全 文 :第 27 卷 第 1 期 陇东学院学报 Vol. 27 No. 1
2016 年 1 月 Journal of Longdong University Jan. 2016
文章编号:1674-1730(2016)01-0048-05
大叶藜茎的化学成分预试研究及 GC-MS分析
武 芸,韩明虎,王丽朋
(陇东学院 化学化工学院,甘肃 庆阳 745000)
收稿日期:2014-12-13
基金项目:庆阳市自然科学基金资助项目(ZJ201304)
作者简介:武 芸(1982—) ,女,甘肃庆阳人,讲师,硕士,主要从事天然产物化学研究。
摘 要:采用系统预试法对大叶藜茎的水、乙醇、石油醚提取液进行了化学成分的预试研究;同时采用水蒸
汽蒸馏法提取了大叶藜茎挥发油,并通过气相色谱 -质谱联用技术(GC-MS)进行了分析鉴定。结果显示:
大叶藜茎中含有水溶性蛋白质、二肽、皂苷、还原糖、多糖、苷类、酚类和鞣质、有机酸、生物碱、黄酮类、内
酯、香豆素、挥发油和油脂类成分,可能含有氨基酸、二氢黄酮类成分,不含多肽、甾体、强心苷、蒽醌类成
分,不含或含有极少量间苯二酚或间苯三酚等多元酚类成分;GC-MS分析共鉴定出 13 种化学成分,占挥发
油总量 100%,其中主要成分为 1,1 -二乙氧基乙烷(70. 18%)、乙醇(12. 22%)、乙酸乙酯(8. 57%)。
关键词:大叶藜;茎;化学成分;预试验;挥发油;气相色谱 -质谱法
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A
Preliminary Study and GC-MS Analysis on the Chemical Components
of the Stem of Chenopodium Hybridum L.
WU Yun,HAN Ming-hu,WANG Li-peng
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Longdong University,Qingyang 745000,Gansu)
Abstract:This study introduced a preliminary test of water,petroleum ether and ethanol extracted from the
stem of Chenopodium hybridum L. with the method of the systematic pre-testing. Then the essential oil extrac-
ted from the above mentioned stem with the distillation method and analyzes it with GC-MS. The results show
that the stem of Chenopodium hybridum L. contains amounts of chemical constituents such as water soluble
protein,dipeptide,saponin,reducing sugar,polysaccharide,glycoside,phenols and tannin,organic acid,alka-
loid,flavonoid,lactone,coumarin,essential oil and grease;probably contains amino acid and dihydrogen brass
but does not contain polypeptide,steroid saponin,cardenolide,or anthraquinone;contains a little or no resorcin-
ol or /and phloroglucinol. The gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)analysis shows that there are 13
elements in the stem which accounts for 100% of the essential oil and the main components are 1,1 - die-
thoxy-Ethane(70. 18 %),Ethyl alcohol(12. 22 %),and Ethyl Acetate(8. 57 %).
Key words:chenopodium hybridum L.;stem;chemical components;preliminary test;essential oil;GC-MS
大叶藜,别名血见愁,为藜科藜属植物,分布于
黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、浙江、山西、陕西、
宁夏、甘肃、四川、云南、青海、西藏、新疆等地,生于
宅旁或荒芜场所[1],可做中药,其性平、味甘,主治月
经不调、子宫出血、吐血、衄血、咯血、尿血[2]。此药
在民间多有使用,是哈萨克族民间使用黑药皂的主
要成分之一[3]。2013 年,辛秀芳[4]发明专利,以凤
尾七、柴胡、大叶藜等为原料制成一种治疗肝郁气滞
型月经不调的中药组合物。经查阅大量文献,对大
叶藜的报道多来源于对其传入途径、蔓延因素、生长
环境方面的考察[5 - 8],而关于大叶藜化学成分的研
究尚未见报道。对于成分未知的植物,在研究其有
效成分之前,进行成分预试验全面了解其化学成分,
对各类有效成分的提取及分离方案的选择与设计至
关重要,因此,本试验采用系统预试的方法首次对大
叶藜茎的化学成分进行了预试研究,明确了大叶藜
茎中可能存在的化学成分,根据成分预试结果,用水
蒸汽蒸馏法提取了大叶藜茎的挥发油,并通过 GC-
MS技术进行了分析鉴定,旨在为大叶藜的进一步研
究和有效开发提供理论依据。
1 实验部分
1. 1 原料与试剂
原料:实验所用植物,2014 年 6 月 20 日采集于
陇东学院新校区,经陇东学院生物系副教授马世荣
鉴定为藜科藜属植物大叶藜,阴干,人工进行茎、叶、
根分离,将茎剪碎、密封保存,供实验用。
试剂:三氯甲烷、石油醚、丙酮、无水乙醇、甲醇、
乙酸乙酯、正丁醇、丁酮、甲酸、苯、30 % H2O2、95 %
乙醇、硫酸铜晶体、酒石酸钾钠、氢氧化钠、硝酸银、
三氯化铁、冰醋酸、1 -萘酚、铁氰化钾、对硝基苯胺、
碘化铋钾、碘化汞钾、碘、碘化钾、3,5-二硝基苯甲酸、
茚三酮、香草醛、硅钨酸、苦味酸、无水乙醚、氯化钠,
以上试剂均为分析纯;实验用水为蒸馏水。
薄层层析用硅胶 GF25、羧甲基纤维素钠,均为
化学纯。
1. 2 仪器
GC6890N /MSD5973N 联用仪 (美国 J&W 公
司) ;FA1204B型电子分析天平(上海精密科学仪器
有限公司) ,HH·S11-Ni2 型恒温水浴锅(北京三二八
科学仪器有限公司) ,RE-52C旋转蒸发器(上海科升
仪器有限公司) ,SHK-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州
科泰实验设备有限公司) ,ZF-1 型紫外分析仪(上海
聚昆仪器设备有限公司) ,DZF-6210 型真空干燥箱
(上海岛韩实业有限公司)。
1. 3 供试品溶液的制备
供试品溶液(预试液 A ~ E)制备流程分别如图
1 ~ 4 所示。
图 1 预试液 A、B的制备流程
图 2 预试液 C的制备流程
图 3 预试液 D的制备流程
图 4 预试液 E的制备流程
1. 4 实验方法
1. 4. 1 成分预试方法
采用《天然药物化学实验》[9]和《中药化学》[10]
介绍的预试方法进行大叶藜茎化学成分的系统预试
验,对反应现象明显的试验进行初步判断,分析其结
果,而对反应现象不明显的试验,处理预试液重复试
验并结合薄层层析试验,综合分析,得出结论。
1. 4. 2 挥发油的提取
称取阴干恒重、剪碎的大叶藜茎 45 g,置于普通
水蒸汽蒸馏装置,提取约 5 h,收集馏出液约 1000
ml,加氯化钠至饱和,分别用 500 ml无水乙醚萃取两
次,将萃取液合并,无水硫酸钠干燥过夜,次日,常压
蒸馏除去乙醚,得棕黄色透明液体,具有芳香味,提
取率为 0. 06 %。
1. 4. 3 色谱与质谱条件
GC 汽化室温度 250 ℃,HP -5(30 m ×0. 25 mm
×0. 25 μm)弹性石英毛细管柱,以 4 ℃ /min 的升温
速率由 80 ℃程序升温至 290 ℃,恒温 30 min,载气
为 99. 999 %高纯氦 MSD 离子源为 EI 源,离子源温
度 230 ℃,电子能量 70 eV。
2 结果与讨论
2. 1 大叶藜茎的化学成分预试结果
按照“1. 4. 1”中提到的方法进行系统预试验,试
验结果见表 1,(表中“+”表示正反应,“+ +”或“+
+ +”分别表示正反应现象比较剧烈和剧烈,“-”表
示负反应) ,薄层层析检查结果见表 2。
94第 1 期 武 芸,韩明虎,王丽朋:大叶藜茎的化学成分预试研究及 GC-MS分析
表 1 大叶藜茎的化学成分预试验结果
供试液 预试项目 预试方法 正反应现象 预试结果
冷水液
热水液
酸性乙醇液
中性乙醇液
石油醚液
氨基酸、多肽、蛋
白质
甾体、三萜皂苷
糖和苷类
酚类和鞣质
有机酸
生物碱
甾体、三萜类
黄酮类
内酯、香豆素
强心苷
蒽醌类
挥发油和油脂类
加热或硫酸试验
缩二脲试验
茚三酮试验
泡沫试验
醋酐 -浓硫酸试验
醋酸铅试验
斐林试剂
Tollens试剂(银镜反应)
α -萘酚实验
多糖试验
FeCl3 试验
香草醛 -盐酸试验
三氯化铁 -铁氰化钾试验
重氮化试剂
明胶沉淀试验
pH试纸检查
溴酚蓝试验
沉淀试验
溴钾酚绿试验
碘化汞钾试验
碘 -碘化钾试验
碘化铋钾试验
硅钨酸试验
苦味酸试验
氯仿 -浓硫酸试验
三氯化锑试验
盐酸 -镁粉试验
三氯化铝络合试验
氨熏试验
硼酸 -柠檬酸试验
开环闭环试验
异羟肟酸铁试验
重氮化试验
3,5 -二硝基苯甲酸试验
碱性苦味酸试验
亚硝酰铁氰化钠试验
三氯化铁 -冰醋酸试验
碱液试验
醋酸镁反应
硼酸试验
油斑实验
磷钼酸试验
变浑浊
呈蓝色
产生相同量的泡沫
紫红色
白色沉淀
砖红色沉淀
银灰色斑点
交界面出现紫红色环
水解滤液出现较多沉淀
暗绿色沉淀
蓝色斑点
溶液显红色
少量白色沉淀
5. 45
黄色背景蓝色斑点
白色混浊
黄色背景蓝色斑点
白色沉淀
浅棕色沉淀
橘红色沉淀
浅黄色沉淀
黄色沉淀
加锌粉者呈现红色
呈现黄绿色荧光
亮绿色荧光
浅蓝色荧光
先澄清后变浑浊
溶液变为红色
有油斑,部分挥发
黄绿色背景深蓝色斑点
+
+
-
+
+
+ + +
+ +
+
+
+ +
+
-
+ +
+ + +
+
+
-
+ + +
-
+ +
+ + +
+ +
+ + +
+ +
-
-
+ + +
+ +
+ + +
+ +
+ + +
-
+ + +
-
-
-
-
-
-
-
+ + +
+ + +
2. 2 成分预试讨论
(1)根据表 1 的预试结果可初步判断大叶藜茎
中含有皂苷、还原糖、多糖、苷类、酚类和鞣质、生物
碱、黄酮类、内酯、香豆素、挥发油和油脂类,不含甾
体、强心苷、蒽醌类成分。
(2)氨基酸、多肽、蛋白质预实验中,蛋白质结构
中含有两个或两个以上肽键时,能在碱性溶液中与
Cu2 +生成一系列络合物,呈现一系列的颜色反应,二
肽呈蓝色,三肽呈紫色,三肽以上呈红色,肽键越多
颜色越红,而缩二脲反应中呈现蓝色,茚三酮反应中
无现象,结合薄层层析和加热沉淀反应的结果,判断
大叶藜茎中含有水溶性蛋白质、二肽,可能含有氨基
酸。
(3)有机酸的预实验中,溴酚蓝和溴钾酚绿实验
呈现阴性是因为溴酚蓝的变色范围是 pH值 = 3. 1 ~
4. 6;溴钾酚绿的变色范围是 pH 值 = 3. 8 ~ 5. 4,在
05 陇东学院学报 第 27 卷
pH值 = 4. 5时颜色开始有明显的变化,而热水液的
pH值≈5. 45,所以均会出现蓝色斑点,结合薄层层
析检查结果及沉淀试验可判断大叶藜茎中含有有机
酸成分。
(4)在三氯化铝络合试验中,试验现象为呈现黄
绿色荧光,说明大叶藜茎中可能含有二氢黄酮类化
合物。
(5)香草醛-盐酸试验中,试验结果显示阴性,说
明大叶藜茎中不含或含有极少量间苯二酚或间苯三
酚等多元酚类成分。
表 2 大叶藜茎的成分预试薄层层析检查结果
预试项目 展开剂(体积比) 显色剂 正反应现象 结果
氨基酸、多肽、蛋白质
糖和苷类
酚类和鞣质
有机酸
生物碱
甾体、三萜类
黄酮及其苷类
内酯、香豆素及其苷类
强心苷
蒽醌类
挥发油和油脂类
正丁醇冰醋酸水
(411)
丁酮冰醋酸水
(613)
正丁醇乙酸乙酯水
(541)
苯乙醇冰醋酸
(79147)
氯仿丙酮二乙胺
(541)
氯仿甲醇水
(653510)
乙酸乙酯丁酮甲酸
水(5311)
石油醚乙酸乙酯
(51)
乙酸乙酯吡啶水
(514)
氯仿乙酸乙酯
(58)
石油醚乙酸乙酯
(955)
茚三酮 -丙酮试液
斐林试剂
1%三氯化铁 -乙醇溶液
与 1% 铁氰化钾水溶液
(11)
0. 1%溴酚蓝 -乙醇溶液
改良碘化铋钾
10%硫酸 -乙醇溶液
氨熏
重氮盐试剂
紫外光
10% NaOH溶液
香草醛 -浓盐酸试剂
紫红色斑点
红色斑点
蓝色斑点
蓝色背景黄色斑点
出现微弱的红色荧光
斑点呈红色
斑点呈现不同颜色
+
+
+
+ + +
-
-
+
+
-
-
+
表 3 大叶藜茎挥发油化学成分
峰号 分子式 分子量 化合物名称 保留时间 /min 含量 /%
1 C3H6O 58 丙酮 Acetone 1. 535 1. 26
2 C3H6O2 74 甲酸乙酯 1. 568 2. 37
3 C4H8O2 88 乙酸乙酯 1. 839 8. 57
4 C2H6O 46 乙醇 2. 139 12. 22
5 C6H12O2 116 丁酸乙酯 3. 359 0. 71
6 C2H4O2 60 乙酸 14. 898 0. 93
7 C6H14O2 118 1,1 -二乙氧基乙烷 17. 535 70. 18
8 C12H8O 168 二苯并呋喃 31. 897 0. 40
9 C24H50 338 二十四烷 34. 179 0. 61
10 C25H52 352 二十五烷 35. 382 0. 86
11 C26H54 366 二十六烷 36. 648 0. 83
12 C27H56 380 二十七烷 38. 133 0. 66
13 C28H58 394 二十八烷 39. 930 0. 40
15第 1 期 武 芸,韩明虎,王丽朋:大叶藜茎的化学成分预试研究及 GC-MS分析
2. 3 GC-MS分析结果
按照“1. 4. 3”中的 GC-MS 条件对所提取的挥发
油进行分析,得其总离子流图如图 5 所示。
对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱
图,通过检索 NIST02L 谱库,结合对有关质谱资
料[11,12]人工解析,确定了 13 种化学成分,同时通过
面积归一化法从总离子流图中测定出各成分的相对
含量,分析测定结果见表 3。
图 5 总离子流图
2. 4 成分分析讨论
由 GC-MS分析结果可知:从大叶藜茎的挥发油
中分离并鉴定出 13 种化合物,占提取物总量的 100.
00%,主要含有 1,1 - 二乙氧基乙烷、乙醇、乙酸乙
酯;对鉴定出的成分进行分析归类,其中缩醛 1 个、
酮 1 个、醇 1 个、杂环化合物 1 个、烷烃 5 个、酯 3 个,
其中缩醛类化合物 1,1 -二乙氧基乙烷含量最高,占
70. 18 %,其次为乙醇,占 12. 22 %,酯类物质含量为
11. 65 %,烷烃 3. 36 %,丙酮 1. 26 %,乙酸 0. 93 %,
二苯并呋喃 0. 40 %。
1,1 -二乙氧基乙烷主要用作溶剂,以及用于有
机合成和化妆品、香料的制造。人体吸入、口服或经
皮吸收,对机体可能产生危害,具有刺激性。二苯并
呋喃广泛存在于自然界,大量研究发现该类化合物
不仅广泛应用于医药化工领域,还具有杀菌、杀虫、
消炎、抗 HIV 和抗惊厥等多种生物活性。近几十年
来,国内外研究者对二苯并呋喃的研究不仅得到了
前所未有的发展,还相继发现或合成了很多相关衍
生物,其潜在的应用价值也已被开发和利用[13]。
3 结论
本文通过对大叶藜茎进行系统预实验研究,并
结合薄层层析检查,初步确定了杂配藜茎中含有水
溶性蛋白质、二肽、皂苷、还原糖、多糖、苷类、酚类和
鞣质、有机酸、生物碱、黄酮类、内酯、香豆素、挥发油
和油脂类成分,可能含有氨基酸、二氢黄酮类成分;
不含多肽、甾体、强心苷、蒽醌类成分,不含或含有极
少量间苯二酚或间苯三酚等多元酚类成分。
GC-MS分析共鉴定出 13 种化学成分,占挥发油
总量的 100%,其中主要成分为 1,1 -二乙氧基乙烷
(70. 18%)、乙醇(12. 22%)、乙酸乙酯(8. 57%)。
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【责任编辑 赵建萍】
25 陇东学院学报 第 27 卷