郭婷婷,從仁懷,寇秀穎,肖俊勇,萬楚筠
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所,武漢 430062;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所-無限極功能油脂聯(lián)合實驗室,武漢 430062;3.油料油脂加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室,武漢 430062)
茴香(FoeniculumvulgareMill.),傘形科茴香屬多年生草本植物,味辛,性溫,《東醫(yī)寶鑒》記載,茴香作為“七仙丹”之一,用于治療須發(fā)早白等癥狀,有滋陰養(yǎng)腎、益氣健脾之功效。茴香全株均含有揮發(fā)油,其中果實中最為豐富[1]?,F(xiàn)代研究表明,茴香揮發(fā)油具有抗氧化[2]、護(hù)肝[3]、抑菌殺蟲[4]、調(diào)節(jié)腸胃機(jī)能[5]和增強(qiáng)免疫[6]等功效。反式茴香腦作為茴香揮發(fā)油的主要成分,相對含量為65%~80%[7],化學(xué)名為反式對烯丙基茴香醚,外觀呈白色晶體,有甜味,在香料、醫(yī)藥、食品領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。目前關(guān)于反式茴香腦絕對含量的測定,研究對象多為木蘭科的八角大料[8,9],而對于小茴香的研究甚少。本文利用GC/MS分析比較湖北、新疆、內(nèi)蒙古、四川、江西和廣西不同產(chǎn)地的小茴香揮發(fā)油成分組成,并采用GC外標(biāo)法測定其中反式茴香腦的絕對含量。操作簡便、快速,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,以期為茴香揮發(fā)油的進(jìn)一步開發(fā)利用研究提供實驗依據(jù)。
1.1.1 原料與試劑
小茴香:分別產(chǎn)自湖北、新疆、內(nèi)蒙古、四川、江西和廣西,均為2015年采收。反式茴香腦標(biāo)品:購于Sigma公司;正己烷:色譜純。
1.1.2 實驗儀器
7890A-5975C GC/MS聯(lián)用儀、7890A氣相色譜儀(FID檢測器,自動進(jìn)樣) 美國安捷倫公司;玻璃揮發(fā)油提取器 湖北詹氏科工懋有限公司。
1.2.1 小茴香揮發(fā)油的提取
采用水蒸氣蒸餾法。茴香粉碎過篩,收集30~60目樣品。按1∶7料液比加入蒸餾水,蒸餾4 h。揮發(fā)油溶液用棕色瓶封裝,于4 ℃下保存。
1.2.2 小茴香揮發(fā)油成分分析
前處理:精確量取0.25 mL小茴香揮發(fā)油(除水后的)加色譜純正己烷定容到5 mL,過過濾頭后推入色譜用透明樣品瓶內(nèi)備用。
GC條件:色譜柱:Agilent HP-5MS毛細(xì)管柱(0.25 mm×30 mm×0.25 μm);升溫程序:起始溫度50 ℃,保持10 min,以2 ℃/min升到150 ℃,再以5 ℃/min升到200 ℃,保持5 min;進(jìn)樣口溫度為250 ℃;載氣為氦氣(99.999%),流速為1 mL/min,分流比為30∶1;進(jìn)樣量為1 μL。
MS條件:電子轟擊離子源(EI),電子束能量70 eV;傳輸線溫度280 ℃;離子源溫度230 ℃,四級桿溫度150 ℃;質(zhì)量掃描范圍35~500 m/z,容積延遲3.0 min。
1.2.3 反式茴香腦含量測定
1.2.3.1 色譜條件
色譜柱:Agilent DB-5毛細(xì)管柱(0.25 mm×30 mm×0.25 μm);升溫程序:起始溫度60 ℃,保持2 min,以10 ℃/min升到250 ℃,保持15 min;進(jìn)樣口溫度為220 ℃;檢測器溫度為250 ℃;載氣為氮?dú)?,流速? mL/min,分流比為50∶1;進(jìn)樣量為1 μL。
1.2.3.2 方法學(xué)考察實驗
線性關(guān)系實驗:準(zhǔn)確量取反式茴香腦標(biāo)品1 mL于5 mL容量瓶中,用正己烷定容搖勻,得反式茴香腦標(biāo)準(zhǔn)儲備液。分別準(zhǔn)確吸取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,以正己烷稀釋成濃度分別為12.5,25.0,50.0,100.0,200.0 μL/mL的對照溶液。按1.2.3.1方法測定,以溶液濃度(x)為橫坐標(biāo),峰面積(y)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并進(jìn)行回歸分析。
精密度實驗:準(zhǔn)確吸取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液10 μL,重復(fù)進(jìn)樣5次,計算峰面積的RSD值。
重復(fù)性實驗:取小茴香,按1.2.1的方法制備5份樣品精油溶液,按1.2.3.1的方法進(jìn)樣,計算峰面積的RSD值。
穩(wěn)定性實驗:精密量取同一份標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別在0,2,4,6,8 h進(jìn)樣,計算峰面積的RSD值。
回收率實驗:稱取已知含量的小茴香樣品40 g左右,共5份,分別加入標(biāo)品30 μL。按1.2.1的方法制備樣品,再按1.2.3.1的方法進(jìn)樣,計算回收率和RSD值。
1.2.3.3 不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油中反式茴香腦含量測定
按1.2.1的方法制備不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油,再按1.2.3.1的方法進(jìn)樣,記錄相應(yīng)峰面積,計算其反式茴香腦含量。
表1 不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油含量比較
由表1可知,6種不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油含量在1.29~2.24 mL/100 g之間,其中揮發(fā)油含量較高的是產(chǎn)自內(nèi)蒙古、新疆的茴香,而產(chǎn)自江西、廣西的茴香揮發(fā)油含量較低。我國不同產(chǎn)地茴香種子揮發(fā)油含量相差較大可能有兩個方面原因:一是各地栽培茴香所用種子以地方品種為主,農(nóng)民自種自留,適應(yīng)不同地方的茴香種子在遺傳性狀上發(fā)生了分化,缺乏系統(tǒng)的選育;二是由于各地氣候條件不同,在茴香生長發(fā)育過程中,尤其是在種子成熟期對營養(yǎng)物質(zhì)的積累和精油的形成產(chǎn)生了不同的影響,從而造成了區(qū)域差異。
表2 不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油的化學(xué)成分及相對含量
續(xù) 表
對制備所得小茴香揮發(fā)油進(jìn)行GC/MS定性分析,以色譜峰最高點確定峰位置,應(yīng)用NIST08譜庫進(jìn)行物質(zhì)檢索定性。通過各峰面積歸一法確定其相對含量。由表2可知,共鑒定出21種成分,其中湖北20種,新疆21種,內(nèi)蒙古17種,四川18種,江西18種,廣西18種。以各成分相對含量高低為標(biāo)準(zhǔn),小茴香揮發(fā)油成分主要是反式茴香腦、β-水芹烯、月桂烯、對異丙基甲苯、草蒿腦、檸檬烯、γ-萜品烯、葑酮[10]。植物農(nóng)學(xué)研究證實精油量及成分比例受物種遺傳、土壤施肥量[11,12]、光照條件[13]、器官[14]及成熟度等因素影響。
2.3.1 方法學(xué)考察結(jié)果
2.3.1.1 線性關(guān)系
經(jīng)計算得標(biāo)品濃度與峰面積的回歸方程為y=378.18x+399.58(R2=0.9999),表明二者在12.5~200 μL/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,結(jié)果見圖1。以信噪比(S/N)≥3為評價標(biāo)準(zhǔn),得出反式茴香腦的檢出限為0.015 μL/mL。
圖1 反式茴香腦標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.3.1.2 精密度
計算得峰面積的RSD值為1.33%(n=5),表明儀器精密度良好。
2.3.1.3 重復(fù)性
計算峰面積的RSD值為1.27%(n=5),表明該法重現(xiàn)性良好。
2.3.1.4 穩(wěn)定性
計算峰面積的RSD值為0.84%(n=5),表明標(biāo)品在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.3.1.5 回收率
表3 回收率實驗結(jié)果(n=5)
由表3可知,計算得反式茴香腦的平均回收率為99.76%,峰面積的RSD值為0.50%(n=5),表明該測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
2.3.2 不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油中反式茴香腦含量分析
圖2 不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油中反式茴香腦含量
由圖2可知,不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油中反式茴香腦的含量有較大差別,以內(nèi)蒙古品種最高(74.45%),江西(74.25%)次之,新疆(33.42%)最低。綜合不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油含量及揮發(fā)油中反式茴香腦含量結(jié)果可知,相較其他5個產(chǎn)地,內(nèi)蒙古為最佳小茴香種植產(chǎn)地。
不同產(chǎn)地小茴香揮發(fā)油含量在1.29~2.24 mL/100 g之間,分析其化學(xué)成分發(fā)現(xiàn)反式茴香腦的含量相對較高,但差異較大。反式茴香腦濃度在12.5~200 μL/mL范圍內(nèi)與峰面積呈良好線性關(guān)系(R2=0.9999),檢出限為0.015 μL/mL;實驗測得精密度良好,RSD為1.33%(n=5);測得重復(fù)性良好,RSD為1.27%(n=5);24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好,RSD為0.84%(n=5);平均回收率為99.76%,峰面積的RSD值為0.50%(n=5)。本實驗結(jié)果為藥食同源原料小茴香的開發(fā)利用及相關(guān)產(chǎn)品的研究提供了科學(xué)依據(jù)。