不同生長期蘄艾揮發性成分的對比分析

庾韋花，石前，張向軍，蒙平，潘穎南，李婷

廣西農業科學院生物技術研究所（南寧 530007）

艾（Artemisa argyiLevi. et Vant）是菊科多年生灌木狀草本植物，在我國吉林、河南、山西、新疆、甘肅、江蘇、湖北、廣東、廣西、四川、云南等地均有種植，其干燥葉可作為一種抗細菌、真菌或病毒的中藥消毒劑，同時是一種應用廣泛的中藥材。除藥用外，在我國南方保留有清明節用艾嫩葉制青團食用的習俗。這些藥用、食用方法為艾葉的現代研究和產品開發奠定了基礎。

在對不同地區的艾草研究中，湖北蘄艾葉以具有含油率高，作為制作艾絨原料效果好等[1]優點備受關注，對蘄艾干燥葉的揮發油含量及成分[2-4]、熱裂解物[5]、酚類成分[6]、藥理作用[7]等方面有著大量的研究。對于蘄艾的新鮮植株的揮發油未見報道。2018年廣西農業科學院生物所從湖北蘄春縣引種，經過優株篩選并組培移栽在南寧武鳴區里建基地大田種植。為考察引種蘄艾的質量情況，此次試驗通過采集引種的蘄艾不同生長期的新鮮植株揮發油含量的測定，利用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）定性分析化學成分，并用氣相色譜峰面積歸一化法定量分析，探討艾油在香料油方面的前景，為蘄艾的進一步開發提供科學參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2019年10月24日采自廣西農業科學院生物所里建基地從湖北蘄春縣引種回來種植的蘄艾，分別選取幼苗期、營養期、花期的健康植株的地上部分，采摘后直接運回實驗室處理。

試驗所用儀器及主要試劑：BRUKER TQ456氣質聯用儀，Aglient 7890A氣相色譜儀，揮發油測定器，乙醇（分析純），無水硫酸鈉（分析純）。

1.2 揮發性成分的提取

參照《中華人民共和國藥典》中揮發油測定法中水蒸氣蒸餾法[8]來測定枝葉得油率。將采集的植株切成1～2 cm的長度，裝入5 000 mL圓底燒瓶，裝上揮發油測定器和冷凝管，蒸餾，回流4 h，冷卻至室溫，分離出精油，用無水硫酸鈉干燥，稱其質量，3次重復，計算平均得油率。

1.3 成分分析

用氣-質聯用N1ST標準譜庫檢索及人工解析進行定性分析，參照文獻[1-6]確定主要的化學成分，對部分單萜化合物采用氣相相對保留時間進行驗證，利用氣相色譜法進行定量分析，面積歸一化法計算各組分的相對含量。

GC定量分析條件：Aglient 7890A氣相色譜儀。彈性石英毛細管柱HP-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為氮氣。程序升溫：40 ℃保持2 min，以2 ℃/min升至80 ℃，停留10 min，以5 ℃/min升至120 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min；進樣口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，進樣量0.4 μL。

GC-MS定性分析條件：美國BRUKER公司TQ456氣質聯用儀。色譜柱：彈性石英毛細管柱BR-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為高純氦氣，進樣口230 ℃，柱溫250 ℃，分流比1∶50。程序升溫：40 ℃保持2 min，以2 ℃/min升至80 ℃，停留10 min，以5℃/min升至120 ℃，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持2 min，進樣口250 ℃。質譜條件：EI離子源，電離電壓70 eV，掃描范圍45～350 amu，全掃描方式。進樣量1.0 μL（1%乙醇溶液）。

2 結果與分析

2.1 艾油的得率

由表1可知，幼苗期、營養期和花期艾油的得率分別為0.26%，0.34%和0.23%。精油是細胞的分泌物，在植物生長過程中，隨著在營養物質的積累，營養期含油比幼苗期的高，而在花期，隨著大量營養物質的消耗，精油的轉化降低，得油率低于營養期。這一結果與文獻[9]報道基本吻合。

2.2 蘄艾揮發油的主要化學成分及含量

按照上述的測定條件，采用GC-MS分析得到總離子流圖（見圖1～圖3）。根據各相關色譜峰的離子質量，檢索NIST譜庫，結合GC對不同生長期蘄艾揮發油的主要化學成分及含量分析，結果見表2。從表2中可看出，不同生長期（幼苗期、營養期和花期）的艾葉油鑒定出30個相同的化合物，并用GC面積歸一化法確定其相對百分含量，已鑒定成分分別占總量的95.36%，94.24%和92.35%，其中主要為單萜烯（10個），分別占總量11.24%，11.15%和9.33%；單萜氧化衍生物（14個），分別占總量的75.64%，76.84%和73.58%；倍半萜烯及氧化衍生物（6個），分別占總量8.48%，6.25%和9.44%。結果表明其不同生長期揮發油中的主要化學成分相同，均含有樟腦（39.40%，39.14%和40.27%）、1, 8-桉葉素（14.10%，16.27%和15.54%）、龍腦（12.64%，13.12%和11.15%）、崁烯（5.08%，4.76%和4.34%）、石竹烯（3.36%，3.01%和4.87%）、4-松油醇（2.99%，3.38%和2.98%）、α-松油醇等主要成分且無顯著性差別。

表1 不同生長期蘄艾揮發性成分的得率

表2 不同生長期蘄艾揮發性成分的主要化學成分及含量

圖1 蘄艾幼苗期揮發油總離子流圖

圖2 蘄艾營養期揮發油總離子流圖

圖3 蘄艾花期揮發油總離子流圖

3 討論

此次試驗提取的艾油中主要成分均可作為醫用或香料原料，說明此艾油可作為香料油使用。與前人研究的蘄艾葉油成分相比，此次試驗未檢索出側柏酮，其它的主要成分基本相同，但含量差距較大。結果顯示，樟腦含量最高，約為40%，而文獻報道的蘄艾葉油中樟腦含量最高為16.68%[3]，在其它植物提取的精油中，只有樟腦大于60%的樟腦型樟葉油[10]，其他未見報道；1, 8-桉葉素（桉油精）為蘄艾葉油的主要成分，含量一般大于10%，此次試驗結果與前人的基本符合[2-5]；而龍腦含量高于其他文獻報道[2-5]。與移栽山西交城的蘄艾[3]比，此次試驗提取的艾油中主成分樟腦、1, 8-桉葉素、龍腦含量三者之和在65%以上，這與移栽品種或栽培環境是否有關有待驗證。

4 結論

采用水蒸氣蒸餾法從蘄艾不同生長期的新鮮植株中提取揮發油，用GC-MS和GC對揮發油的主要化學成分及含量分析，共檢測出30種萜類物質，其中單萜氧化衍生物（14種）為主要的香味物質，其次是單萜烯（10種）、倍半萜烯及氧化衍生物（6種）；不同生長期揮發油中的主要化學成分相同且含量無顯著性差別，均含有樟腦、1, 8-桉葉素、龍腦、崁烯、石竹烯、4-松油醇、α-松油醇等。水蒸氣提取的艾油可作為香料油使用。