管柱,进样口温度为250℃,载气为高纯氦气(99.999%),流速为1.0mL/min,不分流进样。经过反复摸索最终确定程序升温为:初始温度40℃,以13℃/min升温至53℃,保留2min,以2℃/min的速率升温至54℃,以1℃/min的速率升温至57℃,保留2min,以1℃/min的速率升温至60℃,以5℃/min升温至220℃。
MS条件:离子源为EI源;离子源温度230℃;四级杆温度150℃;电子能量70eV;倍增管电压1.2kV;接口温度280℃;质量范围35~550m/z。
2.2 结果
采用GC-MS计算机联用仪分析复方中挥发性化学成分,经化学工作站数据处理系统及面积归一化法从其总离子流图中计算各组分的相对百分含量,按各峰的质谱图,并结合NIST05谱库对化学成分进行检索鉴定。
采用HS-SPME法从春季采收的肉豆蔻中检测出挥发性成分55种,鉴定出28种,占挥发性成分总量的89.14%,主要包括烯烃类、醇类、醛类、酮类等,其中含量最高的为皮蝇磷(39.23%),含量较高的成分有蒎烯(13.38%)、双戊烯(9.63%)、顺式-环己醇(4.21%)、榄香素(3.92%)等。从冬季采收的肉豆蔻中检测出挥发性成分48种,鉴定出26种,占挥发性成分总量的92.85%,其中含量较高的成分有皮蝇磷(34.94%)、蒎烯(14.65%)、右旋萜二烯(12.24%)、萜品烯(4.88%)、榄香素(3.56%)等。经对比发现,春、冬两季采收的肉豆蔻挥发性成分在成分及含量上有较大差异,具体结果见图1、图2和表1。
图1 春季采收肉豆蔻中挥发性成分TIC图Fig.1TIC map of the volatile components ofMyristicafragransHoutt.harvested in spring
图2 冬季采收肉豆蔻中挥发性成分TIC图Fig.2TIC map of the volatile components ofMyristicafragransHoutt.harvested in winter
表1 春、冬季采收肉豆蔻中挥发性成分Table 1The volatile components ofMyristicafragransHoutt.harvested in spring and winter
3 讨论
综上所述,从春季采收的肉豆蔻中鉴定出28种成分,从冬季采收的肉豆蔻中鉴定出26种成分,其中共有成分有皮蝇磷、蒎烯、3-蒈烯、双噻唑等17个成分,分别占76.15%,73.14%。春、冬两季采收的肉豆蔻中挥发性成分含量最高的均为皮蝇磷,但其含量差异较大,分别为39.23%,34.94%。皮蝇磷常用作蓄用杀虫剂,为低毒有机磷杀虫剂,可抑制胆碱酯酶活性,引起动物中毒,出现慢性腹泻,并显现出皮毛粗乱、精神不振等。研究发现:肉豆蔻挥发油具有一定的细胞毒性,主要表现为中枢神经系统毒性[5]。由此推断,肉豆蔻挥发油的毒性很可能与含量最高的皮蝇磷有关。蒎烯在春、冬两季采收的肉豆蔻中均有较大含量,分别为13.38%,14.65%。蒎烯是合成萜类香料如芳樟醇、香叶醇、香茅醇、柠檬醛、紫罗兰酮、龙脑、樟脑等的重要起始原料,可少量用于紫丁香等花香型香精和松针型香精中;极微量用于柠檬、香柠檬、肉豆蔻、香叶、薰衣草等香型中;微量用于食用香精,如柠檬、肉豆蔻等香精。现代药理实验研究表明:蒎烯具有较强的祛痰、抑菌、消炎和止咳作用[6]。榄香素同样是肉豆蔻挥发性成分中的重要组成成分,分别占3.92%,3.56%,榄香素能透过血脑屏障,具有致幻作用[7]。双戊烯在春季采收的肉豆蔻中含量较高,占9.63%,而冬季采收的肉豆蔻中不含此成分。双戊烯是合成樟脑生产过程中的一种副产品,常温下为无色易燃液体,有好闻的柠檬香味,不溶于水,与乙醇混溶,用作合成橡胶、香料的原料,也用作溶剂。右旋萜二烯在冬季采收的肉豆蔻中占12.24%,而春、季采收的肉豆蔻中没有检测到该种成分,研究表明:右旋萜二烯对泡菜独特风味的形成具有重要作用[8]。
肉豆蔻中含有丰富的挥发性成分,其挥发油可用于食品、药品、香料(香水、香皂、化妆品)中。由实验结果可知,冬季采收的肉豆蔻中主要挥发性成分与春季采收的肉豆蔻中主要挥发性成分有较大差异,不仅表现在挥发性成分的含量上,而且挥发性成分的种类也有差别。春季采收的肉豆蔻中主要含有皮蝇磷、蒎烯、双戊烯等,适合作为香料生产的原料;冬季采收的肉豆蔻主要含有皮蝇磷、蒎烯、右旋萜二烯等,适合作为调味品及药用原料。
[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典(2015年版一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2015:136.
[2]张蕾,徐云峰,沈硕,等.肉豆蔻的化学成分研究[J].中国现代中药,2010,12(6):16-19,42.
[3]方爱娟,徐凯节.肉豆蔻的化学成分及生物活性研究进展[J].中国药业,2013,22(15):113-115.
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[5]韩蕾,马颖芳,袁子民,等.肉豆蔻挥发油的药理毒理研究[J].中华中医药学刊,2007,25(5):900-902.
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Analysis of Volatile Components inMyristicafragransHoutt.Harvested in Spring and Winter
LIN Jie,LU Jin-qing*,JIANG Han-mei,TU Han,ZHOU Kun
(Research and Development Center of Medicinal Plant in Hubei Province,Hubei University of Chinese Medicine,Wuhan 430065,China)
Objective:Study on the volatile components ofMyristicafragransHoutt.harvested in spring and winter and the effects of harvest time on the volatile components.Methods:The comparative analysis of volatile components ofMyristicafragransHoutt.harvested in spring and winter by HS-SPME-GC-MS is carried out.Results:There are 55kinds of volatile components detected fromMyristicafragransHoutt.harvested in spring,28kinds of volatile components are identified,accounting for 89.14%of the total content of volatile components;there are 48kinds of volatile components detected fromMyristicafragransHoutt.harvested in winter,26kinds of volatile components are identified,accounting for 92.85%of the total content of volatile components.It is found that the composition and content of volatile components ofMyristica fragransHoutt.harvested in different seasons are different by comparing these two experimental results.Conclusion:This study has provided the methodology basis for the volatile components analysis ofMyristicafragransHoutt.and provided the material foundation and experimental basis for its development and utilization.
MyristicafragransHoutt.;different seasons;volatile components;headspace solid-phase microextraction
TS207.3
A
10.3969/j.issn.1000-9973.2017.03.027
1000-9973(2017)03-0118-03
2016-09-17 *通讯作者
林杰(1991-),女,硕士,主要从事中药及其天然药物活性成分的研究;卢金清(1955-),男,教授,主要从事中药及其天然药物活性成分的研究。