梵净山冷杉叶主要挥发性成分的研究

石磊 陈庆 贾强 李海波 田宇

摘 要：为探讨梵净山冷杉树叶提取物中生物活性物质的组成成分，采用气相色谱-质谱联用技术分析测定冷杉提取物组成成分。最终分离确定出63个化学结构，其中优势成分为（1S）-（+）-3-蒈烯（15.275%），石竹烯（13.551%），衣兰油烯（8.363%），7-甲基4-亚甲基-1-（1-甲基乙基）-1，2，3，4，4a，5，6，8a-八氢萘（7.792%），（-石竹烯（7.738%），橙花叔醇（4.143%），丁香烯环氧物（3.23%），（1R）-（+）-α-蒎烯（2.463%），依兰油醇（1.933%），（-毕橙茄醇（1.381%）。

关键词：冷杉；GC-MS；组成成分

中图分类号：S718.43

文献标志码：A

冷杉属（Abies）是北温带阴暗针叶种的建群种类，世界上共有50余种。20世纪80年代中期，中国在亚热带陆续发现冷杉属植物3种，是植物界的奇迹，其中，贵州的梵净山冷杉（Abies fanjingshanensis），不但为残留的稀有种，并构成一定小面积的冷杉林，是为重大发现之一，也是迄今为止最后发现的一种冷杉及其形成的冷杉垂直带群落。梵净山冷杉是我国贵州省特有植物，为冷杉属中稀有种类，目前，仅在梵净山局部地区发现，分布于海拔2 100～2 300 m的白云寺、烂茶顶、锯齿山一带。梵净山冷杉林的发现对植物区系学，植物群落学，植被地理学，古生物学，古气候，冰川学等学科都有一定的科学意义。此外，由于其木材优良，是一种很好的建造和工业用材，还是造纸的优质原材料，是适合于在贵州生长的优质造林树种，具有重要的经济价值［1］。

目前，梵净山管理局已开展对梵净山冷杉的异地保护等研究工作，因此，对其针叶成分研究，发挥其更大的经济作用，有一定的研究意义。本课题对梵净山冷杉针叶采用水浴回流提取其挥发油，并对其提取物进行成分分析。试验采用气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry， GC-MS）对冷杉的化学成分进行的测定分析。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

梵净山冷杉叶：产于贵州省銅仁市江口县梵净山国家级自然保护区。

样品采集于梵净山保护区海拔2 100 m的冷杉树叶中，采集量为500 g，采集后用保鲜袋密封保存，并在保鲜袋中放有硅胶。石油醚等试剂为国产分析纯。

GC-MS-QP2010型气相色谱-质谱联用仪：日本岛津公司；色谱柱：RxiTM-5ms毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），Restek公司。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理

将新鲜冷杉叶，粉碎后称取样品400 g，采用常规水蒸气蒸馏法，将样品置圆底烧瓶中，放入水蒸气蒸馏装置中蒸馏24 h，馏出液用少量石油醚萃取3次，合并萃取液，在4 ℃冰箱冷冻后进行分离，备用。

1.2.2 仪器条件

色谱条件： GC汽化室温度250 ℃，美国J＆W.HP-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）弹性石英毛细管柱，以4 ℃/min的升温速率由80 ℃程序升温至290 ℃，恒温30 min，载气为99.999％高纯氦。

质谱条件：MSD 离子源为EI源，离子源温度230 ℃，电子能量70 eV；使用美国NIST02谱库。

1.2.3 谱图分析

对总离子流图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对NIST标准谱图，确定挥发性化学成分，采用峰面积归一化法测定组分相对质量分数。

2 结果与分析

将梵净山冷杉叶的提取物按照1.2.2 所示仪器条件进行GC-MS 检测，在60 min内得到总离子流图（见图1）。每个峰对应一个质谱图，经数据工作站检索并与标准谱图库对照，可以对梵净山冷杉叶的提取物所含的有效成分进行鉴定（见表1）。

3 讨论

本试验首次对梵净山冷杉叶的挥发性成分进行详细分析，结合气相色谱-质谱标准谱图库NIST 进行人工分析，由表1可知，共确定出63种成分，其中的优势成分为：（1S）-（+）-3-蒈烯（15.275%），石竹烯（13.551%），衣兰油烯（8.363%），7-甲基4-亚甲基-1-（1-甲基乙基）-1，2，3，4，4a，5，6，8a-八氢萘（7.792%），（-石竹烯（7.738%），橙花叔醇（4.143%），丁香烯环氧物（3.23%），（1R）-（+）-α-蒎烯（2.463%），依兰油醇（1.933%），（-毕橙茄醇（1.381%）。

3-蒈烯是精油中单萜烯的主要组分，具有强烈的松木样香气，可应用于多种食用香精中，亦可作为合成香料的原料［2］。石竹烯是一类双环倍半萜类化合物，有α-，β-，γ-三种异构体。石竹烯具有辛辣气味，是白胡椒粉特殊风味的主要成分［3］；具有平喘、治疗老年慢性支气管炎的作用［4］。α-石竹烯又称为律草烯，对小鼠肝和小肠中解毒酶谷胱甘肽S转移酶呈强诱导活性，有抗癌效果。左旋乙酸冰片酯具有森林香气，广泛用于化妆品和芳香清洁剂，少量用于食品香料。衣兰油烯、依兰油醇均为依兰油的成分，均为香料成分，但该其活性功能未见相关报道。α-蒎烯在空气中能自动氧化聚合变稠，故常用抗氧化剂，在硫酸作用下水合开环，生成松油醇。α-蒎烯可用于矫正一些工业产品的香味，并可做涂料溶剂、杀虫剂和增塑剂等。β-蒎烯的主要工业用途为热裂解成月桂烯，作为合成开链萜的原料；与甲醛加成生成诺卜醇，其乙酸酯用作香料。以β-蒎烯为原料，已生产出多种香料和维生素A、维生素E等［5］。α-毕橙茄醇是倍半萜的一种，具有平滑肌松弛作用，抗腹泻作用，钙拮抗作用，以及对植物种子生长的调节作用和杀螨虫的作用［6］。

本文首次对梵净山冷杉叶水浴加热提取物成分进行鉴定，探索其开发利用价值与前景，为梵净山冷杉叶进一步开发利用提供理论依据。

参考文献：

[1]黄威谦. 梵净山冷杉林的发现及其科学意义[J]. 贵州科学， 2001， 19（1）： 1-9.

［2］ 李秋萍， 郗砚彬. 从紫茎泽兰地上部分分离得2种新的蒈烯型单萜类化合物[J]． 国际中医中药杂志，  2015， 37（1）： 82.

［3］ 刘红， 欧仕益， 郝朝运， 等. 4个杂交种质白胡椒粉香气成分的研究［J］. 农学学报， 2013， 3（1）： 57-63.

［4］ 张军， 李润美， 卫罡， 等. 隔山香挥发油化学成分的研究［J］. 中草药， 2009， 40（8）： 1221-1222.

［5］ 赵晓頔， 陈晓辉， 谭晓婧， 等. GC同时测定高良姜挥发油中α-蒎烯、β-蒎烯、桉油精和α-松油醇的含量［J］. 中国中药杂志， 2009， 34（21）： 2751-2753.

［6］ 胡亚云， 李莹， 任亚梅， 等. 地椒精油中主要成分及其作用分析［J］. 食品研究与开发， 2015， 36（14）： 109-114.

（责任编辑：于慧梅）

Analysis of Volatiles from Abies fanjingshanensis

SHI Lei1， CHEN Qing2， JIA Qiang*2， LI Haibo1， TIAN Yu1

（1.Fanjingshan National Nature Reserve Administration，Tongren 554400， China;2.Guangzhou City Polytechnic Food Department， Guangzhou 510504， China）

Abstract：

The chemical constituents of Ilex bioritsensis Hayata were analyzed by GC-MS to determine its active components. A total of 63 constituents were isolated and identified. The principal constituents and contents in the volatiles were Bicyclo ［4.1.0］ hept-3-ene， 3，7，7-trimethyl-， （1S）-（15.275%），Caryophyllene（13.551%），Naphthalene，1，2，4a，5，6，8a-hexahydro-4，7-dimethyl-1-（1-methylethyl）-（8.363%），Naphthalene，1，2，3，5，6，8a-hexahydro-4， 7-dimethyl-1-（1-methylethyl）-， （1S-cis）-（7.792%），alpha.-Caryophyllene（7.738%），Nerolidol（4.143%），Caryophyllene oxide（3.23%），1R-.alpha.-Pinene（2.463%），Muurolol（1.933%），and alpha.-Cadinol（1. 381%）.

Key words：

Abies fanjingshanensis; GC-MS; component

收稿日期：2022-08-06

基金項目：贵州科学院青年基金资助项目（黔科院J合字[2013]09号）;贵州省科技厅和贵州省林业局的林业青年科学基金资助项目（黔林科合[２０１６]０４号）

作者简介：石 磊（1982—），男，高级工程师，研究方向：林业资源研究，E-mail：28635144@qq.com.

通讯作者：贾 强，E-mail：42540816@qq.com.