不同打洞結香法所產沉香揮發性成分的GC—MS分析

向盼　梅文莉　楊錦玲　 廖格　姜北　戴好富

摘 要 采用乙醚超聲法提取8份沉香樣品的揮發油，并應用GC-MS分析測定其化學成分及相對含量，共鑒定了121個化合物，主要由倍半萜類（64個）、色酮類化合物（25個）組成，此外還有一些芳香性化合物、甾體類化合物等。通過比較8份沉香樣品中的特征性成分及其含量，對不同方法所結沉香的品質進行評價，其中火烙打洞法所產沉香比冷鐵打洞法和常規打洞法所產沉香質量好。

關鍵詞 沉香；打洞法；GC-MS

中圖分類號 R284.1 文獻標識碼 A

Abstract Eight agarwood samples were extracted with ether coupled with ultrasonic， and the chemical constituents and relative contents of the ether extract were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）. 121 compounds were identified. The results indicated that the volatile components of the agarwood samples produced by the method of holing were mainly composed of sesquiterpenes （64） and chromones （25）. In addition， some other compounds were detected， including aromatic compounds， steroids and so on. The quality of the eight samples was evaluated by comparison of their respective characteristic constituents and their contents. The quality of the agarwood samples produced by the method of holing with burning red iron was better than holing with cold iron and common holing.

Key words Agarwood；Holing method；GC-MS

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.07.027

沉香是瑞香科沉香屬植物（Aquilaria）中含有樹脂的芯材，是中國、日本、印度及其他東南亞國家傳統的名貴藥材和天然香料[1-2]。健康的沉香屬植物并不產生沉香，只有通過自然因素（雷劈、火燒、蟲蛀等）或人為因素（砍傷、鑿洞、打釘等）的作用，沉香才會逐漸形成[3-4]。由于天然沉香形成的幾率低，且形成過程緩慢，再加上人為的濫砍濫伐，其野生資源幾乎消耗殆盡。

白木香[Aquilaria sinensis（Lour.）]作為中國沉香的唯一藥源植物，隨著市場需求的增加，其人工種植面積也越來越大，人工結香的方法也層出不窮。其中打洞法應用廣泛，包括常規打洞法（打輕鉆法）、冷鐵和火烙打洞法（又稱火燒打洞法或打火鉆法）[4]。常規打洞法是在距地面1 m的樹干上鑿出若干個直徑0.5～5 cm、深為樹干粗的1/4～1/3的圓形小洞，洞口左右相距7 cm、上下相距15～20 cm，即可達到結香效果。冷鐵打洞法是在冬季的梅雨天，把直徑為0.5～1.5 cm的鐵棒，長度按樹的直徑大小而定，在樹直徑為8～9 cm的部位，上下相距11～12 cm，往同一方向打穿樹木，期間不需要刻意護理，結香后可鋸樹采收。火烙打洞是將烙鐵加熱燒紅后，按上述冷鐵打洞方法打入白木香樹體里面。打洞法源于自然界的蟲蛀結香過程。張嶲在《崖州志》中注解：“蟲漏者，蟲蛀之孔，結香不多，內盡粉土，是名蟲口粉。”蟲漏是指沉香樹因受蟲蛀，分泌油脂包裹住受蟲蛀的部位而結成的沉香[5]。蟲漏香具有一種特別的香氣，厚實而有張力。螞蟻洞沉香又稱為“蟻沉”，是指沉香樹樹眼被螞蟻吃后所結的沉香[4]。

經打洞處理后，白木香樹生長分泌油脂，時間越長油脂越厚。研究結果表明，打洞法沉香質量較好，乙醚提取物香味濃郁持久[6]。已有的研究多是比較不同人工結香法（如打釘法、砍傷法、鑿洞法）所產沉香[6-7]、或是不同產地所產沉香的揮發性成分的差異[8]，筆者采集不同的打洞結香法（常規打洞、火烙打洞、冷鐵打洞）結的沉香進行GC-MS分析，比較不同打洞結香方法所產沉香揮發性成分的異同，并與2份野生沉香（蟲漏和蟻沉）的揮發性成分進行比較，對其質量進行評價，為香農選擇更優的打洞結香方法提供參考，也為更好的開發利用沉香資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器與試劑 美國安捷倫GC/MS聯用儀（HP6890/5975C），色譜柱為HP-5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm）彈性石英毛細管柱；北京賽多利斯天平有限公司萬分之一電子秤（BP221S）；美國BRANSONIC-5510E-DTH超聲波清洗儀。氣質中使用的試劑均為色譜純。

1.1.2 樣品 8份沉香樣品均由中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所戴好富研究員采集，經戴好富研究員鑒定，8份沉香樣品源植物均為白木香（Aquilaria sinensis），其憑證標本存放于中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所。樣品圖片見圖1，樣品詳細信息見表1。

1.2 方法

1.2.1 樣品溶液制備 參考本研究組前期分析沉香樣品的處理方法[9-10]，將8份樣品分別配置成濃度為1 mg/mL的供試品溶液。

1.2.2 GC-MS分析條件 色譜條件：色譜柱，HP-5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane（30 m×0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細管柱；升溫程序，柱溫50 ℃，以5 ℃/min升溫至310 ℃，保持10 min；汽化室溫度250 ℃；載氣為高純He（99.999%）；柱前壓43 kPa，載氣流量1.0 mL/min；進樣量1.0 μL，不分流，溶劑延遲時間：4.0 min。

質譜條件：電子轟擊（EI）離子源；電子能量70 eV；離子源溫度230 °C；四極桿溫度150 °C；接口溫度280 °C；倍增器電壓1 612 V；質量掃描范圍29～500 m/z。

1.3 數據處理及質譜檢索

通過Data Analysis化學工作站，結合Nist2005和Wiley275質譜庫，并借鑒前人和本研究組前期的鑒定方法[9-13]對檢測到的色譜峰進行鑒定，采用峰面積歸一化法計算相對含量。

2 結果與分析

將8份沉香藥材樣品乙醚提取物進行檢測，得到各樣品的總離子流圖（圖2）。8份沉香乙醚提取物中檢測到149個色譜峰，鑒定并統計各樣品中色酮類成分、倍半萜類成分以及未鑒定成分的相對百分含量，具體結果見表2。從質譜圖分析，未鑒定成分絕大部分屬于倍半萜類成分。

由表2可以看出，8份沉香檢測到的色譜峰在各個樣品中的總相對百分含量為80.35%～93.17%，各樣品中色酮類相對含量為7.38%～43.51%，倍半萜類相對含量為19.60%～59.62%，兩者相對含量之和為39.13%～76.95%，是沉香中最主要2類成分，這也與先前的研究結果吻合[14-16]。

分析樣品鑒定結果發現，8份沉香差異較大，共有的成分只有白木香醛和6，7-二甲氧基-2-（2-苯乙基）色酮。8份樣品中，相對含量較多且7份樣品共有的色酮成分分別是2-（2-苯乙基）色酮、6-甲氧基-2-（2-苯乙基）色酮、5，8-二羥基-2-（2-（4-甲氧基苯）乙基）色酮、6，8-二羥基-2-（2-苯乙基）色酮。此外，倍半萜成分愈創木醇在6份沉香樣品中均有檢出。2份野生沉香蟻沉和蟲漏（S7和S8）相似度較大，檢測到24個共有成分；其次是3份火烙打洞沉香（S2、S3和S4）檢測到16個共有成分；2份常規打洞沉香（S5和S6）只檢測到了6個共有成分；冷鐵打洞沉香（S1）與3份火烙打洞沉香的成分較為接近，4份樣品檢測到9個共有成分。

3 討論與結論

本研究結果發現，8份沉香樣品中化學成分類別相差不大，主要是倍半萜類和色酮類，但樣品中各類成分的化合物數目和相對含量有較大差別。首先，從倍半萜類成分和色酮類成分的相對含量之和來看，6份人工沉香樣品中，S2、S3和S4均為火烙打洞結香1年的沉香，檢測到的倍半萜類和色酮類總相對含量之和較高，與野生沉香相當；S5和S6均為常規打洞沉香，其中S6（69.86%，4 a）的倍半萜類和色酮類相對含量之和明顯高于S5（39.13%，1 a），說明結香時間的長短對沉香特征性成分的形成影響較大。S1為冷鐵打洞結香10個月的沉香，其倍半萜類和色酮類相對含量之和比3批火烙打洞結香1年的沉香少，比常規打洞結香1年的沉香多。因此，認為火烙打洞法優于冷鐵打洞法、而冷鐵打洞法優于常規打洞法。

6份人工沉香均為國產沉香，梅文莉等[17]研究發現國產沉香揮發油中以倍半萜類化合物居多，是檢測沉香揮發性成分的重要因素。S7和S8 2份野生沉香樣品中倍半萜類的總相對含量遠遠高于色酮類的總相對含量。3份火烙打洞法中，20年樹齡的S2樣品中倍半萜總相對含量也是遠遠高于色酮類的總相對含量，S3和S4號樣品樹齡（9 a）相同，其中S3樣品中未鑒定成分較多（21.93%），其中可能存在部分倍半萜類成分，從而導致鑒定的倍半萜類成分的總相對含量比S4低。比較火烙打洞法的3份沉香發現，樹齡對結香效果有一定的影響，樹齡越長，其成分類型與野生沉香的成分類型更接近，即倍半萜類含量比色酮類含量更高。S1的成分類型與20 a樹齡的火烙打洞沉香類型相近，即倍半萜類相對含量更高。常規打洞法的2份樣品S5和S6，其倍半萜相對含量與色酮相對含量相當，未占明顯優勢。

樣品乙醚提取得率的大小反映了樣品油脂的多寡，結合乙醚提取得率，比較3種打洞法沉香發現，冷鐵打洞結香10個月（10 a樹齡）的沉香（S1）、火烙打洞沉香1年（S2～S4）和常規打洞結香4 a的沉香（S6），這5個樣品的油脂含量相當。而常規打洞結香1 a的沉香（S5），其油脂提取得率則明顯低于其他5個人工打洞樣品，說明常規打洞法所結沉香質量略差。2批野生香的油脂提取得率均偏低，可能是因為野生香中的倍半萜類含量較多，色酮類含量較少，而通常倍半萜類的分子質量較色酮類小，造成提取得率與人工香相比較低。

本研究結果發現，火烙打洞法和冷鐵打洞法均好于常規打洞法。另外，本研究樣品中，采用相同的結香方法，結香時間越長，樹齡越大，倍半萜類成分和色酮類成分的相對含量越高，推測結香時間長短和樹齡高低對結香品質的好壞有一定的影響，這對香農采取打洞法結香具有一定的指導作用。

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