C146-0368

TechnicalReport

ブラジル産エッセンシャルオイルCordia verbenaceaeのキャラクタリゼーションCharacterization of the volatile fraction of Brazilian essential oil, namely Cordia verbenaceae

Margita Utczás1、Giuseppe Micalizzi1、Luigi Mondello1, 2

Abstract:

ブラジル産の薬草Cordia verbenaceae L.のエッセンシャルオイルのキャラクタリゼーションをGC-MSを用いて行った。揮発化合物の同

定には、線形保持指標（LRI）付のFFNSC香料ライブラリを使用した。2種類の条件、つまり、MS類似度90%以上と±5 LRIでフィルタリン

グを行うことで、48の化合物が同定でき、迅速で信頼性の高いピーク同定作業が可能になった。

Keywords: GC-MS、FFNSC香料ライブラリ

1. はじめにエッセンシャルオイル（EO）は、植物から抽出される高価な原料である。EOは香りを有し、防腐性があることから、化粧品や食材に広く用いられている。また、ある種のEOでは、それが持つ薬効や抗菌効果が注目されている。昔から、植物は多くの薬としての役割を果たしてきたことはよく知られているが、ブラジルの伝統的な多くの薬もその一例である。特に、注目されているのが、Boraginaceae科のCordia族のある植物で多くの効能が報告されている。Cordia族には約250の種があり、それらは、主に中南米、インド、アジアやアフリカの熱帯または亜熱帯地域に高木または低木状に分布している。特に、普通 “erva baleeira”としてよく知られているCordia verbenaceae L.は、ブラジル、中米やアルゼンチンの海岸地方で見ることができる（Fig. 1）。この葉から抽出されたEOは酸化防止活性や薬理活性の面から重要で、抗菌のための植物療法や抗炎症剤、抗リューマチ剤、鎮痛剤、強壮剤、関節炎の治療に用いられている［1‒7］。葉から抽出されたEOの揮発成分には2種類のセスキテルペン、つまり、α-humuleneとtrans-caryophylleneが含まれているが、これらがCordia verbenaceae EOの抗炎有効成分であると報告されている［8］。Cordia verbenaceae L.から抽出されたEOについて、GC-MSやFFNSC（Flavour and Fragrances Natural and Synthetic Compounds）MSスペクトルライブラリのようなLRI情報を含むMSデータベースを用いて、組成やその相対量を明らかにする。電子衝撃イオン化法（EI）により作られるマススペクトルは、

フラグメンテーションが強く再現性も高いため、複雑な混合物の化合物同定に力を発揮する。主要なEO成分は、一般的にマススペクトルや文献データの比較から同定することができる。しかし、セスキテルペンのようなある種の化合物に関しては、マスのフラグメンテーションパターンが類似しているため、この方法はうまくいかないことがあり、個別成分の誤同定を引き起こす可能性がある。この場合、MSの類似度と合わせて線形保持指標（LRI）の情報を利用することで、ピーク同定における信頼度を高めることが可能になる［9］。

Fig. 1 Cordia verbenaceae

2. 実験

2-1. 試薬、材料、試料前処理Cordia verbenaceaeの葉のEOは、クレベンジャー装置を用いて水蒸気蒸留をし、抽出した。試料の希釈にはヘキサン（純度＞97%）を用いた。LRIの計算用にC7‒C30飽和n-alkaneシリーズ（49451-U SUPELCO）を用いた。定量用に内部標準として100 mg/mLノナンを使用した。いずれの試料も異なった濃度で3回注入を行い、同定可能化合物数が最大になるようにした。

2-2. 装置・ ガスクロマトグラフ　GC-2010・ ガスクロマトグラフ質量分析計　GCMS-QP2010 Ultra

1　Chromaleont S.r.l., Italy2　University of Messina, Italy 1

2-3. メソッド

カラム : SLB-5ms 30 m×0.25 mm I.D.×0.25 µm df ［極性的にはポリ（5% diphenyl/95% methylsiloxane）］に 仮想的に等価なsilphenylene）］（Supelco、イタリア）GCオーブン : 50 ～ 280℃（5分）、3℃/分で昇温キャリアガス : He線形速度 : 30 cm/s（一定モード）注入 : スプリット 1:50注入口温度 : 280℃

MSパラメータ

MSイオン化モード : EIデータ収集周波数 : 33 Hz質量範囲 : m/z 45‒360イオン源温度 : 220℃インターフェイス温度 : 250℃

FIDパラメータ

FID温度 : 300℃水素流量 : 40 mL/min空気流量 : 400 mL/minメイクアップ（N2）流量 : 40 mL/min

2-4. ソフトウェアGCMSsolution Ver. 4.20GCsolution Ver. 2.43MSデータベース : FFNSC 3 香料ライブラリ

3. 結果と考察C. verbenaceae EOの組成について、定性分析をGC-MSで、（相対的な）定量分析をGC-FIDで行った。EO試料の揮発留分のGC-MSクロマトグラムをFig. 2に示す。参照データベースとして、FFNSCライブラリを主に用い、GCMSsolutionですべての積分ピークを自動同定した。この際、MSのスペクトル類似度 （90%）とLRIの許容値（±5 LRI単位）の2種類の設定でフィルタリングを行った。MSスペクトル類似度のみを適用した場合、90%以上という条件だけではFig. 3に示すようにターゲット分子に多くの候補がリストアップされることがあった。一方、LRIフィルタを追加すると候補数の数を減らすことができ、ほとんどの場合、候補化合物は1種類に絞れた（Fig. 4）。このツールを使用することで、迅速で信頼性の高いピーク同定が可能になる。 C. verbenaceae EO全体で48種の香料成分が見出された。その

うち、2本のピークはNIST11ライブラリを用いて同定された。つまり、Table 1に示すbergamotal とsantalal である。これらの化合物は単離し、特性を明らかにしてFFNSCライブラリに追加される予定である。このようにデータベースは絶えず更新されている。C. verbenaceaeオイルの主要成分はモノテルペンのα-pinene（35%）で、他にはα-santalene（15%）、trans-9-epi-caryophyllene（13%）やδ-cadinene（4%）などのセスキテルペンが見つかった。また、2～4%の重要な副成分としてcalarene、α-thujene、eucalyptol、caryophyllene oxideおよびα-humuleneが見つかった。この結果は、主要化合物がα-pinene（6‒16%）、β-phellandrene（3‒11%）、sabinene（16‒70%）、γ-elemene（6‒13%）、δ-elemene（3‒13%）、bicyclogermacrene（3‒11%）、β-caryophyllene（6‒25%）、γ-caryophyllene（5‒16%）、δ-cadinene（2‒9%）およびgermacrene B（3‒14%）とした他の文献データとの一致度は部分的だが、これは揮発留分構成の季節による変化や生物活性度の違いのためと考えられる［10、11］。

Table 1　Cordia verbenaceaeエッセンシャルオイルの同定化合物

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

化合物

Thujene

Pinene

Camphene

Thuja-2,4(10)-diene

Sabinene

Pinene

Myrcene

Cymene

Limonene

Eucalyptol

Terpinene

Sabinene hydrate

Sabinene hydrate

Pinocarveol

Verbenol

Pinocarvone

Terpinen-4-ol

Bornyl acetate

Cyclosativene

Copaene

Bourbonene

Sesquithujene

Elemene

Funebrene

Bergamotene

Santalene

Caryophyllene

Calarene

Sesquisabinene

Humulene

Caryophyllene

Germacrene D

Bergamotene

Selinene

Bicyclogermacrene

Muurolene

Bisabolene

Cubebol

Cadinene

Sesquiphellandrene

Bisabolene

Spathulenol

Caryophyllene oxide

Humulene epoxide II

Bergamotal

Santalol

Santalal

Santalol acetate

LRIFFNSC

927

933

954

953

972

979

991

1025

1028

1032

1058

1069

1099

1141

1145

1164

1184

1285

1367

1375

1382

1387

1390

1403

1416

1418

1424

1434

1455

1454

1464

1480

1483

1492

1497

1497

1508

1518

1518

1523

1528

1576

1587

1613

—

1676

1679

1778

LRIexp

925

934

951

954

972

978

989

1025

1030

1032

1059

1071

1102

1142

1147

1164

1182

1285

1370

1378

1384

1388

1391

1403

1415

1421

1422

1434

1455

1457

1464

1483

1485

1491

1498

1500

1509

1519

1521

1525

1528

1579

1585

1614

1673

1678

1682

1776

ΔLRI

2

−1

3

−1

0

1

2

0

−2

0

−1

−2

−3

−1

−2

0

2

0

−3

−3

−2

−1

−1

0

1

−3

2

0

0

−3

0

−3

−2

1

−1

−3

−1

−1

−3

−2

0

−3

2

−1

 

−2

−3

2

MS %

97

97

96

95

97

95

92

96

92

90

93

91

90

95

91

91

91

95

93

92

92

93

92

98

97

95

94

91

98

97

97

92

95

95

95

95

95

93

93

93

93

90

90

94

93

95

92

94

Area %

2.46

35.1

0.14

0.04

0.55

0.25

0.12

0.21

0.11

2.3

0.08

0.08

0.09

0.44

0.17

0.11

0.43

0.48

0.07

1.57

0.24

0.53

*

0.19

0.55

13.21

*

3.65

0.25

2.17

14.82

1.03

0.1

0.21

0.85

0.15

0.21

0.12

4.19

0.08

0.05

1.73

2.18

0.32

0.49

0.17

0.63

0.06

* 前のピークと共溶出

2

Fig. 2 Cordia verbenaceaeエッセンシャルオイルのGC-MSクロマトグラム （ピーク同定の結果はTable 1に示す）

Fig. 3 GCMSsolutionのMS類似度のみの自動フィルタを用いて得られた同定化合物の候補

Fig. 4 GCMSsolutionのMS類似度とLRIフィルタの両方を用いて1つに絞り込まれた化合物の候補

3

4. 結論Cordia verbenaceae L.の葉から抽出されたエッセンシャルオイルをGC-MSを用いて分析した。特定のクロマトグラフィー条件と3種類の異なった固定相で計算されたLRIを含む香料分野専用のMSデータベース（FFNSCライブラリ）を利用し、大部分の主要成分を高速かつ高信頼に決定できた。その際、90%以上のMS類似度に適合し、±5 LRI範囲を同時に満たすという条件を用いた。

参考文献

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初版発行：2016年 11月© Shimadzu Corporation, 2016