Illékony komponensek meghatározása különböző paulownia fajok virágaiban HS-SPME és GC-MS kombinált technológiával
A Paulownia a Scrophulariaceae családba tartozó, a Paulownia nemzetségbe tartozó növények gyűjtőneve. Jelenleg 11 faj, 2 fajta és 6 forma létezik, amelyek 24 tartományban, településen és autonóm régióban vannak elterjedve. Kínából származó, fontos, gyorsan növő fafaj, termesztésének és felhasználásának története igen hosszú. A fő termesztési módszerek közé tartoznak a gyorsan növő és nagy hozamú erdők, a mezőgazdasági területeket védő erdők, a minden oldalról történő faültetés és a kertépítés. A paulownia jól fejlett gyökérzetének, a kopársággal szembeni tűrőképességének és erős alkalmazkodóképességének köszönhetően képes a nehézfémeket leveleiben, szárában és gyökereiben adszorbeálni. Ezért az ökológiai mérnöki területeken, például az ökológiai helyreállításban és a nehéz területeken történő erdősítésben is figyelmet kapott. A paulownia virágai, levelei, gyümölcsei, gyökerei és kérge gyógyszerként is felhasználhatók, és jó terápiás hatásúak a felső légúti fertőzések, hörghurut, mumpsz és más betegségek esetén. Kémiai összetételük, biológiai és farmakológiai tevékenységük kutatása fokozatosan forró témává vált. Korábbi kutatások több mint 130 komponenst izoláltak a Paulownia növényekből, és igazolták egyes vegyületek biológiai aktivitását. Közülük öt vegyületet, rutint, apigenint, luteolint, ursolsavat és kaempferolt azonosítottak a Paulownia elongata virágaiban, amelyek vérnyomáscsökkentő, érlágyító és tumorsejt-proliferációt gátló funkcióval rendelkeznek; A paulownia virágainak metanolos kivonata bizonyos terápiás hatást fejt ki az EV71 enterovírus által okozott kéz-, láb- és szájbetegségre. Az etanolos kivonat erős gátló hatással rendelkezik az olyan gyakori élelmiszer tartósítószerekkel szemben, mint az Aspergillus niger, Aspergillus oryzae és Staphylococcus aureus. A gyógyászati felhasználás mellett a paulownia erős virágillatú és természetes aromaanyagokban gazdag. Tiszta természetes adalékanyagként továbbra is felhasználható élelmiszerekben, italokban és napi vegyipari termékekben.
A paulownia virágforrások hazánkban nagyon bőségesek. A paulownia más szöveteivel és szerveivel összehasonlítva könnyebben szedhetők, és a betakarítás után kevésbé befolyásolják a fa táplálkozási növekedését, így értékesebbek a kutatás és fejlesztés számára. Jelenleg a paulownia virágainak illékony összetevőiről vannak jelentések. Zhang és munkatársai 67 illékony vegyületet azonosítottak a Lankao Paulownia virágából, köztük olefineket (41,54%), alkoholokat (23,92%) és észtereket (14,82%); Zheng és munkatársai 58 vegyületet azonosítottak, köztük anisen (25,83%), 3-oktanon (14.08%) és a p-metil-anizol (12,06%) vegyületeket a Paulownia tomentosából; Wang és munkatársai gőzdesztillációt alkalmaztak a paulownia virágainak illóolajának kivonására, és GC-MS technológiával azonosították annak kémiai összetételét. Összesen 69 komponenst nyertek, a fő komponensek a benzil-alkohol (13,276%), az 1,2,4-trimetoxibenzol (8,342%) és a trikozán (3,682%).
A korábbi kutatások és kísérleti anyagok azonban mind egyetlen paulownia fajból álltak, anélkül, hogy a paulownia fő fajtáit és a különböző fajok közötti különbségek elemzését bevonták volna. Az illékony komponensek kivonási módszerei sem voltak következetesek, és a paulownia növény virágainak illékony összetevőinek szisztematikus értékelésére még nem került sor. Ennek alapján ez a tanulmány öt fő paulownia-fajt választott ki, amelyeket ugyanazon a termőhelyen termesztettek, és a headspace szilárd fázisú mikroextrakciós technológiát (HS-SPME) és gázkromatográfia-tömegspektrometria (GC-MS) kombinált technológiát használt a paulownia virágainak illékony összetevőinek és relatív tartalmának meghatározására és szisztematikus elemzésére, referenciát biztosítva a különböző paulownia-fajok virágainak illékony összetevőinek pontos értékeléséhez és hatékony felhasználásához.

Az illékony anyagok kivonására szolgáló szilárd fázisú mikroextrakciós technológia egyszerű, gyors, hatékony, minimális mintafogyasztással és illékonyanyag-veszteséggel jár, és nem igényel oldószeres extrakciós előkezelést. Széles körben alkalmazzák növények, például zöldségek, gyümölcsök és a hagyományos kínai orvoslás esetében. Ebben a tanulmányban headspace szilárd fázisú mikroextrakciót és gázkromatográfia-tömegspektrometriát alkalmaztunk 45 illékony vegyület azonosítására öt különböző, főként termelésben ültetett paulownia virágból. Ezek közül 24, 17, 27, 23 és 19 illékony vegyületet azonosítottak a fehér virágú paulownia, a Lankao paulownia, a catalpa levelű paulownia, a Mao paulownia és a fehér virágú paulownia természetes hibridjeiből. Ezenkívül a catalpa levelű paulownia és a fehér virágú paulownia természetes hibrid virágaiból sikerült elsőként illékony vegyületeket kivonni. Ez az eredmény hivatkozási alapot nyújthat a különböző paulownia virágtípusok pontos értékeléséhez és fejlesztéséhez. A fehér virágú paulownia természetes hibridje nem tartalmaz egyedi illóanyagokat, ami a hibrid tulajdonságaival függhet össze. Li és munkatársai 8 vegyületet vontak ki a Lanzhou-ban gyűjtött fehér virágú paulownia virágaiból, amelyeknek nem voltak közös összetevői a kísérletben szereplő, a Fujian tartománybeli Sanming városból származó fehér virágú paulownia virágaival; Zhang és munkatársai három különböző extrakciós módszert alkalmaztak, hogy összesen 10 illékony vegyületet vonjanak ki a Paulownia grandiflorum virágaiból. Ezek közül 2 vegyület (1-oktén-3-ol, p-dimetoxi-benzol) megegyezett e vizsgálat eredményeivel, és magas tartalommal rendelkezett; Zheng és munkatársai szilárd fázisú mikroextrakciót és gázkromatográfia-tömegspektrometriás technológiát használtak 58 vegyület kivonására a Paulownia fák virágaiból, amelyek 7 komponensben megegyeztek a Paulownia fák e kísérletben használt összetevőivel, köztük főként 2 terpén, 2 alkohol, 2 észter és 1 benzol. Bár a fenti vizsgálatban használt kísérleti anyagok azonos típusú paulowniafák voltak, a kivont illóanyagok nem teljesen azonosak. Feltételezhető, hogy ez főként az eltérő extrakciós módszereknek és kísérleti körülményeknek köszönhető. Bár ugyanarról a paulownia-típusról van szó, de különböző fajtákhoz és változatokhoz tartozik, és a gyűjtés helye is eltérő.
A fiton, amelynek gyógynövényes és fás aromája van, az Eucommia ulmoides levél téglatea jellegzetes illékony összetevője. A terpenoid anyag, a narancsvirág tercier alkohol, a rózsához és az almához hasonló virágos és fa illatú. A cinnamomum camphora és a β - ibolyaketon az ozmanthus fontos aromakomponensei, és a farnesol is számos aromás növény illatához járul hozzá. A fenti öt komponens a paulownia virágainak fontos aromaanyagai. Feltételezhető, hogy az illékony komponensek összetételének és relatív tartalmának különbségei a fő okai a paulownia virágainak különböző fajai közötti aromakülönbségeknek. A hagyományos kínai gyógynövényes gyógyszerek egyikeként a "Compendium of Materia Medica" és a "Handbook of Chinese Herbal Medicine in Henan" is releváns információkat tartalmaz a paulownia virágról. Hatása a szél és a hő eloszlatása, a máj tisztítása és a látás javítása, a hőtisztítás és a méregtelenítés, a nedvesség kiszárítása és a vérhas megállítása. Elsősorban felső légúti fertőzések, hörghurut, akut lapos barackgyulladás, akut kötőhártya-gyulladás és más betegségek kezelésére használják. Ezenkívül a paulownia virágnak még antioxidáns, öregedésgátló, vérnyomáscsökkentő, rákellenes és gyulladáscsökkentő hatása van. A kutatások kimutatták, hogy az eugenol fenolos anyag antibakteriális és vérnyomáscsökkentő hatású, és erős baktériumölő erővel rendelkezik; A terpenoid anyag, a linalool farmakológiai hatásai antibakteriális, gyulladáscsökkentő, fájdalomcsillapító, nyugtató, hipnotikus és daganatellenes hatásúak; Az antibakteriális és gyulladáscsökkentő hatásán kívül a citrál, egy aldehid anyag, amelyet gyakran használnak esszencia- és illatanyag-adalékanyagként is. Feltételezések szerint az eugenol, a linalool és a citrál lehetnek a paulownia virágainak fontos antibakteriális és gyulladáscsökkentő hatású összetevői. Az eugenol relatív tartalma a fehér virágú paulownia virágokban a legmagasabb, ami összhangban van Chu és munkatársai meggyőződésével, miszerint az eugenol meleg körülmények között jobban felhalmozódik, a linalool pedig egyedülálló anyag a fehér virágú paulownia virágokban. Ezért feltételezhető, hogy a fehér virágú paulownia virágainak antibakteriális és gyulladáscsökkentő hatása jelentősebb lehet. A fenolos anyag 2,6-di-terc-butil-p-krezol (más néven BHT) fontos antioxidáns, amely különböző élelmiszerekben, valamint szintetikus gumi, polipropilénszálak stb. stabilizátoraként használható. Az 1-oktén-3-ol, egy alkoholos anyag, amelyet gyakran használnak illatanyag-adalékanyagként és szúnyogcsalogatóként, és jelentős mérgező és károsító hatással van az állati idegrendszerre. Bár a paulownia virágait régóta használják gyógyászati célokra, és a különböző típusú paulownia virágokból különböző illékony komponenseket vontak ki, a különböző típusú paulownia virágok kémiai összetétele és relatív tartalma eltérő, és nincs rendszeres jelentés a különböző típusú paulownia virágok farmakológiai hatásairól és a kémiai komponensekkel való összefüggésükről, ami további mélyreható feltárást igényel.