免费文献传递   相关文献

吹扫捕集GC-MS法测定紫苏不同变种叶片中的挥发性成分



全 文 :159※分析检测 食品科学 2010, Vol. 31, No. 12
吹扫捕集GC-MS法测定紫苏不同变种
叶片中的挥发性成分
胡 彦 1 , 2,丁友芳 1,温春秀 3,谢晓亮 3,周巧梅 3,刘玉军 1 ,*
(1.北京林业大学生物科学与技术学院,北京 100083;2.文山学院生化系,云南 文山 663000;
3.河北省农林科学院药用植物研究中心,河北 石家庄 050051)
摘 要:采用吹扫捕集技术对紫苏不同变种叶片中的挥发性成分进行富集,以气质联用仪(GC-MS)进行鉴定,运
用面积归一化法确定各组分的相对含量。结果表明,分别属于紫苏属植物 3个变种的 4份试材之间叶片挥发油的组
分和相对含量差异显著。4份紫苏试材共检测出 31种挥发油成分,但其共有的成分仅有顺 -3-己烯醛、石竹烯和
圣亚麻三烯 3 种。野生紫苏变种的主要成分是柠檬烯(77 .90%)、石竹烯(14.33%)、顺 -3 -己烯醛(4 .9%)、胡椒
酮(1.71%),回回苏变种的主要成分是石竹烯(30.65 %)、柠檬烯(24.60%)、顺 -3-己烯醛(21.82%)、紫苏醛(17.70%),
紫苏变种 1(来源于河北安国市)的主要成分是 5-乙叉 -1-甲基 -环庚烯(52.79%)、顺 -3-己烯醛(19.98%)、石竹烯
(13.60%)、紫苏醛(9.46%),紫苏变种 2(来源于广西灵山县)的主要成分是紫苏醛(31.86%)、5-乙叉 -1-甲基 -环庚烯
(31.68%)、顺 -3-己烯醛(21.50%)、石竹烯(10.47%)。
关键词:吹扫捕集技术;气相色谱 - 质谱法( G C- M S );紫苏属;挥发性成分;相对含量
Purge and Trap GC-MS for the Identification of Volatile Composition of the Leaves of
Different Variants of Perilla L.
HU Yan1,2,DING You-fang1,WEN Chun-xiu3,XIE Xiao-liang3,ZHOU Qiao-mei3,LIU Yu-jun1,*
(1. College of Biological Sciences and Biotechnology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;
2. Department of Biochemistry, Wenshan University, Wenshan 663000, China;
3. Medicinal Herbs Research Center, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050051, China)
Abstract :Purge and trap technique was used for enriching the volatile components of the leaves of different variants of Perilla
L. prior to GC-MS analysis. Area normalization method was employed for the subsequent quantification. The results
showed that there were significant differences in type and relative contents of volatile components among 4 samples
belonging to 3 variants of Perilla L.. Totally 31 volatile components were identified in the samples, 3 of which, namely [Z]-
3-hexenal, caryophyllene and santolina triene were contained in all of the samples. The main components of the leaves of
wild growing P. frutescens (Linn.) Britt. var. acuta (Thunb.) Kudo included limonene (77.90%), caryophyllene (14.33%),
[Z]-3-hexenal (4.9%), and 3-methyl-6-[1-methethyl]-2-cyclohexen-1-one (1.71%), those of the leaves of P. frutescens
(Linn.) Britt. var. crispa (Benth.)H. W. Li caryophyllene (30.65%), limonene (24.60%), [Z]-3-hexenal (21.82%) and perilla
aldehyde (17.70%), and those of the sample No.1 of P. frutescens (Linn.)Britt. var. frutescen from Anguo, Hebei province
5-ethylidene-1-methyl-cycloheptene (52.79%), [Z]-3-hexenal (19.98%), caryophyllene (13.60%) and perilla aldehyde
(9.46%), and those of the sample No.2 of P. frutescens (Linn.)Britt. var. frutescen from Linshan, Guangxi autonomous region
perilla aldehyde (31.86%), 5-ethylidene-1-methyl-cycloheptene (31.68%), [Z]-3-hexenal (21.50%) and caryophyllene
(10.47%).
Key words:purge and trap technique;GC-MS;Perilla L.;volatile substances;relative content
中图分类号:TS207.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)12-0159-06
收稿日期:2009-09-29
基金项目:河北省科技攻关项目(07276410D);“十一五”国家科技支撑计划重大专项(2009ZX09308-002)
作者简介:胡彦(1966—),男,副教授,博士研究生,主要从事药用植物研究。E-mail:huyan3220@126.com
*通信作者:刘玉军(1962—),男,教授,博士,主要从事光生物学与药用植物学研究。E-mail:yjliubio@163 .com
2010, Vol. 31, No. 12 食品科学 ※分析检测160
紫苏属(Perilla)植物系唇形科(Lamiaceae)一年生自花
授粉草本植物。紫苏作为油料、蔬菜和药用植物广泛
栽培于中国、日本、韩国等国家[ 1 ],是中国卫生部首
批公布的既是食品又属药品的 60种中药之一[2]。据《本
草纲目》及有关资料记载,紫苏叶性温味辛,可主治
风寒感冒、鱼蟹中毒,并可保鲜食物、解除鱼腥。紫
苏叶片营养丰富,富含氨基酸、粗蛋白质等成分,是
深受日本、韩国等国家欢迎的保健蔬菜[ 3 ]。
近年来,国内外学者对紫苏叶片挥发油的组分、
生物活性和药理作用等进行了广泛研究,发现紫苏叶片
挥发油成分复杂,具有防腐及抑菌等多种功效[ 4 ]。例
如:挥发油中的时萝芹菜脑(di l l -apiol)可延长小鼠睡
眠[5];紫苏酮(perillaketone)会产生神经毒素,引起食草
动物的肺水肿、肺充血[6-8];紫苏醛(perillaldehyde)具有
抗真菌和细菌的作用[9-11];紫苏醇(perillyl alcohol)和柠檬
烯(limonene)可抑制乳房瘤及大鼠肝肿瘤细胞生长等[12]。
紫苏挥发油成分中的紫苏醛,既可作为酱油的防腐剂,
也可以将其制成甜味剂[13],其甜度是蔗糖的 2000倍,用
于烟草行业和食品加工业[14]。另外,紫苏叶所含精油与
糖或盐有协同抑菌作用[15]。把其所含精油应用到紫苏系
列食品中可降低化学防腐剂——苯甲酸、苯甲酸钠的使
用量,对人体健康是非常有益的。由此可见,紫苏叶
挥发油可作为医药原料和食品工业用品,具有较高的经
济价值。
对于紫苏属植物叶片挥发油成分的研究,国内目前
仅见于对紫苏变种和白苏变种的报道[16-17];紫苏叶片挥
发油的分析方法常采用水蒸馏提取法[18-19]、超临界萃取
法[1 6 , 20 ]、同时蒸馏萃取法[2 1]、柱吸附法[2 2]、顶空进样
法[23]、磁纳米离子辅助的微波蒸馏法和同时顶空固相微
萃取法[24]提取(或富集)紫苏叶片的挥发油,然后再结合
气相色谱 -质谱(GC-MS)法测定其化学成分及相对含量。
近年来,由于吹扫捕集技术(purse and trap technique)具有
样品处理简单、样品消耗量少、实验成本低、灵敏度
高、操作简便、无溶剂污染等优势,并且可实现在线
测定,因此被广泛用来测定空气[ 2 5 ]、水[ 2 6 ]、土壤[ 27 ]、
食品(奶酪[28]、牛奶[29]、饮料[30]、苹果酒[31 ]、水果[32 ])
和植物中的挥发性成分[33-34]。吹扫捕集技术是测定植物
挥发性成分的有效分析手段之一,而此方法还未应用到
紫苏叶片挥发油成分的测定。
本实验采用吹扫捕集技术和气相色谱 -质谱法对紫
苏属植物的 3 个变种,即野生紫苏变种[ P e r i l l a .
frutescens (Linn.) Britt. var. acuta (Thunb.) Kudo.]、回回
苏变种[P. frutescens (Linn.) Britt. var. crispa (Benth.)H. W.
Li.]和紫苏变种[P. frutescens (Linn.)Britt. var. frutescens.]的
4份试材叶片的挥发性成分及其相对含量进行研究,以
期为紫苏属植物叶片的开发利用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
野生紫苏变种产于四川广安市;回回苏变种产于广
西药用植物园;紫苏变种有两份来源不同的栽培品种,
一份来源于河北安国市(下文称“紫苏变种 1”),另一
份来源于广西灵山县(下文称“紫苏变种 2”)。植物材
料鉴定的依据是《中国植物志》[35 ]。于 2007年 4月 15
日,将 4份试材的种子分别播种于花盆内,每份试材种
3 盆,种子出苗后于 5 月中旬间苗,每盆留苗 2 株,4
份试材所用的土壤及栽培管理措施相同。
1.2 仪器与设备
Trace 2000 Series气相色谱仪 意大利CE公司;
CP4010吹扫捕集装置(配有20mL吹扫瓶) Chrompack公
司;Voyager质谱仪 美国 Finnigan公司;DB-5空心
石英毛细管柱(60m× 0.32mm,0.5μm) 美国安捷伦科
技有限公司;ALC210.3型电子天平 德国赛多利斯
公司。
1.3 吹扫捕集与GC-MS分析
吹扫捕集条件:- 100℃保持 3min,反吹 2min,
250℃吹扫 6min,260℃进样 1min,接口温度(ROD)
250℃。
GC-MS分析条件:GC界面温度 250℃,色谱柱为
DB-5空心石英毛细管柱,进样温度 250℃;程序升温过
程如下:由 40℃开始,保持 3min,然后以每分钟升 15℃
的速率升到 2 8 0℃,保持 1 0 m i n。载气为高纯氦气
(99.999%),分流比 13:1,氦气的流速 1.5mL/min。电
子轰击(EI +)离子源,扫描范围 15~435u,扫描速率
0.4s /次,离子源温度 190℃,灯丝发射电流 150μA,
检测器电压 350V。进样后 6min开始采样。
1.4 样品分折
紫苏植株开花前(9月初)直接从植株上剪下成熟叶片
用吹扫捕集的方法测定挥发油的成分及相对含量。每种
试材从 3盆紫苏植株上各剪下一片叶片(主茎顶芽下第 3
对叶片),剪成 5mm× 5mm的碎片,混匀,称取 0.5g
进行吹扫捕集和 GC-MS分析,每份试材重复 3次进行
实验。
采用Xcalibur1.2版本软件及NIST98谱图库进行紫苏
叶片挥发油成分的检索,兼顾挥发油出峰的保留时间进
行鉴定;采用峰面积归一化法,求得各挥发油成分的相
对含量。
2 结果与分析
按上述实验条件测定,得到紫苏 3个变种 4份试材
叶片挥发油成分的总离子流图见图 1。
161※分析检测 食品科学 2010, Vol. 31, No. 12
a.野生紫苏;b.回回苏;c.紫苏变种 1;d.紫苏变种 2。表 1 与此同。
图1 紫苏不同变种叶片挥发油成分气相色谱总离子流图
Fig.1 GC total ion chromatograms of volatile components of the
leaves of different variants of Perilla L.
序号 化合物 化学式 相对分子质量
相对含量 /%
a b c d
1 顺 -3-己烯醛 C6H10O 98 4.90 21.82 19.98 21.50
2 3-己烯醛 -1-醇 C6H12O 100 0.05 - - -
3 反 -1-丙氧基 -2-丁烯 C7H14O 114 - 0.56 - 0.24
4 2-甲基 -(2-环氧乙烷基)-环丁酮 C7H10O2 126 - - 0.39 -
5 3-亚甲基 -1,6-庚二烯 C8H12 108 0.06 - 0.86 -
6 4-亚甲基 -1-[1-甲基乙基]-环己烯 C10H16 136 - - 0.88 0.17
7 5-乙叉 -1-甲基 -环庚烯 C10H16 136 - - 52.79 31.68
8 松油醇 C10H18O 154 - - - 0.28
9 2-甲基 -6-亚甲基 -1,7-辛二烯 -3-醇 C10H16O 152 - - 0.27 -
10 2-羟基苯甲酸甲酯 C8H8O3 152 - - 0.14 -
11 3-己烯 -1-醇 C6H12O 100 - - 0.09 -
12 7-甲基 -3-亚甲基 -1,6-辛二烯 C10H16 136 0.41 - - -
13 6,6-二甲基 -2-亚甲基 -二环︱ 3.1.1︱ -庚烷(β -蒎烯) C10H16 136 0.16 - - -
14 柠檬烯 C10H16 136 77.90 24.60 - -
15 环氧己醇 C6H12O2 116 - 0.08 - -
16 3-甲基 -6-(1-甲基亚乙基)环己烯 C10H16 136 0.03 - - -
17 1-乙基 -1-甲基 -环戊烷 C8H16 112 - 0.03 - -
18 2-甲基 -2-环己烯 -1-酮 C7H10O 110 0.08 - - -
19 3-甲基 -6-(1-甲基乙基)-2-环己烯 -1-酮(胡椒酮) C10H16O 152 1.71 - - -
20 2,6-二甲基 -6-(4-甲基 -3-戌烯基)-双环︱ 3.1.1︱ -七碳 -2-烯 C15H24 204 0.08 - - -
21 (顺,顺,顺)-9,12,15-十八碳三烯 -1-醇 C18H32O 264 - - - 0.10
22 紫苏醛 C10H14O 150 - 17.70 9.46 31.86
23 (顺,反)-3,7,11-三甲基 -1,3,6,10-十二烷四烯 C15H24 204 - - 0.15 -
24 2-甲基 -5-(1-甲基乙烯基)环己醇 C10H18O 154 - - 0.08 -
25 石竹烯 C15H24 204 14.33 30.65 13.60 10.47
26 顺 -1,9-十六烷二烯 C16H30 222 - 0.28 - -
27 圣亚麻三烯 C10H16 136 0.23 1.57 0.68 0.61
28 反 -2-十四烯 -1-醇 C14H28O 212 - 0.38 0.17 -
29 cis-9,10-epoxyoctadecan-1-ol C18H36O2 284 - - 0.09 -
30 顺 -14-十六烷烯醛 C16H32O 240 - - 0.26 -
31 4,4,8-三甲基 -5-壬烯醛 C12H22O 182 - - - 2.13
表1 紫苏不同变种叶片挥发油成分及相对含量(n=3)
Table 1 Identified volatile components and their relative contents of the leaves of different variants of Perilla L. (n=3)
注:— .未检出。
100
80
60
40
20
0
5.
27




/%
时间 /min
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
7.
10
9.
90
11
.9
2
12
.9
6
14
.4
1
15
.8
4
16
.6
6
18
.7
4
19
.2
1
20
.9
4
21
.3
3
22
.9
9
26
.2
9
25
.5
0
28
.5
6
5.
12
5.
86
7.
05
9.
80
11
.2
1
11
.6
7
12
.8
2
14
.8
3
15
.7
4
19
.1
7
20
.8
9
21
.2
9
22
.9
6
25
.4
8
18
.7
1
16
.5
6
26
.2
9
26
.9
8
28
.7
0
5.
79
7.
11
9.
30
10
.8
7
11
.6
2
12
.7
8
14
.8
6
15
.7
8
16
.6
7
18
.7
7
19
.2
0 20
.9
3
21
.3
2
22
.9
7
25
.4
7
26
.4
6
28
.5
2
5.
11
6.
75
8.
77 9.
52 11
.8
4
12
.9
2
15
.0
1
15
.8
3
16
.5
8
18
.9
0
20
.9
1
21
.3
0
22
.9
8
24
.0
9
27
.2
7
26
.3
9
a
b
c
d
紫苏属植物 3个变种 4份试材叶片挥发油的成分及
相对含量的 GC-MS分析结果见表 1。
从表 1 可以看出,野生紫苏中检测出 12 种组分,
回回苏中检测出 10种组分,紫苏变种 1中检测出 16种
组分,紫苏变种 2 中检测出 10 种组分。当比较 4 份紫
苏试材中挥发油的相对含量大于 0.5%的组分时发现:野
生紫苏的主要成分是柠檬烯(相对含量 77.90%,下同)、
石竹烯(14.33%)、顺 -3-己烯醛(4.9%)、胡椒酮(1.71%);
回回苏的主要成分是石竹烯(30.65%)、柠檬烯(24.60%)、
顺 -3-己烯醛(21.82%)、紫苏醛(17.70%)、圣亚麻三烯
(1.57%)、反 -1-丙氧基 -2-丁烯(0.56%);紫苏变种 1的
主要成分是 5-乙叉 -1-甲基 -环庚烯(52.79%)、顺 -3-己
烯醛(19.98%)、石竹烯(13.60%)、紫苏醛(9.46%)、4-亚
甲基 -1-[1-甲基乙基]-环己烯(0.88%)、3-亚甲基 -1,6-庚
二烯(0.86%)、圣亚麻三烯(0.68%);紫苏变种 2的主要成
分是紫苏醛(31.86%)、5-乙叉 -1-甲基 -环庚烯(31.68%)、
顺 -3-己烯醛(21.50%)、石竹烯(10.47%)、4,4,8-三甲基 -
5-壬烯醛(2.13%)、圣亚麻三烯(0.61%)。进一步比较 4份
试材间挥发油中的主要成分时发现,4份试材之间主要
2010, Vol. 31, No. 12 食品科学 ※分析检测162
成分的组分不相同,并且相对含量最高的组分不相同,
即野生紫苏、回回苏、紫苏变种 1、紫苏变种 2 挥发
油成分中相对含量最高的组分分别是柠檬烯(77.90%)、
石竹烯(30.65%)、5-乙叉 -1-甲基 -环庚烯(52.79%)、紫
苏醛(31.86%),即使是 4份试材的共有主要成分(如顺 -3-
己烯醛、石竹烯),在不同的试材中相对含量也不相
同。综上所述,紫苏 3个变种叶片挥发油中的主要组分
和相对含量差异较大,同一变种不同种源(紫苏变种 1和
紫苏变种 2)叶片挥发油的主要组分与相对含量也存在较
大差异。
4份紫苏试材共检测出 31种组分,但共有的组分仅
有 3 种,即顺 - 3 - 己烯醛、石竹烯和圣亚麻三烯。对
紫苏不同变种之间共有成分进行比较时发现:野生紫苏
变种与回回苏变种的共有成分有 4种(顺 -3-己烯醛、石
竹烯、圣亚麻三烯和柠檬烯);与紫苏变种 1 的共有成
分也有 4种,前 3种与上述的与回回苏的共有成分相同,
另外 1种组分是 3-亚甲基 -1,6-庚二烯;与紫苏变种 2的
共有成分仅有上述的前 3种(顺 -3-己烯醛、石竹烯和圣
亚麻三烯)。回回苏与紫苏变种 1的共有成分有 5种(顺 -
3 - 己烯醛、石竹烯、圣亚麻三烯、紫苏醛和反 - 2 - 十
四烯 -1-醇);与紫苏变种 2的共有成分也有 5种,其中
4种组分与前面提到的与紫苏变种 1的前 4种共有组分相
同,另 1种组分是反 -1-丙氧基 -2-丁烯。通过以上比
较可以看出:紫苏不同变种之间挥发油的共有组分为
4~5种,共有组分不到或者仅占鉴定出的组分的 50%,
不同变种之间的共有组分少,这进一步说明它们之间挥
发油的组分存在较大的差异。值得一提的是,回回苏
变种既与野生紫苏变种有共有成分——柠檬烯,又与紫
苏变种 1、2 有共有成分——紫苏醛,这表明回回苏变
种挥发油的主要成分是野生紫苏变种与紫苏变种之间的
过渡类型。
比较同一变种不同种源之间的挥发油组分时发现:
从紫苏变种 1中检测出的组分(16种)比从紫苏变种 2中检
测出的组分(10种)要多。两份试材之间挥发油组分数目
的不同说明不同种源之间挥发油组分存在较大的差异。
紫苏变种 1相对含量最高的组分是 5-乙叉 -1-甲基 -环庚
烯(52.79%),紫苏变种 2相对含量最高的组分是紫苏醛
(31.86%),而紫苏醛在紫苏变种 1中相对含量是 9.46%,
这表明两份试材之间挥发油主要成分及相对含量不同。
紫苏变种 1与紫苏变种 2的共有成分有 6种,即顺 -3-己
烯醛、石竹烯、圣亚麻三烯、紫苏醛、4 - 亚甲基 - 1 -
[1-甲基乙基]-环己烯和 5-乙叉 -1-甲基 -环庚烯。分析
这 6种共有成分分别在两份不同种源中的相对含量时发
现,除 4-亚甲基 -1-[1-甲基乙基]-环己烯在这两份试材
中的含量较低外 (紫苏变种 1 含 0 . 8 8%、变种 2 中含
0.17%),其余5种共有组分都是这两份试材中叶片挥发油
组分大于 0.5%的主要成分,这表明同一变种下不同种
源之间挥发油的主要成分具有很大的相似性。
从以上比较中还可看出,紫苏不同变种之间叶片挥
发油的共有成分有 3~5种,而紫苏变种 1与紫苏变种 2
叶片挥发油的共有成分有 6种,表明紫苏属植物变种之
间叶片挥发油组分的差异比同一变种不同种源之间的差
异要大。
3 讨 论
分析国内外有关学者对紫苏挥发油成分的研究报道
时发现,不同文献中所报道的关于紫苏挥发油的组分及
相对含量差异较大[16-24 ,36-38]。究其原因,一方面,环境
条件的变化可以影响紫苏挥发油的组分及相对含量[39-40],
另一方面,紫苏不同变种挥发油的成分不同[ 4 1 - 4 2 ]。例
如,赵淑平等的研究表明,白苏叶片挥发油的主要成
分为紫苏酮型,紫苏挥发油的主要成分为紫苏醛型[17]。
本实验结果证明紫苏属植物 3个变种(野生紫苏变种、回
回苏变种和紫苏变种)之间,以及同一变种不同种源(紫
苏变种 1、紫苏变种 2)叶片挥发油的组分及相对含量之
间均存在较大的差异。由于本实验中 4份紫苏试材的栽
培条件相同,所以,它们挥发油组分之间的差异仅由
彼此种质之间的遗传差异所引起。由于不同的挥发油组
分具有不同的药理作用及用途,为此,了解紫苏不同
变种挥发油成分的差异,对于紫苏属植物叶片挥发油的
开发利用具有重要意义。例如,野生紫苏因其柠檬烯
的含量高,可作为药用紫苏来开发;紫苏变种 2中紫苏
醛的含量高,它既可以作为药用紫苏又可以作为食用紫
苏来加以开发利用。
紫苏属植物叶片挥发油的组分复杂,国内外学者根
据挥发油的主要成分将其区分为不同的化学型。日本学
者Yuba等[43]根据叶片挥发油的主要化学成分将紫苏分成
6个化学型,即主含紫苏酮(perillaketone)的 PK型、紫
苏烯(perillene)的 PL型、紫苏醛(perillaldehyde)的 PA型、
类苯丙醇 ( p h e n y l p r o p a n o i d )的 P P 型、香薷酮
(elsholtziaketone)的 EK型和反柠檬醛(trans-citral)的C型。
Zhang等[44]根据叶片挥发油的主要成分,将主要从四川
收集的 26 份紫苏试材分为 8 种化学型,即主含紫苏酮
(perillaketone)的 PK型、D-柠檬烯和胡椒酮(d-limonene
and piperitone)的 DLP型、胡椒烯酮(piperitenone)的 PT
型、肉豆蔻醚(myristicin)的MS型、芹菜脑(apiol)的AL
型、榄香素 ( e l e m i c i n ) 的 E M 型、去氢香薷酮
( d e h y d r o e l s h o l t z i a k e t o n e )的 D E K 型和紫苏醛
(perillaldehyde)的 PA型。根据 Zhang[44]、Yuba[43]等的
化学成分分类法,本研究中野生紫苏变种叶片挥发油因
其主要成分中含有柠檬烯(77.90%)和胡椒酮(1.71%),所
以它属于主含 D - 柠檬烯和胡椒酮(d - l i m on e ne a n d
163※分析检测 食品科学 2010, Vol. 31, No. 12
piperi tone)的 DLP型;紫苏变种下两个不同种源的试
材,因为它们挥发油主要成分中都含有紫苏醛(紫苏变
种 1含 9.46%、变种 2中含 31.86%),因此它们属于主
含紫苏醛的 PA型;回回苏变种挥发油主要成分中既含
柠檬烯(24.60%)又含紫苏醛(17.70%),因此把它看作是
DLP型和 PA型之间的中间类型。综上所述,3个紫苏
变种(野生紫苏变种、回回苏变种和紫苏变种)的试材分
别属于不同的化学型,紫苏同一变种下的两份试材(紫
苏变种 1,紫苏变种 2 )同为主含紫苏醛的 PA 型。
纵观国内外有关紫苏叶片挥发油的研究报道,不同
的学者采用不同的方法来测定紫苏叶片挥发油的成分[18-24]。
凌育赵[16 ]、曾虹燕等[20 ]的研究表明,超临界 CO 2萃取
GC-MS分析法是研究紫苏挥发油成分的一种比较好的方
法,此方法优于水蒸气蒸馏 GC-MS分析法。为了探究
采用吹扫捕集的方法测定紫苏叶片挥发油成分的可行
性,将表 1中 4份试材挥发油的组分与相同试材但采用
超临界CO2萃取GC-MS分析所得到的挥发油的组分相比
较,发现具有如下的特点:第一,相同的实验材料,
采用不同的测试方法,所测得的挥发油的组分存在差
异。采用吹扫捕集的方法,4份紫苏试材中顺 -3-己烯
醛的相对含量较高,它在野生紫苏变种、回回苏变种、
紫苏变种 1、紫苏变种 2中的相对含量分别为 4.90%、
21.82%、19.98%和 21.50%,而采用超临界CO2萃取GC-
MS分析法未测出此种成分。出现这种情况的原因是因
为不同的分析方法中实验材料的处理方法不同。超临界
C O 2 萃取法的步骤是,先把紫苏叶片阴干、粉碎,然
后使用临界CO2萃取仪提取挥发油,进一步采用GC-MS
测定其组分和相对含量;而吹扫捕集法则是从植株上直
接剪下叶片进行分析,样品不需要进行前处理,所以
能测出样品中顺 -3-己烯醛的相对含量。本研究结果与
APEL等[23]、QING等[24]报道的结果相一致,不同的测
定方法,所测得的同一紫苏试材叶片挥发油的种类及相
对含量不同。第二,采用 2种不同的方法所测得的挥发
油的主要成分基本一致。例如,分析两种不同测定方
法所测得的结果,野生紫苏试材的主要成分都为柠檬烯
和石竹烯;紫苏醛和石竹烯是另外 3份紫苏试材的主要
成分。采用吹扫捕集的方法测得的 4 份试材中紫苏醛
的相对含量的大小顺序是紫苏变种 2(31.86%)>回回苏
(17.70%)>紫苏变种 1(9.46%)>野生紫苏(0.00%),而采
用超临界CO2萃取GC-MS分析法测得的不同试材中紫
苏醛相对含量的大小则是紫苏变种 2(66.04%)>回回苏
(62.00%)>紫苏变种 1(50.86%)>野生紫苏(1.04%)。比较
上述两种不同的测定方法所测得的不同试材中紫苏醛的
相对含量可知,同一紫苏试材,两种不同的测定方法
所测得的紫苏醛的相对含量的数值不同,但紫苏醛在 4
份不同试材中相对含量高低的趋势是一致的。通过对两
种不同分析方法所测得的紫苏叶片挥发油的主要组分及
相对含量的的比较,表明了采用吹扫捕集的方法测定紫
苏挥发油的成分是一种快速、经济、有效的测定方法。
在日本,把紫苏的香气作为紫苏叶片质量的评价标
准之一 [ 4 5 ],在我国,中医药传统认为紫苏叶以叶大、
色紫、气味香浓者为佳[46]。韦保耀等[45]对紫苏叶片香气
的研究结果表明,紫苏叶片的香气具有复杂性,紫苏
的香气是由紫苏叶片挥发油的成分决定,并且其中紫苏
醛的含量对紫苏的香气有重要的影响。紫苏叶片挥发油
成分的复杂性就决定了紫苏香气多样性。本实验考察了
4份试材紫苏的香气,其叶片香气的大小顺序是紫苏变
种 2>回回苏>紫苏变种 1>野生紫苏。紫苏香气的大
小与其挥发油中紫苏醛含量的大小有关,紫苏醛含量高
的试材香气较浓,含量低的香气较低淡。紫苏变种与
回回苏变种因其具有较高的紫苏醛含量,因此它们具有
相似的香气类型和香气浓的特点;野生紫苏香气最淡,
并且与其他 3份试材的香气类型不相同,是因为其柠檬
烯的含量高,而几乎不含紫苏醛的缘故。采用吹扫捕
集的方法测定紫苏叶片挥发油的组分,样品不需要预处
理,其测定结果更真实地反映了紫苏香气物质的组成。
将此种测定方法应用于紫苏叶片香气成分的分析鉴定以
及紫苏叶片的质量控制,它具有其他测定方法不可比拟
的优势。
参考文献:
[1] NITTA M, LEE J K, OHNISHI O. Asian Perilla crops and their weedy
forms: their cultivation, utilization and genetic elationships[J]. Society
for Economic Botany, 2003, 57(2): 245-253.
[2] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典: 一部[M]. 北京: 人民卫生
出版社, 1990: 39.
[3] 田妹华. 出口日本青紫苏优质高效栽培技术[J]. 长江蔬菜, 2008(4):
20-22.
[4] 殷朝洲. 紫苏的开发利用[J]. 上海农业科技, 1989(2): 17-19.
[5] 本多义昭, 沙振方. 从紫苏中分离延长小鼠睡眠的时萝芹菜脑[J]. 国
外医药: 植物药分册, 1989, 4(3): 125-126.
[6] KERR L A, JOHNSON B J. Intoxication of cattle by Perilla frutescens
(purplemint)[J]. Vet Hum Toxic, 1986, 28: 412-416.
[7] ABERNATHY V J, ROSELLI R J. Effects of Perilla ketone on the in
situ sheep lung[J]. J Appl Physiol, 1992, 72(2): 505-514.
[8] WILSON B J, GARST J E, CHANNEL R B. Perilla ketone: a potent
lung toxin from the mint plant, Perilla frutescens Britt[J]. Science,
1977, 197: 573-574.
[9] KANG R, HELMS R, STOUT M J, et al. Antimicrobial activity of the
volatile constituents of Perilla frutescens and its synergistic effects with
polygodial[J]. J Agric Food Chem, 1992, 40(11): 2328-2330.
[10] THONGDON A J, INPRAKHON P. Composition and biological activi-
ties of essential oils from Limnophila geoffrayi Bonati[J]. World Jour-
nal of Microbiology and Biotechnology, 2009, 25(8): 1313-1320.
[11] 郭群群, 杜桂彩, 李荣贵. 紫苏叶挥发油抗菌活性研究[J]. 食品工业
科技, 2003, 24(9): 25-27.
[12] MILLS J J, CHARI R S, BOYER I J, et a1. Induction of apoptosis in
liver tumors by the monoterpene perillyl alcohol[J]. Cancer Res, 1995,
2010, Vol. 31, No. 12 食品科学 ※分析检测164
55(5): 979-983.
[13] 孙凌峰, 汤敏燕, 汪洪武, 等. 超级甜昧剂紫苏葶的合成[J]. 精细化
工, 1998, 15(2): 30-32.
[14] 黄启飞, 丁德蓉. 紫苏的研究进展[J]. 中国野生植物资源, 1999, 18
(2): 12-15.
[15] 吴传茂, 吴周和, 黎耀辉. 紫苏叶在食品工业中的应用[J]. 现代商贸
工业, 2000(6): 47-48.
[16] 凌育赵. 二种方法提取紫苏挥发油的气相色谱-质谱比较[J]. 中国调
味品, 2005(11): 18-20.
[17] 赵淑平, 朱兆仪, 冯毓秀, 等. 紫苏与白苏不同化学型挥发油成分的
研究[J]. 天然产物研究与开发, 1993, 5(3): 8-20.
[18] BASER K H C, DEMIRCI B, DONMEZ A A. Composition of the
essential oil of Perilla frutescens (L.) birtton from Turkey[J]. Flavour
and Fragrance Journal, 2003, 18(2): 122-123.
[19] ITO M, TOYODA M, KAMAKURA S, et al. A new type of essential oil
from Perilla frutescens from Thailand[J]. Journal of Essential Oil
Research, 2002, 14(6): 416-419.
[20] 曾虹燕, 周朴华. 白苏叶挥发油成分的研究[J]. 中国食品学报, 2003,
3(2): 72-76.
[21] 邹耀洪, 沈宗根, 曹学增, 等. 同时蒸馏萃取法分析紫苏时挥发性化
学成分[J]. 分析化学, 2000, 28(12): 1566.
[22] YOICHI M, NAOYA F, KENJI T. Evaluation of perilla (Perilla
frutescens) aroma. Analysis of volatile aromatic components in fresh
Perilla leaves by adsorptive column method[J]. Journal of the Japanese
Society for Horticultural Science, 2002, 71(3): 411-418.
[23] APEL M A, SOBRAL M, SCHAPOVAL E E S, et al. Analysis of
volatile components of fresh Perilla frutescens(L) Britt.var. acuta
(Thunb.) kudo by headspace GC/MS[J]. Journal of Essential Oil Research,
2004, 16(5): 435-436.
[24 ] QING Y, DAGUI Z. Rapid analysis of the essential oil components of
dried Perilla frutescens (L.) by magnetic nanoparticle-assisted micro-
wave distillation and simultaneous headspace solid-phase microextraction
followed by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Analytical
Methods, 2009(1): 39-44.
[25] 周密, 刘德全, 林旭, 等. 吹扫捕集 /气相色谱法测定空气中挥发性
有机物[J]. 中国环境监测, 2004, 20(4): 12-14.
[26] CARERI M, MORI G, MUSCI M, VIAROLI P. Evaluation of dynamic
headspace and purge-and-trap techniques for the high-resolution gas chro-
matography analysis of nitrous oxide in seawater[J]. Journal of
chromatography, 1999, 848(1/2): 327-335.
[27] ASKARI M D F, MASKARINEC M P, SMITH S W, et al. Effective-
ness of purge-and-trap for measurement of volatile organic compounds in
aged soils[J]. Analytical Chemistry, 1996, 68(19): 3431-3433.
[28] MALLIA S, FERNNDEZ-GARCIA E, BOSSET J O. Comparison of
purge and trap and solid phase microextraction techniques for studying
the volatile aroma compounds of three European PDO hard cheeses[J].
International Dairy Journal, 2005, 15(6-9): 741-758.
[29] CONTARINI G, POVOLO M. Volatile fraction of milk: comparison
between purge and trap and solid phase microextraction techniques[J].
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(25): 7350-7355.
[30] CARDOSO D R, ANDRADE-SOBRINHO L G A, LIMA-NETO B S,
et al. A rapid and sensitive method for dimethylsulphide analysis in
Brazilian sugar cane sugar spirits and other distilled beverages[J]. Jour-
nal of the Brazilian Chemical Society, 2004, 15(2): 277-281.
[31] ROBERTO R M, NOEM P G, ANA G H, et al. Application of purge and
trap extraction and gas chromatography for determination of minor esters
in cider[J]. Journal of chromatography A, 2005, 1069(2): 245-251.
[32] NARAIN N, GALVO M D S, MADRUGA M S. Volatile compounds
captured through purge and trap technique in caja-umbu (Spondias
sp.) fruits during maturation[J]. Food Chemistry, 2007, 102(3): 726-
731.
[33] WANG S M, CHIANG H L, GIANG Y S. Determination of exogenous
methamphetamine in betel by purge-and-trap gas chromatography-mass
spectrometry[J]. Forensic Science Journal, 2003, 2: 27-34.
[34] 丁翔, 王新明, 粟娟, 等. 吹扫捕集 /色谱 -质谱法测定植物叶片中
的单萜烯类化合物[J]. 分析测试学报, 2005, 24(2): 83-85.
[35] 李锡文. 中国植物志: 第 66卷[M]. 北京: 科学出版社, 1977: 282-
287.
[36] MISRA L N, HUSAIN A. The essential oil of Perilla ocimoides: a rich
source of rosefuran[J]. Planta Medica, 1987, 53(4): 379-380.
[37] CAI Y, JIANG J G, LIU C H, et al. Composition and antifungal activity
of essential oil from Perilla frutescens leaves[J]. International Pest
Control, 2002, 44(2): 66-68.
[38] ITO M, HONDA G, SYDARA K. Perilla frutescens var. frutescens in
northern Laos[J]. Journal of Natural Medicines, 2008, 62(2): 251-258.
[39] HABEGGER R, SCHNITZLER W H. Aroma compounds in the essen-
tial oil of perilla red (Perilla frutescens L. Britt.)[J]. Journal of Applied
Botany and Food Quality, 2004, 78(3): 141-143.
[40] NISHIMURA T, OHYAMA K, GOTO E, et al. Concentrations of
perillaldehyde, limonene, and anthocyanin of Perilla plants as affected
by light quality under controlled environments[J]. Scientia Horticulturae,
2009, 122(1): 134-137.
[41] NITTA M, KOBAYASHI H, OHNISHI-KAMEYAMA M, et al. Essen-
tial oil variation of cultivated and wild Perilla analyzed by GC/MS[J].
Biochemical Systematics and Ecology, 2006, 34(1): 25-37.
[42] BUMBLAUSKIEN L, JAKTAS V, JANULIS V, et al. Preliminary
analysis on essential oil composition of Perilla L. cultivated in Lithuania
[J]. Acta Poloniae Pharmaceutica, 2009, 66(4): 409-413.
[43] YUBA A, HONDA G, KOEZUKA Y, et al. Genetic analysis of essential
oil variants in Perilla frutescens[J]. Biochemical Genetics, 1995, 33:
341-348.
[44] ZHANG X, WU W, ZHENG Y L, et al. Essential oil variations in
different Perilla L. accessions: chemotaxonomic implications[J]. Plant
Systematics and Evolution2009, 281(4): 1-10.
[45] 韦保耀, 黄丽, 滕建文, 等. 紫苏香气的化学成分分析及评价[J]. 食
品科学, 2007, 28(3): 301-305.
[46] 江苏新医学院. 中药大辞典: 下册[M]. 上海: 上海科学技术出版社,
1986: 2536.