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不同提取方法提取藏药五脉绿绒蒿挥发油主成分的研究



全 文 :第 37 卷 第 3 期 青 海 医 学 院 学 报 Vol. 37 No. 3
2016 年 JOURNAL OF QINGHAI MEDICAL COLLEGE 2016
* :国家自然基金项目(81360642);※:通讯作者,副教授,Email:qhyangshibing@ 126. com
徐达宇(1964 ~),男,汉族,山东籍,副教授
不同提取方法提取藏药五脉绿绒蒿
挥发油主成分的研究*
徐达宇,陈湘宏,康文娟,范雪汝,袁 明,杨仕兵※
(青海大学医学院药学系,青海 西宁 810001)
摘 要 目的 探讨不同方法对五脉绿绒蒿挥发油主成分提取的效果。方法 分别采用水蒸
气蒸馏法、超声提取法和超临界 CO2 萃取法制备五脉绿绒蒿挥发性部位,并应用气相色谱-质谱联
用(GC-MS)技术分析萃取物的化学成分,用峰面积归一法测定各化合物的相对含量。结果 从三
种不同方法制备的五脉绿绒蒿挥发油中共鉴定出 78 种化合物,其中水蒸气蒸馏法鉴定出 46 种化
合物,超声提取法鉴定出 38 个,超临界 CO2 萃取法鉴定出 33 个。结论 不同提取方法得到挥发油
主成分不同。
关键词 五脉绿绒 挥发油 化学 成分 提取 方法
中图分类号 R931. 6 文献标识码 A
DOI:10. 13452 / j. cnki. jqmc. 2016. 03. 005
Study on the extraction of volatile components from
Meconopsis quintuplinervia
Reg. by different extraction methods
Xu Dayu,Chen Xianghong,Kang Wenjuan,Fan Xueru,Yuan Ming,Yang Shibing
(Qinghai University Medical College,Xining,Qinghai,China 810001)
Abstract Objective To investigate the effect of different extraction methods to extract the volatile chemical
constituents from Meconopsis quintuplinervia Reg. . Methods The volatile chemical constituents were obtained by
steam distillation technology,ultrasonic extraction and supercritical fluid CO2 extraction technology method respec-
tively from Meconopsis quintuplinervia Reg.,which were subjected by GC-MS analysis. And a normalized method
was used to determine the relative content of each constituent. Results Total seventy-eight compounds were identi-
fied from these essential oils. Forty-six components were identified in steam distillation extraction;thirty-eight com-
ponents were identified in ultrasonic extraction and thirty-three components were identified with supercritical fluid
CO2 extraction technology method. Conclusions There were significant differences in the main components of volatile
oils obtained by different extraction methods. This study can lay a foundation for further study of the pharmacological
461
effects of Meconopsis quintuplinervia Reg.,and provide a scientific reference for the quality evaluation of Chinese
medicinal herbs.
Keywords Meconopsis quintuplinervia Reg. Volatile oil Chemical constituents GC-MS analysis
据 1995 年《藏药药品标准》[1]记载,“欧贝”系
绿绒蒿属多种植物的总称,为常用珍稀藏药之一。
根据《藏药志》的记载,五脉绿绒蒿(Meconopsis quin-
tuplinervia Reg.)为藏药“欧贝”的正品资源种类,其
他则为代用品,具有清热、消炎、止痛、解毒、利尿的
功效,用于治疗肺炎、肝炎、水肿、皮肤病、肝和肺的
热症等疾病;其花的解热效果更好,并能治疗血热和
血旺[2,3]。五脉绿绒蒿作为传统藏药,对其化学成
分的研究相对较晚,化学成分研究集中于生物碱和
黄酮类[4-8],主要原因在于提取方法的影响。
中药材挥发油常见的提取方法即水蒸气蒸馏
法,具有提取效率高、操作简便等优点,但其提取温
度较高,一些遇热不稳定的化学成分可能会发生结
构的改变而引起成分的变质[9]。超声提取法,具有
破碎时间短,胞内物质释放、扩散和溶解完全的优
点。超临界 CO2 萃取技术作为一项新型分离萃取
法,具有步骤少、耗时短、提取温度低、提取率高、无
溶剂残留等优势[10-14]。为了考察不同方法提取五
脉绿绒蒿挥发性化学成分的效果,本研究采用了水
蒸气蒸馏法、超声提取法及超临界二氧化碳萃取法
制备五脉绿绒蒿挥发性部位,并应用气相色谱-质
谱联用技术分析各提取物的化学成分,采用峰面积
归一法测定各化合物的相对含量,根据主成分的特
点总结其提取方法,为五脉绿绒蒿的深度开发及其
质量评价提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 仪器、材料
超临界二氧化碳萃取仪(SFT-100,美国 SFT公
司提供);GC /MS 联用仪(GC6890N /MSD5973N,美
国安捷伦公司提供)。CO2(纯度>99. 999%,北京医
用气体公司提供)。石油醚、无水硫酸钠等试剂均
为分析纯。
样品于 2014 年 7 月采自青海省互助县,经青海
中国科学院西北高原生物研究所卢学峰研究员鉴定
为罂粟科绿绒蒿属植物五脉绿绒蒿 Meconopsis quin-
tuplinervia Reg.,所有试验样品阴干,粉碎过 10 目
筛,密封备用。
1. 2 方法
1. 2. 1 五脉绿绒蒿挥发性部位的提取
1. 2. 1. 1 水蒸气蒸馏提取法
取干燥样品 100 g,按《中国药典》2010 年版一
部附录 XD挥发油测定法下甲法进行,收集物经无
水硫酸钠适量进行脱水处理,得淡黄色透明油状物,
称量后冷藏备用。
1. 2. 1. 2 超声提取法
取干燥样品 100 g 置于提取瓶中,加入 300 mL
石油醚(30 ~ 60 C°)超声 30 min,加入适量石油醚洗
涤残渣,收集滤液,减压回收溶剂,以无水硫酸钠干
燥,得墨绿色浓稠物,称量后冷藏备用。
1. 2. 1. 3 超临界 CO2 萃取法
按文献[10]方法进行萃取,取五脉绿绒蒿样品
10 g,将样品投入萃取釜中,当系统各部分达到设定
温度后,开启 CO2 钢瓶,对五脉绿绒蒿中的挥发油
进行萃取,得黄色浓稠萃取物,称量后冷藏备用。
1. 2. 2 低极性组分的分离
将萃取物采用湿法上样的方法上硅胶柱,选用
200 ~ 300 目的硅胶进行柱层析,以石油醚
(30 ~ 60 C°)为流动相冲柱。
1. 2. 3 提取物的 GC-MS分析
色谱条件:GC汽化室温度 280 ℃,HP-5(30m×
0. 32mm×0. 25μm)弹性石英毛细管柱,以 4 ℃ /min
的升温速率由 80 ℃ 程序升温至 295 ℃,恒温
30 min,载气为 99. 999%高纯氦。
质谱条件:MSD 离子源为 EI 源,离子源温度
230 ℃,电子能量 70 eV;所得质谱图使用美国
NIST05 谱库检索鉴定各化合物,同时采用峰面积归
一法测定各组分的相对含量。
2 结果
2. 1 不同方法提取挥发油外观性状及提取率比较
表 1 为三种不同方法提取的五脉绿绒蒿挥发油
的外观性状及提取率的统计结果。结果显示,水蒸
气蒸馏提取法得到提取物为淡黄色透明液体,香味
较浓,其他两种方法提取的提取物均为稠状物且香
味不明显,因此从提取物的外观性状方面考虑,水蒸
气蒸馏提取法优于其他两种方法。但从提取率的角
度分析,超声提取法的提取率最高,其次是超临界
CO2 萃取法,水蒸气蒸馏法最低,仅为 0. 18%,数据
详见表 1。
561
表 1 不同提取方法五脉绿绒蒿挥发油的性状特征
Table 1 Characteristics of volatile oils extracted from Meconopsis quintuplinervia by different
extraction methods
提取方法 性状特征 提取率(%)
水蒸气蒸馏提取 淡黄色透明液体,香浓 0. 18
超声提取 墨绿色稠状物,微香 1. 43
超临界 CO2 萃取 黄色稠状无,微香 1. 15
2. 2 不同方法提取五脉绿绒蒿挥发油的 GC-MS
分析
将三种方法制备的挥发油进行 GC-MS 分析,
所得质谱图使用美国 NIST05 谱库检索鉴定各化合
物,同时采用峰面积归一法测定各组分的相对含量。
三种不同方法提取的五脉绿绒蒿挥发油的化学成分
及相对含量详见表 2。
表 2 不同方法提取五脉绿绒蒿挥发性化学成分及相对含量
Table 2 Chemical components and its relative content of volatile oils exacted from Meconopsis quintuplinervia
by different extraction methods
序号 化合物名称 分子式
相对质量分数(%)
A B C
1 丁二酸二乙酯 Butanedioic acid,diethtl eater C8H14O4 0. 16 - -
2 辛酸 Octanoic acid C8H16O2 0. 21 - -
3 苯-丁-2-酮 2-Butanone,4-phenyl- C10H12O 0. 51 - -
4 壬酸 Nonanoic acid C9H18O2 0. 40 - -
5 2-甲氧基-4-乙烯基-苯酚 2-Methoxy-4-vinylphenol C9H10O2 0. 53 - -
6 2-胺基-苯甲酸甲酯 Benzoic acid,2-amino,methyl ester C8H9NO2 0. 55 - -
7 β-紫罗兰酮 β-Ionone C13H10O 0. 42 - -
8 十二酸甲酯 Dodecanoic acid,methyl ester C13H26O2 0. 71 -
9 1-甲基-3-异丁硫基-苯 Benzene,1-methyl-3-[(2-methylpropyl)thio] C11H16S 0. 49 - -
10
4,4,7-三甲基-四氢苯并二氢呋喃酮 2(4H)-Benzofuranone,tetrahydro-4,4,7-
trimethyl-
C11H16O2 0. 88 - -
11 十二烷酸 Dodecanoic acid C12H24O2 0. 31 - -
12 十二酸烷乙酯 Dodecanoic acid,ethyl ester C14H28O2 0. 31 0. 01 -
13 正十六烷 Hexadecane C16H34 0. 22 - -
14 壬二酸二甲酯 Nonanedioic acid,dimethyl ester C11H20O4 0. 39 - -
15 芹菜脑 Apiol C12H14O4 0. 12 - -
16 3-戊基-戊二酸二甲酯 3-Pentylpentanedioic acid,dimethyl ester C12H22O4 0. 24 - -
17 正十七烷 Heptadecane C17H36 0. 16 - -
18 十四烷酸甲酯 Tetradecanoic acid,methyl ester C15H30O2 1. 47 - 0. 06
19 P-香豆酸乙酯 P-Coumaric acid,ethyl ester C12H14O3 0. 13 - -
20 十四烷酸 Tetradecanoic acid C14H28O2 0. 15 - 0. 28
21 十四烷酸乙酯 Tetradecanoic acid,ethyl ester C16H32O2 0. 72 - -
22 植烷 Phytane C20H42 0. 22 - -
23 十五烷酸甲酯 Pentadecanoic acid,methyl ester C16H32O2 0. 42 - -
661
续表:
序号 化合物名称 分子式
相对质量分数(%)
A B C
24 新植二烯 Neophytadiene C20H38 0. 11 2. 85 0. 22
25 降姥鲛-2-酮 nor-Pristan-2-one C18H36O 0. 99 - 0. 15
26 十五烷酸乙酯 Pentadecanoic acid,ethyl ester C17H34O2 0. 19 - -
27 正十九烷 Nonadecane C19H40 0. 15 - -
28 9-十六烯酸甲酯 9-Hexadecenoic acid,methyl ester C17H32O2 0. 23 - -
29 十六烷酸甲酯 Hexadecanoic acid,methyl ester C17H34O2 28. 80 3. 38 0. 87
30 十六烷酸 Hexadecanoic acid, C16H32O2 1. 94 8. 92 10. 02
31 十六烷酸乙酯 Hexadecanoic acid,ethyl ester C18H36O2 11. 69 2. 15 0. 72
32 贝克松-16-烯 Kaur-16-ene C20H32 0. 87 - -
33 亚油酸甲酯 9,12-Octadecadienoic acid,methyl ester C19H34O2 16. 78 4. 57 1. 72
34 亚麻酸甲酯 9,12,15-Octadecatrienoic acid,methyl ester C19H32O2 11. 22 12. 02 1. 27
35 植烯醇 Phytol C20H40O 0. 66 - -
36 十八烷酸甲酯 Octadecanoic acid,methyl ester C19H38O2 0. 34 - -
37 亚油酸乙酯 9,12-Octadecadienoic acid,ethyl ester C20H36O2 6. 04 10. 26 0. 85
38 亚麻酸乙酯 9,12,15-Octadecatrienoic acid,ethyl ester C20H34O2 4. 68 10. 32 0. 65
39 十八烷酸乙酯 Octadecanoic acid,ethyl ester C20H40O2 0. 15 0. 40 0. 18
40 正-二十三烷 Tricosane C23H48 0. 39 0. 79 0. 78
41 异-二十四烷 iso-Tetracosane C24H50 0. 13 0. 47 -
42 正-二十五烷 Pentacosane C25H52 0. 05 0. 41 0. 47
43 正-二十六烷 Hexacosane C26H54 0. 02 - 0. 19
44 正-二十七烷 Hepacosane C27H56 0. 04 0. 88 1. 29
45 正-二十八烷 Octacosane C28H58 0. 02 0. 33 0. 42
46 正-二十九烷 Nonacosane C29H60 0. 04 3. 24 4. 21
47 反-植烯-2 2-Phytene(E) C20H40 - 0. 13 -
48 顺-植烯-2 2-Phytene(Z) C20H40 - 0. 39 -
49 十七烷酸甲酯 Heptadecanoic acid,methyl ester C18H36O2 - 0. 16 -
50 十八酸甲酯 Octadecanoic acid,methyl ester C19H38O2 - 0. 33 -
51 亚油酸 9,12-Octadecadienoic acid C18H32O2 - 10. 26 15. 19
52 十八酸 Octadecanoic acid, C18H336O2 - 0. 71 -
53 二十酸甲酯 Eicosanoic acid,methyl ester C21H42O2 - 0. 18 -
54 异-二十四烷 iso-tetracosane C24H50 - 0. 47 -
55 二十一酸甲酯 Heneicosanoic acid,methyl ester C22H44O2 - 0. 06 -
56 二十二酸甲酯 Docosanoic acid,methyl ester C23H46O2 - 0. 35 -
57 二十二酸乙酯 Tricosanoic acid,ethyl ester C24H48O2 - 0. 21 -
58 二十四酸甲酯 Tetracosanoic acid,methyl ester C25H50O2 - 0. 21 -
59 二十七-16-醇 16-Heptacosanol C27H56O - 0. 67 -
761
续表:
序号 化合物名称 分子式
相对质量分数(%)
A B C
60 豆甾-4,22-二烯 Stigmast-4,22-diene C29H58 - 0. 51 -
61 豆甾-3,5,22-三烯 Stigmast-3,5,22-triene C29H56 - 1. 59 -
62 豆甾-3. 5-二烯 Stigmast-3. 5-diene C29H58 - 1. 01 -
63 二十九-18-醇 18-Nonacosanol C29H60O - 18. 53 -
64 维生素 E VitaminE C30H48O2 - 0. 98 1. 02
65 2,4,6-三甲基-二十六酸甲酯 Hexacosanoic acid,2,4,6-trimethyl,methyl ester C30H60O2 - 0. 39 -
66 菜油甾醇 Campesterol C28H48O - 0. 86 -
67 r-谷甾醇 Gamma-Sitosterol C29H50O - 2. 38 -
68 β-香树精 β-Amyrin C30H60O - 0. 66 1. 79
69 豆甾-4-烯-3-酮 Stigmasta-4-en-3-one C29H48O - 0. 77 1. 05
70 3-苯氧基-苯酚 Phenol,3-phenoxy C12H10O2 - - 0. 73
71 十四烷酸甲酯 Tetradecanoic acid,methyl ester C15H30O2 - - 0. 06
72 亚麻酸 9,12,15-Octadecatrienoic acid C18H30O2 - - 8. 47
73 碳二十八醛 Octacosanal C28H56O - - 1. 08
74 二十九碳-15-酮 Nonacosan-15-one C29H58O - - 1. 51
75 二十九碳-15-醇 Nonacosan-15-ol C29H60O - - 28. 11
76 麦角甾-5-烯-3-醇 Campesterol C28H48O - - 1. 90
77 β-谷甾醇 r-Sitosterol C29H50O - - 7. 59
78 α-香树精 α-Armyrin C30H50O - - 0. 68
A为水蒸气蒸馏法提取的挥发性部位;B为超声提取法提取的挥发性部位;C为超临界 CO2 萃取法萃取的挥发性部位.
表 2 显示,从三种不同方法制备的五脉绿绒蒿
挥发油中分别鉴定出 46、38、33 种化合物,共鉴定出
78 种化合物,分别占挥发油总量的 95. 22%、
97. 50%、98. 26%;其中包括烷烃类、倍半萜烯类、脂
肪族、芳香族、脂、醇类等化合物中的正-二十九烷、
亚油酸、十六烷酸甲酯、亚麻酸甲酯、菜油甾醇等化
合物。
3 讨论
本研究对不同方法提取五脉绿绒蒿挥发性部位
的提取率及化学成分的差异进行了探讨。从提取物
化学成分种类角度分析,水蒸气蒸馏法所得提取物
的化学成分种类最多,其他两种方法提取物中化合
物种类相对较少。三种方法的提取挥发油中均检测
出含量较高的脂肪酸及其相应的酯类,如十六烷酸、
十六烷酸甲酯、十六烷酸乙酯、亚油酸甲酯、亚麻酸
甲酯等。水蒸气蒸馏法提取的成分不同于其他两种
方法的化合物有 26 种,主要有 4,4,7-三甲基-四氢
苯并二氢呋喃酮、十四烷酸甲酯、降姥鲛-2-酮、植
烯醇等。超声提取法提取物成分不同于其他两种方
法的化合物有 19 种,主要有二十九-18-醇、异-二
十四烷、二十七-16-醇、r-谷甾醇、豆甾-3,5,22-三
烯等。超临界 CO2 萃取法提取的成分不同于其他
两种方法的化合物有 9 种。三种方法提取共有的成
分 14 种,含量较大的主要有十六烷酸、十六烷酸甲
酯、十六烷酸乙酯、亚油酸甲酯、亚油酸酸甲酯,十六
烷酸甲酯在水蒸气蒸馏法提取物中含量最高,在其
他两种方法的提取物中含量均较低,而超临界 CO2
萃取物中正二十九烷的含量较高,其他两种方法所
测含量较低。
不同方法提取五脉绿绒蒿所得的挥发油部位从
提取率及组分含量上均存在明显的差异。导致存在
差异的因素较多,提取方法的不同是导致提取率及
成分差异的主要原因,超临界 CO2 萃取技术作为一
项新型分离萃取技术,具有步骤少、耗时短、提取温
度低、提取率高等优势,但成本较为昂贵。传统的水
蒸气蒸馏法提取挥发油时,提取过程中由于高温使
861
一些化合物分解而破坏,无法得到原有的天然化合
物,但相对超临界 CO2 萃取法,提取成本低廉。超
声提取法虽然简单易操作,但其溶剂通常毒性较大。
因此,选择最佳方法时要对各个方面的因素进行综
合考虑。本研究结果为五脉绿绒蒿药用植物资源的
综合开发利用及其质量评价提供了科学依据。
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收稿日期 2016-01-12
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