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‘热科1号沉香’树所产沉香GC—MS分析

2017-11-22杨锦玲梅文莉王军董文化戴好富

热带农业科学 2017年10期
关键词:新品种

杨锦玲++梅文莉++王军++董文化++戴好富

摘 要 研究团队与化州市沉香协会以及多家沉香种植合作社长期合作,历经22年,选育出白木香优良家系‘热科1號沉香,本文对‘热科1号沉香树种和普通白木香采用不同结香方法所产的沉香进行GC-MS检测,从油脂得率和化学成分分析,发现‘热科1号沉香树种更易产香,沉香产量更高,且品质更好。

关键词 新品种 ;‘热科1号沉香树 ;沉香 ;GC-MS

中图分类号 S567.19 ;R284.2 文献标识码 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2017.10.017

GC-MS Analysis of Agar-wood from‘Aquilaria sinensis Reke1

YANG Jinling MEI WenLi WANG Jun DONG Wenhua DAI Haofu

(Hainan Engineering Research Center of Agarwood, Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou 571101)

Abstract An elite line of‘Aquilaria sinensis Reke1was selected after 22 years of effort by the author's team in collaboration with Huazhou Association of Agarwood and other agarwood cultivation cooperatives. The agarwood from ‘Aquilaria sinensis Reke1and other ordinary A. sinensis plants with different agarwood inducing methods were analyzed by using GC-MS. Their resin yield and the analysis of their chemical compositions showed that the ‘Aquilaria sinensis Reke1produced a higher yield of agarwood with better quality than other A. sinensis plants.

Keywords new variety ; ‘Aquilaria sinensis Reke1 ; agarwood ; GC-MS

国产沉香是瑞香科沉香属白木香(Aquilaria sinensis)含有树脂的木材[1-2],位列众香之首,有悠久的历史渊源、神奇的药用价值、深刻的文化内涵、极高的收藏价值。目前,沉香市场出现供不应求的局面,价格不断攀升。我国沉香产业在世界沉香贸易中也占了重要的份额。因此,沉香产业有巨大的开发前景。但野生沉香资源已濒临灭绝,不能满足市场的需求。人工栽培与人工结香则是解决沉香资源危机的唯一途径。自20世纪90年代末开始,白木香被列为国家重点扶持的药材品种。目前,白木香栽培种群主要分布于海南、广东和广西,而且具备一定的规模,已初步形成产业化发展的格局。人工栽培虽有数十年的历史,但未对白木香资源进行系统评价和选育,白木香种苗培育所用种子来自栽培或野生成龄植株,基源各异且未经过系统筛选,种质参差不齐,存在着遗传多样性和不稳定性,人工栽培白木香的生物性状也有所差异,存在产香少、品质不稳定的风险。

因此,加强种质资源的调查,对沉香基源植物种质资源进行系统评价研究,通过相应的育种技术来开展选育易产香、产量高、品质好的品种,培育出优良种质有着重要的现实意义。中国热带农业科学院热带生物技术研究所和化州市沉香协会以及多家沉香种植合作社长期合作,历经22年,选育出白木香优良家系‘热科1号沉香。本研究对新品种与普通白木香采用相同的结香方法所产沉香的易挥发性成分进行分析,评价其质量。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器与试剂

HP6890/5975C GC/MS联用仪(美国安捷伦公司),色谱柱为HP-5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane(30 m×0.25 mm×0.25 μm)弹性石英毛细管柱;BP221S万分之一电子秤(北京赛多利斯天平有限公司);美国BRANSONIC-5510E-DTH超声波清洗仪。气相色谱-质谱联用分析中使用的试剂均为分析纯。

1.1.2 样品

在海南澄迈基地对热科1号沉香进行试验,按照85%为热科1号沉香,15%为普通白木香随机布置种植,种植7年后进行人工结香,结香方法包括半断干法、火烙法、化学法[3],结香2年后,随机选取热科1号沉香和普通白木香结香样品开展对比分析试验。凭证标本存放于中国热带农业科学院热带生物技术研究所。沉香样品图片见图1。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

随机取热科1号沉香和普通白木香体积相同的结香树干,分别去除白木将沉香和其余部位分开。将沉香块粉粹后分别均匀混合,各取10 g,分别加入30 mL乙醚溶剂进行超声提取3次,每次超声15 min,静置5 min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,计算其提取物质量分别占样品干重百分数,见表1。分别取乙醚提取物适量,配制成1 mg/mL的待测样品溶液。

1.2.2 GC-MS分析条件

色谱条件:色谱柱为HP-5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane(30 m×0.25 mm×0.25 μm)弹性石英毛细管柱;升温程序:柱温50℃,保留2 min,以5℃/min升温至310℃,保持10 min;汽化室温度250℃;载气为高纯He(99.999%);载气流量1.0 mL/min;分流比40∶1;溶剂延迟时间:3.0 min。endprint

质谱条件:电子轰击(EI)离子源;电子能量70 eV;离子源温度230℃;四极杆温度150℃;接口溫度280℃;发射电流34.6 μA;倍增器电压1 434 V;质量扫描范围20~550 m/z。

2 结果与分析

6批沉香样品乙醚提取物的总离子流图见图2。对总离子流图中的各峰经质谱数据系统检索及核对Nist 2005和Wiley 275标准质谱图,并借鉴前人和本研究组前期的鉴定方法[4-6],结合质谱图与文献数据进行对照,并用峰面积归一化法测定色谱峰在样品中的总相对含量,具体见表2。

采用半断干法结香,‘热科1号沉香和普通白木香所产沉香中,分别检测到31个和24个成分,其中倍半萜类成分分别为27个和17个,色酮类成分均为3个;采用火烙法结香,‘热科1号沉香和普通白木香所产沉香中,分别检测到25个和15个成分,其中倍半萜类成分分别为17个和11个,色酮类成分分别为3个和0个;采用化学法结香,‘热科1号沉香和普通白木香所产沉香中,分别检测到28个和21个成分,其中倍半萜类成分分别为19个和15个,色酮类成分分别为5个和3个。

3 讨论

从乙醚提取物的得率分析(表1),本研究的6批样品乙醚提取物得率有一定差别,相同结香方法,‘热科1号沉香所产沉香的油脂得率高于普通白木香所产沉香的油脂得率,尤其是化学法(3.37%,1.68%)所产的沉香,‘热科1号沉香所产沉香油脂得率是普通白木香油脂得率的两倍左右,说明‘热科1号沉香与普通白木香相比较更易产香,产量更高。

倍半萜类成分和色酮类成分是沉香中两类特征性成分,也是沉香的主要成分[7-9]。本研究通过GC-MS分析发现,6批样品中,这两类成分的总相对百分含量在68.02%~88.76%。在相同的结香方法下,‘热科1号沉香所产的沉香中这两类成分的总相对百分含量均大于普通白木香所产沉香中两类成分的总相对百分含量。

从色酮类成分考虑,6批样品中,‘热科1号沉香所产沉香的色酮类成分的相对含量(15.07%、11.47%、39.54%)比普通白木香所产沉香的色酮类成分相对含量明显要高(1.27%、1.69%、12.83%),特别是单体化合物2-(2-苯乙基)色酮和6-甲氧基-2-(2-苯乙基)色酮。说明‘热科1号沉香产生色酮类成分的代谢途径比普通白木香的更活跃。

杨德兰等[6]报道,奇楠沉香中两个特征性的成分2-(2-苯乙基)色酮和2-[2-(4-甲氧基)苯乙基]色酮的总相对含量很高(37.30%~84.71%),普通沉香中两者的总相对含量在1.3%~9.7%。在相同的结香方法下,‘热科1号沉香所产的沉香中,这两个成分的总相对百分含量(8.24%,3.45%和26.27%)均大于普通白木香所产沉香中这两个成分的相对百分含量(0.40%,0%和4.66%)。结合倍半萜和色酮总相对含量分析,说明‘热科1号沉香所产沉香的质量优于普通白木香所产沉香的质量。

4 结论

综上所述,结合油脂得率和油脂的化学成分分析,新品种‘热科1号沉香树种比普通白木香更容易产香,且产量高、品质更好。该‘热科1号沉香树种值得进一步研究,并推广种植。

参考文献

[1] 刘军民,翟 明. 国产沉香资源开发利用及化学成分研究进展 [J]. 中国新药杂志,2012,21 (1):48-51.

[2] 国家药典编委会. 中华人民共和国药典[M]. 北京:中国医药科技出版社,2010.

[3] 梅文莉,左文健,杨德兰,等. 沉香结香机理、人工结香及其化学成分研究进展[J]. 热带作物学报,2013,34(12):2513-2520.

[4] Mei W L, Yang D L, Wang H, et al. Characterization and determination of 2-(2-Phenylethyl) chromones in agarwood by GC-MS [J]. Molecules, 2013(18): 12 324-12 345.

[5] 梅文莉,杨德兰,左文健,等. 奇楠沉香中2-(2-苯乙基)色酮的GC-MS分析鉴定[J]. 热带作物学报,2013,34(9):1819-1 824.

[6] 杨德兰,梅文莉,杨锦玲,等. GC-MS分析四种奇楠沉香中致香的倍半萜和2-(2-苯乙基)色酮类成分 [J]. 热带作物学报,2014,35 (6):1 235-1 243.

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[8] 郭晓玲,田佳佳,高晓霞,等. 不同产区沉香药材挥发油成分GC-MS分析 [J]. 中药材,2009,32 (9):1 354-1 358.

[9] 陈晓颖,高英,李卫民,等. 不同结香方法与国产沉香挥发性化学成分的相关性研究 [J]. 中国药房,2012,23(11):1 017-1 020.endprint

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