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顶空气相色谱分析 挥发油薄荷1(menthahapioealyxbriq.)在我国广泛的分布是一种重要唇形科经济作物为唇形科薄荷属多年生草本植物广泛分布于北半球温带的欧、美、亚各州喜欢生长于水旁潮湿地区 薄荷的用途很广是重要的中药材2在传统中医药中常用作驱风、解热、发汗剂使用在中国西南地区特别是云南贵州等当地直接食用在民间形成多种烹饪方法如薄荷汤、薄荷凉茶、薄荷粥、薄荷冰及薄荷酒等据中国制造网统计与薄荷相关的产品有余种这个数字还在不断更新中其用途涉及工业农业医药等多个行业 薄荷富含挥发油不仅是其主要的药效成分也是一种重要的香料可以醒胃开脾常用于食品添加剂在饮料、食品及化妆品等广泛应用不同品种薄荷香型主要由挥发油成分及其组成相关挥发油成分主要有单萜类酚、酯、醇及酮类物质组成挥发油的组成和在植物体内的积累受环境影响3,4较大与采摘地区及采收时间有密切的联系所以不同产地的薄荷不同采收季节510不同采收部位1114其香型差异比较大 挥发油作为薄荷的次生代谢产物在植物体内的积累受多种因子的影响可以归为三个方面首先是遗传因子其次是外因如环境因子（气候、土壤、地势、海拔等）和微环境因子（内生菌共生体）在生产栽培中最终的香型往往是三个方面交互作用的结果近年来对大环境因子的研究相关报道比较多对环境受控试验研究却不多基于上述情况本文采用两个薄荷（menthahapioealyxbriq.）品种（野生、栽培）进行盆栽受控试验然后进行顶空气相分析其“香气”的组成考察在受控条件下产于云南薄荷（m.hapioealyx）两个品种的香型差异 材料植物：薄荷（m.hapioealyxbriq.）7月采自云南省农业科学院药用植物研究所 仪器：agilent气相色谱仪7694e、agilent6973network 方法样品处理取称量药材2g叶片剪成11cm的小片茎剪成1cm长段装在10mlagilent顶空瓶中压紧密封顶空瓶体积：10ml；平衡时间：10min；平衡温度：70；分析时间： ；样品容积：20ml；进样量：0.7ml；进样方式：自顶空部分精密抽取顶空气体 试验仪器和检测条件试验仪器：agilent气相色谱仪7694e、agilent6973network 检测条件：色谱柱：hp.innowax(crosslinkedpolyethyleneglyco1)毛细管柱柱长： 内径：0.53mm液膜厚度：1.0m；载气：n2总流量：54.0ml/min；进样口温度： ；进样口压力：3psi(1psi=6.895kpa)；检测器温度：250；h2流量：30ml/min；空气流量：300ml/min；进样方式：样品在70加热10min后直接进样；程序升温： 1101.5/min1105min1102005/min,升至200保持2min 样品处理取称量药材2g叶片剪成11cm的小片茎剪成1cm长段装在10mlagilent顶空瓶中压紧密封顶空瓶体积：10ml；平衡时间：10min；平衡温度：70；分析时间： ；样品容积：20ml；进样量：0.7ml；进样方式：自顶空部分精密抽取顶空气体 实验结果顶空气相色谱法最早可见于1939年harger15用该方法检测环境中水里的甲醇含量随着技术的改进和普及该方法已经成为现代分析的一种有力手段顶空气相和ms的联用大大拓宽了顶空技术的应用范围顶空气相色谱对挥发油检测较传统方法有优势特别在小样品的情况下传统的水蒸气蒸馏法要求样本量较大野外采样要求也较高对一些精确试验特别是单株取样带来一定的难度顶空气相色谱法能够检测到蒸馏法容易损失的酯类成分16传统水蒸气蒸馏法具有一定的选择性改变了挥发油的组成改变了挥发油的香味17 经gcms分析得到薄荷中挥发油的化学组分总离子流色谱图.经计算机内存的标准质谱库检索确定出66个组分并将总离子流色谱图中的各峰面积进行归一化得到云南昆明栽培及野生薄荷挥发油的化学组分总离子流色谱图中各组分的相对含量由图1可以看出升温程序比较适合薄荷顶空gcms条件我们开始参考水蒸气提取法所采用的升温程序18结果在前20min内几乎没有响应在1h时还有大量物质没有流出因此增大升温速度又1.5/min提高到5/min在1h时检测到柱流失物质缩短响应检测时间分离度良好共检出66种物质野生与栽培薄荷在谱图上相似性较高保持了遗传上的稳定性（该段像方法学考察的内容是不是应该在前面方法处提一下）栽培品种和野生品种薄荷(menthahapioealyxbriq.)在挥发油组成上既有相似又有区别 两者主要由烯、醇和酮组成三类成分对其总含量的贡献超过90%均以烯类和醇类为主 野生品种稀类和醇归一化百分含量高达92.29%而栽培品种也达到73.05%相比较而言栽培品种成分分化较大而野生品种则相对比较集中两者稀类物质含量相当而野生品种醇类物质却是栽培品种两倍还多可能醇类物质的相对集中使野生品种的“香味”比较浓烈栽培品种成分较分散酮类和醇类相当 柠檬烯保持了较高的含量野生（12.21%）栽培（28.52%）栽培品种变化较小栽培品种主要由d柠檬稀/桉油素/香芹酮（28.52%：14.91%：25.36%）组成野生品种香型变化较大主要有d柠檬稀/桉油素/水芹稀（12.21%：46.70%：20.19%）组成周荣汉对国内野生薄荷(menthahapioealyxbriq.)研究把不同居群的薄荷分为六个化学型西南地区（云南、贵州、四川等）为香芹酮型（carvonetype）此化学型除含香芹酮外其柠檬烯含量较高并伴有一定量的莰烯与报道一致与经典方法相比差异来自多方面的原因经典的水蒸气蒸馏法往往由于高温造成部分成分的丢失改变及组分的变化得到的素油往往与植物自然挥散的香味差别较大另一方面由于采用受控试验组分的变化是必然的 讨论在受控试验下野生和野生香型的组成差异较大充分说明不仅大环境对挥发油的组成影响较大微生态环境和遗传因素的交互作用对薄荷挥发油也有影响（将另文表述）其作用的机理还需进一步研究国内外已对其进行有益的探索意大利科学家研究了微生态中真菌对薄荷生理、次生代谢的影响黄璐琦2627研究员探讨了内生真菌对药用植物的次生代谢产物的影响内生真菌与植物的互作机理还不甚明晰还要进一步的研究和探索需要多学科的知识和相关技能对其以后互作的研究提供参考 根据黄璐琦化学型分类规则20栽培品种可定为d柠檬稀/桉油素/香芹酮（28.52%： ：25.36%）型野生品种可定为d柠檬稀/桉油素/水芹稀（12.21%：46.70%：20.19%）型其归一化百分对香型的贡献分别为68.79%和79.1%可以说是其奠定不同品种的基本香型植物药材在大规模栽培后其产量取决于初生代谢产物的积累