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GC-MS分析小紫金牛挥发性化学成分



全 文 :GC-MS分析小紫金牛挥发性化学成分
林秋凤 1 , 岑颖洲2* , 伍秋明 3
 (1.广东省东莞市药品检验所 ,广东东莞 523109;2.暨南大学化学系 ,广东广州 510632;3.暨南大学实验技术中心 ,广东广州 510632)
摘要 [目的]采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析小紫金牛(ArdisiachinensisBenth)挥发性化学成分。 [方法]采用水蒸气蒸馏
法提取小紫金牛的挥发性成分 ,再采用GC-MS联用技术对所提取的挥发油的化学成分进行分离鉴定。 [结果]从小紫金牛中共鉴定出
了 56种成分 ,占样品总量的 84.1%,其主要成分是烯烃、酮 、醇、酯和酸类物质等。 [结论 ]该研究为认识小紫金牛的化学成分与其药效
之间的关系 ,并为进一步合理开发利用小紫金牛资源提供了科学依据。
关键词 小紫金牛;挥发性成分;GC-MS联用技术
中图分类号 R284.1  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2010)17-08951-02
AnalysisoftheVolatileComponentsofArdisiachinensisBenthbyGC-MSTechnique
LINQiu-fengetal (GuangdongProvincialDongguanInstituteforDrugControl, Dongguan, Guangdong523109)
Abstract [ Objective] TheresearchaimedtoanalyzethevolatilecomponentsofArdisiachinensisBenthbyGC-MS.[Method] Thevolatilecom-
ponentsoftheessentialoilofArdisiachinensisBenthextractedbysteamdistilationhadbeenstudiedbyGC-MS.[ Result]Atotalof56compounds
hadbeenidentifiedfromArdisiachinensisBenth, representing84.1% oftheoil.Themajorcomponentswerefoundtobealkenes, ketones, alco-
hols, estersandacidsandsoon.[ Conclusion] Thestudycanprovidescientificbasisforknowingrelationshipamongthechemicalcomponentsof
ArdisiachinensisBenthandfuturereasonablyexploringandutilizingit.
Keywords ArdisiachinensisBenth;Essentialoil;GC-MStechnique
基金项目 国家自然科学基金项目(20472024, 20172020);广东省自然
科学基金项目(04010479, 010401)。
作者简介 林秋凤(1979-),女 ,广东吴川人 ,硕士 ,主管药师 ,从事天
然产物及药物研究。 *通讯作者 , E-mail:ofx@jnu.edu.cn。
收稿日期 2010-03-10
  小紫金牛(ArdisiachinensisBenth)系紫金牛科紫金牛属
植物小紫金牛的全草 ,又名石狮子 、产后草 、衫细根和华紫金
牛等 ,在我国主要分布于浙江 、福建 、江西 、广西 、广东和台湾
等地 ,生于海拔 300 ~ 800m的山谷 、山地蔬密林下阴湿的地
方或溪旁 [ 1] 。紫金牛属植物全世界约有 500种 ,我国发现 68
种 ,主要分布于长江流域以南各地。该属植物多数供药用 ,
有清热利湿 、活血化瘀和舒筋活络等功效 ,用于治疗跌打 、风
湿 、唠咳及各类炎症等 [ 1] 。 《中国植物志 》记载:“小紫金牛全
株有活血散瘀 、解毒止血的作用。治肺结核 、咯血 、呕血 、跌
打损伤 ,又治疗黄疸 、睾丸炎 、尿路感染 、闭经等症 ”[ 1] 。苏妙
贤等报道 ,小紫金牛乙醇提取物经萃取后具有抗乙肝病毒
(HBV)和柯萨奇 B3型病毒(CoxB3)的作用 [ 2] ,并从其乙酸
乙酯萃取部分分离得到 7种化学成分 [ 3] 。但对小紫金牛挥
发性成分的研究 ,迄今未见报道。为此 ,笔者采用水蒸气蒸
馏法提取小紫金牛挥发油 ,并用气相色谱 -质谱(GC-MS)联
用技术对其成分进行分析鉴定 ,最后用气相色谱面积归一化
法测定了各成分的相对含量 ,以期为认识小紫金牛的化学成
分与其药效之间的关系 ,并为进一步合理开发利用小紫金牛
资源提供科学依据 。
1 材料与方法
1.1 材料 小紫金牛(ArdisiachinensisBenth)全株采自广东
韶关 ,由广州中医药大学詹若挺副教授鉴定。FA21104型精
密电子天平 ,由上海天平仪器厂生产;气相色谱 -质谱(GC-
MS)联用分析仪 ,由美国 Finigan公司生产。所用试剂均为分
析纯。
1.2 挥发油的提取 取粉碎小紫金牛全草 500g于 3 000 ml
圆底烧瓶中 ,加入蒸馏水 2 500 ml,取挥发油提取器用水蒸气
蒸馏法提取 5h,馏出液水层用乙醚萃取 5次 ,合并乙醚层和
剩余馏出液 ,经无水硫酸钠干燥后过滤 ,自然挥干乙醚 ,得具
有特殊香味的淡黄色油状物 0.135g。
1.3 GC-MS分析 GC条件:美国 FiniganTraceGC-MS仪;
石英毛细管柱 DB-17(30 m×0.25 mm, 0.25 μm);载气 , He;
载气流量 , 1.50ml/min;柱温 , 75 ~ 220 ℃;程序升温:初始温
度 75 ℃,保持 3 min后以 8 ℃/min的速率升至 220 ℃,再保
持 5min;气化室温度 , 260℃。
MS条件:EI电离源;电子能量 , 70eV;接口温度 , 230 ℃;
离子源温度 , 200℃;质量扫描范围 , 35 ~540 amu。
2 结果与分析
小紫金牛挥发油各组分的总离子流图见图 1。对总离子
流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱图 ,启动 Xcalibur化学
工作站 ,利用 NIST98标准质谱库进行检索 ,对基峰 、分子离
子峰 、质荷比和相对丰度等进行直观比较 ,分别对各色谱峰
加以确认 ,综合各项分析鉴定 ,确定出小紫金牛挥发油中的
部分化学成分 ,并用峰面积归一化法测定了各化学成分的相
对含量 ,结果见表 1。
图 1 小紫金牛挥发油的GC-MS总离子流图
Fig.1 Totalionchromatogram ofessentialoilfrom Ardisia
chinensisBenth
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(17):8951-8952, 8969 责任编辑 姜丽 责任校对 况玲玲
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.17.154
表 1 小紫金牛挥发油化学成分
Table1 ChemicalcompositionofessentialoilfromArdisiachinensisBenth
编号No.
化学成分Chemicalcomposition
保留时间∥minRetentiontime
化学式Chemicalformula
分子量Molecularweight
含量∥%Content
1 1-环丙基戊烷 5.45 C8H16 112 0.21
2 里哪醇 6.05 C10H18O 154 0.76
3 壬醛 6.20 C9H18O 142 0.38
4 [ E] -2-壬烯醛 [ E] -2-Nonenal 7.52 C9H16O 140 0.13
5 (Z)-丁酸-3-己烯脂 Butanoicacid, 3-hexenylester, (Z) 7.84 C10H18O2 170 0.24
6 龙脑Borneol 8.00 C10H18O 154 1.50
7 对-1-烯-8-薄荷醇p-Menth-l-en-8-ol 8.37 C10H18O 154 0.46
8 藏花醛 Safranal 9.26 C10H14O 150 0.21
9 水杨酸甲酯 MethylSalicylate 9.40 C8H8O3 152 4.20
10 2-十一烷酮 2-Undecanone 9.57 C11H22O 170 0.28
11 王古王巴烯 Copaene 10.32 C15H24 204 5.58
12 己酸己脂 Hexanoicacid, hexylester 10.89 C12H24O2 200 0.41
13 (Z)-己酸-3-己烯脂 Hexanoicacid, 3-hexenylester(Z) 11.12 C12H22O2 198 1.48
14 异石竹烯 Isocaryophylene 11.24 C15H24 204 0.98
15 2, 6-二甲基-6-[ 4-甲基-3-戊烯基 ] -2-降蒎烯 2-norpinene, 2, 6-dimethyl-6-[ 4-methyl-
3-pentenyl] 11.39
C15H24 204 3.70
16 石竹烯 Caryophylene 11.48 C15H24 204 10.65
17 1, 2-二氢-1, 4, 6-三甲基-萘 Naphthalene, 1, 2-dihydro-1, 4, 6-trimethyl- 11.61 C13H16 172 0.27
18 马兜铃烯 Aristolene 11.92 C15H24 204 0.64
19 α-石竹烯 α-Caryophylene 12.18 C15H24 204 1.60
20 十氢-1, 1, 7-三甲基-4-亚甲基-1-H-环丙基甘菊环 1H-Cycloprop[ e] azulene, deca-hydro-1, 1, 7-trimethyl-4-met-hylene- 12.27 C15H24 204 1.12
21 τ-衣兰油烯 τ-Muurolene 12.55 C15H24 204 3.03
22 α-环柠檬叉丙酮 α-Cyclocitrylideneacetone 12.61 C13H20O 192 1.06
23 α-法呢烯 α-Farnesene 12.86 C15H24 204 6.54
24 1, 2, 4a, 5, 6, 8a-六氢化-4, 7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘 Naphthalene, 1, 2, 4a, 5,
6, 8a-hexahydro-4, 7-dimethyl-1-[ 1-meth-ylethyl] - 12.97 C15H24 204 2.57
25 1a, 2, 3, 5, 6, 7, 7a, 7b-八氢化-1, 1, 7, 7a-四甲基-1H-环丙基萘 1H-cyclopropa[ a]naphthalene, 1a, 2, 3, 5, 6, 7, 7a, 7b-octahydro-1, 1, 7, 7a-tetramethyl- 13.30
C15H24 204 1.08
26 3, 9-杜松二烯 Cadina-3, 9-diene 13.48 C15H24 204 3.93
27 3, 7(11)-桉双烯Eudesma-3, 7[ 11] -diene 13.65 C15H24 204 1.24
28 十氢化-1, 1, 3a-三甲基-7-亚甲基-1-氢-环丙烷萘 1H-cyclopropa[ a] naphthalene,decahydro-1, 1, 3a-trimethyl-7-methlene- 13.73 C15H24 204 0.77
29 法呢醇 Farnesolisomera 13.86 C15H26O 222 0.60
30 1, 3, 5-杜松三烯 Cadina-1, 3, 5-triene 13.94 C15H22 202 1.79
31 反式-橙花叔醇 Trans-Nerolidol 14.02 C15H26O 222 1.62
32 4, 5, 9, 11-脱氢异长叶烯 Isolongifolene, 4, 5, 9, 10-dehydro 14.41 C15H20 220 0.18
33 1(10), 3, 8-卡达三烯 Cadala-1[ 10] , 3, 8-triene 14.52 C15H22 202 0.61
34 石竹烯乙醇 Caryophylenylalcohol 14.61 C15H26O 222 0.81
35 石竹烯氧化物Caryophyleneoxide 15.08 C15H24O 220 1.43
36 2-[ 4a, 8-二甲基-2, 3, 4, 4a, 5, 6-六氢化萘-2-] -1-丙醇 2-[ 4a, 8-Dimethyl-2, 3, 4, 4a,
5, 6-hexahydronaphthalen-2-yl]propan-1-ol 15.18 C15H24O 220 0.67
37 十八烷 Octadecane 15.30 C18H38 254 1.12
38 癸烷基苯 Benzene, decyl 15.34 C16H26 218
39 1, 5, 5, 8-四甲基-12-氧杂二环-[ 9, 1, 0] -十二碳-3, 7-二烯 12-Oxabicyclo[ 9, 1, 0] do-deca-3, 7-diene, 1, 5, 5, 8-tetramethyl- 15.57 C15H24O 220 0.80
40 杜松醇 Cadinol 15.80 C15H26O 222 0.61
41 4, 4-二甲基-四环(6, 3, 2, 0(2, 5), 0, (1, 8))正十三碳烷-9-醇 Tetracyclo[ 6, 3, 2, 0[ 2, 5] , 0, [ 1, 8] ] tridecan-9-ol, 4, 4-dimethyl- 15.97 C15H24O 220 0.87
42 异香橙烯环氧化物 Isoaromadendreneepoxide 16.25 C15H24O 220 0.62
43 环氧香橙烯 Aromadendreneepoxide,oxide 16.35 C15H24O 220 0.28
44 1, 4-二甲基-7-[ 1-甲基乙基 ] -甘菊环 Azulene, 1, 4-dimethyl-7-[ 1-methylethyl] 16.97 C15H18 198 0.52
45 6, 10, 14-三甲基-2-十五烷酮 2-Pentadecanone, 6, 10, 14-trimethyl 17.17 C18H36O 268 4.69
46 十二烷基苯 Benzene, dodecyl 18.02 C18H30 246 0.31
47 异叶绿醇 Isophytol 18.06 C20H40O 296 0.35
48 十七烷酮 2-Heptadecanone 18.12 C17H34O 254 1.26
49 棕榈酸甲酯 Palmiticacid, methylester 18.32 C17H34O2 270 1.24
50 棕榈酸 n-Hexadecanoicacid 19.16 C16H32O2 256 10.02
51 法呢基丙酮 Farnesylacetone 19.26 C18H30O 262 0.21
52 邻苯二甲酸二异丁基酯Phthalicacid,disobutylester 19.85 C16H22O4 278 0.29
53 叶绿醇 Phytol 20.52 C20H40O 296 1.44
54 油酸甲酯 Oleicacid, methylester 20.67 C19H36O2 296 0.50
55 亚油酸甲酯 Linoleicacid, mehylester 20.88 C19H34O2 294 0.30
56 邻苯二甲酸二丁基酯 Dibutylphthalate 21.16 C16H22O4 278 0.25
(下转第 8969页)
8952           安徽农业科学                         2010年
图 2 C-43号菌发光检测
Fig.2 C-43luminousdetectionresult
2.3.3 重组子与出发菌株对组织培养地黄苗的作用比较结
果。由图 3可知 ,第 1组中地黄苗全部死亡;第 2、3组中地黄
苗生长良好 ,苗长势没有太大差别 ,说明标记后菌株与标记
前菌株性质基本没有发生改变 。
3 结论与讨论
该研究对 1株具有克服地黄连作障碍作用的菌株 43号
菌进行了鉴定 ,确定其为恶臭假单胞菌;根据假单胞菌能够
通过接合作用转移获得外源质粒的特性 ,利用三亲本接合法
对其进行了遗传标记 ,结果经过 LuxAB基因标记后 ,菌株的
生理生化特性均没有变化;在 MS培养基中添加生地提取液
后研究地黄组培苗在其中的生长情况 ,发现地黄在添加生地
提取液的 MS培养基中不能生长 ,但加入 43号菌和 C-43号
菌的培养基中地黄组培苗生长良好 ,说明 C-43号菌对克服
地黄连作障碍的作用没有变化 ,可用于后续研究。
该研究发现 ,地黄分泌物对地黄有自毒作用 ,证实地黄
的自毒作用是导致地黄连作障碍的一个重要因素;43号菌能
够利用地黄分泌物 ,促进地黄生长 ,经过 LuxAB基因标记后
其性质及对地黄连作障碍的作用没有改变 。因此可以将其
施用于田间 ,利用其生物发光特性追踪其在土壤中的定殖能
力 ,并研究其对土壤性质及土壤微生物种群结构的影响 ,以
找到地黄连作障碍的根本原因 ,为进一步克服地黄连作障碍
奠定基础。
图 3 重组子与出发菌株对组织培养地黄苗的作用比较
Fig.3 Comparisonofefectsofrecombinantstrainandoriginalstrainonyellowseedlingintissueculturefield
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(上接第 8952页)
  由图 1可知 ,从小紫金牛挥发油中共分离出 99种物质 ,
已鉴定出 56种 ,占挥发油总馏出物的 56.6%,占色谱峰总峰
面积的 84.1%,主要有烯烃 、酮 、醇 、酯和酸类物质 ,还有少量
的醛 、烷烃及芳香烃类物质等。其中 ,含量最高的物质为石
竹烯 , 相对含量为 10.65%,其次 ,棕榈酸相对含量为
10.02%, α-法呢烯相对含量为 6.54%, 王古王巴烯相对含量为
5.58%, 6, 10, 14-三甲基-2-十五烷酮的相对含量为 4.69%,
水杨酸甲酯相对含量为 4.20%。另外 ,相对含量在 2.00%以
上的还有 3, 9-杜松二烯(3.93%)、2, 6-二甲基-6-[ 4-甲基-3-
戊烯基 ] -2-降蒎烯(3.70%)、τ-衣兰油烯(3.03%)和 1, 2, 4a,
5, 6, 8a-六氢化-4, 7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘(2.57%)。
3 结论与讨论
该研究结果表明 ,小紫金牛挥发油化学成分复杂 ,含有
丰富的烯类物质 ,其中 ,萜烯类及其含氧衍生物占小紫金牛
挥发油总量的 48.3%。萜类化合物是广泛存在于植物界中
的一大类化合物。已有研究表明 ,萜类化合物具有多种生物
活性 ,并且是某些中药的主要有效成分 ,如在小紫金牛挥发
油中的石竹烯 、α-石竹烯 、异石竹烯具有平喘作用 ,是治疗老
年慢性支气管炎的有效成分之一 [ 4] 。该研究为让人们认识
小紫金牛的化学成分与其药效之间的关系 ,并为进一步合理
开发利用小紫金牛资源提供了科学依据。
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