樊丹青，劉榮，楊麗，李雪蓮，趙梓辰，劉友平

·品種品質(zhì)·

不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油含量及組成成分比較研究

樊丹青，劉榮，楊麗，李雪蓮，趙梓辰，劉友平

目的：比較研究不同產(chǎn)地花椒的揮發(fā)油含量和組成。方法：以水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，揮發(fā)油測(cè)定器測(cè)定含量，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）檢測(cè)，運(yùn)用自動(dòng)質(zhì)譜退卷積定性系統(tǒng)（AMDIS）結(jié)合Kováts保留指數(shù)對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析。結(jié)果：6批花椒的揮發(fā)油含量在1.52～3.410mL．100g-1。6批揮發(fā)油樣品共鑒定出68個(gè)化合物，其中5批樣品含量最高的化合物為芳樟醇，其含量在24.28～42.10%；1批樣品含量最高的化合物為乙酸芳樟酯，其含量為32.52%。結(jié)論：不同產(chǎn)地的花椒在揮發(fā)油含量及組成上均存在一定差異。

]花椒；揮發(fā)油；含量；GC/MS；比較

花椒系蕓香科植物花椒Zanthoxylum bungeanum Maxim．或青椒Zanthoxylum schinifolium Sieb. et Zucc.的干燥成熟果皮，具溫中止痛，殺蟲(chóng)止癢的功效[1]?；ń返乃幱脷v史已有2000多年，除了作藥用之外，古代還用于防腐、辟邪等?；ń肪哂兴幨硟捎玫奶匦裕瑥V泛分布于我國(guó)四川、甘肅、陜西等地?；ń返闹饕瘜W(xué)成分有揮發(fā)油類、酰胺類、黃酮類、生物堿類、香豆素類、木脂素等，此外，還包括氨基酸、不飽和脂肪酸、萜類、礦物質(zhì)等成分[2～3]?，F(xiàn)代藥理研究表明，花椒具有鎮(zhèn)痛、抗炎、抗微生物、抗腫瘤、抗氧化等生物活性[4～10]。

花椒的產(chǎn)地不同則生長(zhǎng)環(huán)境不同，其與生長(zhǎng)環(huán)境相適應(yīng)的過(guò)程中所產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物在含量及組成結(jié)構(gòu)上亦會(huì)存在一定差異?；ń窊]發(fā)油是花椒中含量最高的次生代謝產(chǎn)物之一，是《中國(guó)藥典》2010年版一部中花椒質(zhì)量的定量指標(biāo)。在揮發(fā)油成分定性方法學(xué)研究中，氣-質(zhì)化學(xué)工作站匹配的AMDIS (自動(dòng)質(zhì)譜退卷積定性系統(tǒng))可對(duì)重疊峰中混合質(zhì)譜圖進(jìn)行拆分，獲得“純凈”的譜圖信息，進(jìn)而準(zhǔn)確的對(duì)各物質(zhì)定性。由于許多萜烯類化合物有著基本相同的質(zhì)譜，因此，對(duì)揮發(fā)油成分的鑒定僅僅依靠MS是不夠的。某一物質(zhì)的保留行為是用該物質(zhì)的保留值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保留值之比來(lái)表示。測(cè)定相對(duì)保留值時(shí)，待測(cè)樣品組分與參考物質(zhì)都在同等的條件下層析。Kováts提出的保留指數(shù)是以一系列緊密相連的正構(gòu)烷烴的測(cè)定結(jié)果作尺度來(lái)表述物質(zhì)的保留行為。每個(gè)正烷烴對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的保留指數(shù)為100n（n是正構(gòu)烷烴的C原子數(shù)）[11]。參考保留指數(shù)對(duì)揮發(fā)油成分進(jìn)行鑒定能得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。為了解不同產(chǎn)地花椒的揮發(fā)油含量和組成上的差異，本文對(duì)6個(gè)產(chǎn)地的花椒揮發(fā)油含量及其組成成分進(jìn)行對(duì)比研究。以水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，揮發(fā)油測(cè)定器測(cè)定含量，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）檢測(cè)，運(yùn)用AMDIS結(jié)合Kováts保留指數(shù)對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析，并確定各化學(xué)成分的相對(duì)含量[11～12]。以期為花椒資源的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料

6批花椒分別于其產(chǎn)地購(gòu)買。藥材經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院嚴(yán)鑄云教授鑒定，6批花椒均為蕓香科植物花椒Z. bungeanum Maxim．的干燥成熟果皮。樣品見(jiàn)表1。

表1 花椒樣品編號(hào)、產(chǎn)地及采購(gòu)時(shí)間

2 方法

2.1 揮發(fā)油的提取

取6批花椒粉末（過(guò)2號(hào)篩）各20g，分別置于500mL圓底燒瓶中，各加蒸餾水200mL，浸泡2h，照《中華人民共和國(guó)藥典》2010版一部（附錄XD）揮發(fā)油測(cè)定甲法蒸餾得到揮發(fā)油，待其冷卻后讀取讀數(shù)并計(jì)算含量，收集之后以色譜純正己烷稀釋10倍并脫水后低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

2.2 儀器與試劑

儀器：Agilent 7890A GC型氣相色譜儀，Agilent 5975 MSD型質(zhì)譜儀。試劑: C8-C20混合標(biāo)準(zhǔn)品為美國(guó)SIGMA公司提供（批號(hào)：0001443129），色譜純正己烷為成都市科龍化工試劑廠提供（批號(hào)：20120330）。

2.3 測(cè)定條件

色譜柱HP-5MS 5%Phenyl Methyl Siloxane ( 0. 25 mm × 30 m × 0. 25μm)。程序升溫50℃，以2℃．min-1的速率升至120℃，再以5℃．min-1的速率升至240℃，保持6 min。載氣: He，流速1. 0 mL．min-1。分流比30∶1，氣化溫度180℃。溶劑延遲: 4.00 min。電離方式EI源，電子能量70 eV，離子源溫度270℃，質(zhì)量范圍(m/z) : 50～600amu，掃描速度0.5s．dec-1。

2.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析在ACPI Uniprocessor PC計(jì)算機(jī)［AMD Sempron( tm) 145 Processor 處理器］上進(jìn)行，所分辨的質(zhì)譜在 NIST08 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)中檢索。結(jié)果見(jiàn)表2。C8-C20混合標(biāo)準(zhǔn)品總離子流程圖見(jiàn)圖1，花椒樣品總離子流程圖見(jiàn)圖2。

圖1 C8-C20混合標(biāo)準(zhǔn)品

圖2 花椒揮發(fā)油總離子流圖

3 結(jié)果

3.1 揮發(fā)油含量

采用揮發(fā)油測(cè)定器所提取的6批花椒揮發(fā)油，為有濃烈香味的淡黃色半透明油狀液體。6批花椒的揮發(fā)油含量見(jiàn)表2。

表2 6批花椒揮發(fā)油含量（n=3）

3.2 揮發(fā)油化學(xué)成分的鑒定

本文應(yīng)用Agilent 7890A GC數(shù)據(jù)分析與 AMDIS軟件對(duì)譜圖進(jìn)行分析，并結(jié)合Kováts保留指數(shù)，通過(guò)比對(duì)各成分化合物與C8-C20混合標(biāo)準(zhǔn)品的相對(duì)保留時(shí)間依次對(duì)6批樣品進(jìn)行分析。解析后的所有色譜峰采用總體積積分和歸一化法得到各組分的鑒定結(jié)果(表3)，6批次的花椒揮發(fā)油樣品共鑒定68個(gè)化合物，為總化合物的96%以上。

表3 6批花椒揮發(fā)油化學(xué)成分及相對(duì)含量

39 32.025 乙酸香葉酯 Geranyl acetate C12H20 O2 2.98 1.62 2.59 1.62 1.91 1.82 40 33.460 石竹烯 Caryophyllen e C15H240.21 0.71 0.94 0.51 0.34 0.36 41 35.468 α- 石竹烯 alpha.-Caryop hyllene C15H240.23 0.59 0.76 0.44 0.29 0.37 42 36.825 (1α,4aβ,8a α ) 1,2,3,4,4a,5,6 ,8a-八氫-7-甲基-4-亞甲基-1-異丙基-萘Naphthalene, 1,2,3,4,4a,5,6 ,8a-octahydro -7-methyl-4-methylene-1-(1-methylethy l)-, (1.alpha.,4a.a lpha.,8a.alph a.)-C15H24- - 0.22 0.21- 0.07 43 36.950 大根香葉烯D Germacrene D C15H240.23 0.84 1.29 0.52 0.66 0.61 44 37.662 甘香烯 Elixene C15H240.07 0.18 0.33 0.30 0.21 0.17 45 37.932 α-衣蘭油烯 α -Muurolene C15H240.11 0.07 0.60 0.40 0.27 0.24 46 38.458 ?-杜松烯 ?-Cadinene C15H240.24 0.32 1.36 1.15 0.42 0.47 47 38.901 δ-杜松烯 δ-Cadinene C15H240.43 0.63 2.15 2.23 1.11 0.85 48 39.583 α-去氫菖蒲烯alpha.-Calaco rene C15H20- - 0.17 0.51 - -49 39.933 欖香醇 Elemol C15H260.09 0.07 - 0.37 0.13 0.15 O 50 40.031 大根香葉烯B Germacrene B C15H240.34 0.57 0.54 0.15 0.41 0.52 51 40.531 反-橙花叔醇 trans-Nerolid ol C15H26 O 0.05 0.17 0.88 1.77 0.35 0.32 52 40.835 斯巴醇 Spathulenol C15H24O 0.06 0.12 0.89 2.18 0.68 0.27 53 40.946 環(huán)氧石竹烯 Caryophyllen e oxide C15H24 O - 0.18 0.50 0.63 0.22 0.27 54 41.621 十六烷 Hexadecane C16H34- - 0.15 0.26 - -55 41.820 環(huán)氧化蛇麻烯Ⅱ1,5,5,8-Tetra methyl-12-ox abicyclo[9.1.0 ]dodeca-3,7-d iene C15H24 O - 0.13 0.560.49 0.20 0.18 56 41.911 (-)-斯巴醇 (-)-Spathulen ol C15H24 O - - 0.21 0.20 0.09 -57 42.461 庫(kù)貝醇 Cubenol C15H26O - - 0.22 0.70 0.12 0.08 58 42.579 g-桉葉油醇 g-Eudesmol C15H26O - - 0.19 0.39 - 0.08 59 42.856 τ-杜松醇 tau.-Cadinol C15H26O 0.13 0.37 1.03 2.69 0.83 0.44 60 43.083 β-桉葉油醇 β-Eudesmol C15H26O 0.07 0.17 0.56 1.81 0.43 0.23 61 43.254 α-杜松醇 α-Cadinol C15H26O 0.09 0.41 0.79 1.95 0.77 0.45 62 44.139 α-甜沒(méi)藥醇 α-Bisabolol C15H26O 0.18 0.27 1.87 - 0.59 1.08 63 44.2174,8a-二甲基-6-異丙烯基-1,2,3,5,6,7,8, 8a-八氫萘-2-醇6-Isopropenyl -4,8a-dimethy l-1,2,3,5,6,7,8 ,8a-octahydro -naphthalen-2-ol C15H24 O - 0.10 - 1.20 - -64 45.128 金合歡醇 Farnesol C15H26O - 0.10 0.27 - 0.17 0.16 65 47.886 金合歡醇乙酸酯Farnesol, acetate C17H28 O2 - 0.28 1.38 0.63 0.19 0.10 66 50.178 西柏烯 Cembrene C20H32- - 0.13 1.21 - -67 50.313 順-9 - 十六碳烯酸cis-9-Hexadec enoic acid C16H30 O2 - - - 0.32 - -68 50.782 棕櫚酸 Palmitic acid C16H32O2 - - 1.71 1.25 - -

6批花椒揮發(fā)油中，其中5批花椒揮發(fā)油中含量最高的化合物均為芳樟醇，其含量在24.28～42.10%之間；其含量次之的化合物均為乙酸芳樟酯，其含量在7.95～26.50%之間。僅B6揮發(fā)油中含量最高的化合物為乙酸芳樟酯，其含量為32.52%；含量次之的化合物為芳樟醇，其含量為29.90%。

4 討論

在本實(shí)驗(yàn)樣品總離子流譜圖（TIC）中，某些峰對(duì)應(yīng)的匹配物具有幾乎相同的質(zhì)譜，僅僅依據(jù)MS無(wú)法準(zhǔn)確鑒定。如保留時(shí)間為24.313min的峰，質(zhì)譜檢索報(bào)告給出的匹配度最高的兩個(gè)匹配物為甲酸芳樟酯和鄰氨基苯甲酸芳樟酯，其匹配度均達(dá)90以上。通過(guò)AMDIS“提純”之后再于NIST譜庫(kù)檢索后發(fā)現(xiàn)其匹配度最高的是鄰氨基苯甲酸芳樟酯，其次是乙酸芳樟酯；鄰氨基苯甲酸芳樟酯的保留指數(shù)為2157，乙酸芳樟酯的保留指數(shù)為1272。根據(jù)C8-C20混合標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間來(lái)計(jì)算，保留時(shí)間為24.313min的化合物的保留指數(shù)應(yīng)該是1267，與乙酸芳樟酯的保留指數(shù)十分接近，據(jù)此推斷，此化合物為乙酸芳樟酯。說(shuō)明在分析鑒定中藥揮發(fā)油的組成成分的過(guò)程中，運(yùn)用AMDIS的提純質(zhì)譜圖的功能并通過(guò)比對(duì)各個(gè)化合物的保留指數(shù)，能較為準(zhǔn)確的對(duì)各物質(zhì)進(jìn)行鑒定。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，6批花椒揮發(fā)油在含量（1.773～3.410mL．100g-1）和組成成分上均顯示出較大的差異?；诖?，在下一步研究中將加大樣本量，對(duì)全國(guó)多個(gè)產(chǎn)地的花椒進(jìn)行揮發(fā)油含量及組成成分的對(duì)比研究，為進(jìn)一步完善花椒藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并更好的開(kāi)發(fā)利用花椒資源提供參考。

[1] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典（一部）[S].北京中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010:148.

[2] 李惠勇.花椒和青椒的生藥學(xué)、化學(xué)成分和藥效學(xué)比較研究[D]．成都:成都中醫(yī)藥大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.

[3] 袁娟麗,王四旺.花椒的化學(xué)成分及其藥效學(xué)研究[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2010,10(3):552.

[4] 宋麗,劉友平.花椒與青椒的鎮(zhèn)痛效應(yīng)和藥動(dòng)學(xué)比較研究[J].中藥藥理與臨床,2009,25(6):64.

[5] Hu J,Shi X,Mao X,et al. Antinociceptive activity of Rhoifoline A from the ethanol extract of Zanthoxylum nitidum in mice[J]. Journal of Ethnopharmacology,2013.

[6] 袁太寧,肖長(zhǎng)義,汪鋆植.花椒抗宮頸癌Caski細(xì)胞作用及其機(jī)制的初步研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2009,20(5):1119.

[7] Chen Jih-Jung, Wang Tzu-Ying, Hwang Tsong-Long. Neolignans, a coumarinolignan, lignan derivatives,and a chromene: anti-infammatory constituents from Zanthoxylum avicennae[J]. Journal of natural products,2008,71(2):212.

[8] Prakash Bhanu, Singh Priyanka, Mishra Prashant Kumar, Dubey N K. Safety assessment of Zanthoxylum alatum Roxb. essential oil, its antifungal, antiaflatoxin, antioxidant activity and efficacy as antimicrobial in preservation of Piper nigrum L.Fruits[J]. International journal of food microbiology,2012,153(1-2):183.

[9] 馬建旸,方定志.花椒揮發(fā)油對(duì)實(shí)驗(yàn)性動(dòng)脈粥樣硬化的影響[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2005,36(5):696.

[10] Ahmed S,Shakeel F. Voltammetric determination of antioxidant character in Berberis lycium Royel, Zanthoxylum armatum and Morus nigra Linn plants[J]. Pakistan journal of pharmaceutical sciences,2012,25(3):501．

[11] 王堅(jiān),陳鴻平,劉友平,等.Kováts保留指數(shù)在中藥揮發(fā)油成分定性中的作用-青皮[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2013,19(14):92.

[12] 楊瀟,苪光偉,鐘智超,等.9種花椒超臨界CO2萃取中化學(xué)成分的GC/MS/AMDI分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2011,37(3):158.

（責(zé)任編輯:胡慧玲）

Analysis on volatile oil of Zanthoxylum bungeanum Maxim. from different origin

/FAN Dan-qing, LIU Rong ,YANG Li ,LIXue-lian , ZHAO Zi-chen , LIU You-ping//(Pharmacy College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; The Ministry of Education Key Laboratory of Standardization of Chinese Herbal Medicine; State Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources Co-founded by Sichuan Province and MOST, Chengdu 611137, China)

Objective: Study on volatile oil composition and content of Zanthoxylum bungeanum Maxim. from different origin. Method: The volatile oil was extracted by steam-stilling method.The chemical constituents of the volatile oil were detected by GC-MS and analyzed by AMDIS combined with Kováts retention index. Result: The volatile oil content of 6 batches of Zanthoxylum bungeanum Maxim. was between 1.524 mL．100g-1and 3.410 mL．100g-1. 68 compounds in the volatile oils of six batches were identifed. The highest level compound of fve batches of Zanthoxylum bungeanum Maxim. was linalool of 24.28 %～ 42.10%. The highest level compound of another batch of Zanthoxylum bungeanum Maxim. was linalyl acetate of 32.52%. Conclusion: The content and composition of volatile oil of Zanthoxylum bungeanum Maxim. of different origin is different.

Zanthoxylum bungeanum Maxim.; volatile oil; content; GC-MS; comparative

R 284

A

1674-926X(2014)02-004-04

《中國(guó)藥典》2015版增修訂項(xiàng)目

成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中藥資源系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)利用省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，四川 成都 611137

樊丹青，在讀碩士，從事中藥化學(xué)成分與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化研究

Tel:13540638680 Email:fandanqinggod@126.com

劉友平，研究員，博士生導(dǎo)師，從事中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化及藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究

Tel:028-61800158 Email:lyp@cdutcm.edu.cn

2013-10-12