楊 孔，蘇科巧，寧迪梅，李 婷，蘇 敏**

1.大理農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程學(xué)院，大理 671003；2.彌渡縣人民醫(yī)院，云南 大理 675600；3.滇西應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 健康科技學(xué)院，云南 大理 671009

香脂冷杉(AbiesbalsameaL.Mill.)隸屬于松科冷杉屬植物，是美國北部和加拿大的重要樹種，主要用于木材、景觀、生態(tài)樹種[1]。研究表明，冷杉屬植物含有大量的植物精油，具有獨(dú)特的香氣，可用于殺菌和凈化空氣；冷杉屬植物精油在日用醫(yī)藥、化妝品和食品行業(yè)中應(yīng)用廣泛[2]。香脂冷杉精油主要成分β-蒎烯可作為一種天然的殺螨劑，精油在低溫(≤4 ℃)時(shí)致死率可達(dá)100%，溫度 20 ℃ 時(shí)殺螨效果降為50%，低溫增強(qiáng)了精油的功效[3]。此外，香脂冷杉精油還具有抗氧化、清除自由基的能力和抑制酶的活性[4]。目前，對香脂冷杉葉精油的化學(xué)成分的研究報(bào)道較少。本研究通過氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行成分分析，結(jié)合保留時(shí)間、CAS號、匹配度和保留指數(shù)進(jìn)行確認(rèn)化學(xué)成分的種類及含量，以期為香脂冷杉的開發(fā)與應(yīng)用提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

香脂冷杉精油(Doterra，葉蒸餾)，于2022年1月在多特瑞中國官方網(wǎng)站購買(樣品存放于大理農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程學(xué)院)。精油用分析純的環(huán)己烷(阿拉丁公司)溶劑配制為 1 mg/mL 溶液，并使用聚醚砜針式過濾器(0.25 μm)過濾，裝到色譜分析瓶中備用。7890A GC/5975C MS 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(配有電子電離源EI)(美國Ailent Technologies公司)。

1.2 GC-MS分析方法

色譜柱HP-5 MS柱，載氣為氮?dú)猓魉?1.5 mL/min。進(jìn)樣口溫度為 240 ℃，1.0 μL 的樣品自動進(jìn)樣，后不分流。程序升溫：起始溫度 50 ℃，保持 2 min，以 5 ℃/min 的速度升溫至 220 ℃，保持 10 min，后運(yùn)行至 250 ℃，保持 1 min，通過計(jì)算保留指數(shù)(Retention index，RI)進(jìn)行確認(rèn)[5]。保留指數(shù)(RI)由正構(gòu)烷烴C9-C30的GC-MS數(shù)據(jù)，經(jīng)公式計(jì)算得到[6]。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

采用GC-MS對香脂冷杉精油化學(xué)成分進(jìn)行分析與鑒定，通過指認(rèn)匹配度大于80的化合物，結(jié)合保留時(shí)間和保留指數(shù)(RI)，分析化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、結(jié)構(gòu)類型、化學(xué)名稱、分子式、CAS號等，共計(jì)鑒定了35個(gè)化合物，鑒別率達(dá)到99.68%。香脂冷杉精油化學(xué)成分結(jié)構(gòu)類型主要有芳香族類、單萜類、倍半萜類化合物，其中包括烷烴(2個(gè))、烯烴(18個(gè))、醛(3個(gè))、酮(5個(gè))、醇(2個(gè))、酚(1個(gè))、醚(1個(gè))、酸(1個(gè))、脂(2個(gè))，詳見表1。香脂冷杉精油主要化學(xué)成分有(1R)-α-蒎烯、β-蒎烯、γ-萜品烯，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為27.3%、29.2%、33.8%，占整個(gè)精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的90.3%；質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0%的化合物包括萜品油烯、長葉烯，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.14%、1.61%；質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.0%的化合物占精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的6.63%。通過文獻(xiàn)[7-8]對比發(fā)現(xiàn)，香脂冷杉葉精油中含有一些獨(dú)特成分，如2，5-二硝基苯甲酸、α-雪松烯、雪松-3(12)，4-二烯、β-雪松烯、Z，Z，Z-1，5，9，9-四甲基-1，4，7-環(huán)十一碳三烯、3，5-二叔丁基苯酚。采用色譜柱HP-5 MS進(jìn)行分離，結(jié)果顯示α-蒎烯的R/S構(gòu)型實(shí)現(xiàn)分離，詳見表1。Ross等[7]采用DB-5色譜柱進(jìn)行分析，指認(rèn)了香脂冷杉樹皮精油化學(xué)成分25個(gè)，其中主要成分為α-蒎烯(25.8%)、β-蒎烯(27.3%)、α-水芹烯(23.1%)和 檸檬烯(9.2%)。對比發(fā)現(xiàn)，樹皮精油和葉精油主要成分不同，共有成分有α-蒎烯、β-蒎烯、α-水芹烯、p-傘花烴、γ-萜品烯、萜品油烯、4-萜烯醇、α-松油醇、乙酸冰片酯、長葉烯、石竹烯、β-紅沒藥烯等，共計(jì)12個(gè)化合物。樹皮精油特有的化合物包括檀烯、三環(huán)烯、α-側(cè)柏烯、α-莰烯、莰烯、檜烯、月桂烯、3-蒈烯、檸檬烯、冰片、α-萜品烯、松油烯-4-乙酸酯、β-水芹烯，共計(jì)13個(gè)化合物。葉精油特有化學(xué)成分包括對二甲苯、樟腦、松莰酮、異松莰酮、桃金娘烯醛、4，6，6-三甲基二環(huán)[3.1.1]庚-3-烯-2-酮、2-異丙基-5-甲基茴香醚、4-異丙基苯甲醛、胡椒酮、茴香醛、(+)-α-長葉蒎烯、(+)-環(huán)苜蓿烯、(+)-苜蓿烯、Z，Z，Z-1，5，9，9-四甲基-1，4，7-環(huán)十一碳三烯、3，5-二叔丁基苯酚、杜松烯、鄰苯二甲酸二丁酯、α-雪松烯、雪松-3(12)，4-二烯、β-雪松烯，共計(jì)20個(gè)化合物。此外，不同型號色譜柱分析的樣品共同成分之間保留時(shí)間存在一定差異，可通過CAS號、分子式、相對分子質(zhì)量、匹配度等鑒定化學(xué)成分。

表1 香脂冷杉精油GC-MS成分分析

3 總結(jié)與討論

采用GC-MS對香脂冷杉精油化學(xué)成分進(jìn)行分離與鑒定，通過保留時(shí)間、CAS號、匹配度、保留指數(shù)共計(jì)鑒定35個(gè)化合物，涉及芳香族類(0.58%)、單萜類(96.07%)、倍半萜類(3.03%)化合物，其中包括烷烴(0.23%)、烯烴(96.13%)、醛(0.43%)、酮(0.33%)、醇(1.22%)、酚(0.08%)、醚(0.59%)、酸(0.07%)、脂(0.60%)，所占含量詳見圖1。通過此GC-MS的儀器方法，HP-5色譜柱分析樣品鑒別率高，未被鑒定部分僅占總精油成分的0.32%，該方法可以推廣到更多的植物精油成分分析，結(jié)合保留指數(shù)的鑒定，可保證鑒定的準(zhǔn)確性，提高成分分析的可信度。

從香脂冷杉精油化學(xué)成分分析中發(fā)現(xiàn)4，6，6-三甲基二環(huán)[3.1.1]庚-3-烯-2-酮、2-異丙基-5-甲基茴香醚、4-異丙基苯甲醛、Z，Z，Z-1，5，9，9-四甲基-1，4，7-環(huán)十一碳三烯、3，5-二叔丁基苯酚等大部分植物揮發(fā)油中含量較少的特殊化學(xué)成分。分析其原因，可能是：香脂冷杉葉精油中化學(xué)成分豐富，具有較好的穩(wěn)定性，在提取的過程中很多化學(xué)成分被保留下來，通過GC-MS分離與鑒定得到了這些特殊的成分。此外，通過正構(gòu)烷烴(C9-C30)的測定結(jié)果，計(jì)算保留指數(shù)，進(jìn)一步與國內(nèi)外研究揮發(fā)油成分的保留指數(shù)進(jìn)行比較。通常認(rèn)為，保留指數(shù)數(shù)值差異范圍可以是計(jì)算值±30，故實(shí)際計(jì)算的結(jié)果與參考文獻(xiàn)的結(jié)果存在一定范圍的差異。香脂冷杉中少量的特殊成分的保留指數(shù)沒有找到相應(yīng)參考文獻(xiàn)做支撐，但按照保留指數(shù)的計(jì)算公式把實(shí)際的結(jié)果算出，供更多研究者參考。國內(nèi)外研究香脂冷杉葉精油化學(xué)成分相對較少，通過系統(tǒng)的分析，本文首次在國內(nèi)報(bào)道香脂冷杉葉精油的詳細(xì)化學(xué)成分，以期為香脂冷杉的開發(fā)與應(yīng)用提供一定的參考。