HS-SPME ve GC-MS kombine teknolojisi kullanılarak farklı paulownia çiçek türlerinde uçucu bileşenlerin belirlenmesi
Paulownia, Scrophulariaceae familyasından Paulownia cinsine ait bitkiler için kullanılan kolektif bir terimdir. Şu anda 24 il, belediye ve özerk bölgede doğal olarak dağılmış 11 tür, 2 çeşit ve 6 form bulunmaktadır. Çin kökenli hızlı büyüyen önemli bir kereste ağacı türü olarak, yetiştirme ve kullanım geçmişi çok uzundur. Başlıca yetiştirme yöntemleri arasında hızlı büyüyen ve yüksek verimli ormanlar, tarım arazisi koruma ormanları, her tarafa ağaç dikimi ve peyzaj düzenlemeleri yer alır. İyi gelişmiş kök sistemi, çoraklığa karşı toleransı ve güçlü adaptasyon kabiliyeti nedeniyle paulownia yapraklarında, gövdelerinde ve köklerinde ağır metalleri adsorbe edebilir. Bu nedenle, ekolojik restorasyon ve zorlu sahalarda ağaçlandırma gibi ekolojik mühendislik alanlarında da dikkat çekmiştir. Paulownia çiçekleri, yaprakları, meyveleri, kökleri ve kabuklarının tümü ilaç olarak kullanılabilir ve üst solunum yolu enfeksiyonları, bronşit, kabakulak ve diğer hastalıklar üzerinde iyi tedavi edici etkilere sahiptir. Kimyasal bileşimleri, biyolojik ve farmakolojik aktiviteleri üzerine yapılan araştırmalar giderek sıcak bir konu haline gelmiştir. Önceki araştırmalar Paulownia bitkilerinden 130'dan fazla bileşeni izole etmiş ve bazı bileşiklerin biyolojik aktivitesini doğrulamıştır. Bunlar arasında, Paulownia elongata'nın çiçeklerinde kan basıncını düşürme, kan damarlarını yumuşatma ve tümör hücresi çoğalmasını engelleme işlevlerine sahip beş bileşik, rutin, apigenin, luteolin, ursolik asit ve kaempferol tanımlanmıştır; Paulownia çiçeklerinin metanol özütü, enterovirüs EV71'in neden olduğu el, ayak ve ağız hastalığı üzerinde belirli bir terapötik etkiye sahiptir. Etanol ekstresi, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae ve Staphylococcus aureus gibi yaygın gıda koruyucularına karşı güçlü inhibitör aktiviteye sahiptir. Tıbbi kullanımının yanı sıra, paulownia güçlü bir çiçek kokusuna sahiptir ve doğal aroma maddeleri bakımından zengindir. Yiyeceklerde, içeceklerde ve günlük kimyasal ürünlerde saf doğal katkı maddesi olarak kullanılabilir.
Ülkemizdeki paulownia çiçeklerinin kaynakları çok boldur. Paulownia'nın diğer doku ve organlarıyla karşılaştırıldığında, toplanmaları daha kolaydır ve hasattan sonra ağacın besinsel büyümesi üzerinde daha az etkiye sahiptir, bu da onları araştırma ve geliştirme için daha değerli kılar. Şu anda paulownia çiçeklerinin uçucu bileşenleri hakkında raporlar bulunmaktadır. Zhang ve arkadaşları Lankao Paulownia'dan olefinler (41.54%), alkoller (23.92%) ve esterler (14.82%) dahil olmak üzere 67 uçucu bileşik; Zheng ve arkadaşları anisene (25.83%), 3-octanone (14.08%) ve p-metil anisol (12.06%) olmak üzere 58 bileşiği Paulownia tomentosa'dan tanımlamıştır; Wang ve arkadaşları Paulownia çiçeklerinin uçucu yağını çıkarmak için buhar distilasyonu kullanmış ve GC-MS teknolojisini kullanarak kimyasal bileşimini tanımlamıştır. Ana bileşenleri benzil alkol (13.276%), 1,2,4-trimetoksibenzen (8.342%) ve trikosan (3.682%) olmak üzere toplam 69 bileşen elde edilmiştir.
Bununla birlikte, önceki araştırmalar ve deneysel materyallerin tümü, ana paulownia çeşitlerini ve farklı türler arasındaki farklılıkların analizini içermeyen tek bir paulownia türüydü. Uçucu bileşenlerin ekstraksiyon yöntemleri de tutarsızdı ve paulownia bitki çiçeklerinin uçucu bileşenlerinin sistematik bir değerlendirmesi henüz yapılmamıştır. Buna dayanarak, bu çalışmada aynı ekim alanında yetiştirilen beş ana paulownia türü seçilmiş ve paulownia çiçeklerindeki uçucu bileşenleri ve bunların göreceli içeriklerini belirlemek ve sistematik olarak analiz etmek için tepe boşluğu katı faz mikro ekstraksiyon teknolojisi (HS-SPME) ve gaz kromatografisi-kütle spektrometresi (GC-MS) birleşik teknolojisi kullanılarak, farklı paulownia çiçek türlerindeki uçucu bileşenlerin doğru değerlendirilmesi ve verimli kullanımı için bir referans sağlanmıştır.

Uçucu maddelerin ekstraksiyonu için tepe boşluğu katı faz mikroekstraksiyon teknolojisi basit, hızlı, verimli, minimum numune tüketimi ve uçucu madde kaybı ile solvent ekstraksiyonu ön işlemi gerektirmez. Sebze, meyve ve geleneksel Çin tıbbı gibi bitkilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, tepe boşluğu katı faz mikroekstraksiyonu ve gaz kromatografisi-kütle spektrometresi, çoğunlukla üretime ekilen beş farklı paulownia çiçeği türünden 45 uçucu bileşiği tanımlamak için kullanılmıştır. Bunlar arasında, beyaz çiçekli paulownia, Lankao paulownia, katalpa yapraklı paulownia, Mao paulownia ve beyaz çiçekli paulownia doğal hibritlerinden sırasıyla 24, 17, 27, 23 ve 19 uçucu bileşik tanımlanmıştır. Ayrıca, katalpa yapraklı paulownia ve beyaz çiçekli paulownia'nın doğal hibrit çiçekleri uçucu bileşikleri çıkaran ilk çiçekler olmuştur. Bu sonuç, farklı paulownia çiçek türlerinin hassas bir şekilde değerlendirilmesi ve geliştirilmesi için referans sağlayabilir. Beyaz çiçekli paulownia'nın doğal hibritinde, hibrit özellikleriyle ilgili olabilecek benzersiz uçucu maddeler yoktur. Li ve arkadaşları Lanzhou'da toplanan beyaz çiçekli paulownia çiçeklerinden, bu deneyde Fujian Eyaleti, Sanming Şehrinden elde edilen beyaz çiçekli paulownia çiçekleriyle ortak bileşeni olmayan 8 bileşik çıkarmıştır; Zhang ve arkadaşları Paulownia grandiflorum çiçeklerinden toplam 10 uçucu bileşik çıkarmak için üç farklı ekstraksiyon yöntemi kullanmıştır. Bunlar arasında 2 bileşik (1-octen-3-ol, p-dimethoxybenzene) bu çalışmanın sonuçlarıyla tutarlıydı ve yüksek içeriğe sahipti; Zheng ve arkadaşları Paulownia ağaçlarının çiçeklerinden 58 bileşiği çıkarmak için katı faz mikroekstraksiyon ve gaz kromatografisi-kütle spektrometresi teknolojisini kullandılar ve bu deneyde Paulownia ağaçlarıyla 7 bileşeni paylaştılar, bunlar arasında esas olarak 2 terpen, 2 alkol, 2 ester ve 1 benzen vardı. Yukarıdaki çalışmada kullanılan deney malzemeleri aynı tür Paulownia olmasına rağmen, ekstrakte edilen uçucu maddeler tamamen aynı değildi. Bunun temel olarak farklı ekstraksiyon yöntemleri ve deneysel koşullardan kaynaklandığı tahmin edilmektedir. Aynı paulownia türü olmasına rağmen, farklı çeşit ve varyantlara aittir ve toplama yeri farklıdır.
Bitkisel ve odunsu bir aromaya sahip olan fiton, Eucommia ulmoides yaprak tuğla çayının karakteristik uçucu bir bileşenidir. Portakal çiçeği tersiyer alkolü olan terpenoid madde, gül ve elmaya benzer bir çiçek ve ağaç aromasına sahiptir. Cinnamomum camphora ve β - violet keton osmanthus'un önemli aroma bileşenleridir ve farnesol de birçok aromatik bitkinin aromasına katkıda bulunan bir maddedir. Yukarıdaki beş bileşen paulownia çiçeklerinin önemli aromatik maddeleridir. Uçucu bileşenlerin bileşimindeki ve göreceli içeriğindeki farklılıkların, farklı paulownia çiçek türleri arasındaki aroma farklılıklarının ana nedenleri olduğu tahmin edilmektedir. Geleneksel Çin bitkisel ilaçlarından biri olarak, hem "Compendium of Materia Medica" hem de "Handbook of Chinese Herbal Medicine in Henan" paulownia çiçeği hakkında ilgili bilgileri kaydetmektedir. Rüzgar ve ısıyı dağıtma, karaciğeri temizleme ve görüşü iyileştirme, ısıyı temizleme ve detoksifiye etme, rutubeti kurutma ve dizanteriyi durdurma etkilerine sahiptir. Esas olarak üst solunum yolu enfeksiyonları, bronşit, akut düz şeftali iltihabı, akut konjonktivit ve diğer hastalıkları tedavi etmek için kullanılır. Buna ek olarak, paulownia çiçeği hala antioksidan, yaşlanma karşıtı, kan basıncını düşürücü, anti-kanser ve anti-inflamatuar etkilere sahiptir. Araştırmalar, fenolik madde öjenolün antibakteriyel ve hipotansif etkilere sahip olduğunu ve güçlü bakterisidal güce sahip olduğunu; terpenoid madde linalolün antibakteriyel, anti-inflamatuar, analjezik, yatıştırıcı, hipnotik ve anti-tümör etkileri gibi farmakolojik aktivitelere sahip olduğunu; antibakteriyel ve anti-inflamatuar etkilerine ek olarak, bir aldehit maddesi olan sitralin de sıklıkla esans ve koku katkı maddesi olarak kullanıldığını göstermiştir. Öjenol, linalol ve sitralin paulownia çiçeklerinin antibakteriyel ve anti-inflamatuar için önemli etkili bileşenleri olabileceği tahmin edilmektedir. Öjenolün göreceli içeriği beyaz çiçekli paulownia çiçeklerinde en yüksektir, bu da Chu ve arkadaşlarının öjenolün sıcak koşullar altında daha fazla biriktiği ve linalolün beyaz çiçekli paulownia çiçeklerinde benzersiz bir madde olduğu inancıyla tutarlıdır. Bu nedenle, beyaz çiçekli paulownia çiçeklerinin antibakteriyel ve anti-inflamatuar etkilerinin daha önemli olabileceği tahmin edilmektedir. Fenolik madde 2,6-di-tert-butil-p-kresol (BHT olarak da bilinir) çeşitli gıdalarda ve sentetik kauçuk, polipropilen lifler vb. için stabilizatör olarak kullanılabilen önemli bir antioksidandır. Bir alkol maddesi olan 1-octen-3-ol, genellikle bir koku katkı maddesi ve sivrisinek cezbedici olarak kullanılır ve hayvan sinir sistemi üzerinde önemli toksik ve zararlı etkileri vardır. Paulownia çiçeklerinin uzun bir tıbbi kullanım geçmişi olmasına ve farklı paulownia çiçek türlerinden çeşitli uçucu bileşenler çıkarılmış olmasına rağmen, farklı paulownia çiçek türlerinin kimyasal bileşimi ve göreceli içeriği farklıdır ve farklı paulownia çiçek türlerinin farmakolojik etkileri ve bunların kimyasal bileşenlerle korelasyonu hakkında daha derinlemesine araştırılması gereken sistematik bir rapor yoktur.