全 文 ：糙苏花中挥发油组分分析及其抗菌活性的研究＊
田光辉 1 ,刘存芳 1 ,危冲 2 ,赖普辉1
(1.陕西理工学院 化学学院 ,汉中 723001;2.汉中市公安局 , 汉中 723000)
摘要　目的:提取野生糙苏花中的挥发油 , 分析挥发油的组分 ,探讨其生物活性为开发这一资源提供理论依据。方法:用水蒸
气蒸馏法从新鲜的糙苏花中提取挥发油 ,用气相色谱 -质谱联用技术对挥发油组分进行分离和鉴定 ,运用气相色谱面积归一
化法确定各组分的相对含量 , 对糙苏花的挥发油进行抗菌试验。结果:从糙苏花的挥发油中鉴定出 55个组分 , 占全油的
91.53%, 糙苏花的挥发油有明显的抗菌活性。结论:糙苏花的挥发油中以单萜和倍半萜类物质居多 ,含量较高的组分是甲苯
(17.28%)、邻苯二甲酸二异丁酯(13.38%)、α-里哪醇(12.38%)、二苯胺(7.17%)、 1-辛烯 -3-醇(6.22%)等 , 其挥发油
对试验菌株有明显的抑制和灭活作用特别是对肺炎球菌 32201株和肠炎沙门菌 50040株表现的更为明显。
关键词:糙苏;花;挥发油;气相色谱 -质谱法;抗菌活性
中图分类号:R917 文献标识码:A 文章编号:0254-1793(2009)03-0390-05
Studyoncomponentanalysisandantimicrobialactivityofthe
essentialoiloftheflowerofPhlomisumbrosa＊
TIANGuang-hui1 , LIUCun-fang1 , WEIChong2 , LAIPu-hui1
(1.SchoolofChemistry, ShaaxiUniversityofTechnology, Shaanxi, Hanzhong723001, China;
2.HanzhongPublicSecurityBureau, Shaanxi, Hanzhong723000, China)
Abstract　Objective:ToextractandanalyzetheconstituentsoftheessentialoilfromtheflowerofwildPhlomis
umbrosa.ThisresearchwilprovidescientificproofforthesearchofbiologicalactivitycompountsfromPhlomisum-
brosatoemploythisnaturalresource.Methods:TheessentialoilfromtheflowerofPhlomisumbrosawasextracted
bysteamdistilation, thecomponentsoftheessentialoilwereseparatedandstructuralyidentifiedbygaschromatog-
raphy/masspectrometry, therelativecontentsofthesecomponentsbythepeak-areanormalizationmethodadopted
ingaschromatography.Theessentialoilwasinvestigatedbyantimicrobialactivities.Results:55componentswerei-
dentifiedandaccountedfor91.53% ofthealpeakarea, theesentialoilhadantimicrobialactivity.Conclusion:
Themainchemicalconstituentsoftheessentialoilweremonoterpenoidsandsesquiterpenoidscompounds, themajor
componentsweretoluene(17.28%), phthalicacid, disobutylester(13.38%), α-linalool(12.38%), diphenyl-
amine(7.17%), 1-octen-3-ol(6.22%), etc.Theresultoftheantimicrobialactivitiesoftheessentialoilinhib-
itedthegrowthandsterilizedoftestingbacteriasespecialyagainstPneumococcus32201 andSalmonelaenteritidis
50040.
Keywords:PhlomisumbrosaTurcz.;theflower;theessentialoil;gaschromatography-masspectrometry;antimi-
crobialactivity
中药糙苏 (PhlomisumbrosaTurcz.)也叫山芝
麻 、常山 ,是唇形科(Labiatae)糙苏属(Phlomis)的一
种多年生草本植物 [ 1] 。糙苏的根和全草都可以入
药 ,其性味温辛 ,可祛风 ,有清热消肿 ,治疗感冒和补
肝肾 ,续筋骨 ,止血安胎 ,散寒 ,生筋等功效 ,用于治
疗感冒咳嗽 、支气管炎 、肺炎 、疮烂久溃不愈等症 [ 2] ,
当地居民将它作为一种无毒副作用的草药使用。糙
苏的药理活性和糙苏中的生物活性成分密切相关 ,从
糙苏的块根中已分离出黄酮 ,环烯醚萜苷 ,萜类及苯
丙素苷等多种活性成分 [ 3, 4] , 糙苏中含有丰富多
—390— 药物分析杂志 ChinJPharmAnal2009, 29(3)
＊ 陕西省教育厅专项科研计划项目(07JK208)
第一作者　Tel:(0916)2641660;E-mail:tianguanghui123@yahoo.com.cn
DOI :10.16155/j.0254-1793.2009.03.011
样的具有抗癌生物活性的成分[ 5] ,对糙苏中的活性
成分还处在不断地深入研究中[ 6] ;最近又有人报道
从糙苏地下部分得到了多个新的活性成分[ 7, 8] ,对
中药糙苏中挥发油的研究尚未见具体的报道 ,有人
从糙苏的同属植物蒙古糙苏(Phlomismongolica)的
挥发油中鉴定出 26种组分[ 9] ,对糙苏属植物挥发油
的开发和利用的研究报道较少 ,糙苏挥发油的生物
活性研究未见报道。事实上挥发油有许多独特的生
理活性如杀菌 、消炎 、抗氧化 、清热解毒等 ,一些已用
于医疗和保健 ,开发糙苏挥发油有广阔的前景 。这
里从秦巴山区野生的糙苏花中用水蒸气蒸馏法提取
挥发油 ,用 GC-MS联用技术进行分离和分析 ,在
NIST谱库(Libraryversion2.0)里计算机自动检索
确定各个组分 ,并对糙苏花的挥发油进行了体外抗
菌的初步试验 ,为开发糙苏这一野生资源寻求科学
的理论依据 。
1　材料 、试剂和仪器
1.1　材料　糙苏于 2006年 7月下旬采集于陕西秦
巴山区 ,由陕西理工学院生物学院赵桦教授鉴定 ,确
认是中药糙苏 ,拉丁名称为:PhlomisumbrosaTurcz。
1.2　试剂 　氯化钠 、无水硫酸钠 、乙醚等试剂(均
为分析纯 ,西安化学试剂厂),水为蒸馏水 。 MH肉
汤 ,肉汤培养基 ,普通琼脂平板培养基 。活性试验用
的标准菌株冻干品购自中国预防医学科学院北京药
品生药制品鉴定所中国医学细菌保藏中心 。
1.3　仪器　Finnigan-TraceDSQ型 GC/MS仪(美
国热电公司), 96孔培养板 ,普通培养箱 ,水蒸汽蒸
馏装置 ,打浆机。
2　实验方法
2.1　挥发油的提取　从新鲜的糙苏摘取花 50 g用
打浆机搅成泥浆状 ,用水蒸气蒸馏法提取挥发油 10
h[ 10] 。馏出液经 NaCl饱和后用乙醚萃取 3次 ,萃取
液用无水硫酸钠干燥过夜 ,回收乙醚后得到 1种具
有清香气味的淡黄色挥发油 0.31 g, 得油率为
0.62%, 0 ℃下密封备用 。
2.2　GC-MS工作条件 　Finnigan-TraceDSQ
型 GC/MS仪 , 色谱柱型号:DB-5MS(30 m×
0.25 mm×0.25 μm),气相色谱条件:载气为 He
气 ,柱温:40 ～ 250 ℃;初始温度为 40 ℃,保持 5
min后 ,以 10 ℃· min-1程序升温 ,升至 250 ℃并
保持 5 min;进样口温度为 250 ℃,衡流模式流量
为 1 mL· min-1 ,进样量为 0.2 μL,分流比为 50
∶1,色质界面温度为 250 ℃。质谱条件:EI离子
源 ,电离能量 70 eV,离子源温度 250 ℃,倍增器
电压 976 V,扫描范围 33 ～ 550质量单位 ,扫描模
式:全扫描 。定性定量方法:各色谱峰对应的质
谱图经联用仪的计算机谱库检索进行定性 ,质谱
库为 NIST库 ,相似度(SI)为 85%以上;各组分的
相对含量根据总离子流图由计算机采用峰面积
归一化法计算 。
2.3　抗菌试验的方法　试验菌液的配制是将细菌
接种于 MH肉汤 ,在普通培养箱 37 ℃培养 24 h,比
浊法计数 ,用培养液调配成 108 CFU· mL-1。培养
基用肉汤培养基和普通琼脂平板培养基 ,采用微量
二倍连续梯度稀释法测定最小抑菌浓度(MIC),平
板转种法测定最小杀菌浓度(MBC)[ 10] 。试验菌株
为大肠埃希菌 、伤寒沙门菌 、肠炎沙门菌 、金黄色葡
萄球菌 、肺炎球菌和白色假丝酵母菌 , 5个细菌和 1
个酵母菌 。
3　结果与讨论
3.1　挥发油组分分析
糙苏花的挥发油经 GC-MS分离分析的总离子
流图如图 1,各峰经质谱扫描后将所得的质谱图用
计算机谱库检索 ,结合人工谱图解析 ,按各峰的质谱
图 1　糙苏花挥发油的 GC-MS总离子流图
Fig1　TICchromatogramoftheessentialoilfromtheflowerofPhlomisumbrosaTurcz.
—391—药物分析杂志 ChinJPharmAnal2009, 29(3)
碎片与文献核对 ,查阅有关质谱资料 ,对基峰 、质荷
比和相对丰度等方面进行比较 ,分别对各峰加以确
认 ,从糙苏花的挥发油中鉴出 55个化合物 ,鉴定出
组分的相对含量占到全油的 91.53%,各组分鉴定
结果列于表 1。糙苏花挥发油中的组分是复杂多样
的 ,以醇 、烯烃 、酯类和酮类居多 ,其中醇类有 14种
之多 ,烯类 9种 ,酯类 6种 ,酮类 6种 ,有 2个呋喃类
的杂环化合物。
从表 1结果可以看出糙苏花的挥发油主要组分
为甲苯 (toluene, 17.28%)、邻苯二甲酸二异丁酯
(phthalicacid, disobutylester, 13.38%)、α-里哪醇
(α-linalool, 12.38%)、二苯胺 (diphenylamine,
7.17%)、1 -辛烯 -3 -醇 (1 -octen-3 -ol,
6.22%)等化合物 ,这些高含量的化合物占鉴出物
总量的 56.43%。糙苏花挥发油中鉴定出的 55个
化合物中有 9个单萜类化合物 ,单萜化合物相对含
量占全油的 17.17%,有 14个倍半萜类化合物 ,相
对含量占全油的 6.62%,糙苏花挥发油的化学组分
以单萜和倍半萜类化合物的种类为最多 。从糙苏花
挥发油中鉴定出了 1个二萜化合物视黄素 (retina-
l), 视黄素是与视角神经有关系的物质 , 含量为
0.01%,糙苏花挥发油中还鉴定出了亚麻酸乙酯
(linolenicacid, ethylester)含量为 5.21%,亚麻酸是
人体必需的脂肪酸之一 ,属于多烯不饱和脂肪酸 ,具
有特殊的生理功能 。糙苏花挥发油化学组分的复杂
多样性预示着该挥发油可能具有一定的药理活性 ,
此挥发油具有良好的应用开发价值。
表 1　糙苏花中的挥发油组分
Tab1　ChemicalcompositionoftheessentialoilfromtheflowerofPhlomisumbrosa.
峰号
(peak) tR/min
化合物名称
(nameofcompound)
分子式
(molecularformula)
相对含量
(relativecontent)/%
1 3.03 　丁二醛(butanedial) C4H6O2 0.06
2 3.29 　三氯乙烯(trichcoroethylene) C2HCl3 0.64
3 3.76 　1, 1-二乙氧基乙烷(1, 1-diethoxy-ethane) C6H14O2 0.13
4 4.30 　1-甲氧基戊烷(1-ethoxy-pentane) C7H16O 0.20
5 4.47 　甲苯(toluene) C7H8 17.28
6 4.70 　2, 4-戊二酮(2, 4-pentanedione) C5H8O2 2.03
7 5.83 　乙基环己烷(ethylcyclohexane) C8H16 0.43
8 6.25 　3-己烯-1-醇(3-hexen-1-ol) C6H12O 1.27
9 6.98 　1, 3-二甲苯(1, 3-dimethylbenzene) C8H10 0.09
10 8.06 　4, 4-二甲基-2-丁酸 -4-内酯(4, 4-dimethyl-2-buten-4-olide) C6H8O2 0.11
11 8.35 　苯甲醛(benzaldehyde) C7H6O 0.31
12 8.64 　1-辛烯-3-醇(1-octen-3-ol) C8H16O 6.22
13 8.94 　3-辛醇(3-octanol) C8H18O 0.19
14 9.66 　苯甲醇(benzylalcohol) C7H8O 0.32
15 9.81 　苯乙醛(benzenacetaldehyde) C8H8O 0.21
16 10.18 　苯乙酮(acetophenone) C8H8O 3.81
17 10.57 　马鞭草烯酮(2-pinen-4-one) C10H14O 1.89
18 10.71 　α-里哪醇(α-linalool) C10H18O 12.38
19 11.00 　3-甲基-2, 3-二氢化 -1 -苯并呋喃(3 -methyl-2, 3-dihydro-1-
benzofuran)
C
9
H
10
O 2.24
20 11.57 　2-烯丙基二环 [ 2.2.1]庚烷(2-alylbicyclo[ 2.2.1] heptane) C6H16 1.02
21 12.05 　(R)-(-)-p-薄荷 -1-烯 -4-醇((R)-(-)-p-menth-1-en-4
-ol)
C10H18O 0.11
22 12.27 　p-薄荷 -1-烯 -8-醇(p-menth-1-en-8-ol) C10H18O 1.37
23 12.49 　2, 5-二甲基呋喃(2, 5-dimethlfuran) C6H18O 0.34
24 12.68 　顺式香叶醇(cis-geraniol) C10H18O 0.27
25 13.04 　反式香叶醇(trans-geraniol) C10H18O 0.60
26 14.50 　(E)-3-丙烯基 -6-甲氧基苯酚(E)-3-propenyl-6-methoxyphenol) C10H12O2 0.03
27 15.06 　3-甲基 -2-戊烯基环戊 -2-烯酮(3-methyl-2 -pentcyclopent-2-
enone)
C11H16O 0.26
—392— 药物分析杂志 ChinJPharmAnal2009, 29(3)
续表 1
峰号
(peak)
保留时间
(TR)/min
化合物名称
(nameofcompound)
分子式
(molecularformula)
相对含量
(relativecontent)/%
28 15.48 　石竹烯(caryophylene) C15H24 1.52
29 15.72 　乙酸橙花叔丁酯(nerolidylacetate) C17H28O2 0.03
30 15.95 　α-石竹烯(α-caryophylene) C15H24 0.21
31 16.16 　α-紫罗兰酮(α-lonone) C13H20O 0.50
32 16.27 　3-亚甲基-7β -甲基-4α-异丙基 -2, 3, 3aα, 3bα, 4, 5, 6, 7-八氢化 -1H
-环戊烷 [ 1, 3]并环丙烷 [ 1, 2]并苯(3-methylene-7β -methyl-4α-isopro-
pyl-2, 3, 3aα, 3bα, 4, 5, 6, 7-octahydro-1H-cyclopenta[ 1, 3] cyclopropa[ 1, 2]
benzene)
C15H24 0.53
33 16.44 　2, 6-二叔丁基 -4-甲基苯酚(butylatedhydroxytoluene) C15H24O 0.50
34 16.68 　1(10), 4-杜松二烯 [ cadina-1(10), 4-diene] C15H24 0.23
35 16.89 　蓝桉醇(globulol) C15H26O 2.46
36 17.06 　α, α, 4, 8-四甲基-3, 7-环癸二烯(α, α, 4, 8-tetramethyl-3, 7-cyclodeca-
diene-1-methanol)
C15H26O 0.30
37 17.14 　反式 -橙花叔醇(trans-nerolidol) C15H26O 0.35
38 17.25 　榄香烯(elemene) C15H24 0.10
39 17.46 　(-)-斯巴醇 [ (-)-spthulenol] C15H24O 0.08
40 17.62 　3-甲基丁酸芳樟酯(linalyl-3-methybutanoate) C15H24O2 1.33
41 17.81 　视黄素(retinal) C20H28O 0.01
42 17.96 　二苯胺(diphenylamine) C12H11N 7.17
43 18.35 　互变 -衣兰油醇(tau.-muurolol) C15H26O 0.20
44 18.53 　愈创木 -1(10)-烯-11-醇 [ gual-1(10)-en-11-ol] C15H26O 0.14
45 18.70 　愈创木 -1(5), 7(11)-二烯 [ gual-1(5), 7(11)-diene] C15H24 0.40
46 20.25 　6, 10, 14-三甲基 -2-十五酮(6, 10, 14-trimethyl-2-pentadecanone) C18H36O 0.07
47 20.48 　邻苯二甲酸二异丁酯(phthalicacid, disobutylester) C16H22O4 13.38
48 20.95 　邻苯二甲酸一丁酯一异丁酯(phthalicacid, butylisobutylester) C16H22O4 0.35
49 21.43 　邻苯二甲酸二丁酯(dibutylphthalate) C16H22O4 1.49
50 23.16 　王草素(osthole) C15H16O3 0.35
51 23.41 　亚麻酸乙酯(linolenicacid, ethylester) C20H34O2 5.21
52 23.71 　2, 6, 10, 15-四甲基十七烷(2, 6, 10, 15-tetramethylheptadecane) C21H44 0.16
53 24.58 　正二十烷(n-eicosane) C20H42 0.24
54 25.42 　正二十一烷(n-heneicosane) C21H44 0.19
55 26.22 　正四十四烷(n-tetratetracontane). C44H90 0.27
3.2　抗菌活性结果分析
糙苏花的挥发油对 6个标准菌株的 MIC和
MBC如表 2 ,从表中结果可以看出糙苏花的挥发油
对试验所选用的 6个标准菌株均有较为明显的抑制
作用和灭活作用 ,能有效地抵抗这些致病菌的感染 。
糙苏花的挥发油对肠炎沙门菌 50040株的 MIC值
是 6.12mg·mL-1 ,表明糙苏花的挥发油对此细菌
有较明显的抑制作用;糙苏花的挥发油对肺炎球菌
32201株的 MIC值为 5.12 mg· mL-1 ,表明糙苏花
的挥发油对这个细菌有更为明显的抑制作用 。糙苏
花的挥发油对其他细菌的 MIC值最大为 11.12 mg
·mL-1 ,相对较大一些 ,但也表现出明显的抑菌活
性 ,糙苏花的挥发油对试验的 6个菌株均有抑制作
用。
糙苏花的挥发油对肠炎沙门菌 50040株的
MBC值是 8.64mg· mL-1 ,表明糙苏花的挥发油对
此细菌有明显的杀灭作用;糙苏花的挥发油对肺炎
球菌 32201株的 MBC值是 6.18mg· mL-1 ,表明糙
—393—药物分析杂志 ChinJPharmAnal2009, 29(3)
苏花的挥发油对这个细菌有更为明显的杀灭作用 。
糙苏花的挥发油对其他细菌的 MBC值最大为
16.88 mg· mL-1 ,表明该挥发油对试验的 6个菌株
均有杀灭作用 。糙苏花的挥发油对肺炎球菌 32201
株和肠炎沙门菌 50040株的抑制作用和灭活作用更
为显著一些。
表 2　糙苏花挥发油对标准菌株的 MIC和 MBC
Tab2　MICandMBCoftheessentialoilfromtheflowerofPhlomismbrosa
试验菌株
(testmicroorganism)
挥发油(essentialoil)
MIC/mg· mL-1 MBC/mg· mL-1
大肠杆菌 ATCC25922株(EscherichiacoliATCC25922) 8.76 11.62
伤寒沙门菌 50127株(Salmonelatyphi50127) 10.36 14.28
肠炎沙门菌 50040株(Salmonelaenteritidis50040) 6.12 8.64
金黄色葡萄球 ATTCC25925株(StaphylococcusaureusATCC25925) 9.92 12.44
白色假丝酵母菌 85021株(Candidaalbicans85021) 11.12 16.88
肺炎球菌 32201株(Pneumococcus32201) 5.12 6.18
4　结论
利用水蒸气蒸馏法提取挥发油简单 、方便 ,提取
糙苏花中的挥发油 ,分析其挥发油组分 ,对糙苏花挥
发油进行抗菌试验尚属首例。糙苏花挥发油中的组
分种类复杂多样 ,与文献报道的糙苏同属其他植物
挥发油组分存在较大差异 [ 9] ,但其中的一些主要组
分是一致的 ,这说明物种与其化学组成具有相关性 ,
但由于种类 、地域和来源的不同挥发油化学组成会
存在着差异 ,这意味着挥发油的生物活性也会存在
着差异 。体外抗菌试验结果表明糙苏花挥发油对试
验所选用的 6个标准菌株均有较为明显的抑制和灭
活作用 ,对肺炎球菌 32201株和肠炎沙门菌 50040
株的抑制和灭活作用表现得更为显著 ,这和糙苏能
治疗感冒咳嗽 、支气管炎 、肺炎等病症的结果相一
致 。这里也仅对其挥发油的抗菌活性做了初步地试
验 ,由于糙苏花中挥发油化学组成种类的复杂多样
性 ,其他生物活性的试验还有研究的价值和意义。
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(本文于 2008年 11月 26日修改回)
—394— 药物分析杂志 ChinJPharmAnal2009, 29(3)