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不同方法提取白根独活挥发油的对比分析



全 文 :第 26卷第 5期
2 00 9年 5月
精 细 化 工
FINECHEMICALS
Vol.26, No.5
May2 0 0 9
中药现代化技术
不同方法提取白根独活挥发油的对比分析*
但飞君 ,蔡正军 ,林世龙 ,潘家荣 ,王 力
(三峡大学 天然产物研究与利用湖北省重点实验室 , 湖北 宜昌 443002)
摘要:用水蒸气蒸馏法 、乙醚萃取法 、超声波萃取法和微波萃取法提取了白根独活中的挥发油 ,用 GC-MS分离
鉴定了其成分并测定了各成分相对质量分数。水蒸气蒸馏法 、乙醚萃取法 、超声波萃取法和微波萃取法挥发油
提取率分别为 2.29%、3.27%、4.13%和 3.78%,分别鉴定出 21、 24、38和 23种化合物 , 其中共有化合物 9种 , 即
蒿苯内酯 、α-甜没药醇 、辛醛 、2-壬酮 、十六烷酸甲酯 、2-甲基辛烷 、(-)-蓝桉烯 、 3-甲基辛烷 、壬烷 , 相对质量分数
最高者为蒿苯内酯。 4种不同提取方法所得的白根独活挥发油成分存在差异 , 但也有共同特征。超声波萃取法
和微波萃取法提取挥发油得率更高 ,成分更全面。
关键词:白根独活;挥发油;GC-MS;中药现代化技术
中图分类号:TQ284.2  文献标识码:A  文章编号:1003-5214(2009)05-0468-04
AnalysisofComponentsinVolatileOilbyDiferentExtractionMethods
ofAngelicapolymorphaMaxim.
DANFei-jun, CAIZheng-jun, LINShi-long, PANJia-rong, WANGLi
(HubeiKeyLaboratoryofNaturalProductsResearchandDevelopment, ColegeofChemistryandLifeSciences, ChinaThree
GorgesUniversity, Yichang443002, Hubei, China)
Abstract:ThevolatileoilofAngelicapolymorphaMaximwasobtainedbydiferentextractionmethods
suchasvapor, ehter, ultrasonicandmicrowaveextraction.Themaincomponentsofvolatileoilandtheir
relativecontentswereidentifiedanddeterminedbyGC-MS.Comparedwiththeproductivity, therate
ofvolatileoilextractedbythesefourmethodswas2.29%, 3.27%, 4.13%and3.78%.21, 24 , 38and
23volatilecomponentsaslistedintable1 wereidentified, whereninecomponentswereligustilide, α-
bisabolol, octanal, 2-nonanone, nonane, 2-methyloctane, hexadecanoylmethylate, (-)-glubulol, 3-
methyloctane.Themostabundantcomponentwasligustilideobtainedbytheabove-mentionedfour
methods.ThecomponentsofvolatileoilinAngelicapolymorphaMaxim.withdiferentdistilation
methodswerealdiferent.Theextractionratesbyultrasonicandmicrowaveextractionwerehigherand
thecomponentsweremuchmorecomparingwithothermethods.
Keywords:AngelicapolymorphaMaxim.;volatileoil;GC-MS;modernizationtechnologyofChinese
medicines
Foundationitem:HuibeiProvinceNaturalScienceFoundation(D20081302)
  白根独活(AngelicapolymorphaMaxim.)为伞形
科当归属植物 ,又名拐芹 、紫金砂 [ 1, 2] ,药用部位为
其根及根茎 。具有温中散寒 、理气止痛的功效 ,为著
名的治疗胃痛的土家族常用药物 ,在鄂西渝东民族
民间药中享有盛誉 。民间常用其治疗胃痛 、腹痛 、胸
胁痛 、风湿关节痛 、跌打损伤 、毒蛇咬伤等 ,具有疗效
确切 、起效快 、治愈率高 、不良反应少等特点 [ 2] 。本
实验室曾对其提取物和萃取部位进行过抗菌 、抗溃
* 收稿日期:2008-10-20;定用日期:2009-01-12
基金项目:湖北省教育厅自然科学研究重点项目(D20081302)
作者简介:但飞君(1972-),女 ,湖北荆门人 ,副教授 ,博士 ,主要从事天然产物的基础研究 , E-mail:danfj0458@yahoo.com.cn。
DOI :10.13550/j.jxhg.2009.05.025
疡研究 ,发现其酯溶性部位具有很好的抗菌 [ 3]和抗
胃溃疡活性 [ 4] 。本实验室还曾对其水提物和挥发
油进行过研究 ,发现其挥发油具有显著的镇痛 、抗
菌 、抗溃疡和解痉作用 [ 5] 。
作者在前期实验和文献的基础上 ,采用水蒸气
蒸馏法 、乙醚萃取法 、超声波萃取法 、微波萃取法结
合 GC-MS分析技术 ,对白根独活挥发性成分进行
提取和分析 ,以比较挥发油成分和各成分间相对质
量分数的差异 ,旨在为白根独活的进一步开发利用
提供实验参考。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
TRACE气相色谱 /质谱联用仪 (美国 Finnigan
公司);N-1001型旋转蒸发器 (日本 EYELA公
司);MAS-3型微波合成 /萃取反应仪(上海新仪微
波化学科技有限公司);KQ-100DB型数控超声器
(昆山市超声仪器有限公司);AL204型电子天平
〔梅特勒 -托利多(上海)仪器有限公司 〕;水蒸气蒸
馏装置;乙醚 、无水乙醇 、无水硫酸镁均为 AR。
1.2 药材
白根独活 , 2005年 7月 9日采于湖北神农架林
区木鱼镇 ,经三峡大学汪鋆植教授鉴定为白根独活
(AngelicapolymorphaMaxim.)的根 ,标本存放于三
峡大学天然产物研究与利用湖北省重点实验室
(No.AP200606SLJ)。
1.3 挥发油的制备
白根独活洗净 , 50℃烘干 ,粉碎 ,过 20目筛 ,置
干燥器中备用。
1.3.1 水蒸气蒸馏法
白根独活粉末 25.29 g,温水浸泡 3 h,油浴加
热 ,温度控制在 120 ~ 135℃,蒸馏 2 h,收集蒸馏液 ,
依次用 40、30、20 mL重蒸乙醚萃取 ,合并 ,无水硫酸
镁干燥 , 减压浓缩 , 得挥发油 A(0.58 g, 产率
2.29%), GC-MS分析 。
1.3.2 乙醚萃取法
白根独活粉末 15.00g, 150mL重蒸乙醚浸泡 3h,
回流 3h,重复两次 ,合并 ,无水硫酸镁干燥 ,减压浓缩 ,
得挥发油 B(0.49g,产率 3.27%), GC-MS分析。
1.3.3 超声波萃取法
白根独活粉末 15.00 g, 75 mL重蒸乙醚浸泡 3
h, 60 ℃,功率 75 W超声提取 30 min,重复两次 ,合
并 ,无水硫酸镁干燥 ,减压浓缩 ,得挥发油 C(0.62
g,产率 4.13%), GC-MS分析。
1.3.4 微波萃取法
白根独活粉末 15.36 g, 75 mL重蒸乙醚 ,微波
反应器辐射 5 min,重复两次 ,合并 ,无水硫酸镁干
燥 ,减压浓缩 ,得挥发油 D(0.58 g,产率 3.78%),
GC-MS分析 。
1.4 挥发油 GC-MS分析条件
GC-MS分析测试条件:CG0 -5052石英毛细
管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升温程序:从 80
℃开始 ,保温 1 min,以 3 ℃/min升温到 130 ℃,保
温 6 min,再以 3 ℃/min升温到 150 ℃,保温 2 min,
最后以 3 ℃/min升温到 240 ℃,保温 2 min。汽化
室温度:250 ℃;载气:高纯氦气;载气流量:1.78
mL/min;分流比 15∶1,进样量:1 μL。质谱条件:质
谱的电离方式为 EI,灯丝电流 0.6 mA;电子能量 70
eV,倍增器电压 1.0 kV,离子源 230 ℃,扫描周期
0.5 s,溶剂延迟 2min,质量范围 50 ~ 600amu。
2 结果与讨论
采用水蒸气蒸馏法 、乙醚萃取法 、超声波萃取法
和微波萃取法提取白根独活挥发油 ,挥发油提取率
为超声波萃取法 >微波萃取法 >乙醚萃取法 >水蒸
气蒸馏法;用 GC-MS分别鉴定出 21种 、24种 、38
种和 23种化合物 ,相同化合物为 9种 ,即蒿苯内酯 、
α-甜没药醇 、辛醛 、2-壬酮 、十六烷酸甲酯 、2-甲基辛
烷 、(-)-蓝桉烯 、3-甲基辛烷 、壬烷 ,其中相对质量分
数最高者为蒿苯内酯。
提取方法对挥发油中所含成分影响较大 ,如含量
较大的蒿苯内酯 ,在上述 4种方法提取的挥发油中 ,其
相对质量分数分别为 5.54%, 10.9%, 13.66%, 5.48%;
超声波和微波法提取的挥发油中(Z, Z)-9, 12-十八烷
二烯酸甲酯 、2, 3-二甲基庚烯 、氧化玫瑰油 、对伞花烯 、
喇叭萘醇等含量较高 ,而在水蒸气蒸馏法和乙醚萃取
法中却未被检出。其他如 4-异丙基苯甲醇 、3-甲基辛
烷 、α-甜没药醇等在 4种方法提取的挥发油中相对质
量分数差别也较大。通过比较发现 , 4种不同提取方法
所得白根独活挥发油成分有共同特征 ,也存在差异。
水蒸气蒸馏法提取的挥发油颜色较浅 ,但比较耗时 、提
取率低 ,一些挥发性成分也不易提取出来。超声波萃
取法和微波萃取法耗时少 、检测出成分多 、各成分相对
质量分数较高。综合比较 ,超声波萃取法和微波萃取
法提取挥发油得率更高 ,成分更加全面 、若干成分相对
质量分数更高。因此作者认为 ,用水蒸气蒸馏法提取
白根独活挥发油进行挥发油分析、药材的道地性研究
以及质量控制存在不足之处 ,超声波萃取法和微波萃
取法可作为一种有效的补充方法。
现代药理学研究表明 , α-甜没药醇具有抗溃疡 、
抗炎 、抗菌 、抗痉作用 [ 6] , 这与民间用以治疗抗溃
疡 、胃脘疼痛 、胸胁痛 、风湿关节痛和抗菌等作用一
·469·第 5期 但飞君 ,等:不同方法提取白根独活挥发油的对比分析
致 。蒿苯内酯[ 7, 8]具有降血压 、降血脂 、抗动脉粥样
硬化 、清除自由基 、抗氧化和对主动脉病变保护等作
用 ,因此白根独活在降血压 、降血脂 、抗动脉粥样硬
化 、抗氧化等方面开辟了新的用途 ,使当地丰富的药
材资源得到更加充分利用。白根独活 4种方法提取
的挥发油成分分析结果见表 1。
表 1 白根独活挥发油成分分析结果
Table1 AnalyticalresultsofvolatileoilfromAngelicapolymorphaMaxim.
序号 tR/min 化合物 相对分子质量 分子式
相对质量分数 /%
A B C D
1 12.51 2-甲基苯酚 2-methyl-Phenol 108 C7H8O 0.71 — — —
2 13.12 1-[ 5-(1-羟基亚乙基)-1, 3-环戊二烯-1-基 ] -乙酮 1-[ 5-(1-hydroxyethylidene)-1, 3-cyclopentadien-1-yl] -Ethanone 150
C9H10O2 0.25 — — —
3 15.20 辛醛 Octanal 128 C8H16O 0.21 0.15 2.53 1.10
4 15.62 2-壬酮 2-Nonanone 142 C9H18O 0.51 1.95 0.19 0.57
5 16.51 [ S-(Z)] -3, 7, 11-三甲基-1, 6, 10-十二碳三烯-3-醇 [ S-(Z)] -3, 7, 11-trimethyl-1, 6, 10-Dodecatrien-3-ol 222
C15H26O 1.29 — — —
6 16.93 (1S)-6, 6-二甲基-2-亚甲基-二环 [ 3.1.1]庚烷 (1S)-6, 6-dimethyl-2-methylene-Bicyclo[ 3.1.1] heptane 136
C10H16 1.78 — — —
7 18.05 β-甜没药醇 β-Bisabolol 222 C15H26O 1.30 — — —
8 18.65 γ-松油烯 γ-terpinene 136 C10H16 0.36 — 0.08 —
9 19.17 蒿苯内酯 Ligustilide 190 C12H14O2 5.65 10.9 13.66 5.48
10 19.27 反式-β-罗勒烯 trans-β-ocimene 136 C10H16 — — 1.12 —
11 19.50 α-柏木烯 α-Cedrene 204 C15H24 — 0.29 — 1.05
12 19.51 十六烷酸甲酯 Hexadecanoylmethylate 270 C17H34O2 1.22 2.91 0.10 1.12
13 19.64 2-甲基辛烷 2-Methyloctane 128 C9H20 0.50 0.72 0.26 0.50
14 19.80 甲基苯乙酮 Methylphenylethanone 134 C9H10O — — 0.51 —
15 21.26 4-异丙基苯甲醇 4-(1-methylethyl)-Benzenemethanol 150 C10H14O 5.54 — — 1.25
16 22.41 α-甜没药醇 α-Bisabolol 222 C15H26O 1.69 0.16 0.50 2.77
17 23.60 1, 1, 3-三甲基-2-(3-甲基戊基)环己烷 1, 1, 3-trimethyl-2-(3-methylpentyl)cyclohexane 210
C15H30 — — 0.43 —
18 24.22 反-2-癸烯醛 (E)-2-Decenal 154 C10H18O — — — 1.24
19 24.49 甲基丁香酚 Methyleugenlol 178 C12H18O — 0.31 — —
20 24.65 (-)-匙叶桉叶油醇 (-)-Spathulenol 220 C15H24O — — 1.60 —
21 26.15 莰烯 Camphene 136 C10H16 — 0.50 — —
22 26.54 1-(1, 5-二甲基-4-己烯基)-4-甲基苯 1-(1, 5-Dimethyl-4-hexenyl)-4-methyl-benzene 202 C15H22 — — 0.46

23 26.57 (-)-蓝桉烯 (-)-Glubulol 204 C15H24 0.80 3.24 0.12 2.54
24 26.62 6, 6-二甲基-2-亚甲基-二环-[ 2, 2, 1 ] 庚烷-3-酮 6, 6-Dimethyl-2-methylenebicyclo-[ 2, 2, 1] heptane-3-one 150 C10H14O — — —
1.19
25 27.33 香芹酚 Carvacrol 150 C10H14O — — 0.46 0.72
26 28.04 2-(3-丁酮)-环己酮 2-(3-Oxobutyl)-cyclohexanone 168 C10H16O2 — — 0.97 —
27 28.79 6-辛烯-1-醇 , 3, 7-二甲基乙酯 6-Octen-1-ol, 3, 7-dimethyl-,acetate 198 C12H22O2 0.41 — — —
28 29.26 甲基庚烯醇 Heptenol 116 C7H16O — 0.93 — —
29 29.28 桧烯 Sabinene 136 C10H16 — — 0.20 —
30 29.66 3-甲基辛烷 3-Methyloctane 142 C10H22 0.45 0.21 0.99 2.50
31 30.04 2, 3-二甲基庚烯 2, 3-Dimethylheptene 128 C9H20 — — 5.90 —
32 30.33 2, 4-二甲基苯乙烯 2, 4-Dimethylstyrene 132 C10H12 — — 0.80 —
33 30.34 2-甲基丁酰基庚酯 2-Methylbutanoylhepatylate 200 C12H24O2 — — — 2.78
34 30.51 (Z)-庚酸-3-己烯酯 (Z)-Heptanoicacid, 3-hexenylester 212 C13H24O2 0.75 — — —
35 30.56 3, 3-二甲基戊烷 3, 3-Dimethylpentane 100 C7H16 — 1.04 — —
36 30.63 顺-α-反式-香柠檬醇 (Z)-α-trans-Bergamotol 220 C15H24O 0.97 — — —
37 30.99 甲基环戊烷 Methylcyclopentane 84 C6H12 — — 1.34 —
38 31.00 1, 2-二 甲氧基-4-(2-丙烯基 )苯 1, 2-Dimethoxy-4-(2-propenyl)-benzene 178
C11H14O2 — — — 2.54
39 31.21 莳萝艾菊酮 Carvotanacetone 152 C10H16O — 1.28 — —
40 31.47 6-甲基-2-十三酮 6-Methyl-2-tridecanone 212 C14H28O — — 0.82 —
41 31.57 壬烷 Nonane 128 C9H20 1.12 0.28 0.30 1.32
·470· 精 细 化 工 FINECHEMICALS              第 26卷 
  续表 1
序号 tR/min 化合物 相对分子质量 分子式
相对质量分数 /%
A B C D
42 31.61 邻苯二甲酸丁苄酯 Butylphthalate 278 C20H38 — — 1.20 —
43 32.01 十六烷酸 Hexadecanoicacid 256 C16H32O2 — — 0.12 —
44 32.49 (E)-3, 7-二甲基-1, 3, 6-辛三烯 (E)-3, 7-Dimethyl-1, 3, 6-Octatriene 136 C10H16 — — —
1.00
45 32.65 喇叭萘醇 Ledol 222 C15H26O 0.95 — — 2.69
46 32.75 α-蛇麻烯 α-Muurolene 204 C15H24 — 0.36 — —
47 33.08 十六碳三烯酸甲酯 Methylhexadecatrienocate 264 C17H28O — — 0.50 —
48 34.74 β-甜没药烯 β-bisabolene 204 C15H24 — — — 1.26
49 35.05 α-榄香烯 α-Elemene 204 C15H24 — 0.61 — —
50 35.27 2-甲氧基-4-乙烯苯酚 2-Methoxy-4-vinylphenol 150 C9H10O2 — — 3.13 —
51 35.31 对伞花烯 p-cymene 134 C10H24 — — — 4.62
52 35.50 α-蒎烯 α-Pinene 136 C10H16 — 1.52 — 0.92
53 35.85 (S)-1-甲基-4-(5-甲基-1-亚甲基-4-己烯基)环己烯 (S)-1-methyl-4-(5-methyl-1-methylene-4-hexenyl-cyclohexene 204
C15H24 — — 2.54 —
54 35.92 (-)-顺式桃金娘烯醇 (-)-cis-Myrtanol 154 C10H18O — — — 0.86
55 36.17 2-羟基-4-甲基乙酸苯 2-Hydroxy-4-methylacetopheone 150 C9H10O2 — 0.44 — —
56 36.47 乙酸龙脑酯 Bornylacetate 196 C12H20O — — 0.44 —
57 39.62 正十五烷 Pentadecane 212 C15H32 — — 0.69 —
58 39.64 反式-β-法尼烯 trans-β-farnesens 204 C15H24 — 0.86 — —
59 40.03 2-异丙基-5-甲基苯甲醚 2-isopropyl-5-methylanisole 164 C11H16O — — 0.57 —
60 40.55 β-菲蓝烯 β-Phelondrene 136 C10H16 — 0.63 — —
61 40.56 棕榈酸乙酯 Ethylpalimitate 204 C13H16O2 — — 0.29 —
62 41.03 二甲基癸烷 2-Methyldecane 156 C11H24 — — 0.50 —
63 41.72 β-蒎烯 β-Pinene 136 C10H16 — — 0.10 —
64 42.12 α-菲蓝烯 α-Phelondrene 136 C10H16 — 6.05 — —
65 42.83 氧化玫瑰油 Roseoxide 194 C13H22O 1.56 — 5.94 —
66 42.87 乙酸香草酯 citronelytacetate 198 C12H22O2 — — — 1.11
67 43.20 4-甲 基-1-异 丙 基 )-3-环 己 烯-1-醇 4-Methyl-1-(1-methylethyl)-3-cyclohexen-1-ol 154
C16H18O — — 0.13 —
68 48.36 萱烯 Limonene 136 C10H16 — — 0.51 —
69 48.48 反-十二烯 (E)-5-Dodecene 144 C12H24 — — 0.69 —
70 48.59 6, 6-二甲基-二环 [ 3, 4, 4] 庚烷-2-乙酸甲酯 6, 6-Dimethyl-bicyclo[ 3, 4, 4] heptane-2-methanolacetate 196 C12H20O2 — 2.85 — —
71 49.38 (Z, Z)-9, 12-十 八 碳 二 烯 酰 甲 酯 (Z, Z)-9, 12-Octadecadienoylmethylate 294 C19H34O2 — — 7.21

72 53.95 十八碳二烯酸 n-Hexadecaoicacid 256 C16H32O2 — 0.15 — —
  A—水蒸气蒸馏法;B—乙醚萃取法;C—超声波萃取法;D—微波萃取法。
3 结论
本实验通过水蒸气蒸馏法 、乙醚萃取法 、超声波
萃取法和微波萃取法提取白根独活挥发油 ,其挥发
油提取率分别为 2.29%、3.27%、4.13%和 3.78%。
用 GC-MS对 4种不同方法提取的挥发油进行了
分析比较 ,分别鉴定出 21、24、38和 23种化合物 ,共有
化合物 9种 ,即蒿苯内酯 、α-甜没药醇 、辛醛 、2-壬酮 、十
六烷酸甲酯 、2-甲基辛烷 、(-)-蓝桉烯 、3-甲基辛烷 、壬
烷 ,其中相对质量分数最高的是蒿苯内酯。 4种不同提
取方法所得的白根独活挥发油成分存在差异但也有共
同特征 ,超声波萃取法和微波萃取法提取挥发油得率
更高 ,成分更全面 、若干成分的相对质量分数更高。
白根独活挥发油的不同提取方法研究为中药材
白根独活的鉴定和质量控制及该植物进一步开发利
用提供了参考。
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·471·第 5期 但飞君 ,等:不同方法提取白根独活挥发油的对比分析