全 文 :2012年 4 月 第 14 卷 第 4 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Apr. 2012 Vol. 14 No. 4
中药科技
*[通讯作者] 刘嘉炜,Tel:(020)39358547,E-mail:jiawei. liu@ ymail. com
露兜 超临界 CO2 萃取物 GC-MS分析
刘嘉炜1* ,彭丽华1,2,冼美廷1,成金乐2,陈蔚文1
(1. 广州中医药大学中药资源科学与工程研究中心,教育部(省部共建)中药资源科学重点
实验室,广东 广州 510006;2. 中山中智药业集团有限公司,广东 中山 528437)
[摘要] 目的:利用超临界萃取和 GC-MS 方法分析露兜簕的挥发油等小分子化合物。方法:采用超
临界萃取技术进行提取,然后对萃取物进行 GC-MS 分析。结果:露兜簕超临界萃取物分离和鉴定的主要
成 分 有 asarone (26. 7%) ,longipinocarvone (15. 2%) 和 2-methyl-6-(4-methylphenyl) hept-2-en-4-one
(14. 8%)等 10 个化合物。结论:露兜簕超临界 CO2 萃取物含有较丰富的挥发性成分,为露兜簕药效物
质基础提供了参考数据。
[关键词] 露兜簕;挥发油成分;超临界 CO2 萃取;气相色谱 -质谱联用
露兜簕为露兜树属植物露兜树 Pandanus tectorius
Soland. 的干燥根和根茎。露兜簕作为一种民间草药
在岭南地区使用已有悠久历史,具有平肝清热,去
湿利尿,发汗解表,行气止痛的功效,用于感冒发
热,风湿痹痛,肝火头痛,肝炎、肝硬化腹水,尿
路感染,肾炎水肿,眼结膜炎,跌打损伤等病
证[1-2],并收载于 《广东省中药材标准》2011 年
版[3]。有关露兜簕的现代药理学和药效物质基础研
究鲜有报道,仅有关于其含有豆甾醇和脂肪酸等成
分的报道[4]。
超临界 CO2 流体萃取技术(Supercritical Fluid
Extraction,SFE-CO2)是近年来迅速发展的一种新
型现代“绿色分离”技术,具有无溶剂残留,无热
分解破坏,对挥发性小分子化合物的提取效率较高
等优点[5]。为了从多途径探索露兜簕的药效物质基
础,本研究利用超临界 CO2 流体萃取技术对其粉末
进行萃取,并对萃取物进行 GC-MS 分离分析,共鉴
定出萃取物 10 个挥发性成分,旨在为露兜簕的药效
物质基础和质量标准建立提供基础证据。
1 仪器与试药
1. 1 仪器
HA220-50-06 型超临界流体萃取仪(江苏华安仪
器有限公司)、Voyager 型气相色谱 - 质联仪(美国
Finnigan公司) ,NIST05 质谱检索库。
1. 2 试剂
二氧 化 碳 (纯 度 99. 9%)、氦 气 (纯 度
99. 99%)、无水乙醇、无水硫酸钠、乙醚及其他试
剂均为分析纯。
1. 3 样品
样品采集于广东省阳江市阳西县程村镇红光村,
经中国科学院华南植物研究所叶华谷教授鉴定为露
兜树属植物露兜树 Pandanus tectorius Soland. 的干燥
根、根茎。
2 方法
2. 1 露兜簕粉末超临界 CO2 萃取的提取
露兜簕样品适量,粉碎,过 24 目筛,取露兜簕
粉末 500 g 装入萃取釜中,对萃取釜和解析釜进行
加热,储存罐进行冷却,当温度达到预设定压力,
调节 CO2 流量,恒温恒压循环萃取,从分离釜收集
得到萃取物棕黄色液体约 10 mL。
2. 2 样品处理
超临界萃取物经 40 ℃旋转蒸发仪回收夹带剂乙
醇,称取约 50 mg 萃取物,用 5 mL 乙醚溶解样品,
振摇混匀,加无水硫酸钠适量,脱水干燥,0. 45
μm微孔滤膜滤过,滤液备用于 GC-MS分析检测。
2. 3 GC-MS分离条件
2. 3. 1 气相色谱条件 DB-5MS 石英毛细管色谱柱
(0. 25 mm ×30 mm,0. 25 μm) ;程序升温:初始温
·4·
DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2012.04.011
2012 年 4 月 第 14 卷 第 4 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Apr. 2012 Vol. 14 No. 4
度 70 ℃,保持 3 min,然后以 10 ℃·min -1升至
150 ℃,保持 3 min,最后以 4 ℃·min -1升至 230 ℃,
保持 4 min;进样口温度:230 ℃;载气为高纯氦气
(99. 99%) ,载气体积流量为 1 mL·min -1恒流模式;
分流进样,分流比为 30∶1,进样量为 1 μL。
2. 3. 2 质谱条件 离子源温度为 200 ℃,接口温度
为 200 ℃;电离方式为电子轰击(EI)源,电子轰
击能量为 70 eV;ACQ 方式为 Scan,扫描速度为
1 975. 50 amu·s - 1,扫描范围为 35 ~ 650 amu,溶剂
延迟时间为 3 min。
2. 3. 3 挥发性成分相对含量计算 各化学成分通过
标准质谱图库 NIST Search 2. 0 进行检索,同时结合
查对文献数据[6-7],人工解析质谱图谱,鉴定并确证
化合物的结构,采用峰面积归一法计算分离鉴定化
学成分的相对百分含量。
3 结果
在本文实验条件下,露兜簕药材粉末 500 g经
超临界 CO2 流体萃取,获得棕黄色液体约 10 mL,
萃取物经 40 ℃旋蒸浓缩回收夹带剂乙醇,得到棕
黄色油状萃取物 4. 2 g,得率为 0. 8%;然后对露
兜簕超临界 CO2 流体萃取物所含挥发性成分进行
GC-MS分离分析,得总离子流图谱,见图 1(峰号
与保留时间相对应)。对气相色谱总离子流图谱中
的各峰,经过 NIST Search 2. 0 质谱数据库检索,
人工解析质谱图,查阅并参考相关质谱文献[6-7],
确认化合物结构,采用面积归一化法计算各谱峰
化合物的相对百分含量;从露兜簕超临界 CO2 萃
取物挥发性成分中共分离检测出 12 个谱峰,鉴定
并确证其中 10 种化合物,占总检测到化学成分的
83%。由表 1 可见,露兜簕超临界 CO2 流体萃取
物所含主要化学成分为 asarone, longipinocarvone,
2-methyl-6-(4-methylphenyl) hept-2-en-4-one 和 4-
heptylphenol 等,分别占检测到化合物总量的
26. 7%,15. 2%,14. 8%和 12. 6%。
图 1 露兜簕 CO2-SFE萃取物的总离子流图谱
表 1 露兜簕粉末 CO2-SFE萃取物化学成分
GC-MS分析结果
峰
号
保留时
间 /min 化合物名称 分子式
分子
量
匹配
度 /%
含量
/%
1 25. 13 asarone C12H16O3 208 91. 9 26. 7
2 26. 38 4-ethylbenzoic acid-2-met-
hylphenyl ester
C16H16O2 240 83. 4 2. 5
3 26. 6 2-methyl-6-(4-methylp-henyl)
hept-2-en-4-one
C15H20O 216 89. 4 14. 8
4 27. 67 curlone C15H22O 218 89. 6 2. 6
5 28. 09 4-heptylphenol C13H20O 192 86. 9 12. 6
6 28. 31 2,2,4-trimethyl-3a,7a-dih-
ydro-1,3-benzodioxole
C10H14O2 166 91. 1 5. 2
7 28. 53 longipinocarvone C15H22O 218 87. 2 15. 2
8 31. 37 m-tolylmethylcarbamate C9H11NO2 165 86. 0 2. 0
9 36. 4 ethyl palmitate C18H36O2 284 89. 3 3. 3
10 43. 46 ethyl(9E,12E)-9,12-
octadecadienoate
C20H36O2 308 84. 7 2. 0
4 讨论
本课题组以植物化学研究方法从露兜簕醇提取
物中分离鉴定出一组新结构环木菠萝烷三萜化合
物[8],同时发现该药材化学成分复杂,结构相似,
难以纯化获得单体;另外,利用有机溶剂和水蒸气
蒸馏法在提取露兜簕植物所含成分中一些低沸点和
易氧化的挥发性成分时,有些成分会损失,氧化变
质结构易变。超临界流体萃取是一项新近发展的
“绿色分离”技术,具有无溶剂残留,无热分解破
坏,对挥发性成分等小分子化合物有较高提取物效
率等优点,克服了传统提取分离方法的不足,符合
绿色化学要求。因此,本课题组在传统植物化学研
究基础之上,利用超临界 CO2 萃取露兜簕粉末,然
后利用 GC-MS方法分离和鉴定萃取物的化学成分,
实验结果表明:从露兜簕超临界 CO2 萃取物共分离
·5·
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检测到 12 个化学组分,鉴定并确认 10 个挥发性成
分,与传统植物化学方法分离鉴定的成分相比,露
兜簕超临界 CO2 萃取物 GC-MS分析有利于发现和鉴
定更多挥发性化学成分,较全面地反映药材中的化
学成分,从而阐明露兜簕的药效物质基础。
在超临界提取方法优化中,以萃取物得率为指
标,对多个萃取条件参数进行比较,确定超临界
CO2 萃取露兜簕粉末挥发性成分的优化工艺条件为:
萃取釜压力 25 MPa,萃取温度 35 ℃,解析压力 6 ~
8 MPa,解析温度 40 ℃,CO2 流量 30 L·h
-1,萃取
时间为 1 h,加入少量乙醇作为夹带剂。
露兜簕超临界 CO2 萃取物含量较高的化学成分
为细辛脑(asarone) ,占检测所有成分的 26. 7%。现
代药理研究证实细辛脑具有祛痰镇咳、解痉平喘和
抗菌消炎等作用[9]。这些证据提示露兜簕的药效物
质基础可能与含细辛脑有关,值得进一步探索研究。
综上所述,露兜簕药材露兜簕超临界 CO2 萃取
物含有较丰富的挥发性小分子成分,本论文实验数
据可为露兜簕药材药效物质基础和质量标准的建立
提供基础参考数据。
参考文献
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Supercritical Carbon Dioxide Extraction of Volatile Oil from
Pandanus Tectorius Soland and Analysis by GC-MS
LIU Jia-wei1,PENG Li-hua1,2,XIAN Mei-ting1,CHENG Jin-le2,CHEN Wei-wen1
(1. Research Centre of Medicinal Plant Resource Science and Engineering,Guangzhou University of Chinese
Medicine,Guangzhou 510006,China;2. Zhongzhi Pharmaceutical Company Group,Zhongshan 528437,China)
[Abstract] Objective:To analyze the constituents of volatile oil from the roots of Pandanus tectorius Soland.
Methods:Supercritical fluid carbon dioxide extraction(SFE-CO2)was performed to separate volatile oil of roots of P.
tectorius. Analysis of the oil compounds was carried out by GC-MS technique. Results:The ten main components of
volatile constituents are asarone (26. 7%) ,longipinocarvone (15. 2%)and 2-methyl-6-(4-methylphenyl)hept-2-en-
4-one (14. 8%)etc. Conclusion:The main compound of volatile oil from the roots of P. tectorius Soland is asarone.
The results provide the chemical basis of this plant’s pharmacological effect.
[Key words] Pandanus tectorius Soland;Volatile oil;SFE-CO2;GC-MS
(收稿日期 2011-11-28)
·6·