不同采收期海南姜黃揮發油的GC—MS分析

羊青等

摘 要 以海南產姜黃為材料，研究不同采收期姜黃精油含量的變化，并采用氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）對精油化學成分進行分析。結果表明：在根莖膨大期（10-17）姜黃精油的含量最高，達到80 mL/kg，此后姜黃精油的含量有所減少，至姜黃枯萎期時（03-04）精油含量為67 mL/kg；不同采收期姜黃精油的化學成分基本相同，但相對含量存在差異；4個采收期姜黃精油分別鑒定出36、36、34和34種化學成分，其中主要化學成分為芳姜黃酮、α-姜黃酮、姜醇、β-紅沒藥烯、2-表-α-雪松烯、芳姜黃烯等倍半萜類化合物，且尤以芳姜黃酮在不同時期姜黃精油中含量最高，分別占總量的49.259%、33.794%、33.610%和44.829%。

關鍵詞 姜黃；海南；揮發油；不同采收期；氣相色譜-質譜

中圖分類號 R917 文獻標識碼 A

Abstract The essential oil content of Curcuma longa L. in Hainan with different harvest time was studied for the first time， and the chemical component of the oil was analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry（GC-MS）. The oil content（80 mL/kg） was the highest for the sample harvested on 17 th October， which decreased to 67 mL/kg on 4th March. The chemical components of the volatile oil were basically same in different harvest time， but their relative content was different. There were 36， 36， 34 and 34 kinds of chemical components identified in these four harvest time， respectively. The main components were Ar-tumerone， α-tumerone， zingiberenol， β-bisabolene， 2-epi-α-cedrene， Ar-curcumene and other sesquiterpene compounds. The relative content of Ar-tumerone was the highest in different harvest time， which reached 49.259%， 33.794%， 33.610% and 44.829%， respectively.

Key words Curcuma longa L.；Hainan；Essential oils；Different harvest time；GC-MS

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.09.034

姜黃（Curcuma longa L.）為多年生草本，屬姜科（Zingiberaceae）姜黃屬（Curcuma L.）植物。主產于印度、東南亞和中國，在中國主要分布于四川、云南、福建、廣東、廣西、臺灣等地。姜黃屬植物具有廣泛的應用價值，常用中藥郁金、莪術和姜黃均來源于該屬植物的塊根或根莖，具有破血行氣、通經止痛、祛風療痹等功效[1]。姜黃含有揮發油、姜黃素類、樹脂類、糖類、甾醇類、脂肪酸、微量元素等成分，其中主要活性成分為揮發油和姜黃素類化合物，研究表明姜黃具有抗腫瘤、抑菌抗炎、抗氧化、抗動脈粥樣硬化等作用[2-5]。對不同產地姜黃藥材質量和化學成分的研究已有報道[6-8]，而對海南產姜黃的研究尚未見報道。本課題采用水蒸汽蒸餾法提取不同采收期海南姜黃揮發油，并對其化學成分進行GC-MS分析，旨在確定不同采收期姜黃精油含量及主要化學成分變化，為綜合利用海南姜黃提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

姜黃為姜科植物姜黃的根莖，采自海南省儋州市姜黃種植基地，并于生長過程中分期采收，采收時間分別為當年的10-17和11-21，次年的01-15和03-04，并由中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所王祝年研究員鑒定。

1.2 方法

1.2.1 揮發油提取 將采收的姜黃洗凈，除去根須，于60 ℃下烘干。用中藥材粉碎機將其粉碎，過80目篩，稱量，置燒瓶中。連接揮發油測定器與回流冷凝管，置電熱套中緩緩加熱至沸，保持微沸約6.0 h，至測定器中油量不再增加，靜置分層后讀取揮發油的體積[1]。姜黃揮發油的含量：揮發油含量（mL/kg）=讀取的揮發油體積（mL）/姜黃粉末質量（kg）

1.2.2 GC-MS分析 采用美國安捷倫公司HP6890/5975C GC/MS聯用儀。色譜柱為ZB-5MSI 5% Phenyl-95%DiMethylpolysiloxane（30 m×0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細管柱，柱溫起始50 ℃，以10 ℃/min升溫至150 ℃，再以3 ℃/min升溫至230 ℃，再以5 ℃/min升溫至280 ℃；汽化室溫度250 ℃；載氣為高純He（99.999%）；柱前壓7.65 psi，載氣流量1.0 mL/min；分流比40 ∶ 1，溶劑延遲時間：5.0 min。離子源為EI源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；發射電流34.6 μA；倍增器電壓1 125 V；接口溫度280 ℃；質量范圍20～500 amu。對總離子流圖中的各峰經質譜計算機數據系統檢索及核對Nist2005和Wiley275標準質譜圖，確定其揮發性化學成分，用峰面積歸一化法測定了各化學成分的相對質量分數。

2 結果與分析

2.1 不同采收期海南姜黃揮發油的含量

不同采收期海南姜黃所得揮發油均為淡黃色液體，具有典型的姜黃氣味。不同采收期海南姜黃精油的含量有所差異（表1），其中：10-17揮發油含量最高，為80 mL/kg，此階段為姜黃生長的根莖膨大期；11-21揮發油含量為6.0 mL/kg，相比10-17含量有所降低；次年01-15姜黃開始枯萎，揮發油含量降到最低；至03-04時姜黃已全部枯萎，揮發油含量上升為67 mL/kg。可見，姜黃揮發油的含量隨著采收時間不同有所差異，其中在根莖膨大期含量最高。

2.2 不同采收期海南姜黃揮發油成分的GC-MS分析

圖1為采收期10-17海南姜黃揮發油GC-MS總離子流色譜圖。由表2可知，4個采收期10-17、11-21、01-15、03-04的海南姜黃精油中分別鑒定出36、36、34和34種化學成分，分別占總含量的77.244%、73.604%、66.647%和74.492%，主要成分均為倍半萜類和單萜類化合物；相對含量均較高的化學成分為芳姜黃酮、α-姜黃酮、姜醇、β-紅沒藥烯、2-表-α-雪松烯、芳姜黃烯等倍半萜類化合物，尤其以芳姜黃酮的含量最高，且在不同采收期含量有所差異，分別為總量的49.259%、33.794%、33.610%和44.829%；姜黃精油中其他化學成分的含量也存在差異。可知，不同采收期姜黃揮發油的化學成分基本相同，但相對含量存在較大差異。

在姜黃生長的根莖膨大期（10-17）后，姜黃精油化學成分的種類基本沒有發生變化，即沒有合成新的化合物，僅有少數幾個含量較低的成分在不同采收期有變化。如1，8-桉葉油素在采收期10-17和11-21檢出；（Z，Z）-α-法尼烯在采收期11-21、01-15、03-04中檢出，僅采收期10-17未檢出；β-雪松烯僅在采收期10-17和01-15中檢出。

3 討論與結論

姜黃為傳統常用中藥，其所含的揮發油、姜黃素等物質具有廣泛的生理活性，具有良好的開發應用前景。本研究以海南產姜黃為材料，采用水蒸汽蒸餾法提取不同采收期海南產姜黃揮發油，并采用氣相色譜-質譜（GC-MS）聯用技術對其化學成分進行了分析。結果顯示，不同采收期姜黃揮發油含量有所差異，其中以根莖膨大期（10-17）的揮發油含量最高。4個采收期姜黃精油的化學成分基本相同，但相對含量存在差異，其主要化學成分為芳姜黃酮、α-姜黃酮、姜醇、β-紅沒藥烯、2-表-α-雪松烯、芳姜黃烯等倍半萜類化合物。其中芳姜黃酮、姜黃酮、芳姜黃烯、姜烯醇是姜黃主要呈味成分；β-紅沒藥烯、2-表-α-雪松烯是精油中常見的香氣成分。但本研究與有些報道存在差異，如湯敏燕等[9]報道江西產姜黃揮發油的主要成分是檸檬烯、樟腦、莪術酮、莪術醇、莪術二酮、莪術烯醇；陳叢瑾等[10]報道廣西產鮮姜黃油的主要成分是姜烯，1，8-桉葉油素，芳-姜黃酮，姜黃酮，β-倍半水芹烯，表-α-綠葉烯，芳-姜黃烯；葉世蕓等[11]報道四川和貴州產姜黃揮發油的主要成分為姜黃酮，β-倍半水芹烯，α-姜烯，芳姜黃烯；羅方利等[12]報道印尼產姜黃揮發油的主要成分為姜黃烯，α-柏木烯，2，5-二甲基-3-丙基吡嗪，吉馬酮，黃根醇；這些差異可能是由于姜黃產地、實驗條件等因素造成的。對比各產地姜黃揮發油的成分可知，海南產姜黃油的主要成分與姜黃主產區四川和貴州的基本相同，這為海南姜黃藥材的品質評價提供科學的參考依據。

不同采收期海南產姜黃精油含量均最高的成分為芳姜黃酮，其中在10-17時期達到49.259%。采收期10-17為姜黃生長的根莖膨大期，推測此時期是芳姜黃酮合成的主要階段。芳姜黃酮是姜黃揮發油的主要活性成分，屬于萜烯類化合物，具有抗腫瘤、抗菌、抗蛇毒等多種生物活性[13-15]，是姜黃組分中備受關注的成分。

綜合以上分析可知，不同采收期海南產姜黃精油化學成分基本相同，但相對含量存在差異，且以芳姜黃酮在不同采收期中含量最高。

參考文獻

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