三批人工香一年沉香挥发性成分研究_中国永发沉香树种植基地

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三批人工香一年沉香挥发性成分研究
2019-06-20 15:35

  沉香是瑞香科沉香属植物在受伤后产生的含有树脂的木材,是传统的名贵药材和天然香料。沉香树主要分布于东南亚国家,迄今全世界已发现沉香属植物19种,均被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》。目前,国际市场上交易的沉香主要来源于以下四种植物:
 
  Aquilaria malaccensis 、 Aqui -laria crassna 、 Aquilaria sinensis 、 Aquilaria filarial;沉香形成过程缓慢,随着野生资源遭受人为破坏与掠夺式砍伐,加之自然灾害等因素,沉香野生资源不断减少,各国开始大力开展人工种植,沉香树结香技术也随之发展起来。
 
  输液法和结香剂涂抹法均属于化学结香方法。输液法是将用化学试剂配制的结香剂以输液的方式输入健康树体,从而诱导其结香。结香剂涂抹法是最近几年发明的结香法,先将沉香树距离地面10CM以上的树体一侧树皮剥落,直到整棵树三分之二的高处停止,留下顶端树叶,在树皮剥落处涂抹结香剂,一般2个月左右即可取香,结香速度较快。
 
  国内外学者研究报道称,沉香的化学成分主要为倍半萜类和 2-(2- 苯乙基)色酮类,目前主要根据这两类成分的含量来判断沉香的质量。 GC-MS分析技术在快速鉴定沉香易挥发性成分研究中应用非常广泛。目前,尚未见结香剂涂抹法所产沉香化学成分的相关报道。本研究利用GC-MS 法对两批结香剂涂抹法和另一批输液法所产沉香的易挥发性成分进行研究,并与文献报道的结香时间相同的人工结香法所产沉香进行比较,为科学评价结香剂涂抹法所产沉香的质量提供科学依据。
 
  一、材料与试剂
 
  (1)仪器与试剂美国安捷伦 GC-MS 联用仪( HP6890 / 5975C ),色谱柱为 HP - 5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane ( 30m×0。25mm×0。25 μ m )弹性石英毛细管柱;北京赛多利斯天平有限公司万分之一电子秤( BP221S );美国 BRANSONIC- 5510E - DTH超声波清洗仪。实验中使用的试剂均为色谱纯。
 
  (2) 样品三批沉香样品均由中国热带农业科学院热带生物技术研究所戴好富研究员于 2014 年分别在海南( S1 )、泰国( S2 )和马来西亚( S3 )采集,经戴好富研究员鉴定,S1 样品源植物为白木香( Aquilaria sinensis ),S2 样品源植物为 Aquilariacrassna , S3 样品源植物为从中国引种到马来西亚的白木香( Aquilaria sinensis )。 S1 和 S2 为结香剂涂抹法所产沉香,S3 为输液法所产沉香,三批样品所用结香剂不同,均为当地人自制,结香时间均为 1 年,凭证标本 ( 201412HNMXF 、201412TGMXF 、 201408MLXY )存放于中国热带农业科学院热带生物技术研究所。三批沉香图片见图1 。
 
 
  二、方法
 
  (1)  样品制备沉香样品切碎后,分别精确称取 S1 、 S2 和 S3 样 品38。020g 、 80。500g 和40。930g ,分别用乙醚超声提取3次,每次超声15min ,静置5min后过滤得到乙醚提取液,合并3次提取液,挥干后得到沉香的油状乙醚提取物,分别为0。690g 、 1。800g和3。000g ,计算其乙醚提取物质量分别占样品干重的1。81% 、 2。24% 和 7。33% 。
 
  (2)GC-MS分析条件色谱条件:色谱柱: HP - 5MS 5% Phenyl Methyl Silox-ane ( 30m×0。25mm×0。25 μ m )弹性石英毛细管柱;升温程序:柱 温 50℃ ,以 5℃ / min 的 速 度 升 温 至 310℃ ,保 持10min ;汽化室温度: 250℃ ;载气:高纯 He ( 99。999% );载气流量: 1。0mL / min ;不分流,溶剂延迟时间为 4.0min 。质谱条件:电子轰击( EI )离子源;电子能量:70eV ;离子源温度: 230℃ ;四极杆温度:150℃ ;接口温度: 280℃ ;倍增器电压:1 612V ;质量扫描范围: m / z : 29~500 。
 
  三、结果与分析
 
  分别取三批沉香样品乙醚提取物,按上述方法制备并检测,得到各样品的总离子流。对总离子流图中的各峰进行质谱数据系统检索及核对 Nist2014和 wiley275标准质谱图,并借鉴前人和本研究组前期的鉴定方法,结合质谱图与文献数据,对比质谱数据进行定性分析。三批沉香乙醚提取物中检测到 46 个色谱峰,鉴定其中 42 个成分,用峰面积归一化法测定了这些色谱峰在各个样品中的相对含量,并统计各样品中 2 - ( 2 - 苯乙基)色酮类、倍半萜类以及未鉴定成分的相对百分含量。具体结果见表1。
 
  这三批沉香乙醚提取物中分别检测到 35 、 30 和 21 个色谱峰,总相对百分含量分别为 87.94% 、 80.74% 和 83.89%,其中倍半萜和2 - ( 2 - 苯乙基)色酮类成分相对含量之和分别为71.63% 、 56.42% 和 75.88% 。
 
  四、讨论
 
  本研究的三批样品均为人工结香 1 年所产的沉香,其乙醚提取物得率分别为 1.81% 、 2.24% 和 7.33% ,说明 S3(输液法)样品中油脂含量比 S1 和 S2 (均为抹香法)中油脂含量高。此外,三批样品均以倍半萜和色酮类成分为主,两类成分总相对百分含量分别为 71.63% 、 56.42% 和75.88% ,说明所产沉香质量较好,结香剂涂抹结香的方法可行,结合油脂含量分析, S3 所产沉香质量更好。
 
  S1 和 S2 结香法均为结香剂涂抹法, S1 样品源植物为白木香( Aquilaria sinensis),S2 样品源植物为 Aquilaria crassna ,但色酮类成分的总相对百分含量和倍半萜类成分的总相对含量相差较大, S1中主要成分为色酮类化合物(67。49% ),倍半萜类成分相对含量较低( 4。14% ),而 S2 中色酮类成分含量相对较低( 36。23% ),倍半萜类成分相对含量( 20。19% )则比S1高。 S3中化学成分类型与S1接近,均以色酮类成分为主( 67。49% / 71。89% ),倍半萜类成分含量较低( 4。14% / 3。99% )。此外,S1和S3中主要单体成分相似度也很高,两者共有的倍半萜类成分有两个:10-氧-γ-桉叶油醇和沉香螺旋醇,共有的色酮类成分有7个:
 
  2 - ( 2 - 苯乙基)色酮、 6 - 甲氧基 - 2- ( 2 - 苯乙基)色酮、 6 , 8 - 二羟基 - 2 - ( 2 - 苯乙基)色酮、5或6或7或8 - 羟基 - 2 - ( 2 - 苯乙基)色酮、 6 - 甲氧基 - 2 - [ 2 - ( 3羟基苯)乙基]色酮、 6 , 7 - 二甲氧基 - 2 - ( 2 - 苯乙基)色酮、 6 ,7 - 二甲氧基 - 2 - [ 2 - ( 4 - 甲氧基苯)乙基]色酮,共有成分的总相对百分含量分别为67.58%和71.38% ,分别占被检测到的所有成分总相对百分含量的76.85%和85.09% 。S1 和 S3 均来源于白木香, S1 采用涂抹法结香, S3 采用输液法结香。综合分析三批样品的化学成分、树种和结香方法,发现沉香中化学成分类别主要受树种的影响,与结香方法关系不明显。
 
  与源植物为白木香、人工结香 1 年且提取方法(乙醚提取)和检测方法( GC-MS 技术)相同的沉香化学成分进行比较,结果发现,廖格等采用中国热带农业科学院热带生物技术研究所的整树结香法(输液法)所产沉香中检测到色酮(70.25% )和倍半萜( 3.75% )的总相对含量为 74.00% ,该样品中化合物类型与本研究的 S1 和 S3 样品化学成分类型和相对百分含量接近。此外,林峰等报道从采用接菌法(黄绿墨耳真菌)1年所产沉香中检测到色酮( 29.12% )和倍半萜( 5.46% )类成分的总相对含量为 34.58% ;雷胄熙等从采用生物诱导法(注射由白色菌丝、植物生长素和促渗剂组成的生物诱导液)1年所产沉香中检测到倍半萜( 4.12% )和色酮类成分(12.99% )的总相对含量为17.11% 。上述报道的两种采用生物诱导法促使白木香所产的1年沉香中,色酮类成分的总相对百分含量均大于倍半萜类成分的总相对百分含量,但与本文和文献报道的化学结香法相比,后者所产的沉香中色酮类成分的相对百分含量更高,这两类成分相对百分含量的差距更明显。
 
  综上所述,本研究中的结香剂涂抹法可产生质量较好的沉香。对比分析三批样品发现,沉香中化合物类型受树种的影响较大,与结香方法关系不明显。与文献对比分析发现,白木香植物经人工结香1年后所产的沉香中色酮类成分的相对百分含量大于倍半萜类成分的相对百分含量。文章来自《三批人工结香一年沉香挥发性成分研究》,如有侵权请联系,我方必定最快时间进行删除。



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