迷迭香干燥前后挥发油化学成分GC-MS 分析*

熊俊君 谢桂容 代秀秀 徐梦甜 慕泽泾 田燕元 熊耀坤***

1（江西应用技术职业学院，江西赣州 341000）

2（创新药物与高效节能降耗制药设备国家重点试验室，江西南昌 330004）

迷迭香（Rosmarinus officinalis L.） 也称作油安草，系唇形科鼠尾草属植物常绿小灌木，主产于我国广西、云南、海南、湖南、福建、四川、贵州等省区。迷迭香是一种多用途的经济作物，可从中提取出抗氧化剂、提取迷迭香精油等。迷迭香的成分主要为酚酸类、黄酮类、萜类与挥发油类，其中挥发油类是其发挥药效的主要部位，而挥发油中含量最大的α-蒎烯是挥发油的主要活性成分。现代药理学研究表明迷迭香具有消除胃气胀、增强记忆力、减轻头痛症状等功效，临床上用于治疗心血管病、预防老年痴呆症、高尿酸血症以及呼吸系统等症。在迷迭香加工处理过程中，一些不良的处理方式会导致加工后迷迭香质量下降，例如干燥方法不合理所导致的迷迭香色泽发生劣变、挥发性成分遭到破坏以及有效成分发生分解，导致其药效减弱。本试验模拟迷迭香产地的加工方式，对迷迭香进行干燥处理，采用水蒸气蒸馏法提取干燥前后的迷迭香挥发油，应用GC-MS 对提取出的挥发油进行分离、分析及鉴定。通过SIMCA+P 统计软件对试验数据结果进行主成分分析，探究干燥前后迷迭香挥发油各成分含量变化以及化学性质上的差异。

1 材料与方法

1.1 材料

乙腈，色谱纯，德国Merck 公司；甲醇，色谱纯，赛默飞世尔科技有限公司；Milli-Q 超纯水；无水硫酸钠，西陇科学股份有限公司；乙酸乙酯，上海安谱试验科技股份有限公司；迷迭香，2017 年9月采购并经江西中医药大学慕泽泾研究员助理鉴定为迷迭香鲜药材。

Agilent7890A/5975C 型气相色谱-质谱联用仪（GC-MS），美国安捷伦公司；SZ-93 自动双重纯水蒸馏器，上海亚荣生化仪器厂；YHC-11002B 电子天平，瑞安市英衡电器有限公司；色谱柱为DB-5石英毛细管柱，0.25 μm×250 μm×30.0 m；KDM型调温电热套，山东鄄城华鲁电热仪器有限公司；TG328A 型万分之一电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司。

1.2 方法

1.2.1 药材的干燥

按照2005 年版《云南省中药材标准》的规定，在夏、秋季采收迷迭香全草，除去杂质，晒干，得到干燥药材400 g。

1.2.2 挥发油提取

按2005 年版《云南省中药材标准》中提取挥发油的规定，称取迷迭香200 g（鲜药材按干燥前重量计算），置于圆底烧瓶中，加入600 mL 水，置于1 000 mL 电热套中加热至微沸，用挥发油提取器蒸馏提取5 h。取0.1 mL 提取出的迷迭香挥发油，用少量乙醚将析出的挥发油反复溶出。加入无水硫酸钠干燥，静置一夜，将挥发油经0.45 μm 的微孔滤膜滤过，装入样品瓶中密封保存。

1.2.3 气相色谱-质谱条件

气相色谱条件：DB-5MS 毛细石英管柱，30 m×250 μm×0.25 μm，载气He 为恒流模式，柱流器为1.0 mL/min，平均线速为37 cm/s，进样量为1.0 μL，进样口为分流模式，分流比为10∶1，进样口温度为250 ℃；升温程序为初始温度60 ℃，以3 ℃/min 升至150 ℃，再以10 ℃/min 升至250 ℃，保持5 min，共计45 min。

质谱条件：电子轰击源分析（EI），电离能量70 eV，电子倍增管为1 905 V，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，接口温度250 ℃，扫描范围m/z 30～550 AMU，NIST11 质谱库。

1.2.4 主成分分析

迷迭香鲜品组和干品组所获得的挥发油经气相色谱-质谱检测分析，对总离子流色谱图中的各峰进行扫描，得到相应的质谱图。经质谱数据库NIST11 库检索，查阅相关文献资料，结合各成分的保留时间，确定迷迭香干鲜两组挥发油的成分及其归属。利用SIMCA+P 软件，对迷迭香药材鲜品和干品所提挥发油的成分相关数据进行PCA 分析，得出其对应的3D-Plo[M1]图和样品主成分的载荷图。

2 结果与分析

2.1 理化性质表征

经测量迷迭香干燥前后所得挥发油密度、含油量、pH 值及观察色泽等，对其理化性质进行表征，结果如表1 所示。由表1 可知，迷迭香干燥前后鲜品和干品的挥发油密度一致，而含油量鲜品高于干品0.20%左右，其余理化性质没有明显变化。

表1 迷迭香药材干燥前后理化性质的变化

2.2 气质结果分析

本试验系统地优化了迷迭香鲜品在干燥过程中的升温程序并以1.2.3 节的色谱分离条件进行分离，分离结果如下页图1 所示。从分离结果可以看出，迷迭香挥发油各组分得到较好的分离，各峰独立分布，且各峰的峰形分布好。通过质谱扫描各峰得到质谱图后在计算机的质谱数据系统进行检索（质谱数据库，NIST11 库），查阅相关文献资料，结合各成分的保留时间，明确了迷迭香干鲜两组挥发油的成分及其归属。在默认的积分设置下，鉴定出迷迭香鲜品、干品挥发油的成分均为29 个，详细结果如表2 所示。表2 中各化合物的鉴定结果匹配度都大于85%。本文只报道在默认积分设置下、经过归一化计算得出在迷迭香挥发油中相对含量大于0.2%（总含量大于90%） 的化合物的试验结果。

根据气质数据结果可以看出，干燥前后的迷迭香挥发油各成分及其含量都有明显变化。通过相似度评价软件的分析得出迷迭香鲜品、干品挥发油的峰值差别较小。物质含量的数据结果显示，迷迭香鲜品、干品挥发油中含量大于5%的化合物有：alp a-pinene（α-蒎烯），鲜品和干品的含量分别为22.40%和21.42%；eucalyptol（桉叶油醇），鲜品和干品中含量分别为18.73%和17.61%；endo-borneol（2-茨醇），鲜品含量为5.14%，干品含量为5.17%；（-）-verbenone-（1s） -（马鞭草烯醇），鲜品含量为14.43%，干品含量为15.08%；这4 种化合物在鲜品中总含量为60.70%，在干品中总含量为59.28%。

主要成分α-蒎烯在鲜品中含量为22.40%，在干品中含量为21.42%，减少了0.98%；桉叶油醇在鲜品中含量为18.73%，在干品中含量为17.61%，降低了1.12%，推测迷迭香在干燥过程中可能发生了某些化学反应或是物理变化，致使α-蒎烯和桉叶油醇的含量减少。2-茨醇干品相比鲜品含量增加了0.04%；马鞭草烯醇干品相比鲜品含量增加了0.65%。由此含量变化推测，干燥过程中发生了某种酶促反应使得以上主成分发生相互转化。除了以上几种主成分以外，综合整体的物质含量数据，迷迭香挥发油中其他组分在干燥前后含量没有发生较大的变化。

表2 迷迭香药材干燥前后化学成分及其相对含量的变化

2.3 主成分分析

以试验中所得到的迷迭香挥发油成分的相关数据，通过SIMCA+P 软件进行PCA 分析，得到对应的3D-Plo[M1]图以及样品主成分的载荷图。如下页图2 所示，迷迭香新鲜组样品和干燥组样品在Num轴方向和t[1]轴方向上存在的差别，可看出两组样品大概的分布规律，新鲜组数据和干燥组数据分别属于不相同的象限内，两组样品数据之间有一部分是相互交叉重叠的，这说明了在干燥前后，迷迭香样品中发生了一定的成分变化，使试验数据分布图象在一定范围内分布不同。

由表2 的试验数据及图3 的数据之间的时间关联性可知，在载荷图中，干燥迷迭香的差异性成分位于第四象限，而新鲜迷迭香的差异成分位于第一象限，由载荷图的坐标轴含义及表2 中变化率大小可知，图中的分布点越靠近Y 轴，表明其在新鲜组和干燥组的差异性越小，数值越接近，差异性越大，值越远；成分某一越接近X 轴说明其含量越高，越远离X 轴则表明含量越低。主成分分析中第一主成分α-蒎烯的含量为22.40%，第二主成分桉叶油醇含量为18.73%，累计贡献值为41.13%，组间差异和组内差异均较大。

图1 迷迭香药材干燥前后挥发油成分GC-MS 总离子流图

图2 干燥前后迷迭香挥发油主成分分析3D-Plo[M1]图

图3 干燥前后迷迭香挥发油主成分分析载荷图

3 讨论

选取3 个批次的迷迭香进行试验，用GC-MS检测其干燥前后所提炼的挥发油成分，以所得气质谱进行特有属性分析，测得所用迷迭香鲜品与干品挥发油鉴定的成分均为29 个，其中主要成分α-蒎烯在鲜品、干品中含量分别为22.40%、21.42%，干品较鲜品减少了0.98%；桉叶油醇在鲜品和干品中的含量分别为18.73%和17.61%，降低了1.12%；2-茨醇在鲜品含量为5.14%，干品中含量为5.17%，增加了0.03%；马鞭草烯醇的鲜品和干品的含量分别为14.43%和15.08%，增加了0.65%。对比各项试验数据，发现迷迭香在干燥前后所得的挥发油化学成分和含量均有显著变化，证明其鲜品中挥发油的含量高于干品。其中的主要成分α-蒎烯、桉叶油醇、马鞭草烯醇、2-茨醇等均发生不同程度的升降变化。药材干燥是一个升温过程，极大可能会破坏迷迭香中的挥发性成分，导致挥发油总含量减少。以上各现象说明迷迭香的挥发油成分在干燥时不可避免地发生了些许物理或化学反应，因升温破坏其内部成分分子结构则可能引发氧化还原反应或酶促反应，此外，还需通过更多试验来推测证明迷迭香所含成分在干燥过程中相互转化的途径及机理。

综上，应更加有针对性地提高迷迭香产地加工干燥过程的质量，同时对其干燥工艺进行改进，多采用变温、低温或缓苏等干燥方法，尽量在干燥过程中减少挥发性活性成分的损失，保证药材的质量。