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皱叶薄荷精油的化学分类特征



全 文 :世界科学技术—中医药现代化★中药研究
〔World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica〕
收稿日期:2013-07-18
修回日期:2014-04-02
* 成都大学青年自然基金项目(2011xjz30):内生真菌对亚洲薄荷挥发油的影响,负责人:郭晓恒。
** 通讯作者:郭晓恒,讲师,主要研究方向:中药资源开发、评价及中药微生态资源研究。
皱叶薄荷(Mentha crispata Schrad. ex Willd.)为
唇形科薄荷属植物,又名皱叶留兰香,分布于欧洲
及中国北京、南京、上海、杭州、昆明等地 [1]。薄荷属
(Mentha L.)植物是一种用途广泛的中药材,也是世
界上主要的香料植物之一。从薄荷属植物茎、叶中
提取的挥发油经加工后可得到薄荷脑和素油。由于
薄荷属植物形态的多样性 [3],再加上种间杂交品种
以及长期的扦插栽培,虽然在花粉粒等存在明显的
可区分特征 [4],但部分栽培薄荷不再开花,薄荷属植
物的鉴定越发困难。本文通过对皱叶薄荷挥发油成
分分析,寻找其挥发油组成的特征及主要成分,为
皱叶薄荷种源鉴定提供化学分类依据并为其工业
生产应用提供指导。
1 材料
1.1 实验材料
薄荷材料均采集于广西植物园,经严铸云教授
鉴定为皱叶留兰香 M. crispata Schrad. ex Willd.。
采集来的薄荷经过清洗后栽种于灭菌后的腐殖土
中,置于圆锥形花盆中(20 cm×15 cm×17 cm),培
养条件为温度 15℃~25℃,光照强度 0~144 μmol·
m-2·s-1,每天光照 8 h,湿度 60%,培养 4 个月后采
收地上部分。
1.2 实验仪器和检测条件
Agilent气相色谱仪 7694E、Agilent 6973 network,
Mass selective Detector Agilent technologies 6890N
network GC system。色谱柱:HP. INNOWAX(Crosslinked
polyethylene Glyco1)毛细管柱,柱长:30 m,内径:
0.53 mm,液膜厚度:1.0 μm;载气:N2,总流量:54.0
mL·min-1;进样口温度:230℃;进样口压力:3 psi;检
测器温度:250℃;H2流量:30 mL·min-1;空气流量:
300 mL·min-1;进样方式:样品在 70℃加热 1 min 后
直接进样;程序升温:60℃~110℃,1.5℃·min-1,110℃,5
min,110℃~200℃,5℃·min-1,升至 200℃,保持 2 min。
2 方法
取称适量药材,叶片剪成 1 cm×1 cm 的小片,
茎剪成 1 cm 长段,装在 10 mL 顶空瓶中,压紧密
封。顶空瓶体积:10 mL;平衡时间:10 min;平衡温
度:70℃;分析时间:47.25 min;样品容积:20 mL;进
样量:0.7 mL;进样方式:自顶空部分精密抽取顶空
气体。采用气相色谱-质谱联用仪分析,并通过Agi-
lent 6973 network 化学工作站检索 Nist 库和 WIL-
皱叶薄荷精油的化学分类特征*
郭晓恒 1**,刘 涛 1,宋登敏 1,雨 田 1,严铸云 2
(1.成都大学医护学院 成都 610106;2. 成都中医药大学药学院 成都 610037)
摘 要:目的:对皱叶薄荷精油进行成分分析,为种源鉴定提供化学分类依据并为生产应用提供指
导。方法:采用顶空气相法对皱叶薄荷全草进行化学分析。结果:共得到 64 个化学成分,且皱叶薄荷主要
由桉油素(Eucalyptol,35.58%)、柠檬烯(Limonene,16.92%)及蒎烯(Pinene,15.33%)组成。结论:通过分析
皱叶薄荷精油的组成特征及主要成分,可为其生产应用及种源鉴定提供化学分类佐证。
关键词:皱叶薄荷 挥发油 化学分类 顶空气相法
doi: 10.11842/wst.2014.04.027 中图分类号:R284 文献标识码:A
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No. Compounds Relative content Cas.no. Formula
1 Isobutyraldehyde 1.94% 000078-84-2 C4H8O
2 3-methylbutyraldehyde 1.37% 000590-86-3 C5H10O
3 2-methylbutyraldehyde 0.21% 000096-17-3 C5H10O
4 Ethyl 2-methylpropanoate 0.26% 000097-62-1 C6H12O2
5 4-butoxybutyric acid methyl ester 0.26% 029006-06-2 C9H18O3
6 Ethyl 2-methylbutyrate 3.51% 007452-79-1 C7H14O2
7 Ethyl 3-methylbutanoate 1.92% 000108-64-5 C7H14O2
8 Styrene - 000100-42-5 C8H8
9 α-thujene 0.18% 002867-05-2 C10H16
10 α-pinene 5.14% 007785-26-4 C10H16
11 Camphene 0.37% 000079-92-5 C10H16
12 Sabinene 3.57% 003387-41-5 C10H16
13 β-pinene 10.39% 000127-91-3 C10H16
14 β-phellandrene 4.94% 000555-10-2 C10H16
15 γ-terpinene 0.21% 000099-85-4 C10H16
16 Butanal - 000123-72-8 C4H8O
17 α-terpinene - 000099-86-5 C10H16
18 3-octanol 0.15% 020296-29-1 C8H18O
19 D-limonene 16.92% 005989-27-5 C10H16
20 trans-β-ocimene 2.30% 003779-61-1 C10H16
21 Eucalyptol 35.58% 000470-82-6 C8H18O
22 cis-β-octatriene 0.32% 003338-55-4 C10H16
23 γ-terpinene - 000099-85-4 C10H16
24 2-ethyl-1-hexanol - 000104-76-7 C8H18O
25 1,3,5,5-tetramethyl-1,3-cyclohexadiene - 004724-89-4 C10H16
26 (+)-4-carene 0.18% 029050-33-7 C10H16
27 Phenylacetaldehyde 0.10% 000122-78-1 C8H8O
LEY 库进行图谱解析。
3 结果
从皱叶薄荷中分离得到 62 种化合物,以桉油
素(Eucalyptol)、柠檬烯(Limonene)及蒎烯(Pinene)
为主。具体见表 1。
4 讨论
薄荷属植物的鉴定一直是困扰研究者的难题,
加之我国薄荷品种繁多 [5],种间杂交,长期栽培导致
不开花结果,失去植物鉴定最重要判断依据,给研
究者带来困惑。
有研究者采用 RAPD 标记方法分析了薄荷属 7
个种 38个种源间的遗传多样性,并采用 UPGMA 聚
类分析方法探讨了 38个种源间的亲缘关系,从 20条
随机引物 8个种源的总 DNA中共扩增出 111条带可
以明显区分日本薄荷(M. arvensis L.)、灰薄荷(M. va-
gans Boriss.)、留兰香(M. spicata L.)、皱叶留兰香(M.
crispata Schrad. ex Willd.)、椒样薄荷(M. X piperita
L.)和薄荷(M. haplocalyx Briq.)的 37 个种源 [6],但由
表 1 皱叶薄荷精油组成
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29 cis-β-terpineol 0.16% 007299-41-4 C10H18O
30 4-ethenyl-1,2-dimethyl-benzene 0.10% 027831-13-6 C10H12
31 Linalool - 000078-70-6 C10H18O
32 Alloocimene 1.58% 007216-56-0 C10H16
33 cis-limonene oxide - 004680-24-4 C10H16O
34 4-isopropenylcyclohexanone 0.13% 022460-53-3 C9H14O
35 Nonadecane 0.12% 000629-92-5 C9H14O
36 Menthone - 000089-80-5 C10H18O
37 2(10)-pinen-3-one, (.+·-.)- 0.29% 030460-92-5 C10H14O
38 Menthol 0.61% 001490-04-6 C10H20O
39 Borneol 0.13% 000507-70-0 C10H18O
40 Bicyclo[3.1.1]heptan-3-one, 2,6,6-trimethyl-, (1.alpha.,2.beta., 5.alpha.)- 0.29% 015358-88-0 C10H16O
41 Azulene 0.29% 000275-51-4 C10H8
42 α-terpineol - 000098-55-5 C10H18O
43 3,8-p-menthadiene - 000586-67-4 C10H16
44 2-allyl-4-methylphenol 0.23% 006628-06-4 C10H12O
45 4,7-dimethylbenzofuran 0.28% 028715-26-6 C10H10O
46 cis-mentha-1,8-dien-6-ol - 001197-06-4 C10H16O
47 1-ethyl-3-iso-propylbenzene 0.17% 004920-99-4 C11H16
48 D(+)-carvone 1.10% 002244-16-8 C10H14O
49 Piperitone oxide 0.33% 005286-38-4 C10H16O2
50 1-butyl-2-ethyl-1-cyclopropene 0.75% 050915-91-8 C9H16
51 5-dimethyl-2-cyclohexen-1-one 0.16% 001123-09-7 C8H12O
52 2,6-dimethylhydroquinone 1.79% 000654-42-2 C8H10O2
53 (E)-2,2,7,7-tetramethyl-3-octen-5-yne - 055976-12-0 C12H20
54 Tetradecane 0.20% 000629-59-4 C14H30
55 β-elemene 0.14% 000515-13-9 C15H24
56 3-methyl-6-(1-methylethylidene) cyclohex-2-en-1-one - 000491-09-8 C10H14O
57 Caryophyllene 0.20% 000087-44-5 C15H24
58 (+)-delta-cadinene 0.10% 000483-76-1 C15H24
59 Butyric acid, 3,7-dimethyl-2, 6-octadienylester 0.18% 000106-29-6 C14H24O2
60 2-isopropyl-5-methyl-9-methylene - 150320-52-8 C15H24
61 Germacrene-d 0.13% 023986-74-5 C15H24
62 Heptadecane - 000629-78-7 C17H36
28 3-methyl-2,3-dihydrofuran - 001708-27-6 C5H8O
No. Compounds Relative content Cas.no. Formula
注:“-”表示相对含量低于 0.10%。
续表 1
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于技术复杂,重现性较差,在实际应用中对实验条件
要求也较高,一直未能被广泛采用。也有研究者采用
DNA 条形码技术对中药材薄荷进行基源鉴定 [7],并
发现遗传因素对精油组成的影响较大 [8]。
薄荷属植物在我国有广泛的分布,其挥发油的组
成不仅具有种间差异还存在种内差异,引起国内外研
究者的广泛关注。也有研究者采用主成分分析法对挥
发油进行综合分析,归纳为几个主要成分,然后根据
主成分进行归类分析[9,10]。这种界定方法考虑了挥发
油的整体特征,能代表 70%以上挥发油的特点,排除
了主观因素的影响,具有一定的操作性,但在具体划
分上还要参考具体的分类情况。皱叶薄荷精油主要由
桉油素(Eucalyptol)、柠檬烯(Limonene) 及蒎烯
(Pinene)组成。与周荣汉[11]对中国野生薄荷的 6个化
学型有明显区别,在充分尊重传统分类的基础上结合
其生源途径,可以作为皱叶薄荷鉴定的佐证。
参考文献
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Analysis on Chemotype of Volatile Oil of Mentha crispata Schrad. ex Willd.
Guo Xiaoheng1, Liu Tao1, Song Dengmin1, Yu Tian1, Yan Zhuyun2
(1. Medical and Nursing Faculty, Chengdu University, Chengdu 610106, China;
2. Pharmacology College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610037, China)
Abstract: This study was aimed to analyze the volatile oil of Mentha crispata Schrad. ex Willd. in order to provide
evidence for its chemotype and guidance for its production application. The chemical analysis was detected by
headspace GC-MS. The results showed that 64 chemical compounds were detected. It was concluded that the volatile
oil of M. crispata Schrad. ex Willd. mainly contained eucalyptol (35.58%), limonene (16.92%) and pinene (15.33%).
It was concluded that the analysis on composition characteristics and main compounds of M. crispata Schrad. ex
Willd. can provide evidences in its production application and chemotype.
Keywords: Mentha crispata Schrad. ex Willd., volatile oil, chemotype, headspace GC-MS
(责任编辑:李沙沙 张志华,责任译审:王 晶)
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