林 霞

(福建農林大學金山學院，福建福州350002)

白苞蒿(Artemisia lactifloraWall.ex DC.)為菊科(Compositae)蒿屬(Artemisia)的多年生草本植物。白苞蒿是重要藥用植物，是中藥劉寄奴的基原植物之一，被收載于《中國藥典》2015年版(國家藥典委員會，2015)。白苞蒿具有清熱解毒，止咳消炎，活血，健胃等功效，用于治療肝、腎疾病，也用于治療血絲蟲病(肖美添等，2011)，另外其揮發(fā)油對于治療喘息型慢性氣管炎有特殊療效(萬阜昌等，1983；江洪如，1989)。

由于白苞蒿具備重要應用價值，近年來研究者們陸續(xù)開展了對其化學成分的研究。在成分研究方面，主要采用了溶劑提取(肖美添等，2011；夏亮銪等，2011)和水蒸氣蒸餾提取(周萬鏡等，2011)等前處理方式。肖美添等(2011)從白苞蒿乙醇提取物的氯仿萃取部分分離得到12個化合物，為黑麥草內酯，異香草酸，二氫異阿魏酸等。夏亮銪等(2011)分析了白苞蒿石油醚提取物，分離出以酯類和萜類物質為主的58個組分，包括了蓓半萜γ-內酯，吉馬烯D等。周萬鏡等(2011)采用水蒸氣蒸餾法提取白苞蒿揮發(fā)油，分離并鑒定出以萜類為主的64種組分，包括左旋薰衣草醇和吉馬烯D等。而采用固相微萃取法(solid-phase microextraction，SPME)作為樣本前處理，開展白苞蒿的揮發(fā)性有機物的研究，國內尚未見報道。

植物揮發(fā)性有機物(volatile organic compounds，VOCs)是植物體內次生代謝途徑合成的小分子化合物(Theis et al，2003)，具有很高的化學活性(蔣冬月等，2011)。開展植物揮發(fā)性有機物的研究，對植物種質資源進一步開發(fā)與利用具有重要意義。然而傳統的水蒸氣蒸餾法，在提取揮發(fā)性有機物過程中，會造成小分子揮發(fā)物的損失。而固相微萃取法無需溶劑與前處理，能更好體現揮發(fā)物的真實組成(盧金清等，2013)，成為植物揮發(fā)物提取的重要方法之一。

本研究選用固相微萃取技術對白苞蒿花和葉的揮發(fā)性化合物進行富集提取，通過GC-MS對揮發(fā)物進行分離、鑒定，為白苞蒿的進一步研究開發(fā)和利用提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 供試植物

樣品采集時間為花期(2019年11月)，采集地為福建福州。選擇盆栽成年活體上健康無病蟲害無缺刻的鮮花和鮮葉作為試驗材料。

1.2 儀器與試劑

本研究采用Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質譜聯用儀(美國Agilent公司)；HP-5MS色譜柱(美國 Agilent公司)；萃取裝置有 SPME手動進樣手柄(美國 Supleco公司)，65 μm PDMS/DVB(美國Supleco公司)、20 mL頂空瓶。

1.3 樣本制備

稱取新鮮白苞蒿鮮花、鮮葉各1 g，剪碎后置于密封的頂空瓶中待測。

1.4 樣品固相微萃取

萃取頭老化：SPME萃取頭采用65 μm PDMS/DVB，用丙酮浸泡30 min，把萃取頭置于250℃下老化0.5 h，收起萃取頭，準備進行樣品萃取。

樣本萃?。簩PME插入裝有樣本的頂空瓶，吸附20 min后收起針頭，準備進行質譜檢測。

1.5 氣相色譜-質譜分析條件

氣相色譜條件：進樣口溫度250℃，柱溫50℃，保持2 min，以4℃·min-1升到140℃，保持3 min，以7℃·min-1升到 230 ℃，保持 2 min，以 4 ℃·min-1升到 140 ℃，保持 3 min，以7℃·min-1升到230℃，以5℃·min-1升到270℃，以10℃·min-1升到280℃。SPME萃取頭于250℃解吸3 min。

質譜條件：離子源EI；采集模式為全掃描；EMV模式為相對值；質量掃描范圍25.00～550.00 amu；閾值設為0；輔助加熱溫度280℃；MS離子源溫度230℃，MS四級桿溫度150℃。

1.6 定性和定量分析

檢測的化合物經NIST05譜庫檢索，部分數據結合文獻報道進行鑒定。揮發(fā)性有機物相對含量采用峰面積歸一化法進行計算，表示為各組分的峰面積占總峰面積之比值。

2 結果與分析

2.1 白苞蒿花、葉揮發(fā)性有機物的GC-MS檢測

白苞蒿花、葉的揮發(fā)性有機物，總離子流圖如圖1所示。其中，白苞蒿花的揮發(fā)性化合物峰主要集中于9～16 min、22～32 min區(qū)間；而白苞蒿葉的揮發(fā)性化合物峰的分布也在9～16 min、22～32 min區(qū)間。

圖1 白苞蒿樣品揮發(fā)性有機物的總離子圖Figure 1 Total ion chromatography of A.lactiflora

2.2 白苞蒿花、葉高匹配揮發(fā)性有機物分析

數據與Nist05庫對比后，將與譜庫匹配度高于85%的成分定義為高匹配揮發(fā)性有機物。從白苞蒿樣本(花和葉)中共檢測出的高匹配揮發(fā)性有機物46種(表1)。其中，白苞蒿鮮花中高匹配揮發(fā)性有機物有33種，占其總香氣成分的91.00%；而鮮葉中高匹配成分有28種，占其總香成分的83.15%。

表1 白苞蒿花、葉中的高匹配揮發(fā)性有機物Table 1 High matching volatile organic compounds in the flowers and leaves of A.lactiflora

續(xù)表1Table 1(Continued)

2.3 白苞蒿花、葉高含量揮發(fā)性有機物分析

把相對含量高于5%的揮發(fā)性有機物，定位為高含量揮發(fā)性有機物。分析了白苞蒿樣本的高含量揮發(fā)性有機物(表2)，結果表明，白苞蒿花和葉的揮發(fā)物存著較大的相似度。

在白苞蒿花樣品中，檢測出高含量揮發(fā)物有7個，占其總揮發(fā)物相對含量的79.09%，其中相對含量最高的為 α-姜烯(39.03%)，其次為順式-羅勒烯(8.22%)和 1，2，3，4，4a，7-六氫-1，6-二甲基-4-(1-甲基乙基)萘(8.00%)等；而葉中高含量揮發(fā)物有7個，占其總揮發(fā)物的82.51%，含量最高的為順式-羅勒烯(19.31%)，其次為α-姜烯(17.53%)、和石竹烯(16.69%)等。

表2 白苞蒿花、葉中的高含量揮發(fā)性有機物Table 2 High content volatile organic compounds in the flowers and leaves of A.lactiflora

2.4 白苞蒿花、葉揮發(fā)性有機物分析對比

2.4.1 白苞蒿花、葉共有揮發(fā)性有機物分析 以花和葉的揮發(fā)性有機物為研究對象，討論白苞蒿不同器官共有的揮發(fā)物。兩者共有的揮發(fā)性有機物有15種，在白苞蒿花中，共有揮發(fā)物占其總揮發(fā)物相對含量的72.52%，而在葉片中，則占到了78.70%。這些共有的揮發(fā)性有機物分別為：α-姜烯、順式-羅勒烯、石竹烯、δ-杜松萜烯、Z，Z，Z-1，5，9，9-四甲基-1，4，7-環(huán)-十一碳三烯、(E)-β-金合歡烯、β-雙酚、β-月桂烯、α-蓽澄茄油烯、反式-β-羅勒烯、β-欖香烯、別羅勒烯、β-蓽澄茄油烯、大根香葉烯和2，6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)雙環(huán)[3.1.1]七碳-2-烯。

2.4.2 白苞蒿花、葉特異揮發(fā)性有機物分析 白苞蒿的花和葉的揮發(fā)性有機物存在差異，但含量較共有的揮發(fā)物低。

白苞蒿花中存在特異性揮發(fā)物有18種，占其總相對含量的18.48%，包括了順式-β-法尼烯、芳樟醇、α-依蘭烯、α-古蕓烯、α-紅沒藥醇、石竹素-(13)、β-蒎烯、(-)-α-人參烯、(+)-γ-杜松烯、反式-α-佛手柑油烯、8-異丙烯 l-1，5-二甲基-1，5-二烯環(huán)十烷、1-(1，5-二甲基-4-hexenyl)-4-甲基-苯、α-蓽澄茄油烯、異戊酸順-3-己烯酯、α-廣藿香萜烯、1，2，3，4，4a，7-六氫-1，6-二甲基-4-(1-甲基乙基)萘、鄰苯二甲酸異丁酯和1-羥基-1，7二甲基-4-異丙基-2，7-環(huán)癸二烯。

白苞蒿葉中存在特異性揮發(fā)物有13種，占其總相對含量的4.45%，包括了萘、(-)-β-波旁烯、古巴烯、α-法尼烯、石竹烯氧化物、α-杜松萜烯、2-異丙基-5-甲基-9-亞甲基-雙環(huán)[4.4.0]-1-癸烯、1，5，5-三甲基-6-亞甲基-環(huán)己烯、1，2，4a，5，6，8a-六氫-4，7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘、(+)-雙環(huán)倍半水芹烯、橙花叔醇、3，4-二甲基-2，4，6-辛三烯和 2，4，5，6，7，7a-六氫化-4，4，7a-三甲基-1H-茚酚乙酸酯。

3 討論與結論

本研究以固相微萃取(SPME)技術作為前處理，富集提取白苞蒿揮發(fā)性有機物，再通過氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)對揮發(fā)性有機物進行分離和初步鑒定。分別從白苞蒿鮮花中檢測出的高匹配揮發(fā)性有機物(與NIST譜庫的匹配度＞85%)33種，占總香氣成分的91.00%；而白苞蒿鮮葉中高匹配揮發(fā)性有機物有28種，占總香氣成分的83.15%。，本試驗檢測出的揮發(fā)物，與前期研究者們關于白苞蒿化合物的報道相符，包括了芳樟醇(周萬鏡等，2011)，大根香葉烯(夏亮銪等，2011；周萬鏡等，2011)，α-姜烯(夏亮銪等，2011；周萬鏡等，2011；李子鴻等，2001)，δ-杜松萜烯(夏亮銪等，2011；周萬鏡等，2011)，γ-杜松萜烯(周萬鏡等，2011)，石竹烯氧化物(周萬鏡等，2011；李子鴻等，2001)，橙花叔醇(周萬鏡等，2011；李子鴻等，2001)，α-杜松萜烯(周萬鏡等，2011)，β-蓽澄茄油烯(夏亮銪等，2011)，(E)-β-金合歡烯(夏亮銪等，2011；李子鴻等，2001)，古巴烯(李子鴻等，2001)和β-欖香烯(李子鴻等，2001)等。因此，固相微萃取-氣質聯用法(SPME-GC/MS)適合應用在白苞蒿屬植物花和葉的揮發(fā)性有機物的檢測上。

通過對白苞蒿不同器官的揮發(fā)性有機物的異同進行數據比對，結果表明：(1)花、葉中存在的共有成分為15種，各自占總揮發(fā)物相對含量的72.52%和78.70%，表明白苞蒿花和葉的揮發(fā)物存著較大的相似度，花和葉共有的揮發(fā)物包括了α-姜烯、順式-羅勒烯、石竹烯、δ-杜松萜烯等。(2)花、葉樣本中也存在特異性成分，但含量較低。在白苞蒿花中有18種特異性揮發(fā)物，占其總相對含量的18.48%，包括了順式-β-法尼烯、芳樟醇、α-依蘭烯等；而在葉中存著特異性揮發(fā)物有13種，占其總相對含量的4.45%，包括了萘、(-)-β-波旁烯、古巴烯等。

白苞蒿除藥用功能外，還具有其他生物活性，如抑制植物病原菌(郭恩輝等，2017)和抗氧化活性(邱麗花等，2018)等。白苞蒿丙酮提取物對黃瓜炭疽病的室內藥效達56.41%(郭恩輝等，2017)；甲醇提取物清除羥自由基率達95.5%，具有較強的抗氧化活性(邱麗花等，2018)。白苞蒿所具備的生物活性，與其所分泌的次生代謝物密切相關。本研究中檢出物質的部分功能如下：α-姜烯(花 39.03%，葉 17.53%)具有抗癌，抗氧化活性(陸小元，2015)；羅勒烯(花8.22%，葉19.31%)能誘導植物啟動一系列防御機制，提高植物防御能力(Pichersky et al，2002；Kishimoto et al，2006；桂茜，2017)；石竹烯和大根香葉烯廣泛應用于香料、食品和藥物合成(閻建輝等，2003)；欖香烯是一種抗癌成分，用于治療腦癌、肺癌和消化道腫瘤等(李斯等，2016)；芳樟醇具有鎮(zhèn)痛、抗焦慮、鎮(zhèn)靜催眠、抗炎、抗腫瘤、抗菌等藥理活性(姜冬梅等，2015)等。因此，白苞蒿還有很多功能未被人們認知、挖掘和利用。

通過對揮發(fā)性化合物的分離與鑒定，為進一步解析白苞蒿的生物活性提供數據支持，也為白苞蒿的研究、開發(fā)與利用提供參考。在試驗中，氣候變化、水分，溫度，光照，土壤營養(yǎng)、植株不同生長階段，植株差異等因素，是否會對白苞蒿的揮發(fā)性有機物有影響，還有待進一步研究。