全 文 :[收稿日期] 20120227(018)
[基金项目] 广西中医学院院级课题(P2009044)
[第一作者] 潘为高,博士,副教授,从事天然药物化学与药物
合成研究,Tel:15994351094,E-mail:81706672 @
qq. com
[通讯作者] * 罗彭,硕士,讲师,从事天然药物与民族药研究,
Tel:15907715150,E-mail:agao81706672@ 163. com
剑叶耳草挥发油的 GC-MS分析
潘为高,李勇,朱小勇,朱意麟,李耀华,罗彭*
(广西中医药大学,南宁 530001)
[摘要] 目的:研究剑叶耳草挥发油的化学成分组成。方法:分别采用水蒸气蒸馏法(SD)和超临界 CO2萃取法(SFE)提
取制备两种挥发油;通过气质联用分析其化学成分组成,用面积归一化法确定各成分的相对百分含量。结果:水蒸气蒸馏法
挥发油中分离出 67 个色谱峰,鉴定其中 32 个化合物,占挥发油总量的 73. 76%;超临界 CO2 萃取法挥发油中分离出 82 个色谱
峰,鉴定其中 45 个化合物,占挥发油总量的 61. 62%。结论:剑叶耳草挥发油主要包括脂肪族含氧衍生物、芳香族含氧衍生物
和萜含氧衍生物,但两种提取方法的挥发油成分组成和含量有差异。
[关键词] 剑叶耳草;挥发油;超临界萃取法;水蒸气蒸馏法;GC-MS
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2012)15-0130-05
GC-MS Analysis of Volatile Oil from Hedyotis lancea
PAN Wei-gao,LI Yong,ZHU Xiao-yong,ZHU Yi-lin,LI Yao-hua,LUO Peng*
(Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530001,China)
[Abstract] Objective:To study the chemical constituents of volatile oil from Hedyotis lancea. Method:
Two kinds of volatile oil were separately prepared by steam distillation (SD)and supercritical CO2 extraction
(SFE). The constituents were separated and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry with the area
normalization method to determine the relative percentage content of each component. Result:Sixty-seven
compounds were isolated and 32 compounds were identified by SD that composed about 73. 76% of the total
essential oil;and 82 compounds were isolated and 45 compounds were identified by SFE that composed about
61. 62% of the total essential oil. Conclusion:The principal chemical constituents of the volatile oil from H.
lancea are aliphatic derivatives,aromatic derivatives and terpene derivatives. There are some differences in the
principal chemical constituents and content of the volatile oil extracted by SD and SFE.
[Key words] Hedyotis lancea ;volatile oil;supercritical fluid extraction;steam distillation;GC-MS
剑叶耳草为茜草科耳草属直立分枝的灌木状草
本,生于山地林下或山谷溪旁,分布于广西、广东、湖
南、江西、福建、浙江(南部)、贵州等省区[1-2]。剑叶
耳草又名咳嗽痨、痨病草、少年劳、小柴胡、山甘草、
硬杆野甘草、柳枝红、千年茶、甜茶、产后茶、山溪黄
草、天蛇木、铁扫把、长尾耳草等[3-5]。剑叶耳草的
药性甘、平、凉、无毒,具有润肺、止咳化痰、消积止
血、健脾消积、疏风退热、止泻的作用,主治支气管炎
及哮喘、肺痨咳嗽咳血、小儿疳积、跌打损伤(肿痛)
及外伤出血、火眼、小儿发烧、咽喉痛、腹泻等[3,5]。
剑叶耳草目前仅有根、茎、叶显微结构的鉴别研
究[6],生药学上的化学特征尚未确定,药理活性的
物质基础需要阐述。本文采用水蒸气蒸馏法(SD)
及超临界 CO2 萃取法(SFE)提取剑叶耳草的挥发
油,采用气相色谱-质谱联用技术分离鉴定了剑叶耳
草的化学成分,并采用面积归一化法确定了各成分
的相对百分含量,对 2 种方法下提取的剑叶耳草挥
发性成分进行分析对比。
1 材料
华黎 HL-(5 + 1)L /50 MPa-ⅡAQ型超临界流体
·031·
第 18 卷第 15 期
2012 年 8 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 15
Aug.,2012
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2012.15.047
(CO2)萃取设备,美国 Agilent6890 /5973N型 GC-MS
联用仪(HP-SMS 毛细管柱,0. 25 mm × 30 m,0. 25
μm) ,METTLER AE100 型电子天平(梅特勒-托利多
仪器上海有限公司) ,LG16-W 型高速微量离心机
(北京医用离心机厂)。分析纯无水乙醚、无水硫酸
钠(国药集团化学试剂有限公司)。
剑叶耳草采集于广西金秀瑶族自治县,经广西
中医学院药学院中药鉴定教研室朱意麟老师进行生
药学鉴定为 Hedyotis lancea Thunb.。剑叶耳草药材
全株,阴干、粉碎,于 4 ℃密闭保存待用。
2 方法
2. 1 挥发油的提取 水蒸气蒸馏提取[7]:剑叶耳
草粗粉 30. 0 g,加水 100 mL置挥发油提取器中进行
提取,用无水乙醚萃取馏出液,用无水硫酸钠干燥除
水,挥去乙醚,得到有辛芳香味的无色油状液体。
超临界 CO2 萃取
[8-9]:剑叶耳草粗粉 100. 0 g,
经萃取得黄色油状物。提取条件为萃取釜 25 MPa,
53 ℃;分离釜 I为 4 MPa,36 ℃;分离釜Ⅱ为 5 MPa,
29 ℃;CO2流量 11. 3 kg·h
-1,萃取时间 1. 5 h。
2. 2 挥发油 GC-MS测定与分析 样品用重蒸乙醚
稀释后进样,进行 GC-MS测试,得总离子流图,并将
所得色谱和质谱信息经计算机数据处理系统进行自
动检索和质谱库(NIST08. L,Wiley275. L)对照,结
合人工检索与解析,鉴定剑叶耳草挥发油中的化学
成分,用面积归一化法确定各成分的质量分数。
气相色谱测试条件:进样量 1. 0 μL,分流比 20∶
1(超临界 CO2 萃取法)或不分流(水蒸气蒸馏法) ,
载气为 N2,流速 1 mL·min
-1,接口温度 280 ℃。程
序升温:柱初温 80 ℃,保持 3 min,以 10 ℃·min -1
(超临界 CO2 萃取法)或 15 ℃·min
-1(水蒸气蒸馏
法)速率升温至 140 ℃,保持 3 min,再以 8 ℃·min -1
(超临界 CO2 萃取法)或 5 ℃·min
-1(水蒸气蒸馏
法)速率升温至 200 ℃,保持 5 min,再以 8 ℃·min -1
(超临界 CO2 萃取法)或 5 ℃·min
-1(水蒸气蒸馏
法)速率升温至 250 ℃,保持 3 min。
质谱测试条件[10]:接口温度 280 ℃,电离方
式为 EI 源,电子能量 70 eV,离子源温度250 ℃,
四极杆温度 150 ℃,扫描范围 m /z 45 ~ 550,加速
电压1 247 eV,扫描间歇每秒 2. 94 次,溶剂延时
3 min。
3 结果与讨论
剑叶耳草挥发油 GC-MS 分析结果见表 1。水
蒸气蒸馏法提取的挥发油中分离出 67 个色谱峰,鉴
定其中 32 个化合物,占挥发油总量的 73. 76%。超
临界 CO2 萃取法提取的挥发油中分离出 82 个色谱
峰,鉴定其中 45 个化合物,占挥发油总量的
61. 62%。两种提取方法所得挥发油成分主要包含
肪族、萜类和芳香族的 3 大类衍生物。
脂肪族衍生物(表 1,No. 1 ~ 34)方面:水蒸气
法与超临界法均获得多个饱和直链烷烃。超临界法
得到不饱和链状脂肪烃、饱和或不饱和支链烷烃,而
水蒸气法没有得到。水蒸气法得到环状脂肪烃,而
超临界法得到环状脂肪烃及烯酮衍生物。水蒸气法
得到饱和脂肪醇、饱和或不饱和脂肪醛,而超临界法
没有得到。2 种方法都得到饱和直链脂肪酸、饱和
或不饱和脂肪酸的酯。
萜类衍生物(表 1,No. 35 ~ 50)方面:超临界法
所得单萜种类和数目远比水蒸气法丰富,前者得到
环状单萜醇、环状单萜醚、环状单萜醛、环状单萜酮,
而后者仅得环状单萜醇。倍半萜方面,水蒸气法相
对丰富,得到链状倍半萜的脂肪酮、环状倍半萜,超
临界法得到环状倍半萜。二萜方面,超临界法得到
1 个链状二萜醇,水蒸气法得到 2 个链状二萜醇,其
中(E)-3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇占水蒸
气法挥发油总量的 27. 5%。另外超临界法还得到
芳环萜类,而水蒸气法没有。
芳香族衍生物(表 1,No. 51 ~ 67)方面:水蒸
气法得到苯的共轭烯酮,超临界法没有得到。2
种方法均获得苯酚类、邻苯二甲酸的酯类。超临
界法获得苯丙酸的酯类、单苯核的烷基或烷氧基
衍生物、多苯核的烯、炔、醇、醚衍生物、苯与稠环
芳香烃的酮、醚衍生物,而水蒸气法没有获得这
些成分。
水蒸气提取法依据挥发性原理,用水蒸气加
热药材,使易挥发成分释放出来,所得成分具有易
挥发性;超临界 CO2 萃取法依据极性相似相溶原
理,用非极性 CO2 超临界流体对药材进行提取,提
取物具有低极性特点。由于提取原理不同,2 种方
法所得成分的类型和含量存在差异。同时易挥发
成分一般具备相对分子质量小、极性低的特点,故
而 2 种方法所得剑叶耳草的挥发油又有相同之
处,即均是脂溶性成分。但低极性成分未必均是
易挥发成分,所以超临界法所得化合物种类和数
目比水蒸气法丰富。
水蒸气和超临界 CO2 提取的挥发油在一定程
度上能代表剑叶耳草的脂溶性化学部位,首次对其
化学成分种类进行阐述,为剑叶耳草多种药理活性
的物质基础研究提供了借鉴。
·131·
潘为高,等:剑叶耳草挥发油的 GC-MS分析
表 1 剑叶耳草挥发油的 GC-MS分析
No.
t /min
SD SFE
CAS号 化合物 分子式
相对分子
质量
质量分数 /%
SD SFE
1 10. 63 - 000124-18-5 n-decane(正癸烷) C10H22 142 0. 34 -
2 8. 41 - 000629-50-5 n-tridecane(正十三烷) C13H28 184 0. 35 -
3 15. 15 - 000629-59-4 n-tetradecane(正十四烷) C14H30 198 0. 26 -
4 36. 35 14. 18 000629-62-9 n-pentadecane(正十五烷) C15H32 212 0. 59 2. 11
5 12. 80 16. 16 000544-76-3 n-hexadecane(正十六烷) C16H34 226 1. 22 0. 56
6
32. 20
-
17. 88
21. 03
000629-78-7 n-heptadecane(正十七烷) C17H36 240
0. 71
-
1. 04
0. 76
7
-
-
19. 42
23. 07
000593-45-3 n-octadecane(正十八烷) C18H38 254
-
-
0. 98
0. 73
8
12. 60
17. 11
-
-
000629-92-5 n-nonadecane(正十九烷) C19H40 268
0. 45
0. 39
-
-
9 - 29. 36 000629-94-7 n-heneicosane(二十一烷) C21H44 296 - 0. 50
10 - 25. 62 000629-97-0 n-docosane(二十二烷) C22H46 310 - 0. 97
11 - 27. 69 000629-99-2 n-pentacosane(二十五烷) C25H52 352 - 0. 67
12 17. 64 - 000593-49-7 n-heptacosane(正二十七烷) C27H56 380 1. 02 -
13
-
-
19. 56
28. 33
000630-02-4 n-octacosane(正二十八烷) C28H58 394
-
-
0. 45
0. 59
14 - 32. 25 000638-68-6 n-triacontane(正三十烷) C30H62 422 - 3. 64
15 13. 82 - 007098-22-8 n-tetratetracontane(正四十四烷) C44H90 619 0. 63 -
16 - 21. 59 074752-91-3 1-tetradecen-3-yne C14H24 192 - 0. 76
17 - 30. 79 000000-00-0 10-methylnonadecane C20H42 282 - 0. 96
18 12. 01 - 054833-48-6 heptadecane,2,6,10,15-tetramethyl- C21H44 296 0. 47 -
19 - 17. 98 000111-01-3 tetracosane,2,6,10,15,19,23-hexamethyl-(2,6,
10,15,19,23-六甲基二十四烷)
C30H62 422 - 0. 68
20 6. 87 - 017865-32-6 silane,cyclohexyldimethoxymethyl-(环己基甲基
二甲氧基硅烷)
C9H20O2 Si 188 0. 34 -
21 - 30. 58 006165-44-2 cyclohexane,1,1-(1,4-butanediyl)bis- C16H30 222 - 1. 08
22 - 19. 39 077846-84-5 2-cyclohexen-1-one,4-hydroxy-3,5,6-trimethyl-4-
(3-oxo-1-butenyl)-
C13H18O3 222 - 0. 47
23 20. 63 - 077899-11-7 (Z)6,(Z)9-pentadecadien-1-ol C15H28O 224 1. 39 -
24 19. 91 - 000112-54-9 dodecanal(十二醛、月桂醛) C12H24O 184 0. 27 -
25 15. 46
17. 73
-
-
000124-25-4 tetradecanal(十四醛) C14H28O 212 1. 02
4. 2
-
-
26 21. 52 - 056797-43-4 cis,cis,cis-7,10,13-hexadecatrienal(7,10,13-顺三
烯-正十六醛)
C16H26O 234 4. 4 -
27 18. 68 - 000544-63-8 tetradecanoic acid(十四酸) C14H28O2 228 0. 65 -
28 22. 91 22. 25 000057-10-3 n-hexadecanoic acid(十六烷酸) C16H32O2 256 6. 54 1. 92
29 16. 87 - 006222-02-2 tetradecyl trifluoroacetate(三氟乙酸十四酯) C16H29 F3O2 310 2. 1 -
·231·
第 18 卷第 15 期
2012 年 8 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 15
Aug.,2012
续表 1
No.
t /min
SD SFE
CAS号 化合物 分子式
相对分
子质量
质量分数 /%
SD SFE
30 22. 13 21. 52 000112-39-0 hexadecanoic acid,methyl ester(十六烷酸甲酯) C17H34O2 270 0. 98 0. 12
31 - 22. 96 000628-97-7 hexadecanoic acid,ethyl ester(十六酸乙酯) C18H36O2 284 - 2. 55
32 21. 40 - 000544-35-4 9,12-octadecadienoic acid (Z,Z)-,ethyl ester
( (Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸乙酯)
C20H36O2 308 5. 9 -
33 - 26. 98 000544-35-4 9,12-octadecadienoic acid (Z,Z)-,ethyl ester (十
八碳-9,12-二烯酸乙酯)
C20H36O2 308 - 2. 93
34 - 27. 61 000111-61-5 octadecanoic acid,ethyl ester(十八酸乙酯) C20H40O2 312 - 1. 06
35 - 8. 16 000470-08-6 bicyclo[2. 2. 1]heptan-2-ol,1,3,3-trimethyl-,(1S,
2R,4R)-
C10H18O 154 - 0. 24
36 - 7. 79 000507-70-0 endo-borneol(2-茨醇) C10H18O 154 - 0. 51
37 - 5. 50 000470-82-6 2-oxa-1,3,3-trimethylbicyclo[2. 2. 2]octane(桉叶
油醇)
C10H18O 154 - 0. 69
38 - 11. 55 004501-58-0 3-cyclopentene-1-acetaldehyde,2,2,3-trimethyl-
(2,2,3-三甲基环戊-3-烯-1-乙醛)
C10H16O 152 - 0. 73
39 - 7. 46 000464-49-3 bicyclo[2. 2. 1]heptan-2-one,1,7,7-trimethyl-,
(1R)-(樟脑)
C10H16O 152 - 0. 31
40 7. 00 - 010385-78-1 bicyclo[2. 2. 1]heptan-2-ol,1,7,7-trimethyl-;borneol C10H18O 154 0. 56 -
41 20. 51 - 000502-69-2 2-pentadecanone,6,10,14-trimethyl-(6,10,14-三
甲基-2-十五烷酮)
C18H36O 268 5. 94 -
42 11. 36 - 000087-44-5 l-caryophyllene(1-石竹烯) C15H24 204 0. 61 -
43 13. 42 - 017334-55-3 1H-cyclopropa[a]naphthalene,1a,2,3,5,6,7,7a,7b -
octahydro-1,1,7,7a-tetramethyl-,(1aR,7R,7aR,7bS)-
C15H24 204 0. 35 -
44 - 14. 31 000489-39-4 1H-cycloprop[e]azulene,decahydro-1,1,7-trimethyl-4-
methylene-,(1aR,4aR,7R,7aR,7bS)-((+)-香橙烯)
C15H24 204 - 0. 34
45 - 13. 40 006753-98-6 1,4,8-cycloundecatriene,2,6,6,9-tetramethyl-,
(1E,2E,8E)-(α-石竹烯)
C15H24 204 - 0. 89
46 - 25. 95 000150-86-7 (E)-3,7,11,15-Tetramethyl-2-hexadedcen-1-ol(叶
绿醇)
C20H40O 296 - 2. 19
47 22. 61 - 1000262-55-5 1-hexadecen-3-ol,3,5,11,15-tetramethyl- C20H40O 296 0. 71 -
48 27. 06 - 000150-86-7 (E)-3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadedcen-1-ol
( (E)-3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇)
C20H40O 296 27. 5 -
49 - 29. 89 000514-62-5 ferruginol C20H30O 286 - 1. 26
50 - 17. 65 000483-78-3 naphthalene,1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)- C15H18 198 - 0. 65
51 27. 78 - 069390-24-5 3-ethyl-4-phenyl-3-buten-2-one C16H24O 232 1. 19 -
52 13. 18 - 000096-76-4 phenol,2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-(2,4-二叔丁
基苯酚)
C14H22O 206 1. 2 -
53 13. 29 - 000128-37-0 butylated hydroxytoluene(2,6-二叔丁基对甲苯酚) C15H24O 220 1. 05 -
54 - 16. 36 000642-71-7 phenol,3,4,5-trimethoxy-(3,4,5-三甲氧基苯酚) C9H12O4 184 - 0. 71
55 21. 03 - 1000309-06-1 phthalic acid,isobutyl octadecyl ester C30H50O4 474 0. 43 -
·331·
潘为高,等:剑叶耳草挥发油的 GC-MS分析
续表 1
No.
t /min
SD SFE
CAS号 化合物 分子式
相对分
子质量
质量分数 /%
SD SFE
56 - 20. 57 000605-45-8 1,2-benzenedicarboxylic acid,bis(1-methylethyl)
ester (邻苯二甲酸二异丙酯)
C14H18O4 250 - 0. 31
57 - 33. 11 004376-20-9 1,2-benzenedicarboxylic acid,mono(2-ethylhexyl)
ester(邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯)
C16H22O4 278 - 6. 64
58 - 12. 98 000091-64-5 2H-1-benzopyran-2-one (香豆内酯) C9H6O2 146 - 1. 17
59 - 13. 53 000103-36-6 2-propenoic acid,3-phenyl-,ethyl ester(肉桂酸乙
酯)
C11H12O2 176 - 0. 45
60 - 17. 29 001929-30-2 2-propenoic acid,3-(4-methoxyphenyl)-,ethyl ester C12H14O3 206 - 1. 81
61 - 18. 85 (甲氧基肉桂酸乙酯) - 5. 99
62 - 5. 37 000099-87-6 benzene,1-methyl-4-(1-methylethyl)-(4-异丙基
甲苯)
C10H14 134 - 0. 67
63 - 16. 60 002883-98-9 (E)-1,2,4-trimethoxy-5-(1-propenyl)benzene(反
式-2,4,5-三甲氧基-1-丙烯苯)
C12H16O3 208 - 0. 33
64 - 29. 28 106521-15-7 1-[2-(m-anisyl)ethylidene]acenaphthenone C21H16O2 300 - 0. 81
65 - 30. 38 000000-00-0 cis-3(or 4or 4)-methoxy-2-styrylbiphenyl C21H18O 286 - 2. 02
66 - 31. 44 000850-65-7 benzene, 1,1,1″-(3-methoxy-1-propyn-1-yl-3-
ylidene)tris-
C22H18O 298 - 2. 80
67 - 31. 30 000096-65-1 phenol, 4, 4-methylenebis [ 2-(1, 1-
dimethylethyl)-6-methyl-
C23H32O2 340 - 4. 58
注:1)1 ~ 34 为脂肪族衍生物,35 ~ 50 为萜类衍生物,51 ~ 67 为芳香族衍生物。
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[责任编辑 邹晓翠]
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第 18 卷第 15 期
2012 年 8 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 15
Aug.,2012