广西细叶云南松松脂组分的GC/MS分析*

吴东山，杨章旗，唐鑫

(1.广西壮族自治区林业科学研究院，国家林业局马尾松工程技术研究中心，广西马尾松工程技术研究中心，广西 南宁 530002； 2.广西壮族自治区国有雅长林场，广西 百色 533209)

细叶云南松(Pinusyunnanensisvar.tenuifolia)为松科(Pinaceae)松属(Pinus)植物，是云南松进化演替过程中的1个地理变种。细叶云南松原产于云南、贵州、广西交界的南盘江及红水河上游的干热河谷地带，分布海拔为300-1 600m[1-2]，其外部形态与原种的区别集中表现在细叶云南松的针叶为灰绿色，细柔下垂，直径在1mm以内，细叶云南松为常绿乔木，针叶3针1束，细柔下垂与思茅松较相似[3]。细叶云南松木材淡红黄色，材质较为轻软，木材有松脂，纹理直或斜，结构适中细腻，是建筑、造纸及产脂的优良用材[1]。

因细叶云南松是地理分布差异导致的1个变种，与云南松产生地理上的隔绝，其分布面积较小。目前，学者对其研究较少，涉及到的研究主要包括松针挥发油的化学成分[4]、细叶云南松干形[5]、生长和土壤肥力特征的研究[1，6-7]等。由于几十年的采伐，细叶云南松已经濒临灭绝，迄今，细叶云南松松脂的化学组成及含量的研究尚未见报道。因此，研究细叶云南松松脂的化学组成及含量，对开发和利用新的松脂资源有着重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

细叶云南松松脂样品采集于广西乐业、隆林、西林3县优良林分，正种云南松松脂来自于种子园无性系，马尾松松脂来自于种子园无性系。采用钻孔法按照单株密封采集。HP6890气相色谱仪(美国Agilent公司)，配氢火焰离子化检测器(FID)；GCMS-QP5050A型气相色谱-质谱联用仪(日本岛津公司)；无水乙醚、无水硫酸钠均为分析纯；水为二次蒸馏水。

1.2 材料处理及分析方法

将松脂搅拌均匀，各取约4-5g松脂于烧杯内，加入6-7.5mL无水乙醇溶解，过滤于具塞试管中，以0.5%的酚酞指示剂指示终点，用25%四甲基氢氧化铵水溶液滴至红色，30s不退色[8-11]。试样放置待做GC-MS分析。

GC-MS的气相条件为，色谱柱DB-5毛细管柱(30m×0.32mm×0.25mm)；分析条件为程序升温初始温度60℃(保持2min)，以4℃/min的升温速率升至260℃(保持10min)，汽化室和检测器温度均保持在260℃[12]；氢火焰离子检测器(FID)，载气为高纯氮，氮气压力0.1MPa；氢气流量50mL/min，空气流量50mL/min，分流比为1︰50，进样量为0.3μL。

质谱分析条件：离子源EI，电子能量70eV，离子源温度250℃，扫描质量范围50-150u，扫描速度2s，进样量0.3μL。

1.3 数据处理

各色谱峰采用面积归一化法进行定量，所得的质谱图直接与该机中的NIST数据库检出的标准图谱进行对比，并查阅相关文献[13-18]进行定性分析，少数峰则依据相对保留时间和质谱数据与标准样品的数据相结合进行定性。

2 结果与分析

2.1 细叶云南松松脂的化学组成和含量

按照实验方法，得到由计算机联动自动生成的细叶云南松松脂的总离子流气相色谱(图1)，图中相对百分含量为扣除溶剂峰后剩余所有峰面积总和100%作为基准，取各个组分的平均值按照面积归一化法进行相对百分含量计算。其余组分由于含量太低或相似度较差，在本实验条件下不予讨论。其中从细叶云南松松脂中分离出67种化学成分，并鉴定了其中23种化合物的含量，其匹配度较高，含量占总离子流的89.27%。

图1 细叶云南松松脂的总离子流图

表1显示了细叶云南松松脂23个主要的化学组成及含量，其中单萜类9种，占26.86%；倍半萜类4种，占7.22%；二萜类10种，占65.92%。由于采用的是隔绝空气式密封采样，及时进行组分分析，松脂中大部分的成分得以保存并检测，实验条件下的松脂组分接近真实状态，实验的准确度较高。

表1 细叶云南松松脂的化学组成及含量

由表1 可知，单萜和二萜是细叶云南松松脂的主要成分。细叶云南松松脂单萜类化合物，在检测出的9个组分中，主要为蒎烯和蒈烯，α-蒎烯占19.18%，β-蒎烯占3.65%，莰烯占0.11%，月桂烯占0.44%，3-蒈烯占0.62%。蒎烯含量在单萜类化合物中占90%，且α-蒎烯含量较高，其值高于广西马尾松松脂[11]中α-蒎烯平均含量的16.31%，是广西引种的湿地松松脂[8]中α-蒎烯平均含量的121.33%。倍半萜类化合物，倍半萜类的含量较低，主要为长叶烯，占2.18%，其它的有石竹烯，占1.95%，异松油烯占1.88%。二萜类化合物中检出10个组分，树脂酸占57.93%，主要为异海松酸、山达海松酸、湿地松酸、左旋海松酸、长叶松酸、枞酸、去氢枞酸、新枞酸、枞三烯酸等，其中海酸型树脂酸占39.10%，长叶松酸含量和左旋海松酸最多。枞酸型树脂酸含量较低。

2.2 细叶云南松与云南松、马尾松松脂化学组成比较

细叶云南松是云南松的1个变种，其形态特征与正种存在一定的差别。由于细叶云南松分布与正种云南松、马尾松分布区邻近，存在基因渐渗的可能性，因此对这3种松树松脂主要组分进行差异性分析。

表2 细叶云南松与正种云南松、马尾松松脂化学组成的比较

注：细叶云南松(Pinusyunnanensisvar.tenuifolia)、云南松(P.yunnanensis)、马尾松(P.massoniana)。

由表2可知，3种松树松脂的主要化学组分基本相同，但是含量上有较大的差别。单萜类化合物中，正种云南松松脂的α-蒎烯含量最高，达到36.55%，这与尹晓兵等[19]研究的云南松种源松脂物化特征一致，表明正种云南松是高含量α-蒎烯的松树种。细叶云南松松脂中的β-蒎烯含量最高，分别超过正种云南松、马尾松44.93%、52.33%。在倍半萜化合物中，3种松树松脂主要组分和含量相差都较大，细叶云南松松脂倍半萜种类较多，均含有长叶烯、石竹烯、异松油烯，其中长叶烯含量最高，为2.81%，其含量是马尾松松脂的73.59%，正种云南松的倍半萜含量都较少，其含量都达不到1%，但组分不同，正种云南松松脂只含有异松油烯。二萜类化合物中，马尾松松脂与正种云南松松脂的化学组成较多，马尾松松脂的二萜化合物含量最高，达到68.36%，含量最少的是正种云南松松脂。在各个化合物含量的比较中发现，细叶云南松的左旋海松酸含量明显低于其他2种松树松脂，且这2种松树松脂左旋海松酸含量较一致，都在29%-31%之间。而去氢枞酸的含量刚好相反，细叶云南松的去氢枞酸含量远高于其他2种松树松脂，分别是正种云南松、马尾松的3.07倍、2.13倍。

3 结论与讨论

采用GC/MS联用技术对产自广西乐业、隆林、西林的细叶云南松松脂化学组成进行了分析，其中23种化合物的含量较高，占总含量的89.27%，主要包括单萜类9种，占26.86%，倍半萜类4种，占7.22%，二萜类10种，占65.92%。

在检出的9个单萜组分中，主要成分为α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯。倍半萜主要成分为长叶烯、石竹烯、异松油烯，含量在1.88%-2.81%之间。二萜类化合物中，枞松酸型树脂酸含量高于枞酸型树脂酸含量，其中左旋海松酸含量最高，达到27.91%，枞松酸型树脂酸各主要成分的含量较一致，在1.46%-8.51%之间。

在细叶云南松、正种云南松、马尾松3种松树松脂主要成分的比较中发现，3种松树松脂的主要化学组分基本相同，但是含量上有较大的差别。细叶云南松松脂中β-蒎烯的含量最高，达到3.65%，是细叶云南松松脂的特征组分之一。β-蒎烯是以松脂中的松节油为原料经精馏分离而制得，是一种无色透明液体，属三环单萜类，有特殊的香气，具有较强抗炎、抗菌作用，亦具有祛痰作用。β-蒎烯可与马来酸形成复合物。β-蒎烯与萜烯树脂混合形成薄片，可作防湿剂或包装材料。β-蒎烯与甲醛缩合，用无水氯化锌作催化剂可得诺卜醇，诺卜醇与醋酐酯化，制得乙酸诺卜酯，是香料的原料。β-蒎烯也是合成樟脑、树脂、医药中间体和其它有机合成工业的重要原料，广泛应用于胶粘剂、油漆、皮革、制药等行业[20]。

细叶云南松是集中分布于南盘江下游两岸300-1 600m丘陵山地的广西重要的天然林木品种[1],同时也是恢复改善焚风肆虐的干热河谷生态环境的先锋乡土用材树种，长期以来人们对细叶云南松的开发仅仅局限在传统的用材功能上，极少关注细叶云南松松脂产量及松脂组分的深加工利用，这无疑是一种严重的资源浪费。为此，本文通过对细叶云南松松脂的前期初步分析研究，期望能够激发更多科研工作者的研究兴趣，共同保护、研究和利用开发细叶云南松资源。

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