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荆芥穗药材腺鳞内含物定性及三种主要萜类的定量研究



全 文 :收稿日期:2015-07-14
基金项目:国家自然科学基金(81473313);江苏高校优势学科建设工程资助项目;国家公益性行业专项(201407002);国家公共卫生行业
专项(2014002);江苏省 2014 年度普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX_0969)
作者简介:蒋征(1991-),男,在读硕士研究生,专业方向:中药品质评价;E-mail:jyjiangzheng@ 163. com。
* 通讯作者:吴啟南,Tel:025-85811507,E-mail:qnwyjs@ 163. com。
·资源与鉴别·
荆芥穗药材腺鳞内含物定性及三种主要萜类的定量研究
蒋 征1,王 红1,吴啟南1,2,3* ,乐 巍1,吴达维1,樊修和1
(1. 南京中医药大学药学院,江苏 南京 210023;2. 江苏省中药资源产业化过程协同创新中心,江苏 南京
210023;3. 中药资源产业化与方剂创新药物国家地方联合工程研究中心,江苏 南京 210023)
摘要 目的:建立了荆芥穗药材中腺鳞的分离、纯化、富集与计数方法,对荆芥穗腺鳞内含物进行化学定性并
测定 3 种萜类成分含量。方法:运用冻刷法分离荆芥穗腺鳞,利用水选沉降与材料亲和技术对所分离的腺鳞进行
纯化富集,并运用气相质谱技术对腺鳞内含物化学定性,结合显微计数对单个腺鳞及萼片中 3 种萜类成分含量进
行测定和预测。结果:共从荆芥穗腺鳞内含物中鉴定了 29 个成分,占峰总面积 97. 45%,其与荆芥穗挥发油的共有
峰 35 个,大于各自峰总面积的 97%,其中 d-柠檬烯、dl-薄荷酮、胡薄荷酮、反式香芹乙酯等化合物在二者中含量差
异较大。通过显微计数,测得单个腺鳞中 d-柠檬烯、dl-薄荷酮、胡薄荷酮含量分别为 27. 660、24. 334、396. 390 ng。
结论:本实验为荆芥穗腺鳞研究提供了分离、纯化、富集及计数方法,水蒸气蒸馏提取挥发油与荆芥穗腺鳞内含物
的化学组分有所差异,不能完全真实的反映药材中各挥发油类成分的含量与比例。基于腺鳞计数所建立的 3 种萜
类成分含量预测模型预测能力较好。
关键词 荆芥穗;腺鳞;d-柠檬烯;dl-薄荷酮;胡薄荷酮;气相质谱联用
中图分类号:R284. 1 /R 284. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2016)01-0031-06
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2016. 01. 008
Qualitative and Quantitative Analysis of Major Constituents of Gland Products in
Peltate Glandular Trichomes of Schizonepetae Spica
JIANG Zheng1,WANG Hong1,WU Qi-nan1,2,3,YUE Wei1,WU Da-wei1,FAN Xiu-he1
(1. College of Pharmacy,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210023,China;2. Collaborative Innovation Center of Chi-
nese Medicinal Resources Industrialization,Nanjing 210023,China;3. National and Local Collaborative Engineering Center of Chinese
Medicinal Resources Industrialization and Formulae Innovative Medicine,Nanjing 210023,China)
Abstract Objective:A method was established for separation,purification,enrichment and enumeration of peltate glandular tri-
chomes from Schizonepetae Spica which combined with qualitative and quantitative analysis of major constituents of its
inclusions. Methods:Frozen brush method and sedimentation of water concentration connected to technology of materials affinity were ap-
plied to separate and concentrate peltate glandular trichomes respectively,and extracts of inclusions was qualified by GC-
MS. Microscope enumeration was considered used to quantitatively analyze three monoterperes in single peltate glandular trichome and
the calyx of Schizonepetae Spica. Results:29 chemical compounds were identified from peltate glandular trichomes inclusions of Schi-
zonepetae Spica,constituting 97. 45% of the total peak area. 35 characteristic common peaks exceeding 97% of the total peak area was
both present in peltate glandular trichomes inclusions and essential oils of Schizonepetae Spica. The difference contents of d-limonene,
dl-menthone,pulegone,E-carveol acetate,et al between peltate glandular trichomes inclusions and essential oils of Schizonepetae Spica
were large. The content of d-limonene,dl-menthone,pulgone in a single peltate glandular trichome was 27. 660,24. 334 and 396. 390 ng
respectively through the method of microscope enumeration. Conclusion:The research provides a method of separation,purification en-
richment and enumeration of peltate glandular trichomes. The chemical constituent of essential oil which is extracted by water vapor is
different from peltate glandular trichomes inclusions and could not reflect the ratio and content,while prediction model which based on
microscope enumeration is precision.
Key words Schizonepeta tenuisfolia Briq.;Peltate glandular trichome;d-Limonene;dl-Menthone;Pulgone;GC-MS
荆芥穗为唇形科植物裂叶荆芥 Schizonepeta te-
nuisfolia Briq. 的干燥花穗,具有解表散风、透疹、消
疮的作用〔1〕,传统研究认为,挥发油为其主要功效
物质基础,可以通过抑制花生四烯酸酯氧酶代谢、减
·13·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 1 期 2016 年 1 月
少自由基类化合物生成、降低促炎细胞因子含量等
多种作用达到抗炎效果〔2〕。赵璐〔3〕在对荆芥挥发
油抗炎机理研究过程中发现,胡薄荷酮与 dl-薄荷酮
可一定程度上抑制急性炎症小鼠体内 LTB4 及 5-
HETE的生物合成从而实现抗炎的目的,二者含量
的比例对其生物效应有着重要影响,而 d-柠檬烯为
二者的合成前体。
腺毛是植物体中重要的分泌组织,以往文献报
道其中含有萜烯〔4〕、酚酸〔5〕、黄酮〔6〕、苯丙素〔7〕等多
种化合物,对药材品质有着重要影响。对此国外的
研究起步较早,诸多学者运用机械分离、密度梯度离
心、激光显微切割等手段实现腺毛组织的分离与纯
化,从而在较低的组织背景下进行研究。如此可以
更为真实的还原相关产物在转录、表达、修饰、分布、
积累等多个层次的代谢过程,最终实现对目的产物
的工程学调控。以薄荷为例,2012 年有研究者发布
了一种通过运用基因调控、环境效应、化学诱导等多
种手段特定调控薄荷腺毛中萜类合成途径,从而实
现目的化合物的分泌和积累的方法〔8〕。相比国内,
对于腺毛的研究还多处于停滞状态,主要集中于形
态发生、超微结构、显微组织化学等较低水平,对于
系统研究的构建较少〔9〕。
前期研究表明,荆芥穗萼片表面分布了大量腺
鳞,其中含有丰富的类油状物质,具体的组织形态见
图 1。腺鳞为特殊的腺毛组织,其顶部有多个分泌
细胞呈鳞片状排列。本实验建立了荆芥穗腺鳞的分
离、纯化、富集与计数方法,对腺鳞内含物进行定性
与定量分析,为聚焦荆芥腺鳞的后续研究提供了有
效的分离方法与质量评价依据。
图 1 荆芥穗及萼片
A. 荆芥穗 B. 荆芥穗萼片(示放大腺鳞)
1 仪器与材料
1. 1 仪器 6890N GC-5973MS气相色谱-质谱联用
仪,美国安捷伦公司;SetREO Discovery V20 体视显
微镜,德国蔡司公司;Axio Scope A1 生物显微镜,德
国蔡司公司;JXFSTPRP-24 全自动快速研磨仪,上海
净信实业发展有限公司;WH-90A微型漩涡混悬器,
上海振苯科学仪器有限公司;KH-300SP型超声波提
取设备,昆山禾创超声仪器有限公司;SAGA-10TY
实验室级超纯水器,南京易普易达科技发展有限公
司;TGL-16C高速小容量离心机,上海安亭科学仪器
厂。
1. 2 试剂与材料 d-柠檬烯 (批号:100470-
201302,质量分数以 96. 0%计)、dl-薄荷酮(批号:
111705-201004,质量分数以 99. 8%计)、胡薄荷酮
(批号:111706-201205,质量分数以 99. 8%计)来自
中国食品药品检定研究院。乙酸乙酯(批号:
1402027,农残级)来自上海晶纯生化科技股份有限
公司;水为纯水,实验室自制。荆芥穗购于河北安国
市药源中药材有限公司,批号:20150108,经笔者吴
啟南教授鉴定为唇形科植物裂叶荆芥 Schizonepeta
tenuifolia Briq. 的干燥花穗。
2 方法
2. 1 荆芥穗腺鳞内含物的提取
2. 1. 1 腺鳞的分离:运用冻刷法〔10〕进行荆芥穗腺
鳞的分离。取荆芥穗用清水轻轻冲洗,除去表面杂
质,将荆芥穗置于液氮中冻存 2 min 后,用软硬适中
的刷子由荆芥穗基部向顶端轻刷,反复多次,使刷下
的植物组织落于叠放的 3 层细胞筛组中(由下至上
分别为 160 目、150 目、100 目),细胞筛组下方放置
加有少量纯水的培养皿,得腺鳞分离原液。
2. 1. 2 腺鳞的纯化与富集:用纯水洗涤培养皿,将
分离的植物组织收集于 10 mL 聚丙烯离心管中,轻
轻震荡后加水至 8 mL,室温静置 20 min,得腺鳞一
级富集液。取 7 份腺鳞一级富集液,各吸取上层 2
mL于 15 mL聚丙烯离心管中,轻轻震荡,室温静置
20 min,得腺鳞二级富集液,同法由 4 份腺鳞二级富
集液得三级富集液。取腺鳞三级富集液,吸取上层
液体 2 mL置于塑料软试管中,加入纯水至 8 mL,充
分静置后用注射器于软试管底部穿刺,从底部吸出
多余液体,重复 3 次,清洗腺鳞,将富集的腺鳞于体
视显微镜下检识。
2. 1. 3 腺鳞的计数:将富集的腺鳞用纯水洗涤于
400 目尼龙筛网上,筛网下方放置若干滤纸去除多
余水分,并用纯水冲洗多次,使腺鳞互不重叠便于计
数。待充分干燥后,将附有腺鳞的尼龙筛网分割为
大小不等的块状,将其于体视显微镜下检视腺鳞并
计数。
2. 1. 4 腺鳞内含物的释放:将“2. 1. 3”项下制备的
尼龙网置于 0. 5 mL离心管中,加入 5 粒钢珠(直径
3 mm),乙酸乙酯 200 μL,于组织匀浆仪中 60 Hz匀
浆 30 s。将匀浆液于 25 ℃超声(300 W,2. 5 kHz)处
理 30 min,3 000 r /min 离心 10 min,吸取上清液。
·23· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 1 期 2016 年 1 月
提取 2 次,合并提取液。提取液 13 000 r /min 离心
10 min,吸取上清液过 0. 22 μm微孔滤膜,得腺鳞提
取液(Peltate Glandular Trichomes Extract,PGTE)。
将装有腺鳞残渣的离心管置于室温中挥去多余
溶剂,加入纯水 0. 4 mL,混匀后吸取 50 μL 滴于载
玻片中,显微镜检识腺鳞破损情况。
2. 2 荆芥穗挥发油的提取 取荆芥穗药材 100 g,
加水 1 000 mL,按 2010 年版中国药典附录ⅩD提取
挥发油,吸取荆芥穗挥发油 20 μL于 10 mL量瓶中,
以乙酸乙酯定容,混匀得挥发油稀释液(Diluted Es-
sential Oil,DEO)。
2. 3 荆芥穗萼片腺鳞计数及内含物提取
2. 3. 1 荆芥穗萼片腺鳞计数:取荆芥穗清水轻轻
冲洗,除去表面杂质,用镊子(尖头直径 0. 1 mm)小
心分离其萼片,于体视显微镜下检视腺鳞并计数。
2. 3. 2 荆芥穗萼片内含物提取:将计数后的萼片
置 0. 5 mL离心管中,同“2. 1. 3”项下制备得荆芥穗
萼片提取液(Schizonepetae Spica Calyx Extracte,
SSCE)。
2. 4 对照品溶液制备 分别精密称定 d-柠檬烯
209. 13 mg、dl-薄荷酮 129. 48 mg、胡薄荷酮 133. 86
mg于 10 mL量瓶中,乙酸乙酯超声至溶解,定容,混
匀得各对照品储备液。分别精密吸取 d-柠檬烯、dl-
薄荷酮、胡薄荷酮储备液 0. 2、0. 2、2 于 10 mL 量瓶
中,用乙酸乙酯定容,混匀即得混合对照品溶液。
2. 5 GC-MS分析
2. 5. 1 气相条件:毛细管柱 DP-5MS(30 cm × 0. 25
mm,0. 25 μm),载气:氦气(He),载气流速为 1. 0
mL /min。进样口温度:220 ℃。程序升温 50 ℃,以
10 ℃ /min升温至 90 ℃,保持 15 min,再以 5 ℃ /min
升至 200 ℃保持 5 min 测定。进样量:1 μL,分流
比:1∶ 1,溶剂延迟:3 min。气化室和检测器温度均
为 250 ℃。
2. 5. 2 质谱条件:电子轰击(EI)离子源,电离电
压:70 eV;四级杆温度:150 ℃;离子源温度为 230
℃;接口温度:280 ℃;离子扫描范围为 m/z 40 ~ 400
amu。扫描速率 0. 2 s / scan。
2. 6 标准曲线的绘制 将“2. 4”项下的混合对照
品溶液等比稀释,在“2. 5”项下 GC-MS 条件下进行
测定。以峰面积为纵坐标(Y),各对照品浓度为横
坐标(X)进行标准曲线的绘制。逐级稀释混合对照
品溶液以信噪比(S /N)为 3 与 10 分别考察各对照
品与总挥发油的检测限与定量限。
2. 7 方法学考擦 由于本实验操作的特殊性,无
法进行加样回收率与重复性实验,具体说明见讨论
“4. 1”及“4. 3”项。
2. 7. 1 精密度试验:取“2. 4”项下的混合对照品溶
液在“2. 5”项下 GC-MS 条件下连续进样 6 次,测定
各组分峰面积,计算各化合物含量的 RSD。
2. 7. 2 稳定性试验:取 PGTE 溶液分别于 0、2、4、
8、12、24 h进样,测定各组分峰面积,计算各化合物
含量的 RSD。
3 结果
3. 1 荆芥穗腺鳞的分离、纯化、富集及其内含物提
取 本实验运用冻刷法,可在短时间内分离大量荆
芥穗腺鳞。3 层细胞筛组阻挡了部分较大的非腺毛
与其他植物组织,使腺鳞分离原液中含有相当比例
的腺鳞,达到初步分离的效果。
本实验运用水选沉降的方法对腺鳞进行纯化和
富集,其原理为富含类油状物质的腺鳞密度较小,悬
浮于水的上层,非腺毛因其对聚丙烯材质的特殊亲
和力吸附于离心管管壁,而破碎的腺鳞和其他植物
组织沉于离心管底部。通过 3 级的纯化和富集,可
得大量纯度较高的腺鳞组织。
本实验对提取过后的腺鳞及萼片残渣进行观
察,可见分离的腺鳞组织经匀浆、超声等提取步骤
后,几乎全部破碎,释放出内含物于溶剂中。而荆芥
穗萼片经匀浆后组织基本破碎,内含物释放较为完
全。
3. 2 GC-MS分析 由图 2 可见“2. 5”项的气相质
谱条件可有效分离 d-柠檬烯、dl-薄荷酮、胡薄荷酮,
其保留时间分别为 6. 825、11. 317、14. 339 min,
PGTE中,各目标峰与其他杂质峰分离度良好。
3. 3 标准曲线绘制及方法学考察 各对照品线性
回归方程、检测限与定量限、精密度及稳定性试验结
果见表 1。
3. 4 荆芥穗腺鳞内含物定性 对 PGTE 与 DEO进
行 GC-MS分析,由图 2 可知 PGTE与 DEO溶液 GC-
MS总离子流图具有较高的相似度,运用 Agilent
MSD Productivity ChemStation 软件以积分阀值为
15. 0、初始峰宽为 0. 02 分别对二者进行积分,结果
显示 PGTE与 DEO分别有 56 与 45 个色谱峰,其中
共有峰为 35 个,分别占总面积 97. 69%、98. 60%。
运用 NIST 05 数据库对 PGTE与 DEO各色谱峰
进行谱库检索与手动定性(Match≥90%),结果见
表 2。PGTE与 DEO中均鉴定了 29 个化合物,分别
占总面积 97. 45%、97. 90%。通过比较各化合物占
总峰面积比值可得,大部分化合物在 PGTE 与 DEO
中具有相近的比例,而部分化合物如化合物 1、2、3、
4、7、8、9、14 在二者中所含比例有所差距。
·33·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 1 期 2016 年 1 月
图 2 荆芥穗腺鳞内含物及荆芥穗挥发油 GC-MS总离子图
1. d-柠檬烯 2. dl-薄荷酮 3. 胡薄荷酮
表 1 标准曲线及方法学考察结果
组分 线性回归方程
线性范围 /
(μg /mL)
r 检测限 /
(μg /mL)
定量限 /
(μg /mL)
精密度
RSD /%
稳定性
RSD /%
d-柠檬烯 Y = 5. 016 × 10 -10X - 3. 431 × 10 -3 20. 9 ~ 418. 3 0. 9997 0. 042 0. 126 1. 05 1. 71
dl-薄荷酮 Y = 4. 217 × 10 -10X - 1. 414 × 10 -3 12. 3 ~ 259. 0 0. 9998 0. 259 0. 777 0. 83 1. 31
胡薄荷酮 Y = 5. 630 × 10 -10X - 2. 903 × 10 -3 133. 9 ~ 2677. 2 0. 9996 0. 268 0. 803 0. 60 1. 21
表 2 荆芥穗腺鳞内含物与荆芥穗挥发油中各化学成分(对比度≥90%)
编号 化合物名称 CAS
相对百分含量 /%
PGTE DEO
编号 化合物名称 CAS
相对百分含量 /%
PGTE DEO
1 胡薄荷酮 pulegone 89-82-7 77. 014 74. 538 17 蘑菇醇乙酯 octen acetate 32717-31-0 0. 153 0. 162
2 d-柠檬烯 d-limonene 5989-27-5 6. 942 5. 668 18 α-荜澄茄油烯 α-cubebene 17699-14-8 0. 126 0. 085
3 dl-薄荷酮 dl-menthone 89-80-5 3. 888 9. 437 19 邻乙基甲苯 ethyl-toluene 611-14-3 0. 121 0. 133
4 反式香芹乙酯 E-carveol acetate 1134-95-8 1. 827 0. 111 20 均三甲苯 mesitylene 108-67-8 0. 117 0. 068
5 马鞭草烯酮 2-pinen-4-one 80-57-9 1. 098 1. 103 21 间丁基苯酚 butylphenol 96-76-4 0. 101 Nd
6 石竹烯 caryophyllene 87-44-5 1. 078 0. 993 22 正十四烷 tetradecane 629-59-4 0. 096 0. 085
7 β-月桂烯 β-myrcene 123-35-3 0. 848 0. 522 23 δ-荜澄茄烯 δ-cadinene 483-76-1 0. 089 0. 086
8 荜澄茄油烯 cubebene 13744-15-5 0. 803 0. 501 24 3-辛酮 3-octanone 106-68-3 0. 079 0. 111
9 异薄荷酮 iso-pulegone 29606-79-9 0. 800 1. 449 25 四甲基苯 iso-durene 527-53-7 0. 067 Nd
10 丙烯酸异辛酯 ethylhexyl acrylate 103-11-7 0. 534 0. 616 26 对二甲苯 1,4-xylene 106-42-3 0. 066 0. 061
11 蘑菇醇 3-octen 3391-86-4 0. 359 0. 477 27 邻二甲苯 1,2-xylene 95-47-6 0. 062 0. 055
12 三甲基苯 trimethyl-benzene 526-73-8 0. 292 0. 258 28 对乙基甲苯 4-ethyltoluene 622-96-8 0. 061 0. 074
13 间叔丁基苯 butylbenzene 1014-60-4 0. 209 Nd 29 间异丙基甲苯 3-iso-propyltoluene 535-77-3 0. 048 0. 053
14 顺式薄荷酮 menthone 491-07-6 0. 202 0. 583 30 p-伞花烃 p-cymol 99-87-6 Nd 0. 179
15 氧化石竹烯 caryophyllene oxide 1139-30-6 0. 193 0. 096 31 四氢间甲酚 R-3-methylcyclohexanone 13368-65-5 Nd 0. 150
16 间甲基苯乙烯 dimethyl styrene 1195-32-0 0. 181 0. 170 32 樟脑 camphor 464-49-3 Nd 0. 077
注:Nd表示未检出
3. 5 荆芥穗腺鳞中 3 种萜类成分的含量测定 在
“2. 5”项下 GC-MS条件下对荆芥穗腺鳞及苞片内含
物提取液进行 3 种萜类成分的含量测定,结果见表
3。
测算单个腺鳞中 3 种萜类成分的含量,并以腺
鳞个数为横坐标及 3 种萜类成分含量为纵坐标绘制
散点图,并建立线性回归曲线,其线性方程见表 4。
运用以上的线性回归方程预测 SSCE 样品中 3
种萜类含量,以预测值与实测值为横纵坐标绘制散
点图(图中胡薄荷酮含量为真实测量值的 10%),见
图 3。
4 分析与讨论
4. 1 荆芥穗腺鳞分离、纯化、富集及其内含物提取
腺鳞研究的关键技术点为其分离、纯化与富集技
·43· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 1 期 2016 年 1 月
表 3 荆芥穗腺鳞中 3 种萜类成分含量测定结果
样品号 腺鳞个数
d-柠檬烯
/μg
dl-薄荷酮
/μg
胡薄荷酮
/μg
PGTE-1 249 7. 168 5. 720 98. 809
PGTE-2 1043 27. 290 26. 084 402. 525
PGTE-3 765 22. 190 16. 699 289. 218
PGTE-4 1099 30. 230 29. 437 430. 199
PGTE-5 1813 48. 630 45. 463 779. 027
SSCE-1 343 9. 259 8. 114 138. 171
SSCE-2 694 18. 607 17. 279 279. 435
SSCE-3 926 26. 495 23. 521 369. 942
表 4 3 种萜类成分在单个腺鳞中的含量及与
荆芥穗腺鳞个数的回归方程(n =5)
组分 线性回归方程 r 单个腺鳞中的含量 /ng
d-柠檬烯 Y = 0. 02632X + 0. 953 0. 9984 27. 660 ± 1. 228
dl-薄荷酮 Y = 0. 02579X - 1. 127 0. 9950 24. 334 ± 1. 946
胡薄荷酮 Y = 0. 4362X - 33. 583 0. 9961 396. 390 ± 19. 867
图 3 3 种萜类成分在荆芥穗萼片提取液中
含量的预测与实测结果
注:图中胡薄荷酮的含量为真实测量值的 10%
术。以往学者运用冻刷法〔10〕、微球摩擦法〔11〕,借助
刮擦的切向机械力达到分离腺鳞目的。除此以外,
细胞筛组法、密度梯度离心法利用腺鳞与其他植物
组织细胞在尺寸与密度上的差异,可达到较好的腺
鳞纯化效果,亦被广大学者所认可。但植物腺鳞的
尺寸形态种类较多,对于不同植物,腺鳞分离纯化富
集方法缺乏广泛适用性。
本研究在沿用冻刷法的同时,利用荆芥穗腺鳞
与其他植物组织在尺寸、密度、聚丙烯材料亲和性等
性质差异,建立了荆芥穗腺鳞的分离纯化方法,该方
法具有简便、快速、低成本等优势。值得一提的是,
利用细胞材料亲和性的细胞分离技术,在动物细胞
分离中较为常见,如脱脂棉分离法〔12〕、尼龙毛柱法、
免疫磁珠法〔13〕等,但其在植物细胞分离中的运用未
见相关报道。本研究发现非腺毛对聚丙烯材料具有
特殊亲和性,这可能与非腺毛表面特殊的疣状突起
或其附着的化学物质有关,其原理还需进一步的实
验验证。除此以外,为保证 3 种萜类在单个腺鳞及
萼片中测算的准确性,促使腺鳞及荆芥穗萼片中的
挥发油类成分完全释放是本实验的关键。
由于本实验操作的可行性,方法学考察中加样
回收率在此实验并不能很好反应提取方法的提取效
率。分离所得的腺鳞在经过匀浆、超声等提取步骤
后完全破碎,其提取液即为腺鳞内含物。而荆芥穗
萼片在提取后,提取液浑浊,组织基本破碎,基本可
代表荆芥穗萼片中挥发油的整体情况。
4. 2 荆芥穗腺鳞内含物定性 传统认为荆芥中挥
发油为其主要功效物质基础,本实验运用 GC-MS 法
对比了荆芥穗挥发油与腺鳞内含物的化学成分,结
果显示二者具有相近的色谱图,包含 35 个共有峰,
所占比例皆大于各自总峰面积的 97%,可见荆芥穗
腺鳞内含物主要为挥发油类成分。继而通过对比各
化合物在 PGTE与 DEO中的比例,发现大部分化合
物存在相近的含量比例,但仍有少部分化合物比例
有所差距,如胡薄荷酮、d-柠檬烯、反式香芹乙酯、β-
香叶烯、荜澄茄油萜在 PGTE 中含量高于 DEO,而
dl-薄荷酮、顺式薄荷酮、异薄荷酮在 DEO 中含量较
高。这可能是由于各化合物在挥发油提取的高温条
件下发生了相互转化,或因某种原因不能被完全提
取,使各自在水蒸气蒸馏提取的挥发油中所占比例
发生改变,由此可见传统水蒸气蒸馏提取挥发油并
不能良好反映植物内实际代谢产物的种类与含量,
这为中药挥发油的功效物质基础研究带来了阻力。
胡薄荷酮与 dl-薄荷酮作为荆芥中主要的挥发
油类成分,其两者的比例关系能够显著影响荆芥挥
发油的药理特性。有研究表明,荆芥在干燥过程中,
挥发油中胡薄荷酮与 dl-薄荷酮的比例关系是动态
变化的,总的来说胡薄荷酮在受热干燥的过程中会
有所减少,而 dl-薄荷酮则有所增加,干燥时输入热
能的增加会加剧二者的变化趋势〔14〕,这与本实验所
得结果相似。除此以外,反式香芹乙酯在 DEO中的
含量远低于 PGTE 中的含量,有文献报道荆芥酯类
成分能显著降低致炎后小鼠耳廓肿胀度和小鼠腹腔
毛细管通透性〔15〕,有着良好的抗急性炎症作用,故
此类成分含量的改变对荆芥穗的药材品质有着重要
影响。
4. 3 荆芥穗腺鳞中 3 种萜类成分的含量测定 重
复性是评价测定过程中各种影响量是否能保持恒定
的重要指标,可较为准确地评价提取测定方法的可
靠程度和样品自身的稳定性。由于本实验特殊性,
对于腺鳞的取样不可实现不同样品间的取样统一,
·53·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 1 期 2016 年 1 月
故未设计重复性试验。但由表 4 可得腺鳞个数与 3
种萜类成分含量具有较好的线性相关,相关系数皆
大于 0. 99,在对单个腺鳞中 3 种萜类成分的含量测
算实验中,d-柠檬烯、dl-薄荷酮、胡薄荷酮的 RSD 值
皆小于 8%。由此可得本实验所建立的腺鳞分离、
纯化、富集、计数及内含物提取等方法具有一定的稳
定性。
除此以外,传统测定荆芥中单萜类成分常用水
蒸气蒸馏提取挥发油,此类方法耗时,所需样品量
大,不利于少量样品的快速检测,并且对于热敏感组
分会带入不确定的系统误差,从而影响测定结果。
而直接萃取样品,杂质较多,若多次进样会增加样品
的维护成本。为更准确快捷地反映荆芥穗中 3 种萜
类成分的含量,本实验初步探究了基于腺鳞计数预
测 3 种萜类含量的实验,由图 3 可得,荆芥穗萼片中
3 种萜类成分含量的预测值与实测值相近,可见基
于腺鳞计数模型对荆芥穗萼片中 3 种萜类成分预测
能力较好,也间接说明荆芥穗萼片中 3 种萜类成分
主要分布于腺鳞中。但此模型仍缺乏广泛适用性,
产地、采收时间、批次都会对挥发油的成分和含量产
生影响,故对此模型的完善仍需更多的参数予以矫
正。
经本实验测算,单个腺鳞分别含有 d-柠檬烯、
dl-薄荷酮、胡薄荷酮 27. 660、24. 334、396. 390 ng,对
照本实验所测定的 3 种萜类成分的定量限,单个腺
鳞可以予以分析,由此可以大大提高对药材微观组
织的分析精度。
综上所述,荆芥穗腺鳞中主要含有挥发油类成
分,并是其主要的储存场所,但挥发油在提取过程中
各化合物比例不是一成不变的,水蒸气蒸馏提取并
不能完全真实的反映药材中挥发油类成分的含量与
比例。如何科学地确定荆芥穗干燥、挥发油蒸馏提
取及相关萜类测定方法,对保证荆芥穗的药材质量
与临床疗效有着重要意义,还需进一步的探讨。
参 考 文 献
[1]国家药典委员会 . 中华人民共和国药典[S].一部 . 北
京:中国医药科技出版社,2010:217-218.
[2]杨旋 . 荆芥挥发油抗炎作用的机理研究Ⅱ[D].成都:
成都中医药大学,2006.
[3]赵璐 . 荆芥挥发油体外干预 5-LO活性的实验研究及相
关方法学评价[D].成都:成都中医药大学,2008.
[4] Bose SK,Yadav RK,Mishra S,et al. Effect of gibberellic
acid and calliterpenone on plant growth attributes,tri-
chomes,essential oil biosynthesis and pathway gene expres-
sion in differential manner in Mentha arvensis L.[J]. Plant
Physiology and Biochemistry,2013,66:150-158.
[5] Happyana N,Agnolet S,Muntendam R,et al. Analysis of
cannabinoids in laser-microdissected trichomes of medici-
nal Cannabis sativa using LC-MS and cryogenic NMR[J].
Phytochemistry,2013,87:51-59.
[6] Schmidt A,Li C,Shi F,et al. Polymethylated myricetin in
trichomes of the wild tomato species Solanum habrochaites
and characterization of trichome-specific 3 /5-and 7 /4-
Myricetin O-methyltransferases[J]. Plant Physiology,
2011,155(4):1999-2009.
[7] Xie Z,Kapteyn J,Gang DR. A systems biology investigation
of the MEP / terpenoid and shikimate /phenylpropanoid
pathways points to multiple levels of metabolic control in
sweet basil glandular trichomes[J]. The Plant Journal,
2008,54(3) :349-361.
[8]贝恩德·马库斯·兰格,里格伯托·里奥斯-埃斯特帕.
在具有腺毛的植物中产生萜烯和萜类[P]. CN:
102413681A,2012-04-11.
[9]黄珊珊,廖景平,唐源江 . 唇形科植物腺毛及其分泌研
究进展[J]. 热带亚热带植物学报,2005,13(5):452-
456.
[10] Wagner GJ,Wang E,Shepherd RW. New approaches for
studying and exploiting an old protuberance,the plant tri-
chome[J]. Annals of Botany,2004,93(1) :3-11.
[11] Marks MD,Betancur L,Gilding E,et al. A new method for
isolating large quantities of Arabidopsis trichomes for tran-
scriptome,cell wall and other types of analyses[J]. The
Plant Journal,2008,56(3) :483-492.
[12]姜爱英,谢克俭,蔡强军 . 脱脂棉替代尼龙毛分离 T细
胞用于免疫学实验教学的探讨[J]. 实验室科学,
2013,16(2):13-15.
[13]季敬璋,吕建新 . 免疫磁珠及尼龙毛分离纯化 T 淋巴
细胞的比较研究[J]. 温州医学院学报,2005,35(1):
4-7.
[14]陈艺文,于生,丁安伟,等 . 荆芥不同干燥加工方法药
材质量变化研究[J].广州化工,2010,38(5):102-104.
[15]卢金福,冯有龙,张丽,等 . 荆芥酯类成分对小鼠急性
炎症的影响[J]. 南京中医药大学学报,2003,19(6):
350-351.
·63· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 1 期 2016 年 1 月