枫香精油质量标准研究

2023-02-15周文杰饶伟文王丽丽

中国药业 2023年3期

周文杰，饶伟文，王丽丽

（广西壮族自治区桂林市食品药品检验所，广西桂林 541012）

枫香精油是从枫香树Liquidambar formosanaHance的树干采割的液态树脂，通过水蒸气蒸馏法提取得到的挥发油。含有数十种单萜、倍半萜和芳香族类等化合物，具有独特香气，主要用于香料工业［1-4］。药理学研究表明，枫香脂挥发油具有扩张血管、抗血栓、抑制癌细胞生长、抑菌等生物活性［5-10］。因此，也可用于医药与食品行业。我国枫香树资源丰富，新鲜枫香树脂中挥发油含量高达15%～20%，目前已有工业化生产。为了确保用于医药、食品、化工的科研与生产枫香精油的质量，本研究中参考薰衣草精油［11］、茶树油［12］、肉桂油［13］等植物精油国家标准通用的质量控制项目，对其质量标准进行初步研究。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Abbemat 300 型全自动折光仪（安东帕中国有限公司）；附温比重瓶（25 mL，上海信谊仪器厂有限公司，规格为25 mL）；XS205DU型电子天平（梅特勒<中国>有限公司，精度为十万分之一）；KQ-600E 型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司，功率为600 W，频率为40 kHz）；ATS - 201158 型全自动点样仪，ADC2 型全自动展板仪，TLC VISUALIZER 型薄层色谱照相仪，均购自瑞士Camag 公司；7890A/ 5975C 型气相色谱 - 质谱联用仪（美国Agilent公司）。

1.2 试药

枫香精油（桂林丰润莱生物科技股份有限公司，批号分别为 A81121，A81119，B90226，B90225，O70727，B90426，A81120，A81124，B90416，B90807，B90810，B91218，B91226，C00602，C00918，C01020），原产地为广西百色、鹿寨、龙胜，贵州望谟等，原植物经广西壮族自治区桂林市食品药品检验所饶伟文主任药师鉴定为金缕梅科植物枫香树；枫香脂对照药材（中国食品药品检定研究院，批号为121637-201201，仅供实验室药品检验用）；硅胶GF254薄层板（青岛海洋化工有限公司，规格为200 mm×100 mm，厚度为0.20～0.25 mm）；乙醇、丙酮、甲醇、石油醚（60～90 ℃）、正己烷、乙酸乙酯、冰乙酸均为分析纯，丙酮为色谱纯，水为纯化水。

2 方法与结果

2.1 样品性状

颜色、气味：样品均为淡黄色澄清液体，气芳香。

溶解度：取6批（批号分别为A81121，A81119，B90226，B90225，O70727，B90426）样品，按2020 年版《中国药典（一部）》凡例溶解度项下［1］要求，在25 ℃的控温环境进行试验，结果6 批样品在乙醇和丙酮中均极易溶解，在水中几乎不溶。

2.2 薄层色谱（TLC）鉴别

由于枫香精油对照品市场难以购买，故暂用枫香脂对照药材进行TLC试验。取枫香脂对照药材0.2 g，加甲醇10 mL，超声处理10 min 后静置，取上清液作为对照药材溶液。取样品2 mL，加甲醇10 mL，振摇使溶解，作为供试品溶液。按2020 年版《中国药典（四部）》通则0502 TLC 法［14］57-59试验，分别吸取供试品溶液 2 µL、对照药材溶液5 µL，点于同一硅胶GF254薄层板，以石油醚（60～90 ℃）- 乙酸乙酯 - 冰乙酸（10∶1∶0.1，V/V/V）为展开剂，展开，取出，晾干，置紫外光灯（254 nm）下检视。结果11 批供试品溶液在与对照药材溶液色谱相应位置上显有3个相同颜色的斑点。色谱图见图1。

图1 薄层色谱图Fig.1 TLC chromatograms

2.3 相对密度、折光率、酸值测定

相对密度：按2020 年版《中国药典（四部）》通则0601 相对密度测定法［14］73-74项下比重瓶法测定。结果相对密度（20 ℃）为0.910～0.924，详见表1。

表1 16批枫香精油的物理常数测定结果Tab.1 Results of determination for the physical constants of 16 batches of Liquidambaris Resina Essential Oil

折光率：按2020 年版《中国药典（四部）》通则0622折光率测定法［14］77测定。结果折光率（20 ℃）为1.493～1.500，详见表1。

酸值：按《香料酸值或含酸量的测定》GB/ T 14455.5 — 2008［15］测定。结果酸值为10.08～18.30 mg/g，详见表1。

2.4 枫香精油化学成分的气相色谱-质谱（GC-MS）分析

2.4.1 色谱条件

色谱柱：DB - 5MS 毛细管柱（30 m × 250 µm，0.25 µm）；载气：氦气；分流比：100∶1；体积流量：1.0 mL/ min；进样口温度：250 ℃；辅助加热区温度：280 ℃；程序升温：初始柱温40 ℃、保持5 min，以5 ℃ /min的速率升至280 ℃、保持5 min；进样量：0.1 µL。

2.4.2 质谱条件

离子源：电子轰击（EI）；离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；电子能量：70 eV；扫描范围：20～450 amu（全扫）。

2.4.3 样品分析

取预试验用精油样品，按色谱与质谱条件进样分析。总离子流色谱图见图2。利用软件配置的美国国家标准与技术研究院（NIST）谱库对采集到的质谱图进行自动检索与谱库解析，比较匹配度，并鉴定部分峰结合保留指数。采用峰面积归一化法计算各组分的相对含量，结果见表2。共鉴定出枫香精油中39种化合物（相似度大于90%），占总峰面积的92.55%。其中，单萜类化合物16 种，占枫香精油总量的41.86%；倍半萜类化合物13 种，占枫香精油总量的40.2%；芳香族化合物10 种，占枫香精油总量的10.49%。

表2 枫香精油化学成分分析Tab.2 Analysis of chemical components of Liquidambaris Resina Essential Oil

图2 总离子流色谱图Fig.2 Total ion chromatograms

2.4.4 测定方法

综合分析16 批枫香精油样品GC - MS 结果发现，β-石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯是枫香精油的4 个主要特征成分，其中β- 石竹烯的含量最高（> 25%）。故以这4 种化合物为枫香精油的主要特征成分，采用GC -MS 法测定，以峰面积归一化法计算相对含量。结果β-石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯的相对含量分别为27.14%～36.53%，10.65%～17.32%，6.71%～12.44%，1.17%～6.27%，详见表3。

表3 16批枫香精油中主要特征成分相对含量测定结果（%）Tab.3 Results of relative content determination for the main characteristic components of 16 batches of Liquidambaris Resina Essential Oil（%）

2.4.5 峰面积归一化法与气相色谱对照品内标法结果比较

本研究中同时采用气相色谱-氢火焰离子化检测器（GC - FID）法测定，以对照品内标法计算枫香精油中β-石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯4 种主要特征成分的含量。结果内标法和峰面积归一化法测得的相对含量无显著差异（P>0.05）。

2.5 贮存条件

考虑枫香精油的稳定性及挥发性，暂定为遮光，密封，置阴凉处贮存。

3 讨论

3.1 物理常数测定

枫香精油成分复杂，组成与产地、工艺有关，不同成分的相对密度和折光率不同。同时，其含多种醇类、醛类、酯类和酸类化合物，在光照射与空气接触的条件下，储存过久易氧化，致酸类成分增加，酸值变化。故测定相对密度、折光率、酸值等物理常数，可间接控制产品组分相对稳定，评价其质量。

3.2 TLC 法优化

比较了不同取样量（0.1，0.2，1.0，2.0 mL），点样量（1，2，5，10 µL），展开剂［石油醚 - 乙酸乙酯 - 冰乙酸（9∶1∶0.1，V/V/V）［16］，石油醚 - 乙酸乙酯 - 冰乙酸（10∶1∶0.1，V/V/V），正己烷 - 石油醚 - 乙酸乙酯 - 冰乙酸（6∶2∶3∶0.2，V/V/V/V）［1］］下的TLC 图，结果取样2.0 mL，点样2 µL，以石油醚（60～90 ℃）- 乙酸乙酯 - 冰醋酸（10∶1∶0.1，V/V/V）为展开剂时斑点最清晰，分离效果最佳。另外，试验过程中发现展板环境湿度对分离效果有一定影响，建议环境相对湿度应低于85%。

3.3 指标成分含量测定

GC - MS 法结合了色谱的高分离能力及质谱的高鉴别能力，是分析挥发性成分最有效和常用的手段［17］。由于枫香精油所含成分较复杂，选择α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、β-石竹烯4种主要特征成分进行含量测定，较选择单一成分测定能更好地反映其质量。采用峰面积归一化法计算相对含量，节省了对照品的使用量，且与GC-FID法测定结果的差异不大。