不同生长期蕲艾挥发性成分的对比分析

庾韦花，石前，张向军，蒙平，潘颖南，李婷

广西农业科学院生物技术研究所（南宁 530007）

艾（Artemisa argyiLevi. et Vant）是菊科多年生灌木状草本植物，在我国吉林、河南、山西、新疆、甘肃、江苏、湖北、广东、广西、四川、云南等地均有种植，其干燥叶可作为一种抗细菌、真菌或病毒的中药消毒剂，同时是一种应用广泛的中药材。除药用外，在我国南方保留有清明节用艾嫩叶制青团食用的习俗。这些药用、食用方法为艾叶的现代研究和产品开发奠定了基础。

在对不同地区的艾草研究中，湖北蕲艾叶以具有含油率高，作为制作艾绒原料效果好等[1]优点备受关注，对蕲艾干燥叶的挥发油含量及成分[2-4]、热裂解物[5]、酚类成分[6]、药理作用[7]等方面有着大量的研究。对于蕲艾的新鲜植株的挥发油未见报道。2018年广西农业科学院生物所从湖北蕲春县引种，经过优株筛选并组培移栽在南宁武鸣区里建基地大田种植。为考察引种蕲艾的质量情况，此次试验通过采集引种的蕲艾不同生长期的新鲜植株挥发油含量的测定，利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）定性分析化学成分，并用气相色谱峰面积归一化法定量分析，探讨艾油在香料油方面的前景，为蕲艾的进一步开发提供科学参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2019年10月24日采自广西农业科学院生物所里建基地从湖北蕲春县引种回来种植的蕲艾，分别选取幼苗期、营养期、花期的健康植株的地上部分，采摘后直接运回实验室处理。

试验所用仪器及主要试剂：BRUKER TQ456气质联用仪，Aglient 7890A气相色谱仪，挥发油测定器，乙醇（分析纯），无水硫酸钠（分析纯）。

1.2 挥发性成分的提取

参照《中华人民共和国药典》中挥发油测定法中水蒸气蒸馏法[8]来测定枝叶得油率。将采集的植株切成1～2 cm的长度，装入5 000 mL圆底烧瓶，装上挥发油测定器和冷凝管，蒸馏，回流4 h，冷却至室温，分离出精油，用无水硫酸钠干燥，称其质量，3次重复，计算平均得油率。

1.3 成分分析

用气-质联用N1ST标准谱库检索及人工解析进行定性分析，参照文献[1-6]确定主要的化学成分，对部分单萜化合物采用气相相对保留时间进行验证，利用气相色谱法进行定量分析，面积归一化法计算各组分的相对含量。

GC定量分析条件：Aglient 7890A气相色谱仪。弹性石英毛细管柱HP-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为氮气。程序升温：40 ℃保持2 min，以2 ℃/min升至80 ℃，停留10 min，以5 ℃/min升至120 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min；进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，进样量0.4 μL。

GC-MS定性分析条件：美国BRUKER公司TQ456气质联用仪。色谱柱：弹性石英毛细管柱BR-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为高纯氦气，进样口230 ℃，柱温250 ℃，分流比1∶50。程序升温：40 ℃保持2 min，以2 ℃/min升至80 ℃，停留10 min，以5℃/min升至120 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min，进样口250 ℃。质谱条件：EI离子源，电离电压70 eV，扫描范围45～350 amu，全扫描方式。进样量1.0 μL（1%乙醇溶液）。

2 结果与分析

2.1 艾油的得率

由表1可知，幼苗期、营养期和花期艾油的得率分别为0.26%，0.34%和0.23%。精油是细胞的分泌物，在植物生长过程中，随着在营养物质的积累，营养期含油比幼苗期的高，而在花期，随着大量营养物质的消耗，精油的转化降低，得油率低于营养期。这一结果与文献[9]报道基本吻合。

2.2 蕲艾挥发油的主要化学成分及含量

按照上述的测定条件，采用GC-MS分析得到总离子流图（见图1～图3）。根据各相关色谱峰的离子质量，检索NIST谱库，结合GC对不同生长期蕲艾挥发油的主要化学成分及含量分析，结果见表2。从表2中可看出，不同生长期（幼苗期、营养期和花期）的艾叶油鉴定出30个相同的化合物，并用GC面积归一化法确定其相对百分含量，已鉴定成分分别占总量的95.36%，94.24%和92.35%，其中主要为单萜烯（10个），分别占总量11.24%，11.15%和9.33%；单萜氧化衍生物（14个），分别占总量的75.64%，76.84%和73.58%；倍半萜烯及氧化衍生物（6个），分别占总量8.48%，6.25%和9.44%。结果表明其不同生长期挥发油中的主要化学成分相同，均含有樟脑（39.40%，39.14%和40.27%）、1, 8-桉叶素（14.10%，16.27%和15.54%）、龙脑（12.64%，13.12%和11.15%）、崁烯（5.08%，4.76%和4.34%）、石竹烯（3.36%，3.01%和4.87%）、4-松油醇（2.99%，3.38%和2.98%）、α-松油醇等主要成分且无显著性差别。

表1 不同生长期蕲艾挥发性成分的得率

表2 不同生长期蕲艾挥发性成分的主要化学成分及含量

图1 蕲艾幼苗期挥发油总离子流图

图2 蕲艾营养期挥发油总离子流图

图3 蕲艾花期挥发油总离子流图

3 讨论

此次试验提取的艾油中主要成分均可作为医用或香料原料，说明此艾油可作为香料油使用。与前人研究的蕲艾叶油成分相比，此次试验未检索出侧柏酮，其它的主要成分基本相同，但含量差距较大。结果显示，樟脑含量最高，约为40%，而文献报道的蕲艾叶油中樟脑含量最高为16.68%[3]，在其它植物提取的精油中，只有樟脑大于60%的樟脑型樟叶油[10]，其他未见报道；1, 8-桉叶素（桉油精）为蕲艾叶油的主要成分，含量一般大于10%，此次试验结果与前人的基本符合[2-5]；而龙脑含量高于其他文献报道[2-5]。与移栽山西交城的蕲艾[3]比，此次试验提取的艾油中主成分樟脑、1, 8-桉叶素、龙脑含量三者之和在65%以上，这与移栽品种或栽培环境是否有关有待验证。

4 结论

采用水蒸气蒸馏法从蕲艾不同生长期的新鲜植株中提取挥发油，用GC-MS和GC对挥发油的主要化学成分及含量分析，共检测出30种萜类物质，其中单萜氧化衍生物（14种）为主要的香味物质，其次是单萜烯（10种）、倍半萜烯及氧化衍生物（6种）；不同生长期挥发油中的主要化学成分相同且含量无显著性差别，均含有樟脑、1, 8-桉叶素、龙脑、崁烯、石竹烯、4-松油醇、α-松油醇等。水蒸气提取的艾油可作为香料油使用。