香樟花挥发性成分分析

郭向阳

(深圳大学化学与环境工程学院， 广东 深圳 518060)

香樟(Cinnamomumcamphoravar.linalooliferaFujita)，又称芳樟、油樟等，隶属于樟科(Lauraceae)樟属(CinnamomumSchaeff.)，为常绿大乔木，树形雄伟壮观，并具有避臭、驱虫、防止和滞留烟尘以及吸附和富集重金属的能力，是城市绿化的常用树种[1]。香樟的生物活性成分含量丰富，广泛应用于食品、医药、香精香料、日化及包装等领域[1-2]。香樟的挥发性成分组成和含量决定了精油的风味和功能[3]。研究表明：香樟的树干、根、枝、叶、籽和果皮中均含有丰富的挥发性成分，且多数挥发性成分以萜烯类成分为主，主要包括芳樟醇、樟脑、龙脑、橙花叔醇和莰烯等成分[4-6]。然而，关于香樟花挥发性成分的研究尚未见报道，在一定程度上制约了香樟资源的开发和利用。

顶空(headspace)法萃取的成分能够真实地反映植物的挥发性成分组成，该方法无溶剂干扰和热降解作用，对中、低沸点挥发性成分的萃取效果较好，被广泛用于茶叶及芳香植物的挥发性成分研究[7-10]。鉴于此，作者采用顶空法萃取香樟花挥发性成分，并采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对其挥发性成分进行分析，以期丰富和完善香樟全株各部位挥发性成分数据，为香樟花资源开发提供基础数据，并为有效提高香樟的综合经济效益提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料

供试的香樟花采自安徽省合肥市琥珀公园。于2019年4月15日至17日的15：00至17：00，采用等距取样法采集树龄在10 a以上且无病虫害的香樟树冠边缘颜色鲜亮的未开放的花蕾。每次采集5株香樟的花蕾并混匀，每株约400 g，总质量约2 kg。采集的香樟花经韩山师范学院食品工程与生物技术学院朱慧教授鉴定。将采集的香樟花进行冷冻干燥，粉碎后过60目筛，备用。

所有挥发性成分标准品纯度均在98%以上，且均购自美国Sigma公司。

1.2 方法

准确称取香樟花干样粉末3.0 g，采用优化的顶空法[8]萃取挥发性成分，用7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪〔配备7697A顶空进样器，DB-5 MS毛细管色谱柱(30 m×250 μm×0.25 μm)，美国Agilent公司〕进行分析[7]。升温程序：起始温度40 ℃，保持2 min；以3 ℃·min-1速率升温至190 ℃，保持2 min；以10 ℃·min-1速率升温至230 ℃，保持2 min。进样口温度230 ℃，不分流顶空进样，进样量1 mL。

1.3 数据分析

依据文献[7]的方法解析挥发性成分，采用NIST 2017数据库进行检索，采用保留指数进行定性分析，并采用峰面积归一化法计算各挥发性成分的相对含量。

2 结果和分析

统计结果表明：从香樟花中共检出134个挥发性成分，并鉴定出124个成分，总相对含量为98.83%。其中，萜烯类成分有69个，总相对含量为90.11%；醇类成分有14个，总相对含量为6.77%；芳香族类成分有6个，总相对含量为1.21%；醛类、酯类、酮类和酸类成分分别有13、8、6和1个，总相对含量分别为0.44%、0.12%、0.12%和0.02%；其他成分有7个，总相对含量为0.04%。相对含量在0.05%及以上的香樟花挥发性成分见表1。

由表1可见：萜烯类成分中，罗勒烯(ocimene)的相对含量最高(14.06%)，α-依兰油烯(α-muurolene)的相对含量(12.94%)次之，石竹烯(caryophyllene)(6.01%)、香橙烯(aromandendrene)(5.57%)、α-水芹烯(α-phellandrene)(5.05%)、反式-β-罗勒烯(trans-β-ocimene)(4.61%)、α-古芸烯(α-gurjunene)(4.47%)、喇叭烯(ledene)(3.51%)、异喇叭烯(isoledene)(3.18%)、α-蛇床烯(α-selinene)(2.62%)、(+)-δ-杜松烯〔(+)-δ-cadinene〕(2.56%)、(+)-α-长叶蒎烯〔(+)-α-longipinene〕(2.31%)、石竹烯-(Ⅰ1)(caryophyllene-(Ⅰ1))(2.15%)、葎草烯(humulene)(2.12%)、4，11-蛇床二烯(4，11-selinadiene)(1.70%)、香树烯(alloaromadendrene)(1.41%)、(-)-4，9-依兰油二烯〔(-)-4，9-muuroladiene〕(1.32%)、古巴烯(copaene)(1.15%)、大根香叶烯(germacrene)(1.07%)和α-蒎烯(α-pinene)(1.01%)的相对含量也较高。醇类成分中，反式-橙花叔醇(trans-nerolidol)的相对含量最高(5.74%)。

3 讨论和结论

挥发性成分是香樟呈现重要生理功能及药学活性的物质基础，在适当条件下，以一定组成和比例被激发和释放[3]。本研究采用优化的顶空法对香樟花挥发性成分进行了萃取，并采用GC-MS技术鉴定出124个挥发性成分，鉴定出的挥发性成分数量远多于其他方法[11]。研究表明：香樟花挥发性成分以具有花香、辛香、木香或松香的萜烯类成分为主；醇类和醛类成分数量均在10个以上，但总相对含量均较低。香樟花挥发性成分中罗勒烯、α-依兰油烯、石竹烯、香橙烯和α-水芹烯的相对含量均在5%以上，并含有莰烯(camphene)等香樟关键香气成分，但其相对含量与香樟果挥发性成分的研究结果差异较大[11]，而在广东梅州香樟叶挥发性成分中，右旋龙脑(D-borneol)含量最高、樟脑油(camphor oil)含量次之[12]。芳樟醇在香樟花挥发性成分中的相对含量与其在芳樟型香樟叶精油中的相对含量也差异显著[13]。上述结果表明香樟挥发性成分的组成和含量可能与其产地、化学型、部位和萃取方法有关。

鉴于香樟花挥发性成分中α-依兰油烯、罗勒烯及反式-β-罗勒烯的相对含量较高，作者认为可将香樟花作为天然植物源罗勒烯和α-依兰油烯的提取材料。另外，还首次在香樟挥发性成分中鉴定出(+)-α-长叶蒎烯和石竹烯-(Ⅰ1)及丁香醛的2个同分异构体，即丁香醛A(syringaldehyde A)和丁香醛D(syringaldehyde D)。