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GC-MS分析黄山花楸不同部位的挥发油



全 文 :华西药学杂志
W C J·P S 2015,30(6)∶703 ~ 706
基金项目:安徽高校省级优秀青年人才基金重点项目(2013SQRL088ZD)
作者简介:程满环(1983—) ,女,安徽怀宁,硕士,从事天然药物的研究工作。Email:chengmanhuan@ 163. com
GC - MS分析黄山花楸不同部位的挥发油
程满环1,毕淑峰2,兰艳素3
(1.黄山学院现代教育技术中心,安徽 黄山 245041;2. 黄山学院生命与环境科学学院,安徽 黄山 245041;3. 黄山学院化学
化工学院,安徽 黄山 245041)
摘要:目的 研究黄山花楸果、叶和茎中的挥发油成分,比较其在化学成分及含量上的差异。方法 采用超临界 CO2 萃取技
术萃取黄山花楸 3 个不同部位的挥发油,并通过 GC - MS鉴定;用峰面积归一化法计算各组分的相对含量。结果 首次从 3
种不同部位的挥发油中分别鉴定出 61、41、35 种化学成分,其成分在种类和含量上都存在一定差异。结论 黄山花楸不同部
位的挥发油中均含有多种活性成分和较高的药用价值。
关键词:黄山花楸;挥发油;超临界 CO2;气质联用;萃取;果;叶;茎
中图分类号:R917 文献标志码:A 文章编号:1006 - 0103(2015)06 - 0703 - 04
DOI:10. 13375 / j. cnki. wcjps. 2015. 06. 025
Analysis of volatile oils from the different parts of Sorbus amabilis by GC -MS
CHENG Man - huan1,BI Shu - feng2,LAN Yan - su3
(1. Modern Educational Technology Center,Huangshan University,Huangshan,Anhui,245041 P. R. China;2. College of Life and
Environment Science,Huangshan University,Huangshan,Anhui,245041 P. R. China;3. College of Chemistry and Chemical Engineering,
Huangshan University,Huangshan,Anhui,245041 P. R. China)
Abstract:OBJECTIVE To analyze the chemical constituents of volatile oils from fruits,lvaves and stems of Sorbus amabilis,and to
compare the differences among their chemical composition and content. METHODS The oils were extracted by supercritical CO2
extraction from three different parts of S. amabilis. The chemical compounds were identified by GC - MS and the relative content of the
compounds were determined by peak area normalization method. RESULTS Sixty - one,forty - one and thirty - five compounds were
identified from the three parts respectively for the first time,and the constituents and contents were different. CONCLUSION A
variety of active ingredients with high medicinal value are found in the volatile oils from the different parts of S. amabilis.
Key words:Sorbus amabilis;Volatile oil;Supercritical CO2;GC - MS;Extraction;Fruits;Leaves;Stems
CLC number:R917 Document code:A Article ID:1006 - 0103(2015)06 - 0703 - 04
黄山花楸 Sorbus amabilis 是蔷薇科花楸属落叶
小乔木,为近代发现的中国特有种,其中心产地位于
安徽黄山、大别山。蔷薇科花楸属植物在全球约有
80 余种,中国有 50 余种。目前研究最多的品种为
天山花楸[1],其具有镇咳、祛痰、平喘、抑制心肌收
缩、保护心肌缺血、解除气管平滑肌痉挛和扩张气管
平滑肌等作用。有关黄山花楸化学成分及其活性的
研究尚未见报道。植物活性成分的提取方法主要有
水蒸气蒸馏提取法、有机溶剂提取法、超临界流体萃
取法等[2 - 4],其中,超临界 CO2 流体萃取技术因具
无毒、无污染、分离简单等优点而广泛应用于挥发油
物质的分离。现首次采用超临界 CO2流体萃取技术
提取黄山花楸果、叶、茎中的挥发油,并应用 GC -
MS技术分析其化学成分,用色谱峰面积归一化法计
算各组分的相对含量,可为黄山花楸的开发利用提
供科学依据。
1 实验部分
1. 1 仪器与试药
MV - 10 型超临界萃取系统(美国 Waters) ;
7890A -5975C GC - MS 联用仪(美国 Agilent)。黄
山花楸采自安徽省黄山市黄山风景区,经鉴定为蔷
薇科花楸属黄山花楸 Sorbus amabilis;其余试剂为分
析纯。
1. 2 方法与结果
1. 2. 1 超临界 CO2流体萃取挥发油 取新鲜黄山
花楸树的果、叶、茎清洗干净,粉碎。准确称取粉碎
后的黄山花楸果、叶、茎各 5 g,采用超临界 CO2流体
萃取法分别提取其挥发成分。萃取条件为:萃取压
力 300 bar,温度 40 ℃,动态萃取时间 10 min,静态
萃取时间 10 min,CO2 流量 10 mL·min
-1,夹带剂乙
醇 1 mL·min -1。循环萃取 2 次,获得具有浓郁香味
的透明液体,经无水硫酸钠干燥后进行 GC - MS
分析。
1. 2. 2 GC - MS条件 采用 HP - 5MS 弹性石英毛
细管柱(30 m ×0. 25 mm,0. 25 μm) ,高纯氦气为载
气,体积流量为 1. 0 mL·min -1,分流比 40∶1,进样
口温度 280 ℃,进样量 0. 5 μL,色谱柱初始温度为
40 ℃、保持 3 min,先以 4 ℃·min -1升至 160 ℃、保
持 3 min,再以 6 ℃·min -1升至 285 ℃、保持 4 min。
电子轰击(EI)离子源,离子源温度 230 ℃,四极杆
温度 150 ℃,电子能量 70 eV,扫描质量数范围 m/z
为35 ~ 450,质谱数据库为 NIST08。
1. 2. 3 黄山花楸不同部位挥发油的 GC - MS 分析
按“1. 2. 2”项下 GC - MS 条件分析黄山花楸挥发
油,经 NIST08 谱库检索、质谱分析、文献核对,确定
了挥发油的化学成分,并用面积归一化法计算各组
分的相对含量。黄山花楸不同部位挥发油的总离子
流图和主要化学成分的鉴定结果见表 1 和图 1。从
黄山花楸果中共分离、鉴定出 61 种化合物,占其挥
发油总量的 96. 87%,果实挥发油中含量最高的成
分为苯甲醛(40. 26%) ,接近挥发油总量的一半。
相对含量较高的化合物还有 1 -甲酸二十一烷基酯
(4. 97%)、二十八烷(4. 76%)、1 - 二十二烯
(4. 46%)、10 -十九碳烯酸甲酯(3. 66%)、角鲨烯
(2. 63%) ,这 6 种主要化合物的含量占总挥发油含
量的 60. 74 %。在所确定的 61 种黄山花楸果的挥
发性成分中,按化合物种类划分,醛类占挥发油总量
的 40. 42% 、烷类 15. 81%、烯类 13. 24%、酯类
10. 40%、酸类 10. 22%、醇类 2. 69%、酚类 3. 12%、
酮类 0. 08%。从黄山花楸叶的挥发油中共分离、鉴
定出 41 种化合物,占挥发油总量的 79. 94%,挥发
油中含量最高的成分为苯甲醛(37. 94%) ,超过挥
发油总量的三分之一;叶的挥发油中含量较高的成
分还有苯甲酸(11. 47%)、植醇(9. 22%)、角鲨烯
(3. 74%)、2,3 - 二氢苯骈呋喃(2. 95%)、亚麻酸
(2. 22%) ,这 6 种主要化合物的含量占总挥发油含
量的67 . 53%。在所确定的41种黄山花楸叶的挥
表 1 黄山花楸不同部位挥发油成分的分析结果
Table 1 Analytical results of the chemical constituents of volatile oils from the different parts of S. amabilis
No. tR /min Compounds Formula Mr
Contents /%
fruits leaves stems
1 10. 40 3 -己烯醛 C6H10O 98. 14 - 1. 48 -
2 10. 80 2 -己烯醛 C6H10O 98. 14 - 0. 78 -
3 12. 28 苯甲醛 C7H6O 106. 12 40. 26 37. 94 4. 46
4 12. 75 2,4 -庚二烯醛 C7H10O 110. 15 - 0. 09 -
5 13. 49 苄醇 C7H8O 108. 14 0. 98 0. 59 1. 26
6 16. 34 2 -甲氧基苯酚 C7H8O2 124. 13 - - 0. 34
7 16. 52 苯甲酸甲酯 C8H8O2 136. 15 - 0. 22 -
8 16. 69 苯乙醇 C8H10O 122. 16 0. 11 - -
9 16. 89 苯甲酸乙酯 C9H10O2 150. 17 1. 34 0. 59 -
10 18. 14 苯乙腈 C8H7N 117. 15 0. 16 0. 11 -
11 18. 82 2 -甲基癸烷 C11H24 156. 17 - 0. 19 -
12 20. 48 邻苯二酚 C6H6O2 110. 11 0. 44 - -
13 20. 62 苯甲酸 C7H6O2 122. 12 1. 32 11. 47 42. 49
14 21. 14 2,3 -二氢苯骈呋喃 C8H8O 120. 15 0. 88 2. 95 -
15 21. 40 苯乙醇腈 C8H7NO 133. 15 0. 79 1. 03 -
16 22. 63 苯乙酸 C8H8O2 136. 15 - 0. 16 -
17 22. 84 苯乙酸 - 2 -丙烯酯 C11H12O2 176. 21 - - 0. 27
18 24. 28 2 -甲氧基 - 4 -乙烯苯酚 C9H10O2 150. 17 0. 15 0. 18 0. 50
19 26. 05 2,7 -辛二烯 - 2,6 -二甲基 - 1,6 -二醇 C10H18O2 170. 15 - - 0. 18
20 27. 04 香兰醛 C8H8O3 152. 15 0. 20 - -
21 27. 10 4 -羟基 - 3 -甲氧基苯乙酮 C9H10O3 166. 17 0. 07 0. 12 0. 78
22 29. 71 4 -(2,6,6 -三甲基 - 1,3 -环己二烯 - 1 -炔基)- 3 -丁烯 - 2 -酮 C13H18O 190. 14 - 0. 09 -
23 29. 80 β -紫罗酮 C13H20O 192. 30 - 0. 08 -
24 30. 43 α -法呢烯 C15H24 204. 35 - 0. 23 -
25 30. 57 2,6 -二叔丁基对甲酚 C15H24O 220. 36 1. 14 - -
26 38. 57 肉豆蔻酸 C14H28O2 228. 37 0. 06 0. 09 0. 29
27 39. 82 3,4 -二羟基 - 3 -甲氧基苯丙酮 C10H12O4 196. 20 0. 01 - -
28 40. 02 肉豆蔻醛 C14H28O 212. 37 - 0. 09 -
29 40. 36 对羟基肉桂酸乙酯 C11H12O3 192. 21 1. 27 - -
30 41. 24 十五酸 C15H30O2 242. 40 - - 0. 08
31 41. 40 邻苯二甲酸二异丁酯 C16H20O4 276. 33 0. 16 - -
32 42. 72 顺 - 11 -十六碳烯酸 C16H30O2 254. 22 0. 09 - -
33 42. 96 棕榈油酸 C16H32O2 256. 42 - 0. 09 0. 55
407 华 西 药 学 杂 志 第 30 卷
续表 1:
No. tR /min Compounds Formula Mr
Contents /%
fruits leaves stems
34 43. 33 10 -十九碳烯酸甲酯 C20H38O2 310. 29 3. 66 - -
35 43. 50 棕榈酸 C16H32O2 256. 42 1. 06 1. 66 3. 92
36 43. 99 棕榈酸乙酯 C18H36O2 284. 48 0. 18 0. 14 0. 24
37 44. 67 橙化叔醇 C15H26O 222. 37 - 0. 24 -
38 45. 90 正十七烷 C17H36 240. 47 1. 15 0. 14 0. 35
39 46. 13 正十八烷 C18H38 254. 49 0. 91 - 1. 74
40 46. 24 植醇 C20H40O 296. 31 0. 19 9. 22 2. 34
41 46. 38 11 -二十烯酸甲酯 C21H40O2 324. 30 0. 67 - -
42 46. 69 亚油酸 C18H32O2 280. 45 0. 73 - 4. 36
43 46. 75 亚麻酸 C18H30O2 278. 43 1. 42 2. 22 5. 06
44 46. 87 9,12 -十八烷二烯酸 C20H36O2 308. 27 0. 42 - -
45 46. 92 亚油酸乙酯 C20H36O2 308. 50 0. 93 - 0. 89
46 47. 01 硬脂酸 C18H36O2 284. 48 - 0. 35 -
47 47. 07 9,12,15 -十八碳三烯酸甲酯 C19H32O2 292. 00 0. 35 - -
48 47. 12 9,12,15 -十八碳三烯酸乙酯 C20H34O2 306. 26 0. 33 0. 24 -
49 47. 28 亚麻酸乙酯 C20H34O2 306. 48 - - 1. 75
50 47. 58 正二十烷 C20H42 282. 55 0. 61 - -
51 47. 65 1 -乙酰基芘 C18H12O 244. 29 - - 0. 19
52 47. 77 1 -十八烯 C18H36 252. 48 0. 13 - -
53 48. 52 1,3,4 -三甲氧基二苯骈呋喃 - 2 -醇 C15H14O5 274. 08 0. 05 - -
54 49. 07 正二十一烷 C21H44 296. 34 0. 13 - 0. 23
55 49. 90 4,8,12,16 -四甲基十七烷 - 4 -内酯 C21H40O2 324. 30 - 0. 14 -
56 50. 04 9 -十八碳烯酰胺 C18H35NO 281. 49 0. 60 - 0. 39
57 50. 16 正二十二烷 C22H46 310. 60 0. 70 - -
58 50. 34 1 -二十二烷醇 C22H46O 326. 60 - - 0. 13
59 50. 42 正二十三烷 C23H48 324. 63 0. 31 - -
60 50. 50 正二十四烷 C24H50 338. 65 1. 35 0. 15 0. 18
61 50. 88 2,2 -亚甲基双(6 -叔丁基 - 4 -甲基苯酚) C20H12 252. 31 0. 90 0. 14 0. 21
62 51. 32 1 -十九烯 C19H38 266. 51 2. 39 - -
63 51. 46 环十五烷 C15H30 210. 40 0. 52 0. 18 -
64 51. 53 1 -甲酸二十一烷基酯 C22H44O2 340. 58 4. 97 - -
65 51. 61 3 -二十烯 C20H40 280. 53 - - 1. 71
66 51. 72 1 -二十二烯 C22H44 308. 58 4. 46 - -
67 51. 79 正二十五烷 C25H52 352. 68 1. 07 0. 19 -
68 52. 11 9 -二十三碳烯 C23H46 322. 61 1. 26 - -
69 52. 25 邻苯二甲酸二正辛酯 C24H38O4 390. 56 - 0. 15 -
70 52. 36 邻苯二甲酸单乙基己基酯 C16H22O4 278. 34 0. 56 - -
71 52. 46 邻苯二甲酸二异辛酯 C24H38O4 390. 56 - - 0. 18
72 52. 73 二十二碳烷酸 C22H42O4 370. 57 0. 15 - -
73 53. 47 γ -谷甾醇 C29H50O 414. 71 - 0. 53 -
74 53. 59 1,21 -二十二碳二烯 C22H42 306. 33 1. 26 - -
75 54. 22 β -谷甾醇 C29H50O 414. 71 - - 0. 81
76 54. 38 正二十七烷 C27H56 380. 73 1. 87 0. 37 -
77 54. 44 正二十八烷 C28H58 394. 76 4. 76 - -
78 54. 81 3 -羟基 - 5 -烯 - 20 -孕酮 C21H32O2 316. 24 - 0. 26 -
79 54. 94 壬酸十八酯 C27H54O2 410. 41 - - 0. 34
80 55. 28 1 -二十六烯 C26H52 364. 00 0. 49 - 0. 28
81 55. 37 芥酸酰胺 C22H43NO 337. 58 0. 11 - -
82 55. 46 碘代十六烷 C16H33 I 352. 34 0. 31 - -
83 55. 99 角鲨烯 C30H50 410. 72 2. 63 3. 74 3. 09
84 56. 26 二十七烷醇 C27H56O 396. 73 0. 23 - -
85 56. 37 二十八烷酸乙酯 C30H60O2 452. 80 0. 64 - -
86 56. 48 正二十八烷醇 C28H58O 410. 76 0. 34 - 0. 16
87 56. 72 正二十九烷 C29H60 408. 79 1. 70 0. 38 0. 66
88 58. 48 1,2 -环氧十八烷 C18H36O 268. 48 0. 41 - -
89 60. 00 天然维生素 E C29H50O2 430. 71 0. 49 0. 93 0. 66
507第 6 期 程满环,等。GC - MS分析黄山花楸不同部位的挥发油
图 1 黄山花楸果(A)、叶(B)、茎(C)挥发油的总离子流图
Figure 1 Total ion chromatograms of the volatile oils from fruits(A),leaves(B)and stems(C)of S. amabilis
发性成分中,按化合物种类划分,醛类占 40. 46%、
醇类 10. 52%、酸类 10. 76%、烯类 3. 96%、烷类
1. 51%、酯类 1. 43%、酚类 1. 23%、酮类 0. 41%。从
黄山花楸茎的挥发油中共分离、鉴定出 35 种化合
物,占挥发油总量的 81. 06%,挥发油中含量最高的
成分为苯甲酸(42. 49%) ,超过挥发油鉴定化学成
分总量的一半。茎的挥发油中含量较高的成分还有
亚麻酸 (5. 06%)、苯甲醛 (4. 46%)、亚油酸
(4. 36%)、棕榈酸(3. 92%)、角鲨烯(3. 09%) ,这 6
种主要化合物的含量占总挥发油含量的 63. 38%。
在所确定的 35 种黄山花楸茎的挥发性成分中,按化
合物种类划分,酸类占 56. 75%、烯类 5. 47%、醇类
4. 86%、醛类 4. 46%、酯类 3. 97%、烷类 3. 16%、酚
类 1. 71%、酮类 0. 78%。
1. 2. 4 黄山花楸不同部位挥发油成分的比较 根
据表 1 结果,分析对比黄山花楸果、叶、茎 3 个不同
部位挥发油的成分可知,不同部位挥发油在种类和
相对含量方面都存在一定差异。三者中共鉴定出 89
种化合物,其中 30种化合物为果实中特有的成分、16
种化合物为叶中特有的成分、11 种化合物为茎中特
有的成分。共有成分为 16种,果、叶中的共有成分为
24种,果、茎中的共有成分为 23种,叶、茎中的共有成
分为 17种。其中,果、叶的挥发油中含量最高的成分
均为苯甲醛,且含量基本接近,果为 40. 26%、叶为
37. 94%,而茎中苯甲醛的含量仅 4. 46%;茎中含量最
高的成分为苯甲酸(42. 49%) ,而苯甲酸在果、叶中的
含量分别为 1. 32%、11. 47%,差异很大。叶中另外一
主要成分植醇(9. 22%) ,在果、茎中的含量分别仅为
0. 19%、2. 34%,差异也很明显。
2 讨论
黄山花楸果、叶中挥发油的主成分都是苯甲醛,
分别为 40. 26%、37. 94%,与同属植物的研究结果
基本一致[1],但含量有一定差别,这可能与花楸品
种及挥发油提取方式等有关。苯甲醛是由苦杏仁苷
水解后产生的,由此可推断黄山花楸果、叶同样具有
祛痰、止咳和平喘的药理活性。黄山花楸茎的挥发
油中含有 42. 49%苯甲酸,可作为天然防腐剂应用
于医药行业。黄山花楸果、叶、茎中角鲨烯、亚麻酸
的含量均较高。角鲨烯具有增强机体免疫能力、抗
衰老、抗疲劳以及抗肿瘤等作用[5];亚麻酸是构成
细胞膜和生物酶的基础物质,具有健脑、降低血脂和
降低血压等作用[6]。文中以超临界 CO2 流体萃取
技术从黄山花楸果、叶挥发油中分别分离鉴定出
61、41 种化合物,这与文献报道以水蒸气蒸馏法提
取的天山花楸果、叶中挥发油相比,化合物种类分别
多出 25 种和 6 种[1]。与传统的水蒸气蒸馏法相比,
超临界 CO2 萃取法提取条件温和,可避免一些挥发
性成分热分解及流失,同时具有优异的溶解性能,且
CO2 分子小,易穿透植物组织进行充分萃取。因此,
超临界 CO2 流体萃取法提取的挥发油成分更丰富、
更能全面反映挥发油的化学成分。综上,黄山花楸
不同部位挥发油中含有多种活性成分,具有较高的
药用价值,该结果可为黄山花楸的活性研究提供科
学依据。
参考文献:
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收稿日期:2015 - 03 - 03
607 华 西 药 学 杂 志 第 30 卷