梵凈山冷杉葉主要揮發(fā)性成分的研究

石磊 陳慶 賈強(qiáng) 李海波 田宇

摘 要：為探討梵凈山冷杉樹(shù)葉提取物中生物活性物質(zhì)的組成成分，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析測(cè)定冷杉提取物組成成分。最終分離確定出63個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)，其中優(yōu)勢(shì)成分為（1S）-（+）-3-蒈烯（15.275%），石竹烯（13.551%），衣蘭油烯（8.363%），7-甲基4-亞甲基-1-（1-甲基乙基）-1，2，3，4，4a，5，6，8a-八氫萘（7.792%），（-石竹烯（7.738%），橙花叔醇（4.143%），丁香烯環(huán)氧物（3.23%），（1R）-（+）-α-蒎烯（2.463%），依蘭油醇（1.933%），（-畢橙茄醇（1.381%）。

關(guān)鍵詞：冷杉；GC-MS；組成成分

中圖分類(lèi)號(hào)：S718.43

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

冷杉屬（Abies）是北溫帶陰暗針葉種的建群種類(lèi)，世界上共有50余種。20世紀(jì)80年代中期，中國(guó)在亞熱帶陸續(xù)發(fā)現(xiàn)冷杉屬植物3種，是植物界的奇跡，其中，貴州的梵凈山冷杉（Abies fanjingshanensis），不但為殘留的稀有種，并構(gòu)成一定小面積的冷杉林，是為重大發(fā)現(xiàn)之一，也是迄今為止最后發(fā)現(xiàn)的一種冷杉及其形成的冷杉垂直帶群落。梵凈山冷杉是我國(guó)貴州省特有植物，為冷杉屬中稀有種類(lèi)，目前，僅在梵凈山局部地區(qū)發(fā)現(xiàn)，分布于海拔2 100～2 300 m的白云寺、爛茶頂、鋸齒山一帶。梵凈山冷杉林的發(fā)現(xiàn)對(duì)植物區(qū)系學(xué)，植物群落學(xué)，植被地理學(xué)，古生物學(xué)，古氣候，冰川學(xué)等學(xué)科都有一定的科學(xué)意義。此外，由于其木材優(yōu)良，是一種很好的建造和工業(yè)用材，還是造紙的優(yōu)質(zhì)原材料，是適合于在貴州生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)造林樹(shù)種，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值［1］。

目前，梵凈山管理局已開(kāi)展對(duì)梵凈山冷杉的異地保護(hù)等研究工作，因此，對(duì)其針葉成分研究，發(fā)揮其更大的經(jīng)濟(jì)作用，有一定的研究意義。本課題對(duì)梵凈山冷杉針葉采用水浴回流提取其揮發(fā)油，并對(duì)其提取物進(jìn)行成分分析。試驗(yàn)采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography-mass spectrometry， GC-MS）對(duì)冷杉的化學(xué)成分進(jìn)行的測(cè)定分析。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

梵凈山冷杉葉：產(chǎn)于貴州省銅仁市江口縣梵凈山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。

樣品采集于梵凈山保護(hù)區(qū)海拔2 100 m的冷杉樹(shù)葉中，采集量為500 g，采集后用保鮮袋密封保存，并在保鮮袋中放有硅膠。石油醚等試劑為國(guó)產(chǎn)分析純。

GC-MS-QP2010型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：日本島津公司；色譜柱：RxiTM-5ms毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），Restek公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

將新鮮冷杉葉，粉碎后稱(chēng)取樣品400 g，采用常規(guī)水蒸氣蒸餾法，將樣品置圓底燒瓶中，放入水蒸氣蒸餾裝置中蒸餾24 h，餾出液用少量石油醚萃取3次，合并萃取液，在4 ℃冰箱冷凍后進(jìn)行分離，備用。

1.2.2 儀器條件

色譜條件： GC汽化室溫度250 ℃，美國(guó)J＆W.HP-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細(xì)管柱，以4 ℃/min的升溫速率由80 ℃程序升溫至290 ℃，恒溫30 min，載氣為99.999％高純氦。

質(zhì)譜條件：MSD 離子源為EI源，離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV；使用美國(guó)NIST02譜庫(kù)。

1.2.3 譜圖分析

對(duì)總離子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索及核對(duì)NIST標(biāo)準(zhǔn)譜圖，確定揮發(fā)性化學(xué)成分，采用峰面積歸一化法測(cè)定組分相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與分析

將梵凈山冷杉葉的提取物按照1.2.2 所示儀器條件進(jìn)行GC-MS 檢測(cè)，在60 min內(nèi)得到總離子流圖（見(jiàn)圖1）。每個(gè)峰對(duì)應(yīng)一個(gè)質(zhì)譜圖，經(jīng)數(shù)據(jù)工作站檢索并與標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)對(duì)照，可以對(duì)梵凈山冷杉葉的提取物所含的有效成分進(jìn)行鑒定（見(jiàn)表1）。

3 討論

本試驗(yàn)首次對(duì)梵凈山冷杉葉的揮發(fā)性成分進(jìn)行詳細(xì)分析，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)NIST 進(jìn)行人工分析，由表1可知，共確定出63種成分，其中的優(yōu)勢(shì)成分為：（1S）-（+）-3-蒈烯（15.275%），石竹烯（13.551%），衣蘭油烯（8.363%），7-甲基4-亞甲基-1-（1-甲基乙基）-1，2，3，4，4a，5，6，8a-八氫萘（7.792%），（-石竹烯（7.738%），橙花叔醇（4.143%），丁香烯環(huán)氧物（3.23%），（1R）-（+）-α-蒎烯（2.463%），依蘭油醇（1.933%），（-畢橙茄醇（1.381%）。

3-蒈烯是精油中單萜烯的主要組分，具有強(qiáng)烈的松木樣香氣，可應(yīng)用于多種食用香精中，亦可作為合成香料的原料［2］。石竹烯是一類(lèi)雙環(huán)倍半萜類(lèi)化合物，有α-，β-，γ-三種異構(gòu)體。石竹烯具有辛辣氣味，是白胡椒粉特殊風(fēng)味的主要成分［3］；具有平喘、治療老年慢性支氣管炎的作用［4］。α-石竹烯又稱(chēng)為律草烯，對(duì)小鼠肝和小腸中解毒酶谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶呈強(qiáng)誘導(dǎo)活性，有抗癌效果。左旋乙酸冰片酯具有森林香氣，廣泛用于化妝品和芳香清潔劑，少量用于食品香料。衣蘭油烯、依蘭油醇均為依蘭油的成分，均為香料成分，但該其活性功能未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。α-蒎烯在空氣中能自動(dòng)氧化聚合變稠，故常用抗氧化劑，在硫酸作用下水合開(kāi)環(huán)，生成松油醇。α-蒎烯可用于矯正一些工業(yè)產(chǎn)品的香味，并可做涂料溶劑、殺蟲(chóng)劑和增塑劑等。β-蒎烯的主要工業(yè)用途為熱裂解成月桂烯，作為合成開(kāi)鏈萜的原料；與甲醛加成生成諾卜醇，其乙酸酯用作香料。以β-蒎烯為原料，已生產(chǎn)出多種香料和維生素A、維生素E等［5］。α-畢橙茄醇是倍半萜的一種，具有平滑肌松弛作用，抗腹瀉作用，鈣拮抗作用，以及對(duì)植物種子生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)作用和殺螨蟲(chóng)的作用［6］。

本文首次對(duì)梵凈山冷杉葉水浴加熱提取物成分進(jìn)行鑒定，探索其開(kāi)發(fā)利用價(jià)值與前景，為梵凈山冷杉葉進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃威謙. 梵凈山冷杉林的發(fā)現(xiàn)及其科學(xué)意義[J]. 貴州科學(xué)， 2001， 19（1）： 1-9.

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［4］ 張軍， 李潤(rùn)美， 衛(wèi)罡， 等. 隔山香揮發(fā)油化學(xué)成分的研究［J］. 中草藥， 2009， 40（8）： 1221-1222.

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［6］ 胡亞云， 李瑩， 任亞梅， 等. 地椒精油中主要成分及其作用分析［J］. 食品研究與開(kāi)發(fā)， 2015， 36（14）： 109-114.

（責(zé)任編輯：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(xiàng)目：貴州科學(xué)院青年基金資助項(xiàng)目（黔科院J合字[2013]09號(hào)）;貴州省科技廳和貴州省林業(yè)局的林業(yè)青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目（黔林科合[２０１６]０４號(hào)）

作者簡(jiǎn)介：石 磊（1982—），男，高級(jí)工程師，研究方向：林業(yè)資源研究，E-mail：28635144@qq.com.

通訊作者：賈 強(qiáng)，E-mail：42540816@qq.com.