羊青等

摘 要 以海南产姜黄为材料，研究不同采收期姜黄精油含量的变化，并采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对精油化学成分进行分析。结果表明：在根茎膨大期（10-17）姜黄精油的含量最高，达到80 mL/kg，此后姜黄精油的含量有所减少，至姜黄枯萎期时（03-04）精油含量为67 mL/kg；不同采收期姜黄精油的化学成分基本相同，但相对含量存在差异；4个采收期姜黄精油分别鉴定出36、36、34和34种化学成分，其中主要化学成分为芳姜黄酮、α-姜黄酮、姜醇、β-红没药烯、2-表-α-雪松烯、芳姜黄烯等倍半萜类化合物，且尤以芳姜黄酮在不同时期姜黄精油中含量最高，分别占总量的49.259%、33.794%、33.610%和44.829%。

关键词 姜黄；海南；挥发油；不同采收期；气相色谱-质谱

中图分类号 R917 文献标识码 A

Abstract The essential oil content of Curcuma longa L. in Hainan with different harvest time was studied for the first time， and the chemical component of the oil was analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry（GC-MS）. The oil content（80 mL/kg） was the highest for the sample harvested on 17 th October， which decreased to 67 mL/kg on 4th March. The chemical components of the volatile oil were basically same in different harvest time， but their relative content was different. There were 36， 36， 34 and 34 kinds of chemical components identified in these four harvest time， respectively. The main components were Ar-tumerone， α-tumerone， zingiberenol， β-bisabolene， 2-epi-α-cedrene， Ar-curcumene and other sesquiterpene compounds. The relative content of Ar-tumerone was the highest in different harvest time， which reached 49.259%， 33.794%， 33.610% and 44.829%， respectively.

Key words Curcuma longa L.；Hainan；Essential oils；Different harvest time；GC-MS

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.09.034

姜黄（Curcuma longa L.）为多年生草本，属姜科（Zingiberaceae）姜黄属（Curcuma L.）植物。主产于印度、东南亚和中国，在中国主要分布于四川、云南、福建、广东、广西、台湾等地。姜黄属植物具有广泛的应用价值，常用中药郁金、莪术和姜黄均来源于该属植物的块根或根茎，具有破血行气、通经止痛、祛风疗痹等功效[1]。姜黄含有挥发油、姜黄素类、树脂类、糖类、甾醇类、脂肪酸、微量元素等成分，其中主要活性成分为挥发油和姜黄素类化合物，研究表明姜黄具有抗肿瘤、抑菌抗炎、抗氧化、抗动脉粥样硬化等作用[2-5]。对不同产地姜黄药材质量和化学成分的研究已有报道[6-8]，而对海南产姜黄的研究尚未见报道。本课题采用水蒸汽蒸馏法提取不同采收期海南姜黄挥发油，并对其化学成分进行GC-MS分析，旨在确定不同采收期姜黄精油含量及主要化学成分变化，为综合利用海南姜黄提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

姜黄为姜科植物姜黄的根茎，采自海南省儋州市姜黄种植基地，并于生长过程中分期采收，采收时间分别为当年的10-17和11-21，次年的01-15和03-04，并由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所王祝年研究员鉴定。

1.2 方法

1.2.1 挥发油提取 将采收的姜黄洗净，除去根须，于60 ℃下烘干。用中药材粉碎机将其粉碎，过80目筛，称量，置烧瓶中。连接挥发油测定器与回流冷凝管，置电热套中缓缓加热至沸，保持微沸约6.0 h，至测定器中油量不再增加，静置分层后读取挥发油的体积[1]。姜黄挥发油的含量：挥发油含量（mL/kg）=读取的挥发油体积（mL）/姜黄粉末质量（kg）

1.2.2 GC-MS分析 采用美国安捷伦公司HP6890/5975C GC/MS联用仪。色谱柱为ZB-5MSI 5% Phenyl-95%DiMethylpolysiloxane（30 m×0.25 mm×0.25 μm）弹性石英毛细管柱，柱温起始50 ℃，以10 ℃/min升温至150 ℃，再以3 ℃/min升温至230 ℃，再以5 ℃/min升温至280 ℃；汽化室温度250 ℃；载气为高纯He（99.999%）；柱前压7.65 psi，载气流量1.0 mL/min；分流比40 ∶ 1，溶剂延迟时间：5.0 min。离子源为EI源；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；电子能量70 eV；发射电流34.6 μA；倍增器电压1 125 V；接口温度280 ℃；质量范围20～500 amu。对总离子流图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对Nist2005和Wiley275标准质谱图，确定其挥发性化学成分，用峰面积归一化法测定了各化学成分的相对质量分数。

2 结果与分析

2.1 不同采收期海南姜黄挥发油的含量

不同采收期海南姜黄所得挥发油均为淡黄色液体，具有典型的姜黄气味。不同采收期海南姜黄精油的含量有所差异（表1），其中：10-17挥发油含量最高，为80 mL/kg，此阶段为姜黄生长的根茎膨大期；11-21挥发油含量为6.0 mL/kg，相比10-17含量有所降低；次年01-15姜黄开始枯萎，挥发油含量降到最低；至03-04时姜黄已全部枯萎，挥发油含量上升为67 mL/kg。可见，姜黄挥发油的含量随着采收时间不同有所差异，其中在根茎膨大期含量最高。

2.2 不同采收期海南姜黄挥发油成分的GC-MS分析

图1为采收期10-17海南姜黄挥发油GC-MS总离子流色谱图。由表2可知，4个采收期10-17、11-21、01-15、03-04的海南姜黄精油中分别鉴定出36、36、34和34种化学成分，分别占总含量的77.244%、73.604%、66.647%和74.492%，主要成分均为倍半萜类和单萜类化合物；相对含量均较高的化学成分为芳姜黄酮、α-姜黄酮、姜醇、β-红没药烯、2-表-α-雪松烯、芳姜黄烯等倍半萜类化合物，尤其以芳姜黄酮的含量最高，且在不同采收期含量有所差异，分别为总量的49.259%、33.794%、33.610%和44.829%；姜黄精油中其他化学成分的含量也存在差异。可知，不同采收期姜黄挥发油的化学成分基本相同，但相对含量存在较大差异。

在姜黄生长的根茎膨大期（10-17）后，姜黄精油化学成分的种类基本没有发生变化，即没有合成新的化合物，仅有少数几个含量较低的成分在不同采收期有变化。如1，8-桉叶油素在采收期10-17和11-21检出；（Z，Z）-α-法尼烯在采收期11-21、01-15、03-04中检出，仅采收期10-17未检出；β-雪松烯仅在采收期10-17和01-15中检出。

3 讨论与结论

姜黄为传统常用中药，其所含的挥发油、姜黄素等物质具有广泛的生理活性，具有良好的开发应用前景。本研究以海南产姜黄为材料，采用水蒸汽蒸馏法提取不同采收期海南产姜黄挥发油，并采用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术对其化学成分进行了分析。结果显示，不同采收期姜黄挥发油含量有所差异，其中以根茎膨大期（10-17）的挥发油含量最高。4个采收期姜黄精油的化学成分基本相同，但相对含量存在差异，其主要化学成分为芳姜黄酮、α-姜黄酮、姜醇、β-红没药烯、2-表-α-雪松烯、芳姜黄烯等倍半萜类化合物。其中芳姜黄酮、姜黄酮、芳姜黄烯、姜烯醇是姜黄主要呈味成分；β-红没药烯、2-表-α-雪松烯是精油中常见的香气成分。但本研究与有些报道存在差异，如汤敏燕等[9]报道江西产姜黄挥发油的主要成分是柠檬烯、樟脑、莪术酮、莪术醇、莪术二酮、莪术烯醇；陈丛瑾等[10]报道广西产鲜姜黄油的主要成分是姜烯，1，8-桉叶油素，芳-姜黄酮，姜黄酮，β-倍半水芹烯，表-α-绿叶烯，芳-姜黄烯；叶世芸等[11]报道四川和贵州产姜黄挥发油的主要成分为姜黄酮，β-倍半水芹烯，α-姜烯，芳姜黄烯；罗方利等[12]报道印尼产姜黄挥发油的主要成分为姜黄烯，α-柏木烯，2，5-二甲基-3-丙基吡嗪，吉马酮，黄根醇；这些差异可能是由于姜黄产地、实验条件等因素造成的。对比各产地姜黄挥发油的成分可知，海南产姜黄油的主要成分与姜黄主产区四川和贵州的基本相同，这为海南姜黄药材的品质评价提供科学的参考依据。

不同采收期海南产姜黄精油含量均最高的成分为芳姜黄酮，其中在10-17时期达到49.259%。采收期10-17为姜黄生长的根茎膨大期，推测此时期是芳姜黄酮合成的主要阶段。芳姜黄酮是姜黄挥发油的主要活性成分，属于萜烯类化合物，具有抗肿瘤、抗菌、抗蛇毒等多种生物活性[13-15]，是姜黄组分中备受关注的成分。

综合以上分析可知，不同采收期海南产姜黄精油化学成分基本相同，但相对含量存在差异，且以芳姜黄酮在不同采收期中含量最高。

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