不同產地小茴香揮發油成分分析及反式茴香腦含量的測定

郭婷婷，從仁懷，寇秀穎，肖俊勇，萬楚筠

(1.中國農業科學院油料作物研究所，武漢 430062；2.中國農業科學院油料作物研究所-無限極功能油脂聯合實驗室，武漢 430062；3.油料油脂加工技術國家地方聯合工程實驗室，武漢 430062)

茴香(FoeniculumvulgareMill.)，傘形科茴香屬多年生草本植物，味辛，性溫，《東醫寶鑒》記載，茴香作為“七仙丹”之一，用于治療須發早白等癥狀，有滋陰養腎、益氣健脾之功效。茴香全株均含有揮發油，其中果實中最為豐富[1]。現代研究表明，茴香揮發油具有抗氧化[2]、護肝[3]、抑菌殺蟲[4]、調節腸胃機能[5]和增強免疫[6]等功效。反式茴香腦作為茴香揮發油的主要成分，相對含量為65%～80%[7]，化學名為反式對烯丙基茴香醚，外觀呈白色晶體，有甜味，在香料、醫藥、食品領域應用廣泛。目前關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、內蒙古、四川、江西和廣西不同產地的小茴香揮發油成分組成，并采用GC外標法測定其中反式茴香腦的絕對含量。操作簡便、快速，結果準確可靠，以期為茴香揮發油的進一步開發利用研究提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 原料與試劑

小茴香：分別產自湖北、新疆、內蒙古、四川、江西和廣西，均為2015年采收。反式茴香腦標品：購于Sigma公司；正己烷：色譜純。

1.1.2 實驗儀器

7890A-5975C GC/MS聯用儀、7890A氣相色譜儀(FID檢測器，自動進樣) 美國安捷倫公司；玻璃揮發油提取器 湖北詹氏科工懋有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 小茴香揮發油的提取

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。揮發油溶液用棕色瓶封裝，于4 ℃下保存。

1.2.2 小茴香揮發油成分分析

前處理：精確量取0.25 mL小茴香揮發油(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備用。

GC條件：色譜柱：Agilent HP-5MS毛細管柱(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；進樣口溫度為220 ℃；檢測器溫度為250 ℃；載氣為氮氣，流速為1 mL/min，分流比為50∶1；進樣量為1 μL。

1.2.3.2 方法學考察實驗

線性關系實驗：準確量取反式茴香腦標品1 mL于5 mL容量瓶中，用正己烷定容搖勻，得反式茴香腦標準儲備液。分別準確吸取上述標準溶液適量，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，峰面積(y)為縱坐標繪制標準曲線，并進行回歸分析。

精密度實驗：準確吸取上述標準溶液10 μL，重復進樣5次，計算峰面積的RSD值。

重復性實驗：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的方法進樣，計算峰面積的RSD值。

穩定性實驗：精密量取同一份標準溶液，分別在0，2，4，6，8 h進樣，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，分別加入標品30 μL。按1.2.1的方法制備樣品，再按1.2.3.1的方法進樣，計算回收率和RSD值。

1.2.3.3 不同產地小茴香揮發油中反式茴香腦含量測定

按1.2.1的方法制備不同產地小茴香揮發油，再按1.2.3.1的方法進樣，記錄相應峰面積，計算其反式茴香腦含量。

2 結果與分析

2.1 不同產地小茴香揮發油含量比較

表1 不同產地小茴香揮發油含量比較

由表1可知，6種不同產地小茴香揮發油含量在1.29～2.24 mL/100 g之間，其中揮發油含量較高的是產自內蒙古、新疆的茴香，而產自江西、廣西的茴香揮發油含量較低。我國不同產地茴香種子揮發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，農民自種自留，適應不同地方的茴香種子在遺傳性狀上發生了分化，缺乏系統的選育；二是由于各地氣候條件不同，在茴香生長發育過程中，尤其是在種子成熟期對營養物質的積累和精油的形成產生了不同的影響，從而造成了區域差異。

2.2 不同產地小茴香揮發油的化學成分及相對含量分析

表2 不同產地小茴香揮發油的化學成分及相對含量

續 表

對制備所得小茴香揮發油進行GC/MS定性分析，以色譜峰最高點確定峰位置，應用NIST08譜庫進行物質檢索定性。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準，小茴香揮發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]。植物農學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 反式茴香腦含量分析

2.3.1 方法學考察結果

2.3.1.1 線性關系

經計算得標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范圍內呈良好的線性關系，結果見圖1。以信噪比(S/N)≥3為評價標準，得出反式茴香腦的檢出限為0.015 μL/mL。

圖1 反式茴香腦標準曲線

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 重復性

計算峰面積的RSD值為1.27%(n=5)，表明該法重現性良好。

2.3.1.4 穩定性

計算峰面積的RSD值為0.84%(n=5)，表明標品在24 h內穩定性良好。

2.3.1.5 回收率

表3 回收率實驗結果(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)，表明該測定結果準確可靠。

2.3.2 不同產地小茴香揮發油中反式茴香腦含量分析

圖2 不同產地小茴香揮發油中反式茴香腦含量

由圖2可知，不同產地小茴香揮發油中反式茴香腦的含量有較大差別，以內蒙古品種最高(74.45%)，江西(74.25%)次之，新疆(33.42%)最低。綜合不同產地小茴香揮發油含量及揮發油中反式茴香腦含量結果可知，相較其他5個產地，內蒙古為最佳小茴香種植產地。

3 結論

不同產地小茴香揮發油含量在1.29～2.24 mL/100 g之間，分析其化學成分發現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范圍內與峰面積呈良好線性關系(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)；測得重復性良好，RSD為1.27%(n=5)；24 h內穩定性良好，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)。本實驗結果為藥食同源原料小茴香的開發利用及相關產品的研究提供了科學依據。