HS-SPME-GC-MS法分析博落回属植物不同部位挥发性成分

■李小莹 陈淼芬 丁婷玉 张民达 曾建国， 谢红旗*

（1.湖南农业大学园艺学院，湖南长沙410128；2.湖南农业大学中兽药湖南省重点实验室，湖南长沙410128；3.湖南农业大学分析测试中心，湖南长沙410128）

博落回属（Macleaya R. Br.）为罂粟科下属，属内含博落回[Macleaya cordata (Willd.) R. Br.]与小果博落回[Macleaya microcarpa (Maxim.) Fedde]两种药用植物。博落回属植物均系为多年生高大草本，主要分布在中国、东南亚、南美以及欧洲等地区。作为传统药用植物，博落回属植物已有1 000多年的药用历史[1-2]，现代研究表明博落回属植物具多种药理活性，如抗菌[3]、抗炎[4]、杀虫[5]、抗癌[6-7]、促生长[3]等作用。2005年博落回被欧洲食品管理局（EFSA）批准用于生产动物饲料添加剂Sangrovit®，其叶子、果实和种子的粉末混合提取物是饲料添加剂Sangrovit®的主要部分，血根碱和白屈菜红碱被认为是Sangrovit®的主要活性成分[9]。2009年，曾建国研究团队利用博落回开发出国内第一个二类中兽药-美佑壮，成为后抗生素时代的领跑者；郁建生等开发的博落回注射液也广泛应用于各种家禽的抗菌、消炎、抗病毒；同时博落回还被开发成博落回生物杀虫剂、博落回肿痒酊以及能源调节剂SensoPower®等[10-12]。

博落回属植物中主要含生物碱、挥发油、苯丙素类、三萜类、甾体等多种成分。姚默[13]对小果博落回挥发性成分进行研究，分离出59 个化合物，鉴定了38个挥发性成分。刘秀斌等[14]采用超临界CO2萃取博落回种子油发现含有花生酸、亚麻酸、亚油酸、顺-13-十八烯和顺-11-二十碳烯酸等。

在饲料添加剂行业中，中草药饲料添加剂占据优势地位。基于对“替抗”中草药型饲料添加剂的关注，本研究运用HS-SPME-GC-MS 法对博落回属植物不同部位的挥发性成分进行提取与比较，为各药用部位的充分利用提供理论依据，并为博落回属植物作为饲料添加剂的进一步开发利用提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

材料采于国家中药材生产（湖南）技术中心核心基地，经曾建国教授鉴定为博落回与小果博落回。

1.2 仪器与设备

GC-MS-QP2010 气相色谱-质谱联用仪（日本岛津仪器公司）；GL-3250磁力搅拌器（海门市其林贝尔仪器制造有限公司）；聚二甲基硅烷萃取头-65 μm（美国Supelco 公司）;Retsch MM400型球磨机（广州艾威仪器科技有限公司）；METTLER AE240型电子天平（瑞士梅特勒-托利多公司）。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

将采收的博落回与小果博落回置于40 ℃恒温烘箱，烘干后将根、茎、叶、果分别用球磨机粉碎过2 号筛，备用。

1.3.2 顶空固相微萃取条件

博落回根精密称取20 mg，置于15 ml顶空瓶中，并将其置于磁力搅拌器平面上插入装有萃取头的手动进样器，70 ℃下预热40 min，再将萃取头伸出顶空萃取40 min，，取出后立即插入色谱仪240 ℃进样口，解吸5 min。其余样品同上。

1.3.3 色谱条件

色谱柱：CD-WAX（30 m×25 mm，0.25 μm）；载气：氦气；流速：0.98 ml/min；柱温：60 ℃；进样口温度：240 ℃；温度程序：起始温度60 ℃保持2 min，3 ℃/min的速度升至100 ℃并保持5 min，3 ℃/min的速度升至190 ℃并保持5 min，10 ℃/min的速度升至220 ℃并保持2 min。

1.3.4 质谱条件

离子源：EI 源；离子源温度：200 ℃；接口温度：220 ℃；扫描模式：全扫描；扫描时间：2～59 min；扫描范围（M/Z）：45～500。

2 结果与分析

采用上述条件对样品进行处理与检测，谱图见图1。通过NIST 数据库及面积归一化对各个质谱峰进行分析，确定其成分并进行比较，共分离并鉴定了博落回属植物中123 种挥发性成分。从博落回的根中分离出61个成分，并对55个成分进行了鉴定，占总挥发性成分的90.16%；从小果博落回的根中分离出48个成分，并对40 个成分进行了鉴定，占总量的83.33%；从博落回的茎中分离出54个成分，并对47个成分进行了鉴定，占总量的87.04%；从小果博落回的茎中分离出46个成分，并对42个成分进行了鉴定，占总量的91.30%；从博落回的叶中分离出56个成分，并对52个成分进行了鉴定，占总量的92.86%；从小果博落回的叶中分离出55 个成分，并对49 个成分进行了鉴定，占总量的89.09%；从博落回的果中分离出82个成分，并对76 个成分进行了鉴定，占总量的92.68%；从小果博落回的果中分离出56 个成分，并对51 个成分进行了鉴定，占总量的91.07%

博落回与小果博落回各生长部位中均含有芳姜黄酮、芳樟醇、金合欢烯、(S)-β-双代谢烯、(-)-β-curcumene、4，5，9，10-脱水异松叶烯、6-methyl-2-(4-methylphenyl)heptan-4-one、百里酚、香芹酚等9 个成分，且芳姜黄酮与(S)-β-双代谢烯的相对百分含量均高于1.0%。博落回根、叶、果与小果博落回根、叶、果中含量最高的挥发性成分均为β-倍半水芹烯，其它主要成分有姜烯、反式石竹烯、(S)-β-双代谢烯；博落回茎中含量最高的挥发性成分为芳姜黄酮，其次为α-姜黄烯、(1R,4S,5S)-1,8-dimethyl-4-prop-1-en-2-ylspiro[4.5]dec-8-ene；小果博落回茎中含量最高的挥发性成分为(1R,4S,5S)-1,8-dimethyl-4-prop-1-en-2-yl-spiro[4.5]dec-8-ene，其次为α-姜黄烯、10-邻苯二酚、紫穗槐二烯，博落回与小果博落回各生长部位中含量最高的挥发性成分相对百分含量均高于20.0%。其余成分均有差异。具体结果见表1（仅列出含量大于1%的挥发性成分）。

图1 博落回属植物各个部位的TIC图谱

3 讨论

在以前的研究中，多采用水蒸气蒸馏法与超临界CO2萃取法对挥发性成分进行提取，水蒸气蒸馏法用时较长、操作繁琐，且高温可能会使一些热不稳定成分分解而导致挥发性成分部分损失。而顶空固相微萃取法用时较短、用量较少、操作简单、无需使用提取溶剂，且极大程度地对挥发性成分进行了保留，故顶空固相微萃取法可作为一种新型通用的方法对挥发油进行提取。

使用顶空固相微萃取法时，萃取头的填料因影响挥发性成分提取及分离效果则显得尤为重要。本研究首先对萃取头进行了筛选，分别采用粉色、灰色与白色萃取头对博落回茎中的挥发性成分进行萃取和检测，结果表明粉色萃取头对于挥发性成分吸附及分离效果最好，故选择粉色萃取头来对本研究的挥发性成分进行萃取。且因所采样品产地、季节、批次及挥发性成分提取方式的不同，可能会导致本研究与之前文献中所鉴定的挥发性成分会有所差异。

随着饲料替抗标准制定工作的进行，“替代抗生素”这一话题显得尤为重要，而目前中草药型饲料添加剂因其独特的优势作为“替抗”产品是极具潜力的选择。由本研究可知，博落回属植物不同部位均具作为饲料添加剂的条件与优势，其不同生长部位可用作不同作用中草药型饲料添加剂的原料。如博落回根、叶、果与小果博落回根、叶、果中含量最高的挥发性成分β-倍半水芹烯具抗病毒、抗溃疡等多种药理活性[15]，博落回根等六个生长部位中均含有的成分百里酚对饲料中霉菌具较强的抑制作用[16]，可迅速穿透致病微生物的细胞膜，改变H+和K+的渗透性，破坏细胞线粒体正常生化反应达到杀菌的目的，还可抑杀有害病原体，保护肠道微生态平衡，促进生长，提高免疫力。而博落回根等生长部位中含量均高于20%的成分姜烯则有抗菌消炎、杀虫、抗溃疡等多种作用[17]，还可增强胃液的分泌和肠壁的蠕动，从而帮助消化，促进生长及提高免疫力。对于现代饲料工业而言，抗菌抗炎型饲料添加剂占主导地位，而博落回属植物不同生长部位中的具多种药理作用的挥发性成分作为饲料添加剂应用于饲料中，既可对其进行充分开发与利用，又可为饲料添加剂行业的发展提供思路与讨论。