文山产茴香菖蒲挥发性成分GC-MS分析

胡 彦，黄娩芬，张 铁，胡展育，杨绪旺

（文山学院 环境与资源学院，云南 文山 663099）

茴香菖蒲（Acorus illiciodesF.N.WeietY.K.Lee）别名香菖蒲，为天南星科（Araceae）菖蒲属（Acorus）植物[1]，主要生长在我国西南部的贵州，湖南和广西等地区，在日本、越南北部、缅甸等地区也有种植[2]。茴香菖蒲具有去腥除臊功能，可以作为烹饪的调料，其精油可以提取香精做香料，还具有一定的观赏价值，可以用来制作盆栽花卉，也可以用于园林植物的林下装饰，还可以作为饲料添加剂[3]。除此之外，茴香菖蒲还具有一定的药用价值，可用于治疗风湿骨痛、无名肿痛、痢疾、腹痛等[3-5]。有关学者的研究表明，茴香菖蒲挥发油成分复杂，无致癌物质，对变异型鼠伤寒杆菌有明显的抑制作用[1]，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌也有抑菌作用[6]。茴香菖蒲挥发性成分中含有大量的草蒿脑，它具有非常浓郁的茴香味，可以用作食用香料调制食品添加剂，更是合成茴香脑与茴香醛的理想材料[7]。草蒿脑具有止咳、杀菌、抗抑郁、减缓压力、健胃醒脑等功能[8]，也是合成新药的中间体[9-10]；它具有优良的抗食性腐败菌和抗致病菌活性[11]，还可用于制杀虫剂，对玉米根叶甲有强烈的引诱作用[12]，对赤拟谷盗成虫忌避率达60%以上，忌避作用的特效期均能维持8周以上[13]，因此，草蒿脑的用途很广泛[14]。其挥发性成分中的β-榄香烯具有抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成和逆转耐药性的功效[15-17],对肝癌细胞[18]、乳腺癌细胞[19-20]，肺腺癌细胞都有作用[21]。程菊英、陆顺忠、唐改福等对采集于广西融水县的茴香菖蒲提取其精油并分析了化学成分[1，22-23]，而云南文山产茴香菖蒲挥发性成分研究未见报道。笔者采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱分析技术对文山产茴香菖蒲挥发性成分进行分析，以期为开发利用文山本地资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验材料采集于文山州麻栗坡县下金厂乡，根据《中国植物志》鉴定为天南星科菖蒲属的茴香菖蒲。

1.2 仪器与设备

ALC210.3型电子天平（德国Sartorius集团）；FW100型高速万能粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）；PDMS/DVB萃取头（美国Supelco公司）；HP5890/HP5973气相色谱-质谱联用仪（美国惠普公司）。

1.3 方法

1.3.1 材料处理

将采集的新鲜茴香菖蒲茎、叶放置于恒温干燥箱中50 ℃烤干，用高速万能粉碎机把烤干的茴香菖蒲粉碎后备用。

1.3.2 顶空固相微萃取

用电子天平称取1.0 g粉碎后干燥茴香菖蒲粉装入萃取瓶后密封，70 ℃水浴加热10 min，在室温下插入美国Supelco公司的PDMS/DVB萃取头，萃取30 min后取出，插入GC-MS进样口解析3 min后进行GC-MS分析。

1.3.3 色谱条件

色谱柱 ：DB-5ms UI（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；

升温程序：50 ℃保持1 min，以4 ℃/min升至165 ℃保持1 min；以25 ℃/min升至280 ℃保持3 min。

柱流速1.0 mL/min，进样口温度250 ℃，分流100∶1。

1.3.4 质谱条件

EI离子源；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃；溶剂切除时间：0 min；电子倍增器能量：70 eV；采集方式：SCAN（全扫描）；m/z：40～800。

2 结果与分析

按上述实验条件测定，茴香菖蒲挥发油成分气相色谱总离子流见图1。用标准质谱数据库NIST98进行匹配对照解析， 采用峰面积归一化法计算相对百分含量。茴香菖蒲挥发性成分及相对含量的GCMS分析结果见表1。

图1 茴香菖蒲挥发性成分气相色谱总离子流图

从表1可以看出，从茴香菖蒲中检测出30种组分，比较茴香菖蒲挥发性成分相对含量大于1.00%的组分时发现：主要成分相对含量从高到低的顺序是：草蒿脑（54.15%）、伊鲁醇（9.98%）、花柏烯（4.48%）、β-榄香烯（3.86%）、2-蒈烯（3.41%）、4，4a，5，6，7，8-六氢-4，4a-二甲基-6-（1-甲基亚乙基）-2（3H）-萘酮（3.31%）、8-异丙烯基-1，5-二甲基-1，5-二烯-环癸烷（2.86%）、4，11，11-三甲基-8-亚甲基-二环[7.2.0]4-十一烯（2.83%）、[1S-（1α，7α，8aα）]-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氢-1，8a-二甲基-7-（1-甲基乙烯基）-萘（2.08%）、大拢牛儿烯D-4-醇（1.86%）、异喇叭烯（1.79%）、 Tau-衣兰油醇（1.40%）。

3 讨论

茴香菖蒲用途广泛，既可以作为香料，又有较高的药用价值，且茴香菖蒲具有生长周期短、栽培容易，管理粗放，投资小，见效快等优势，易于发展大规模种植。

根据有关文献报道，有关学者采用水蒸气蒸馏法[1，22]和顶空固相微萃取[23]等方法提取茴香菖蒲挥发油，采用GC-MS分析其化学成分，其研究结果表明，茴香菖蒲挥发油的化学组成很复杂，提取方法及分析方法的不同，检测到的挥发油的组分数目和相对含量不同[1，22-23]。陆顺忠、李秋庭等采用顶空固相微萃取技术对广西融水县郊采集的茴香菖蒲提取分离并鉴定了8种成分，其主要成分有草蒿脑（71.89%）、丁香酚甲醚（16.05%）、异丁香酚甲醚（6.64%）、β-石竹烯（2.77%）[23]。

表1 茴香菖蒲挥发性的成分及相对含量

本研究采用固相微萃取技术测出文山产茴香菖蒲挥发性化学成分30种，其中主要成分有草蒿脑（54.15%）、伊鲁醇（9.98%）、花柏烯（4.48%）、β-榄香烯（3.86%）、2-蒈烯（3.41%）等成分，含量最高的成分也是草蒿脑，这与陆顺忠等测定的成分有相似的地方，而其它成分差异较大，这可能与采集样品的产地、气候环境以及生长时期不同有一定的关系。本研究采用顶空固相微萃取技术分析云南文山茴香菖蒲挥发性成分及相对含量，共分离出30个峰，鉴定出30种组分，其中草蒿脑（54.15%），β-榄香烯（3.86%）的含量较高，具有较高的开发利用价值，为开发利用当地茴香菖蒲资源提供了重要的科学依据。

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