文山產香茅草揮發性成分GC-MS分析

胡 彥，張 潔 , 張 鐵 ，胡展育，楊緒旺

（1.文山學院 環境與資源學院，云南 文山 663000；2.廣南縣第一中學，云南 廣南 663399）

香茅草[Cymbopogon citratus（DC.）Stapf]別名檸檬草，又稱香茅，為禾本科（Graminaeae）香茅屬（Cymbopogon）多年生草本植物。它主要分布于非州和南亞等熱帶、亞熱帶地區，在印度和馬來西亞已有悠久的栽培歷史，我國四川、云南、廣東、廣西等地亦有栽培。香茅草多以葉入藥， 性味辛、溫， 能疏風解表，祛瘀通絡。臨床上用于治療感冒頭痛、胃痛、泄瀉、風濕痹痛、跌打損傷[1]。在廣東、云南、海南等地民間有用香茅草或香茅油治病的習慣。從香茅草中提取的香茅油含有香茅醛、香葉醇、檸檬醛等化學成分，是其揮發油中的主要有效成分，具有抗真菌、細菌的作用[2-9]、免疫調節和腫瘤抑制[10-12]、抗氧化的活性[13-14]、清除DPPH自由基的能力[15]和殺蟲驅蚊的作用[16-19]、廣泛用于醫藥、食品和香料等領域[20]。已有學者對浙江杭州[21]、廣西田林[22]、廣東肇慶[23]、海南海口市[24]、云南西雙版納[25]、福建漳州[26]、湖南保靖[27]、福建福清[28]等地栽培的香茅揮發油的成分進行了研究，而云南文山產香茅草揮發性化學成分的研究未見報道。筆者采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜分析技術對文山產香茅草揮發性成分進行分析，以期為開發利用文山本地香茅草資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

香茅草植物來源于云南省文山州文山學院生物園地，根據《中國植物志》鑒定為禾本科香茅草[Cymbopogon citratus（DC.）Stapf ]。

1.2 儀器與設備

FW100 型高速萬能粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）；ALC210.3型電子天平 （德國賽多利斯集團）； HH-4 數顯雙列恒溫水浴鍋（常州亞特實驗儀器有限公司）；PDMS/DVB萃取頭（美國 Supelco公司）；HP5890/HP5973氣相色譜-質譜聯用儀（美國惠普公司）。

1.3 方法

1.3.1 材料處理

將采集的香茅草莖葉陰干，用高速萬能粉碎機粉碎后干燥保存備用。

1.3.2 頂空固相微萃取

用電子天平稱取1.0 g粉碎后干燥香茅草粉裝入萃取瓶后密封，室溫下插入美國Supelco公司的PDMS/DVB萃取頭，在恒溫水浴鍋中60℃萃取30 min后取出，再插入GC-MS進樣口解吸3 min后進行GC-MS分析。

1.3.3 色譜條件

色譜柱 ：DB-5ms UI（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升溫程序：50 ℃保持1 min，以4℃/min升至165 ℃保持1 min；以25℃/min升至280℃保持3 min；柱流速1.0 mL/min；進樣口溫度：250℃；分流100∶1。

1.3.4 質譜條件

EI離子源；電子能量70 eV；傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：230 ℃；溶劑切除時間：0 min；電子倍增器能量；采集方式：SCAN（全掃描）；m/z：40-800。

2 結果與分析

按上述實驗條件測定，香茅草揮發性成分氣相色譜總離子流見圖1。用標準質譜數據庫NIST98 進行匹配對照解析， 采用峰面積歸一化法計算相對百分含量。 香茅草揮發性成分及相對含量的GC-MS分析結果見表1。

圖1 香茅草揮發性成分氣相色譜總離子流圖

表1 香茅草揮發性成分及相對含量 （n=3）

續表1

從表1可以看出，從香茅草中共檢測出50種組分，香茅草揮發性成分中相對含量大于或等于1.00%的組分如下：香茅醛（34.69%）、β-香茅醇（6.24%）、香葉醇（6.67%）、乙酸香茅酯（7.02%）、2-甲基-3-（2-丙烯基）-苯酚（2.21%）、乙酸香葉酯（11.02%）、β-欖香烯（1.30%）、大根香葉烯 D（4.99%）、[1S-（1α，2β，4β）]-1-乙 烯基-1-甲基-2，4-雙（1-甲基乙烯基）-環庚烷（1.20%）、（1α， 4aα， 8aα）-1，2，3，4，4a，5，6，8a-八氫-7-甲基-4-亞甲基-1-（1-甲基乙烯基）-奈（1.0%）， δ-杜松萜烯（1.40%）、欖香醇（3.90%）、大香葉烯D-4-醇（9.48%），α-桉葉油醇（1.50%）。本研究中香茅草揮發性主要成分為：香茅醛（34.69%）、乙酸香葉酯（11.02%）、大香葉烯D-4-醇（9.48%）、乙酸香茅酯（7.02%）香葉醇（6.67%）、β-香茅醇（6.24%）， 大根香葉烯D（4.99）。

3 討論

根據有關文獻報道，有關學者采用水蒸氣蒸餾法[23-24，26]、超臨界CO2流體萃取[29]和頂空固相微萃取[25]等方法提取香茅草揮發油，采用GC-MS分析其化學成分，其研究結果表明，香茅草揮發油的化學組成很復雜，提取方法及分析方法不同，檢測到的揮發油的成分數目和相對含量不同[29]，不同地區香茅草揮發油的成分及相對含量也呈現一定的差異[28，30]， 例如，廣西產香茅油主要化學成分為檸檬醛，橙花醛，還有月桂烯[22]，云南西雙版納香茅油的主要成分為β-月桂烯、橙花醛、香葉醛[25]。本研究中，云南文山香茅草揮發性主要成分為：香茅醛、乙酸香葉酯、大香葉烯D-4-醇、乙酸香茅酯、香葉醇、香茅醇等成分，它與上述文獻報道中的揮發油主要成分有差異，表明香茅草揮發油成分的復雜性，其原因可能是香茅草的品種、生長的環境、氣候及提取方法不同。現代藥理研究表明，香茅醛有殺菌和驅蚊蟲的效果，是香茅油殺蟲的主要成分[21]，香葉醇對平喘和抗過敏有良好的療效，還有較強的抗真菌作用[31-32]。本研究結果表明，文山香茅草具有較大的開發利用價值。

近幾年香茅油在國際市場上的價格較高，且香茅草具有生長周期短、栽培容易、管理粗放、投資小，見效快等優勢，易于發展大規模種植。文山地區的氣候環境適合種植香茅草，發展潛力巨大。本研究采用頂空固相微萃取技術分析云南文山香茅草揮發性成分及相對含量，鑒定出50種組分，可為開發利用當地香茅草資源提供科學依據。

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