基于GC-MS法分析长白山臭冷杉针叶中的挥发性成分

姚会婷，姚慧娟，杨 宇，李 平

（1.上海交通大学医学院附属新华医院药学部，上海 200092；2.吉林农业大学中药材学院，吉林长春 130118）

松科（Pinaceae）植物臭冷杉（Abies nephrolepis Maxim.）又名臭松和东陵冷杉，主要分布于我国东北的长白山脉和小兴安岭地区，与我国毗邻的俄罗斯及朝鲜等地也有分布[1-2]。臭冷杉具有很高的药用价值，民间常用其叶和枝皮治疗风湿症。臭冷杉枝叶中的挥发油具有抗菌、抗炎、平喘、降血压、调血脂、增强免疫和清除自由基等多种药理作用，并可作为食品添加剂、调味剂和防腐剂，被广泛应用于医药、食品和日用化工等行业，极具市场开发价值[3]。臭冷杉的化学成分组成复杂，目前已有文献对巴山冷杉（A.fargesii）[4]、元宝山冷杉（A.yuan⁃baoshansis）[5]和云南黄果冷杉（A.ernestii var.saloue⁃nensis）[6]的化学成分进行了初步报道，关于臭冷杉化学成分的研究较少且缺乏更新。为更好地开发与利用臭冷杉植物资源，本研究借鉴任恒鑫等[3]和王威等[7]报道的检测方法，采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对长白山臭冷杉针叶中的挥发性成分进行分析，以期为臭冷杉针叶的开发利用提供进一步的科学依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

美国Agilent 6890-5973型气相色谱-质谱联用仪（Chemstation化学工作站）；RE-52A型旋转蒸发器（上海科技机械研究所）。无水乙醚和无水硫酸钠均为分析纯，水为二次蒸馏水。臭冷杉针叶来源于长白山地区。

1.2 样品制备

将干燥的臭冷杉针叶粉碎后，称取粉末20 g，置于500 mL圆底烧瓶中，加适量蒸馏水浸泡，水蒸汽蒸馏法蒸馏6 h，馏出液用乙醚连续萃取3次，用旋转蒸发器除去乙醚，得到黄色液体，用活化过的无水硫酸钠脱水，得到淡黄色透明油状物，并对其进行定量，计算得率[3]。称取折合1 g臭冷杉针叶所对应的挥发油，用无水乙醚溶解后定容至10 mL，将溶液过滤后作为样品进样。

1.3 测定条件

1.3.1 色谱的条件

色谱柱为HP-5弹性石英毛细管柱（25 m×0.25 mm×0.33 μm）；升温程序为初始温度100℃，以3℃/min升至240℃；汽化温度为240℃；进样量为1.0 μL；溶剂延迟时间为3 min；载气流量（He）为2 mL/min；分流比为20∶1。

1.3.2 质谱的条件

离子源为电子轰击（EI）；离子源温度为200℃；电子能量为70 eV；发射电流为34.6 μA；电子倍增器电压为1 200 V；接口温度为240℃；质量扫描范围为m/z 20～500amu。

1.4 测定方法

移取制备好的样品溶液1.0 μL，用GC-MS进行分析鉴定，根据仪器系统分析得到臭冷杉针叶挥发性成分的总离子流图，使用计算机的质谱数据库进行检索，同时结合有关的质谱图文献解析，最终确定其化学成分，按峰面积归一化法对各成分进行定量分析，并计算相对百分比。

2 结果与分析

臭冷杉针叶中挥发性成分的总离子流图见图1。从臭冷杉针叶的挥发油中共分离和鉴定出11种化合物，分别为左旋乙酸龙脑酯（47.44%）、莰烯（20.40%）、（1R）-（+）-α蒎烯（12.78%）、2，5-二甲基-2，4-己二烯（3.64%）、2-莰醇（3.07%）、石竹烯氧化物（2.99%）、右旋柠檬烯（2.33%）、（1S）-（+）-3-蒈烯（2.21%）、3-硝基-丁醇（2.03%）、3，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮（1.77%）和三环萜（1.33%）（表1）。臭冷杉针叶中的挥发性成分以萜类为主。

图1 臭冷杉针叶中挥发性成分的总离子流图Fig.1 Total ion flow chromatogram of volatile components in A.nephrolepis Maxim.leaves

表1 臭冷杉针叶中挥发性成分的GC-MS法鉴定结果Tab.1 Volatile components of A.nephrolepis Maxim.leaves by GC-MS

3 结论与讨论

近30年，学者们先后对臭冷杉中的挥发油成分进行了研究，姜子涛等[2]采用毛细管气相色谱-质谱-计算机联用技术和标准样添加法，分析出臭冷杉枝皮精油的主要化学成分依次为柠檬烯、α-蒎烯、乙酸龙脑酯和茨烯等；任恒鑫等[3]采用GC-MS/SIM法测定出臭冷杉针叶挥发油中柠檬烯和乙酸龙脑酯含量最高；王威等[7]采用气相色谱法测定发现臭冷杉挥发油的主要化学成分为柠檬烯、醋酸龙脑酯、茨烯和α蒎烯；杨智蕴等[8]采用毛细管气相色谱和GC/MS/DS联用法鉴定出臭冷杉挥发油主要的化学成分为α蒎烯、茨烯、柠檬烯和乙酸龙脑酯，并确证4个纯化合物，分别为柠檬烯、龙脑、乙酸龙脑酯和α甜没药醇。本试验采用GC-MS法对长白山臭冷杉针叶中的挥发油成分进行研究，共分离和鉴定出11种化合物，以左旋乙酸龙脑酯（47.44%）、莰烯（20.40%）和（1R）-（+）-α蒎烯（12.78%）等萜类化合物为主，与文献报道结果基本一致。

冷杉是我国林区分布广、面积大和蓄积量多的森林树种之一，更是我国开发利用的主要森林资源和建筑用材之一。其木材富含纤维素和木质素，是人造纤维和造纸的原料；其针叶、嫩枝和树皮中含有挥发油，可用来制备冷杉精油。冷杉属植物化学成分以萜类、黄酮类和木脂素为主，同时含有少量酚类和甾类等化学成分，其粗提物和代谢物具有多种生物活性，包括昆虫保幼激素，具有抗肿瘤、抗菌、抗溃疡、抗炎、抗高血压和镇咳等功效[9]。可见，臭冷杉的药用价值具有巨大的开发潜力，值得进一步关注和研究。