不同打洞结香法所产沉香挥发性成分的GC—MS分析

向盼　梅文莉　杨锦玲　 廖格　姜北　戴好富

摘 要 采用乙醚超声法提取8份沉香样品的挥发油，并应用GC-MS分析测定其化学成分及相对含量，共鉴定了121个化合物，主要由倍半萜类（64个）、色酮类化合物（25个）组成，此外还有一些芳香性化合物、甾体类化合物等。通过比较8份沉香样品中的特征性成分及其含量，对不同方法所结沉香的品质进行评价，其中火烙打洞法所产沉香比冷铁打洞法和常规打洞法所产沉香质量好。

关键词 沉香；打洞法；GC-MS

中图分类号 R284.1 文献标识码 A

Abstract Eight agarwood samples were extracted with ether coupled with ultrasonic， and the chemical constituents and relative contents of the ether extract were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）. 121 compounds were identified. The results indicated that the volatile components of the agarwood samples produced by the method of holing were mainly composed of sesquiterpenes （64） and chromones （25）. In addition， some other compounds were detected， including aromatic compounds， steroids and so on. The quality of the eight samples was evaluated by comparison of their respective characteristic constituents and their contents. The quality of the agarwood samples produced by the method of holing with burning red iron was better than holing with cold iron and common holing.

Key words Agarwood；Holing method；GC-MS

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.07.027

沉香是瑞香科沉香属植物（Aquilaria）中含有树脂的芯材，是中国、日本、印度及其他东南亚国家传统的名贵药材和天然香料[1-2]。健康的沉香属植物并不产生沉香，只有通过自然因素（雷劈、火烧、虫蛀等）或人为因素（砍伤、凿洞、打钉等）的作用，沉香才会逐渐形成[3-4]。由于天然沉香形成的几率低，且形成过程缓慢，再加上人为的滥砍滥伐，其野生资源几乎消耗殆尽。

白木香[Aquilaria sinensis（Lour.）]作为中国沉香的唯一药源植物，随着市场需求的增加，其人工种植面积也越来越大，人工结香的方法也层出不穷。其中打洞法应用广泛，包括常规打洞法（打轻钻法）、冷铁和火烙打洞法（又称火烧打洞法或打火钻法）[4]。常规打洞法是在距地面1 m的树干上凿出若干个直径0.5～5 cm、深为树干粗的1/4～1/3的圆形小洞，洞口左右相距7 cm、上下相距15～20 cm，即可达到结香效果。冷铁打洞法是在冬季的梅雨天，把直径为0.5～1.5 cm的铁棒，长度按树的直径大小而定，在树直径为8～9 cm的部位，上下相距11～12 cm，往同一方向打穿树木，期间不需要刻意护理，结香后可锯树采收。火烙打洞是将烙铁加热烧红后，按上述冷铁打洞方法打入白木香树体里面。打洞法源于自然界的虫蛀结香过程。张嶲在《崖州志》中注解：“虫漏者，虫蛀之孔，结香不多，内尽粉土，是名虫口粉。”虫漏是指沉香树因受虫蛀，分泌油脂包裹住受虫蛀的部位而结成的沉香[5]。虫漏香具有一种特别的香气，厚实而有张力。蚂蚁洞沉香又称为“蚁沉”，是指沉香树树眼被蚂蚁吃后所结的沉香[4]。

经打洞处理后，白木香树生长分泌油脂，时间越长油脂越厚。研究结果表明，打洞法沉香质量较好，乙醚提取物香味浓郁持久[6]。已有的研究多是比较不同人工结香法（如打钉法、砍伤法、凿洞法）所产沉香[6-7]、或是不同产地所产沉香的挥发性成分的差异[8]，笔者采集不同的打洞结香法（常规打洞、火烙打洞、冷铁打洞）结的沉香进行GC-MS分析，比较不同打洞结香方法所产沉香挥发性成分的异同，并与2份野生沉香（虫漏和蚁沉）的挥发性成分进行比较，对其质量进行评价，为香农选择更优的打洞结香方法提供参考，也为更好的开发利用沉香资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 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（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm）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。气质中使用的试剂均为色谱纯。

1.1.2 样品 8份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采集，经戴好富研究员鉴定，8份沉香样品源植物均为白木香（Aquilaria sinensis），其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。样品图片见图1，样品详细信息见表1。

1.2 方法

1.2.1 样品溶液制备 参考本研究组前期分析沉香样品的处理方法[9-10]，将8份样品分别配置成浓度为1 mg/mL的供试品溶液。

1.2.2 GC-MS分析条件 色谱条件：色谱柱，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 ℃，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%）；柱前压43 kPa，载气流量1.0 mL/min；进样量1.0 μL，不分流，溶剂延迟时间：4.0 min。

质谱条件：电子轰击（EI）离子源；电子能量70 eV；离子源温度230 °C；四极杆温度150 °C；接口温度280 °C；倍增器电压1 612 V；质量扫描范围29～500 m/z。

1.3 数据处理及质谱检索

通过Data Analysis化学工作站，结合Nist2005和Wiley275质谱库，并借鉴前人和本研究组前期的鉴定方法[9-13]对检测到的色谱峰进行鉴定，采用峰面积归一化法计算相对含量。

2 结果与分析

将8份沉香药材样品乙醚提取物进行检测，得到各样品的总离子流图（图2）。8份沉香乙醚提取物中检测到149个色谱峰，鉴定并统计各样品中色酮类成分、倍半萜类成分以及未鉴定成分的相对百分含量，具体结果见表2。从质谱图分析，未鉴定成分绝大部分属于倍半萜类成分。

由表2可以看出，8份沉香检测到的色谱峰在各个样品中的总相对百分含量为80.35%～93.17%，各样品中色酮类相对含量为7.38%～43.51%，倍半萜类相对含量为19.60%～59.62%，两者相对含量之和为39.13%～76.95%，是沉香中最主要2类成分，这也与先前的研究结果吻合[14-16]。

分析样品鉴定结果发现，8份沉香差异较大，共有的成分只有白木香醛和6，7-二甲氧基-2-（2-苯乙基）色酮。8份样品中，相对含量较多且7份样品共有的色酮成分分别是2-（2-苯乙基）色酮、6-甲氧基-2-（2-苯乙基）色酮、5，8-二羟基-2-（2-（4-甲氧基苯）乙基）色酮、6，8-二羟基-2-（2-苯乙基）色酮。此外，倍半萜成分愈创木醇在6份沉香样品中均有检出。2份野生沉香蚁沉和虫漏（S7和S8）相似度较大，检测到24个共有成分；其次是3份火烙打洞沉香（S2、S3和S4）检测到16个共有成分；2份常规打洞沉香（S5和S6）只检测到了6个共有成分；冷铁打洞沉香（S1）与3份火烙打洞沉香的成分较为接近，4份样品检测到9个共有成分。

3 讨论与结论

本研究结果发现，8份沉香样品中化学成分类别相差不大，主要是倍半萜类和色酮类，但样品中各类成分的化合物数目和相对含量有较大差别。首先，从倍半萜类成分和色酮类成分的相对含量之和来看，6份人工沉香样品中，S2、S3和S4均为火烙打洞结香1年的沉香，检测到的倍半萜类和色酮类总相对含量之和较高，与野生沉香相当；S5和S6均为常规打洞沉香，其中S6（69.86%，4 a）的倍半萜类和色酮类相对含量之和明显高于S5（39.13%，1 a），说明结香时间的长短对沉香特征性成分的形成影响较大。S1为冷铁打洞结香10个月的沉香，其倍半萜类和色酮类相对含量之和比3批火烙打洞结香1年的沉香少，比常规打洞结香1年的沉香多。因此，认为火烙打洞法优于冷铁打洞法、而冷铁打洞法优于常规打洞法。

6份人工沉香均为国产沉香，梅文莉等[17]研究发现国产沉香挥发油中以倍半萜类化合物居多，是检测沉香挥发性成分的重要因素。S7和S8 2份野生沉香样品中倍半萜类的总相对含量远远高于色酮类的总相对含量。3份火烙打洞法中，20年树龄的S2样品中倍半萜总相对含量也是远远高于色酮类的总相对含量，S3和S4号样品树龄（9 a）相同，其中S3样品中未鉴定成分较多（21.93%），其中可能存在部分倍半萜类成分，从而导致鉴定的倍半萜类成分的总相对含量比S4低。比较火烙打洞法的3份沉香发现，树龄对结香效果有一定的影响，树龄越长，其成分类型与野生沉香的成分类型更接近，即倍半萜类含量比色酮类含量更高。S1的成分类型与20 a树龄的火烙打洞沉香类型相近，即倍半萜类相对含量更高。常规打洞法的2份样品S5和S6，其倍半萜相对含量与色酮相对含量相当，未占明显优势。

样品乙醚提取得率的大小反映了样品油脂的多寡，结合乙醚提取得率，比较3种打洞法沉香发现，冷铁打洞结香10个月（10 a树龄）的沉香（S1）、火烙打洞沉香1年（S2～S4）和常规打洞结香4 a的沉香（S6），这5个样品的油脂含量相当。而常规打洞结香1 a的沉香（S5），其油脂提取得率则明显低于其他5个人工打洞样品，说明常规打洞法所结沉香质量略差。2批野生香的油脂提取得率均偏低，可能是因为野生香中的倍半萜类含量较多，色酮类含量较少，而通常倍半萜类的分子质量较色酮类小，造成提取得率与人工香相比较低。

本研究结果发现，火烙打洞法和冷铁打洞法均好于常规打洞法。另外，本研究样品中，采用相同的结香方法，结香时间越长，树龄越大，倍半萜类成分和色酮类成分的相对含量越高，推测结香时间长短和树龄高低对结香品质的好坏有一定的影响，这对香农采取打洞法结香具有一定的指导作用。

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