作者：陈黎 吴卫 赵楠 陈又铭，郑有良

【摘要】  　　目的比较两种化学型鱼腥草挥发油的紫外吸收光谱的差异，分析其吸收光谱与化学型间的相关性。方法采用GC/MS和UVS法分析23份鱼腥草挥发油试样。结果鱼腥草挥发油在醋酸乙酯溶剂中的λmax主要在252 nm 和267 nm；23份试样的吸收曲线可分为5种类型，化学型与吸收曲线类型不尽一致；各供试样品在两波长下的吸光度差异显著；相关分析结果表明，挥发油成分中各主要萜类化合物含量与两个吸收峰的吸收值均呈正相关，且大多数达到极显著水平，而各主要不饱和烷烃类化合物含量与两个吸收峰的吸收值均呈显著或极显著的负相关。结论采用紫外光谱法可快速获得鱼腥草挥发油的得率和其中萜类化合物含量的大致情况。

【关键词】  鱼腥草　挥发油　化学型　紫外光谱

　　Abstract:Objective To compare the difference of the ultraviolet absorption spectrum of 2 chemotypes volatile oils of Houttuynia, and  to analyze the correlation between its absorption spectrum and chemotypes. MethodsGC/MS and UVS were adopted to analyze the 23 samples of volatile oils of Houttuynia.ResultsThrough analyzing the UV spectrum of the volatile oils of Houttuynia, it was found that the λmax of the volatile oils of Houttuynia were at 252 nm and 267 nm in acetic ether solvent. 23 samples could be divided into 5 types according to their absorbency values at the two wavelengths, which could not be coincident with the volatile oil chemotypes. The differences of the absorbency of these samples at 252 nm and 267 nm were remarkable. The ranges of absorbency values were 0.310 ～ 1.831 at 252 nm and 0.350 ～ 2.891 at 267 nm. The absorbency values of all samples could be divided into 3 kinds. All of the correlations between the contents of terpenes of EOs and the absorbencies of EOs at the two wavelengths were positive, and most of them reached 1% remarkable levlel, the highest correlations were 0.8680 and 0.8326 between the peak area of β-Phellandrene and the absorbency values of two wavelengths. But all the correlations between the contents of unsaturated alkane of EOs and the absorbencies were negative, and all of them reached 5% or 1% remarkable levlel, the highest correlations were -0.6575 and -0.5714 between the peak area of Dodecanal and the absorbency values of two wavelengths. ConclusionUsing UV spectrum can quickly obtain the volatile oil yield and the general content of terpenes compounds.

　　Key words:Houttuynia;  Volatile oil;  Chemotype;  Ultraviolet absorption spectrum
   
　　有机化合物通常具有紫外-可见光谱吸收，通过对其吸收曲线中最大吸收波长和吸收值的分析可获得化合物的结构和含量等信息。有研究表明，通过对挥发油的紫外-可见光谱进行分析可了解挥发油的大致组成成分种类［1］以及成分的含量，并可用于挥发油稳定性的考察［2］。由于挥发油组成成分复杂，对其具体成分的分析通常采用GC/MS法，但成本较高，耗时较长（多数时候需几十分钟）。采用紫外-可见吸收光谱法对挥发油进行分析虽然对具体成分种类和含量的测定存在困难，但在仅需获得挥发油大体情况时可有效地降低成本，缩短分析时间。

    研究发现，不同鱼腥草居群间挥发油存在化学型分类，可分为月桂烯型（M型）和癸醛型（D型）［3］，但这种化学型的差异对挥发油的紫外-可见吸收光谱产生的影响还未有报道。因此，本研究对不同鱼腥草材料的挥发油进行紫外-可见光谱分析，比较材料间挥发油的紫外-可见吸收光谱的差异并划分吸收光谱类型，进一步分析吸收曲线类型与其化学型间的关系，以期找到一种能快速评价鱼腥草挥发油质量的方法。

　　1  仪器与材料

　　1.1  仪器与试剂Agilent公司 6890/5973N型气质联用仪，Shimadzu公司 UV-265型紫外-可见分光光度仪，Sartorius公司 CP225D型电子天平，ICE公司Micromax型离心机，Labarey公司微量移液器。

　　1.2  材料试验材料包括13份鱼腥草Houttuynia cordata Thunb.，材料来源见表1，均栽培于四川农业大学教学科研农场。完全随机化试验设计，除材料w01-39种植4个小区（分别记为w01-39-1、w01-39-2、w01-39-3和w01-39-4），面积共40 m2，其余每份材料种植面积6 m2，田间管理同大田生产。由于采样时间不同所造成的环境条件的不完全相同会对挥发油产生一定影响。因此，将本研究中不同时间采收的相同材料列为不同供试样品（均在2007年，具体日期列于表1），13份蕺菜材料共获得23份供试样品。表1  材料来源及采收时间（略）

　　1.3  试剂试剂均为分析纯。

　　2  方法

　　2.1  挥发油成分的提取和GC/MS分析提取：取鱼腥草地上部分，洗净，擦干后剪碎后称取80 g置圆底烧瓶中，加入蒸馏水500 ml，共水蒸馏提取4 h，加2 ml醋酸乙酯于收集管内作为溶剂，收集醋酸乙酯层，用醋酸乙酯定容至10 ml，密封保存于4℃冰箱。
   
　　GC条件：色谱柱为HP-5MS (30 m × 0.32 mm × 0.25 μm)；载气为He气；流速1 ml /min；程序升温以5℃/min从70℃到150℃， 保持2 min, 然后以10℃/min从150℃到220℃，保持5 min；气化温度250℃；进样量1 μl；分流比50∶1。

    MS条件：电离能量：70 ev；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；检测方式：Scan；质量范围：50 ～ 550 M/Z。

　　2.2  紫外吸收光谱测定取“2.1”项下试样至离心管中以10 000 r/min离心10 min，取上清液适量（50～200 μl）加醋酸乙酯稀释2 ml后测定其各自的紫外吸收光谱并确定各吸收峰的波长。测定条件为：扫描范围：200～ 380 nm；扫描方式：吸光度；扫描速度：快速；狭缝宽度：2 nm；参比溶液：醋酸乙酯。根据确定的各吸收峰波长，取上清液150 μl加醋酸乙酯稀释至2 ml，在吸收峰波长下测定试样的吸光度，重复4次。

　　2.3  数据处理与统计分析总离子流色谱图中各峰通过NIST2.0质谱数据库检索以及人工鉴定，采用峰面积归一法计算各峰的百分比含量，根据挥发油化学型划分方法［3］判定本研究中各试样挥发油的化学型。根据吸收曲线最大吸收波长λmax和吸收峰数量以及形状，划分吸收曲线类型；挥发油吸光度的方差分析和SSR多重比较采用DPS3.0软件进行。

　　3  结果

　　3.1  挥发油的化学型和紫外吸收光谱23份试样挥发油的化学型划分(见表1)，而它们的吸收曲线可大致划分为5类。见图1。

    由图1可知，23份试样鱼腥草挥发油的紫外吸收曲线的最大吸收波长λmax主要是252 nm 和267 nm，试样所属的吸收曲线类型以及类型的特征列于表2。从表2可以看出，鱼腥草挥发油的紫外吸收曲线多数是以267 nm波长为最大吸收波长，23份试样中有11份，以252 nm波长为最大吸收波长的试样有7份，其余5份试样的最大吸收波长从图1不能确定。表2  试样所属的吸收曲线类型及其特征（略）

　　3.2  挥发油的紫外吸光度测定根据表2结果，分别在252 nm 和267 nm波长下测定各试样的吸光度，其结果的平均值列于表3。从表3可以看出，试样间在此两波长下的吸光度差异明显，252 nm下的吸光度范围在0.310 ～ 1.831之间，平均为0.824；267 nm下的吸光度范围在0.350 ～ 2.891之间，平均为0.943。23份试样中，有15份试样在252 nm的吸光度小于在267 nm下的吸光度，其余8份相反。方差分析结果表明，23份试样间分别在两波长下的吸收值差异均达极显著水平；SSR多重比较发现，几乎每份试样两两间都达极显著。吸光度间差异以试样w01-4-6.6与w01-39-1-5.31间最小；而试样w01-39-4-5.27与w01-100-5.26间差异最大。23份试样的吸收情况可分为3类，第I类有16份试样，其挥发油的在两波长下吸光度值均小于1；第II类有4份试样，其挥发油的在两波长下吸光度值均大于1，小于2；第III类有3份试样，其挥发油的在252 nm下吸光度值均大于1，在267 nm下吸光度值均大于2。表3  各试样在252 nm、267 nm波长下的平均吸光度（略）

　　3.3  挥发油的吸收曲线与其化学成分间的相关性根据GC/MS相关结果，鱼腥草挥发油的化学成分以萜类和不饱和烷烃类成分为主。对在252 nm和267nm的吸收值与挥发油中百分比含量较大且在20份以上试样中均检测到的8种成分（包括α-蒎烯、β-水芹烯、β-蒎烯、月桂烯、4-松油醇、癸醛、癸醇和十二烷醛）的峰面积进行线性相关分析，各线性相关系数r结果列于表4。表4  两波长下吸光度与8种主要成分峰面积的线性相关系数（略）
   
　　由表4可以看出，挥发油主要成分中萜类化合物与两个吸收峰的吸收值均呈正相关，且大多数相关关系达到极显著水平，β-水芹烯与吸光度的相关系数最大，分别为0.8680和0.8326，4-松油醇与吸光度的相关系数最小，分别为0.4195和0.3223；而不饱和烷烃类化合物与两个吸收峰的吸收值均呈显著或极显著的负相关，十二烷醛与吸光度的相关系数最大，分别为-0.6575和-0.5714。以上结果表明，萜类化合物的种类和含量对鱼腥草挥发油的紫外吸收曲线中两个吸收峰的形成作用比不饱和烷烃类化合物的种类和含量对这两个吸收峰的形成作用明显。

　　4  讨论

　　4.1  挥发油吸收曲线类型与化学型黄春燕等［4,5］曾对两种化学型鱼腥草不同生育期挥发油成分进行的动态研究发现，不同化学型鱼腥草挥发油化学各成分含量在所有材料中的变化趋势比较一致，但不同化学成分间动态变化趋势不尽相同，这说明一方面化学型在不同生育期稳定存在，另一方面在挥发油某些成分百分含量上也存在显著差异。本研究进一步证实鱼腥草挥发油不因采收时间或生育期不同而改变。同时，本研究还发现虽然鱼腥草挥发油化学型稳定存在，但不同材料以及不同采收时间挥发油的紫外吸收曲线（主要通过最大吸收峰的波长进行判别）存在明显差异，表明挥发油中某些成分尽管对化学型的划分作用不大，但却可显著地影响其挥发油紫外吸收光谱。同时，也表明鱼腥草挥发油的紫外吸收曲线类型与挥发油的化学组成和各成分的含量有关，但这种相关并不是由月桂烯或癸醛的含量所决定，挥发油的吸收曲线与其化学成分间的相关性的分析证实了这点，对吸收峰的形成作用最大的成分是β-水芹烯，其它萜类成分含量情况也都有重要作用，而癸醛等不饱和烷烃类化合物在吸收峰的形成上表现为负作用。产生这种情况的主要原因可能主要是不同化合物的紫外吸收能力不同，有3个双键的共轭体系的化合物在260 nm附近有强吸收峰，而醛酮的n → π* 跃迁产生的R带的吸收峰在270～ 350 nm，且摩尔吸收系数（ε）通常在10 ～100，吸收强度小。

　　4.2  鱼腥草挥发油吸收曲线在生产中的应用要在生产中合理有效的利用鱼腥草原料中的挥发油并有效控制产品质量就需要了解鱼腥草原料挥发油的情况。通常需要抽样提取挥发油，并进行气相色谱分析，成本相对较高，耗时也较长。利用具有紫外吸收物质的量一般与其吸光度成正比例关系可以有效的对原料样品进行初级检查，仅需少量的样品和试剂在几分钟内就可获得样品挥发油的得率和萜类化合物含量的大致情况，可有效缩短原料验收时间，降低验收成本。
   
　　在本研究中不同试样挥发油的稀释情况相同，理论上各鱼腥草试样提取的挥发油得率高低或其中某些化学成分含量与吸光度的大小相关。而试验结果表明，在252 nm 和267 nm波长下测定各试样的吸光度结果差异明显，说明不同鱼腥草材料挥发油得率或其中某些化学成分含量差异显著。总体上，大多数鱼腥草材料挥发油得率或其中这些化学成分含量相当，个别材料挥发油得率或成分含量较高，如w01-98；此外，实验结果还表明同一材料在不同时期取样其挥发油得率可能有较大变化，如仅相隔5 d（05-26和06-01），w01-100 挥发油的吸光值由I类变为III类。至于吸光值与挥发油得率或哪些化学成分含量间的具体关系还有待进一步研究。

【参考文献】
  　　［1］王宁生, 刘启德, 冯美蓉. 导数光谱法在益智仁挥发油定性鉴别中的应用［J］.广州中医学院学报, 1990, 7(4): 225.

　　［2］田雅琴, 王新霞, 高丽红. 川芎挥发油稳定性考察［J］.上海中医药杂志, 2003, 37(7): 49.

　　［3］Chen Li, Wu Wei, Huang Chun-yan, et al. Composition and variability of the essential oil of Houttuynia of China［J］.Chemistry of Natural Compounds, Vol. 44, No. 6, 2008, 44(6): 778.

　　［4］黄春燕, 吴卫, 郑有良. 鱼腥草不同部位挥发油化学成分的比较［J］.药物分析杂志, 2007, 27(1): 40.

　　［5］黄春燕, 吴卫, 郑有良, 等. 两种化学型鱼腥草不同生育期光合速率和挥发油化学成分的比较研究［J］.中国农业科学, 2007, 40(6): 1150.