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荆芥穗挥发性成分的GC-MS分析



全 文 :荆芥穗挥发性成分的 GC-MS分析
陈 赟 ,江周虹 ,田景奎*
(浙江大学中药科学与工程学系 ,浙江杭州 310028)
  摘要 采用超临界 CO2萃取法和水蒸气蒸馏法萃取荆芥穗的挥发性成分 , 并用 GC-MS分析测定了其中的各
种化学成分及相对含量 。超临界 CO2萃取物中共鉴定了 41种成分 , 水蒸气蒸馏法提取的挥发油共鉴定了 32种成
分;主要成分长叶薄荷酮的相对含量有显著不同。这说明两者在成分及含量上还是存在一定的差异。
关键词 荆芥穗;超临界 CO2萃取;水蒸气蒸馏;GC-MS
中图分类号:R284.2  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2006)02-0140-03
基金项目:浙江省中医药青年基金项目研究计划(2005Y016)
  *通讯作者:田景奎(1972-),男 ,副教授 ,硕士生导师 ,电话:(0571)88273061, E-mail:tjk@zju.edu.cn.
  荆芥为唇形科植物荆芥 Schizonepetatenuifolia
Briq.的干燥地上部分 ,其味辛 ,微温 ,归肝 、肺经 ,具
有祛风解表 、宣毒透疹 、散瘀止血之功效。现代药理
研究表明 ,荆芥具有解热镇痛 、抗炎 ,抗病毒 、抑菌等
作用〔1〕。陈峰等 〔2〕曾对荆芥的超临界萃取工艺进
行过研究 ,雷正杰等 〔3〕用超临界 CO2萃取荆芥 ,并
用 GC-MS分析其萃取物 ,从中共鉴定出了 18种化
学成分 。
荆芥穗 ,即荆芥的干燥花穗 ,其功效稍优于荆
芥 ,且发散性较强 。另外 ,在荆芥的所有炮制品中 ,
以荆芥穗中挥发油含量最高。因此本实验以荆芥穗
为研究对象 ,分别对其进行了超临界 CO2萃取和水
蒸气蒸馏 ,并用 GC-MS对其提取物进行了成分分析
及含量测定 ,鉴定了 30多个化合物 ,发现了 1-辛烯-
3-酮 、1-辛烯-3-醇 、3-辛醇 、顺-p-2, 8-薄荷二烯醇 、乙
酸香芹酯 E、榄香烯 、瓜菊醇酮等文献从未报道过的
成分。
1  仪器与材料
1.1  仪器 HA220-50-06型超临界萃取装置 (江
苏省南通市华安超临界萃取有限公司);DFY-400型
摇摆式高速中药粉碎机(温岭市大德中药机械有限
公司);挥发油测定器(华东医药股份有限公司器材
化剂分公司);Agilent6890N/5973N气质联用仪(美
国 Agilent公司)。
1.2  材料 荆芥穗(济南建联中药店),经浙江大
学药学院田景奎副教授鉴定为 Schizonepetatenuifolia
Briq.的干燥花穗;二氧化碳(杭州飞翔气体有限公
司),纯度 >99.0%。
2  挥发油提取
2.1  水蒸气蒸馏法 荆芥穗药材粉碎后 ,按中华
人民共和国药典 2005年版一部挥发油测定法项下
甲法提取挥发油 。挥发油经无水硫酸钠干燥 ,收率
为 1.3%,呈淡黄色透明油状 ,具有特殊浓郁香味。
2.2 超临界 CO2萃取法 取荆芥穗粉末(过 40目
筛)250g进行超临界二氧化碳萃取 。萃取釜体积
1L,萃取压力 20 MPa,萃取温度 50℃,提取时间 90
min,二氧化碳流量 40 L/h,分离釜 Ⅰ压力 10 MPa,
分离釜Ⅰ温度 50℃,分离釜 Ⅱ压力 5 MPa,分离釜 Ⅱ
温度 30℃。萃取物得率 6.31%,为淡黄色膏状物 ,
具有特殊浓郁香味 。
3 GC-MS分析条件
3.1 气相色谱条件 色谱柱:DB-5MS(0.25mm×
30 m, 0.25 μm);色谱柱程序升温条件:初始温度
60℃,保持 8 min后 , 以 2℃/min的速率升温至
250℃;载气:N2;流速:1ml/min,恒流;分流比:10∶
1;气化室温度:260℃;进样量:2μl。
3.2 质谱条件  色谱柱:DB-5MS(0.25 mm×30
m, 0.25 μm);色谱柱程序升温条件:初始温度
60℃,保持 8 min后 , 以 2℃/min的速率升温至
250℃;载气:N2;流速 1 ml/min,恒流;分流比:10∶
1;离子源温度:230℃;四极杆温度:150℃;电压:70
eV;质量扫描范围:50-500 AMU,延时 3 min。
4 结果与讨论
按上述条件 ,对荆芥穗的超临界 CO2萃取物和
水蒸气蒸馏法提取的挥发油进行分析。根据总离子
流图 ,经计算机数据检索及人工解谱 ,采用峰面积归
一化法测定化学成分的相对含量 ,结果见表 1,表 2。
从水蒸气蒸馏法提取的荆芥穗挥发油中 ,共鉴
定了 32个化合物 ,其峰面积占色谱总馏出峰面积的
93%以上。主要成分为:长叶薄荷酮(50.63%)、薄
荷酮 (25.31%)、柠 檬 烯 (4.029%)、薄 荷 酮
(1.71%)、异胡薄荷酮(1.41%)等 ,与文献 〔4〕报道
大致相同 。
在超临界 CO2萃取物中 ,共鉴定了 41个化合
物 ,峰面积占色谱总馏出峰面积的 56%左右。其主
要成分为:长叶薄荷酮(22.32%)、顺 -p-2, 8-薄荷二
140 中药材第 29卷第 2期 2006年 2月
DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2006.02.018
 表 1 水蒸气蒸馏法提取荆芥穗挥发油的化学成分分析
No. 化合物 分子式 保留时间min 含量%
1 3-甲基-1-环己酮 3-methyl-1-cyclo-hexanone C7H12O 9.278 0.091
2 苯甲醛 benzaldehyde C7H6O 9.808 0.023
3 1-辛烯-3-酮 1-octene-3-one C8H14O 10.760 0.034
4 1-辛烯-3-醇 1-octene-3-ol C8H16O 11.081 0.660
5 3-辛酮 3-octanone C8H16O 11.317 0.120
6 β -月桂烯 β -myrcene C10H16 11.548 0.274
7 3-辛醇 3-octanol C8H18O 12.093 0.037
8 柠檬烯 lemonene C10H16 14.203 4.029
9 乙酸辛烯酯 octen-1-ol, acetate C10H18O2 19.879 0.270
10 顺-p-2, 8-薄荷二烯醇 cis-p-Menth-
2, 8-dienol C10H16O 22.351 0.747
11 薄荷酮 menthone C10H18O 23.805 25.315
12 异薄荷酮 isomenthone C10H18O 24.069 1.705
13 异胡薄荷酮 iso-pulegone C10H16O 24.678 1.406
14 薄荷醇 menthol C10H20O 24.953 0.012
15 长叶薄荷酮 pulegone C10H16O 30.140 50.628
16 香芹酮 carvone C10H14O 31.197 0.143
17 乙酸香芹酯 E(-)-cis-carvylace-tate C12H18O2 34.971 0.225
18 马鞭草烯酮 verbenone C10H14O 35.808 2.847
19 α-古芭烯 α-copaene C15H24 38.004 0.178
20 β -波旁烯 β -bourbonene C15H24 38.473 0.190
21 榄香烯 elemene C15H24 38.971 0.063
22 瓜菊醇酮 cinerolon C10H14O2 39.283 0.228
23 丁香烯 caryophylene C15H24 40.747 1.116
24 葎草烯 humulene C15H24 49.925 0.130
25 别香橙烯 alo-aromadendrene C15H24 43.165 0.015
26 γ-杜松烯 γ-cadinene C15H24 44.563 0.596
27 薄荷呋喃酮 mintfuranone C10H14O2 45.564 0.276
28 β -杜松烯 β -cadinene C15H24 46.911 0.111
29 匙叶桉油烯醇 spathulenol C15H24O 50.330 0.018
30 丁香烯氧化物 caryophyleneoxide C15H24O 50.563 1.499
31 别香橙烯氧化物 alo-aromaden-dreneoxide C15H24O 55.634 0.127
32
六氢金合欢基丙酮 hexahydrofar-nesylacetone C14H28O2 65.100 0.085
烯醇(9.60%)、乙酸香芹酯 E(1.32%)、马鞭草烯
酮 (1.57%)、匙叶桉油烯醇 (1.32%)、薄荷酮
(0.63%)、柠檬烯(0.48%)、异胡薄荷酮(0.41%)
等 。此外 ,还鉴定了 1-辛烯 -3-酮 、1-辛烯-3-醇 、3-辛
醇 、顺-p-2, 8-薄荷二烯醇 、乙醇香芹酯 E、榄香烯 、瓜
菊醇酮等文献未报道过的化合物。与水蒸气蒸馏得
到的挥发油相比 ,由于超临界二氧化碳流体的非极
性特点 ,使一些小分子和亲脂性物质如马鞭草烯酮 、
匙叶桉油烯醇等的含量增加;同时萃取出水蒸气不
能蒸馏出来的小分子甾类物质 ,如谷甾醇 、菜油甾醇
等 。
超临界 CO2萃取法以 CO2为提取溶剂 ,环境无
污染。并且与传统的水蒸气蒸馏法相比 ,挥发油的
收率明显提高 ,而且提取时间缩短 ,活性成分的含量
 表 2  荆芥穗的超临界 CO2萃取物的化学成分分析
No. 化合物 分子式 保留时间min 含量%
1
3-甲基-1-环己酮 3-methyl-1-cyclo-hexanone C7H12O 9.290 0.039
2 1-辛烯-3-酮 l-octene-3-one C8H14O 10.766 0.010
3 1-辛烯-3-醇 1-octene-3-ol C8H16O 11.006 0.120
4 3-辛酮 3-octanone C8H16O 11.293 0.024
5 β-月桂烯 β-myrcene C10H16 11.503 0.023
6 3-辛醇 3-octanol C8H18O 12.082 0.019
7 柠檬烯 lemonene C10H16 14.068 0.485
8 乙酸辛烯酯 octen-1-ol, acetate C10H18O2 19.858 0.058
9 顺-p-2, 8-薄荷二烯醇 cis-p-Menth-
2, 8-dienol C10H16O 23.330 9.604
10 薄荷酮 menthone C10H18O 23.728 0.635
11 异胡薄荷酮 iso-pulegone C10H16O 24.478 0.406
12 薄荷醇 menthol C10H20O 24.819 0.041
13 长叶薄荷酮 pulegone C10H16O 29.374 22.326
14 辣薄荷酮 piperitone C10H16O 29.933 0.402
15 乙酸香芹酯 E(-)-cis-carvylace-tate C12H18O2 34.958 1.321
16 马鞭草烯酮 verbenone C10H14O 35.654 1.574
17 α-古芭烯 α-copaene C15H24 37.949 0.064
18 β-波旁烯 β-bourbonene C15H24 38.420 0.064
19 榄香烯 elemene C15H24 38.806 0.018
20 瓜菊醇酮 cinerolon C10H14O2 39.207 0.093
21 丁香烯 caryophylene C15H24 40.670 0.479
22 葎草烯 humulene C15H24 42.896 0.048
23 薄荷呋喃酮 mintfuranone C10H14O2 45.731 0.614
24 β-杜松烯 β-cadinene C15H24 46.897 0.082
25 匙叶桉油烯醇 spathulenol C15H24O 50.175 1.316
26 丁香烯氧化物 caryophyleneoxide C15H24O 50.525 0.856
27 肉豆蔻酸 myristicacid C14H28O2 61.146 0.121
28
六氢金合欢基丙酮 hexahydrofar-nesylacetone C14H28O2 65.112 0.157
29 棕榈酸 palmiticacid C18H36O 71.945 5.220
30 正十六酸乙酯 ethylhexadecanoate C16H32O2 72.694 0.112
31 真珠酸 margaricacid C18H36O2 74.673 0.158
32 叶绿醇 phytol C17H34O2 77.887 0.159
33 亚麻酸 linolenicacid C20H40O 80.655 4.800
34 硬脂酸 stearicacid C18H30O2 81.255 1.426
35 二十烷酸 eicosanoicacid C18H36O2 89.089 0.368
36 山嵛酸 behenicacid C20H40O2 96.931 0.116
37 角鲨烯 spinacene C22H44O2 105.819 0.248
38 菜油甾醇 campesterol C30H50 111.248 0.193
39 豆甾醇 stigmasterol C28H48O 113.883 0.322
40 维生素 EvitamineE C29H48O 117.720 0.061
41 β-谷甾醇 β-sitosterol C28H48O2 120.498 1.590
增高 。超临界流体萃取技术作为中药产业现代化进
程中发展起来的新技术之一 ,用其进行中药挥发油
的提取研究已成为一种趋势 。超临界 CO2萃取等
新技术的应用是中药复杂体系中中药产业现代化的
基础 〔5〕。而且由于人们对超临界流体萃取技术在
中药提取中的重新定位 ,以及对集成提取工艺重要
性的不断认识 〔6〕 ,超临界流体萃取技术具有不可否
141中药材第 29卷第 2期 2006年 2月
认的广泛的应用前景 。
参 考 文 献
[ 1] 吴婷 , 丁安伟 , 张丽 .荆芥现代研究概况 .江苏中医
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荆芥有效成分的最佳工艺条件研究 .时珍国医国药 ,
2005, 26(1):26-27.
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物的化学成分研究 .中草药 , 2000, 31(11):815.
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(2005-10-12收稿)
GC-MSAnalysisofVolatileOilfromtheEarofSchizonepetatenifoliaBriq.
CHENYun, JIANGZhou-hong, TIANJing-kui
(DepartmentofChineseMedicineScience&Engineering, ZhejiangUniversity, Hangzhou310028, China)
Abstract VolatileoilwasextractedfromtheearofSchizonepetatenifolliaBriq.bysupercriticalcarbondioxideextractionand
steamdistillation, thenGC-MSwasusedtoanalysetheircomponentsanddeterminethecontent.Therewere41componentsidentified
fromproductsofsupercriticalcarbondioxideextraction, while32fromthoseofsteamdistilation.Thecontentofthemaincomponent,
pulegone, wasalsodiferentinthetwoextracts.Itshowedthatthetwoextractionshavediferencesincomponentandcontenttoacer-
tainextent.
Keywords EarofSchizonepetatenifoliaBriq.;Supercriticalcarbondioxideextraction;Steamdistillation;GC-MS
豆豉姜超临界 CO2 萃取物的 GC-MS分析
刘基柱 ,钟兆健
(广东药学院 ,广州 510224)
  摘要 采用 GC-MS技术对豆豉姜的超临界 CO2萃取物中的化学成分进行了研究 , 从中鉴定出 26种化合物 ,
并以面积归一化法测定了其相对含量 ,主要成分为油酸 、亚油酸 、棕榈酸 、硬脂酸 、硬脂酸乙酯 、棕榈酸乙酯 、香叶醛
和橙花醛等。
关键词 豆豉姜;超临界提取;气相色谱-质谱;成分分析
中图分类号:R284.1  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2006)02-0142-03
  豆豉姜(RadixLitseaeCubebae)为樟科植物山
鸡椒 Litseacubeba(Lour.)Pers.的根 ,具有祛风散寒
除湿 、温中理气止痛的功效 。临床用于治疗感冒头
痛 、心胃冷痛等症〔1〕。药理学研究表明 ,豆豉姜有
明显的抗血栓 、改善微循环的作用。因此 ,临床上有
人用于治疗脑血栓形成 〔2〕。本文采用超临界 CO2
萃取豆豉姜的有效成分 ,用 GC-MS方法进行鉴定 ,
共鉴定出 26个化合物 ,以面积归一化测定其相对含
量 ,其中以亚油酸(35.92%)、油酸(41.62%)等为
主 。
1  材料与仪器
豆豉姜来自药材市场 ,经鉴定为真品 。HA230-
50-03型超临界流体萃取装置(江苏南通华安超临
界萃取有限公司);HP6890GC/5973MS型气相色谱-
质谱联用仪(美国惠普公司)。
2 样品萃取方法
萃取流程:CO2钢瓶※冷冻系统※高压泵※萃
取釜※解析釜 Ⅰ ※解析釜 Ⅱ※冷冻系统(循环)。
将样品洗净后于 40℃ ~ 50℃下烘干 ,粉碎至约 20
目 ,取 250g于 2L萃取釜中 ,以压力为 30MPa、温度
为 55℃、流量为 6 L/h连续动态萃取 2 h;溶有溶质
的 CO2经调节阀进入分离釜 Ⅰ进行分离 ,压力为 9
MPa、温度为 65℃;其余部分进入分离釜 Ⅱ进一步以
压力为 6MPa、温度为 45℃分离出剩下的溶质。分
离产物最后由分离釜 Ⅰ和分离釜 Ⅱ底部的阀门放
出。萃取物为棕黄色半透明的油状物 ,萃取得率约
为 2.6%。
3 GC-MS分析
142 中药材第 29卷第 2期 2006年 2月