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裂叶牵牛地上部分挥发油化学成分与生物活性研究
梁 娜， 杨胜杰， 赵洪菊， 刘敏洁， 薛 伟， 杨 松*
(绿色农药与农业生物工程国家重点实验室培育基地，教育部绿色农药与农业生物工程重点实验室，贵州
大学精细化工研究开发中心，贵州 贵阳 550025)
收稿日期:2012-10-31
基金项目:国家“973”计划 (2010CBl26105) ;贵州省社会发展攻关计划 (20103052)
作者简介:梁 娜 (1987—) ，硕士生，主要从事天然有机化学研究工作。Tel:18798085315，E-mail:liangna8703@ 163. com
* 通信作者:杨 松 (1974—) ，教授，博士，主要从事天然有机化学及生物质能源利用研究工作。
摘要:目的 研究裂叶牵牛地上部分挥发油的化学成分及其生物活性。方法 采用超临界 CO2 萃取法，得到裂叶牵牛
地上部分中的挥发油，并通过气相色谱-质谱联用法 (GC-MS)分析其化学成分;研究挥发油对肿瘤细胞 MGC-803 和
A549 体外增殖抑制活性，及其抗氧化活性。结果 裂叶牵牛地上部分挥发油中已鉴定出的组分占挥发油总量的
91. 43%，主要成分有 1-碘十八烷 (29. 71%)、二十九烷 (17. 02%)、亚麻酸 (9. 91%)等;裂叶牵牛地上部分挥发
油质量浓度在 200 μg /mL时，自由基清除率为 29. 3%，对肿瘤细胞MGC-803 和 A549 体外增殖的抑制率分别为 55. 6%
和 57. 4%。结论 裂叶牵牛地上部分挥发油没有表现出较好的抗氧化活性，但对肿瘤细胞 MGC-803 和 A549 的体外增
殖具有一定的抑制作用。
关键词:裂叶牵牛;超临界 CO2 萃取;挥发油;GC-MS;抗肿瘤;抗氧化
中图分类号:R284. 1 文献标志码:A 文章编号:1001-1528(2013)05-1023-04
doi:10． 3969 / j． issn． 1001-1528． 2013． 05． 039
Chemical components and biological activity of volatile oil from aboveground of
Pharbitis nil (L．)Choisy
LIANG Na， YANG Sheng-jie， ZHAO Hong-ju， LIU Min-jie， XUE Wei， YANG Song*
(State Key Laboratory Breeding Base of Green Pesticide and Agricultural Bioengineering，Key Laboratory of Green Pesticide and Agricultural Bioengineering，
Ministry of Education，Center for R＆D of Fine Chemicals，Guizhou University，Guiyang 550025，China)
KEY WORDS:Pharbitis nil (L．)Choisy;supercritical carbon dioxide extraction;essential oil;GC-MS;antitu-
mor activitiy;antioxidant activity．
裂叶牵牛 Pharbitis nil (L．)Choisy是被子植物
门 Angiospermae旋花科 Convolvulaceae牵牛属 Phar-
bitis Choisy一年生缠绕草本植物，原产地为热带美
洲，现已广泛分布于热带和亚热带地区。国内外学
者对于其种子牵牛子［1-3］的化学成分研究较多，主
要成分是糖类［4-7］、大环内酯类［8］、蒽醌和酚类［9］
等，其挥发油成分前人也已有研究［10-11］。裂叶牵
牛全草及地上部分的化学成分的研究国内较
少［12-14］，而对裂叶牵牛地上部分挥发油化学成分
及生物活性的研究还未见报道。有文献报道［15］，
牵牛花藤对痤疮有良好治疗效果，故本实验以研究
该植物的挥发性成分及其生物活性为目的，以期对
该植物地上部分的成分及生物活性有更详尽的了
解。采用超临界 CO2 萃取法
［16-21］从裂叶牵牛地上
部分提取得到挥发油，并通过气相色谱-质谱联用
法 (GC-MS)进行化学成分分析。采用 DPPH法研
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究其抗氧化活性，并以人胃癌细胞株 (MGC-803)
和人肺癌细胞株 (A549)为供试细胞，研究其抗
肿瘤活性。生物活性研究表明，裂叶牵牛挥发油没
有明显的抗氧化活性，但对以上两种肿瘤细胞的体
外增殖具较好的抑制作用，为进一步开发裂叶牵牛
地上部分的药用价值提供了参考依据。
1 材料与仪器
1. 1 药材 裂叶牵牛地上部分于 2011 年 6 月采自
贵州兴义，由贵阳医学院龙庆德教授鉴定为旋花科
牵牛属植物裂叶牵牛 Pharbitis nil (L．)Choisy，取
其地上部分阴干、打粉并充分混匀备用。
1. 2 主要仪器与试剂 超临界 CO2 流体萃取仪
(Speed SFE-2 7071，美国 Applied Separations 公
司) ，气相色谱-质谱联用仪 (6890 /5973，美国
Agilent公司) ，CO2 培养箱 (日本 SANYO 公司) ，
96 孔板酶标仪 (BIO-RAD680，美国 BIO-RAD 公
司) ，胎牛血清 (天津市灏阳生物制品科技有限公
司) ，胰蛋白酶 (美国 SIGMA 公司) ，RPMI 1640
培养基 (美国 GIBICO 公司) ，DMEM 培养基 (美
国 GIBICO 公司) ，细胞培养板 (美国 Corning In-
corporated公司) ，MTT (Sigma分装 北京鼎国生物
技术发展有限公司) ，二甲基亚砜 (DMSO Sigma
分装 北京鼎国生物技术发展有限公司) ，移液枪
头、离心管 (华美生物工程公司) ，1，1-二苯-2-
苦基肼 (2，2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl，DPPH) ，
抗坏血酸 (Ascorbic，Vc)。
1. 3 供试细胞 人胃癌细胞株 MGC-803 和肺癌细
胞株 A459 购自中科院上海生命科学研究院生物化
学与细胞生物学研究所细胞库。MGC-803 和 A459
细胞均用含 10% 胎牛清 (Fetal Bovine Serum，
FBS)的 RPMI 1640 培养基进行培养。
2 方法
2. 1 挥发油提取 称取干燥的裂叶牵牛地上部分
5 g，采用超临界 CO2 流体萃取的方法提取挥发油
成分，通过对萃取条件及萃取率的考察，确定萃取
压力为 40 MPa，温度为 45 ℃，萃取时间为 120
min，CO2 流量为 3 L /min。得到具有青草香气的黄
色油状物质，此条件下重复实验 3 次，得到平均出
油率为 1. 55%。
2. 2 GC-MS分析
2. 2. 1 色谱条件 HP-5 MS 5% Phenyl Methyl Si-
loxane (30 m ×0. 25 mm ×0. 25 μm)弹性石英毛细
管色谱柱，柱温 80 ℃，保持 4 min，以 5 ℃ /min
升温至 120 ℃，保持 5 min;再以 4 ℃ /min 升温至
290 ℃，保持 10 min;汽化室温度 250 ℃;载气为
高纯 He (99. 999%) ;柱前压 19. 34 psi，载气流量
2. 0 mL /min;进样量 1 μL (用正己烷将样品稀释
的溶液) ;分流比 20∶ 1。
2. 2. 2 质谱条件 离子源为 EI 源;离子源温度
230 ℃;电子能量 70 eV;接口温度 280 ℃;溶剂
延迟 3 min;质量范围 10 ～ 550 amu。
2. 3 抗氧化活性测试 将从裂叶牵牛地上部分中
提取得到的挥发油配置成质量浓度为 40、80、
120、160 和 200 μg /mL 的乙醇溶液，将不同质量
浓度的样品溶液 100 μL与 10 μg /mL的 DPPH溶液
100 μL加入 96 孔酶标板中，设 6 个重复，震荡 1
min，在 37 ℃恒温箱中放置 20 min，用酶标仪在
515 nm 测定其吸光度值 ODsample，同时测定样品乙
醇对照组吸光度值 ODcontrol和 DPPH 阴性对照组吸
光度值 ODDPPH，计算其自由基清除率。
实验结果以 SPSS 13. 0 软件进行方差分析，
P ＜ 0. 05 时为差异显著，P ＜ 0. 01 时为差异极
显著。
自由基清除率 = ［ODDPPH － (ODsample-OD-
control) ］/ODDPPH × 100%
2. 4 抗肿瘤活性测试 取对数生长期细胞，用
0. 25%胰蛋白酶消化后，重悬于含 10% FBS 的 RP-
MI 1640 的培养基中，以 2 × 104 个 /mL的密度接种
于 96 孔培养板上，每孔 100 μL，置于 37 ℃、5%
CO2 的饱和湿度培养箱中培养。24 h 后吸掉培养
基，加入含不同浓度药物的有血清培养基，每孔
200 μL。放入培养箱培养 72 h 后吸掉含药培养基，
加入质量浓度为 0. 5 mg /mL的 MTT，每孔 100 μL，
培养 4 h后每孔再补加 100 μL 10%的 SDS，放入培
养箱 10 h，使结晶充分溶解后取出，冷却至室温，
在 595 nm波长下测 OD 值，计算抑制率。实验中
同时设空白对照组、阴性对照组和阳性对照组。空
白对照组不加细胞只加有血清 RPMI 1640 培养基，
阴性对照组加入与药物同体积的 DMSO，阳性对照
组加入与被测药物同浓度的 ADM。
实验结果以 SPSS 13. 0 软件进行方差分析，
P ＜ 0. 05 时为差异显著，P ＜ 0. 01 时为差异极
显著。
抑制率 (%) = (对照组吸光度值 －试验组
吸光度值) /对照组吸光度值 × 100%
3 结果
3. 1 挥发油成分分析 挥发油样品用正己烷稀释
后进样，按上述实验条件进行 GC-MS 分析鉴定，
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通过 HPMSD化学工作站，结合 Nist 5 标准质谱图
库，根据有关文献进行人工检索解析，对裂叶牵牛
地上部分挥发油中的化学成分进行鉴定，从中共分
离得到 35 个峰，鉴定了 29 个化合物，已鉴定出的
组分占挥发油总量的 91. 43%，主要成分有 1-碘十
八烷 (1-Iodo-octadecane，29. 71%)、二 十 九 烷
(Nonacosane，17. 02%)、亚麻酸 (Linolenic acid，
9. 91%)等;并使用面积归一法确定了各成分的
质量分数，按峰面积归一化法进行计算求得各化学
成分在挥发油中的相对含有量，结果见表 1。
表 1 裂叶牵牛地上部分挥发油化学成分
Tab. 1 Components of volatile oil from aboveground of Pharbitis nil (L．)Choisy
序号
保留时间
/min 分子式
相对分
子质量
化合物名称
相对含有量
/%
1 30. 225 C15H24O 220. 18
4，5-环氧-4，11，11-三甲基-8-亚甲基双环 (7. 2. 0)十一烷
4，5-epoxy-4，11，11-trimethyl-8-methylenebicyclo (7. 2. 0)undecane 0. 21
2 33. 303 C17H36 240. 28 十七烷 heptadecane 0. 29
3 37. 161 C18H36O 268. 48
6，10，14-三甲基-2-十五烷酮
2-pentadecanone，6，10，14-trimethyl Phytone 0. 31
4 40. 180 C16H22O4 278. 34 丁基邻苯二甲酸二异丁酯 butyl isobutyl phthalate 7. 36
5 43. 625 C20H40O 296. 54 叶绿醇 plant alcohol 5. 35
6 44. 435 C18H30O2 278. 22 亚麻酸 linolenic acid 9. 91
7 46. 808 C23H48 324. 38 2-甲基二十二烷 2-methyldocosane 0. 28
8 47. 589 C23H48 324. 38 二十三烷 tricosane 0. 45
9 50. 876 C24H50 338. 39 二十四烷 tetracosane 0. 56
10 51. 599 C25H52 352. 41 二十五烷 pentacosane 1. 39
11 52. 595 C24H38O4 390. 28 邻苯二甲酸二异辛酯 diisooctyl 1，2-benzenedicarboxylate 0. 71
12 54. 583 C15H26O 222. 20 法尼醇 farnesol 0. 21
13 55. 078 C26H54 366. 42 二十六烷 hexacosane 0. 44
14 56. 098 C27H56 380. 44 二十七烷 heptacosane 4. 51
15 56. 961 C25H50O2 382. 38 二十四烷酸甲酯 tetracosanoic acid，methyl ester 0. 33
16 59. 803 C21H44 296. 34 二十一烷 heneicosane 0. 50
17 60. 149 C30H50 410. 39
(6E，10E，14E，18E)-2，6，10，15，19，23-六甲基二十四碳-2，
6，10，14，18，22-六烯 (6E，10E，14E，18E)-2，6，10，15，
19，23-hexamethyl-2，6，10，14，18，22-tetracosahexaene
1. 92
18 60. 400 C22H42 306. 33 1，21-docosadiene 0. 25
19 63. 186 C29H60 408. 47 二十九烷 nonacosane 17. 02
20 67. 849 C30H62 422. 49 三十烷 triacontane 1. 29
21 68. 612 C19H38 266. 30 9-二十六烯 9-hexacosene 0. 30
22 70. 140 C18H36O 268. 28 1，2-环氧十八烷 1，2-epoxyoctadecane 0. 44
23 74. 359 C18H37 I 380. 19 1-碘十八烷 1-iodo-octadecane 29. 71
24 78. 737 C19H38 266. 30 (Z)-12-二十五稀 Z-12-pentacosene 1. 09
25 79. 611 C30H62O2 454. 47 1，30-triacontanediol 0. 64
26 81. 092 C29H50O 414. 71 β-谷甾醇 sitosterol 5. 74
27 81. 505 C26H54O 382. 42 二十六烷醇 1-hexacosanol 1. 85
28 84. 420 C30H62O 438. 48 三十烷醇 1-triacontanol 0. 92
29 85. 947 C32H52O2 468. 40 urs-12-en-3-ol，3-acetate 0. 45
3. 2 抗氧化活性测试结果 DPPH 法测定结果表
明，裂叶牵牛地上部分挥发油的自由基清除率呈质
量浓度依赖性，在最高质量浓度为 200 μg /mL 时，
自由基清除率仅达到 29. 3%，由此可知裂叶牵牛
地上部分挥发油没有明显的抗氧化活性，结果见
图 1。
3. 3 挥发油抗肿瘤活性测试 抗肿瘤活性测试结
果表明，裂叶牵牛地上部分对肿瘤细胞株 MGC-
803 和 A459 体外增殖具有较好的抑制作用。随着
质量浓度的变大，对两种细胞的体外增殖的抑制活
性呈现增加的趋势，在质量浓度为 200 μg /mL 时，
对 MGC-803 和 A549 的体外增殖的抑制率分别为
55. 6%和 57. 4%，如图 2 所示。
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图 1 裂叶牵牛地上部分挥发油对自由基清除率
Fig. 1 Scavenging rates of volatile oil from above-
ground of Pharbitis nil (L．)Choisy
图 2 裂叶牵牛地上部分挥发油对肿瘤细胞抑制率
Fig. 2 Inhibition rates of volatile oil from above-
ground Pharbitis nil (L．)Choisy
4 结论
本实验通过使用超临界 CO2 萃取的方法从新
鲜的裂叶牵牛地上部分中提取挥发油，并对其进行
化学成分分析，分析结果表明其主要成分为烷烃
(56. 65%)、酯类 (8. 40%)、甾体类 (5. 74%)、
萜类 (5. 56%)、烯烃 (3. 56%)等。生物活性测
试结果显示，裂叶牵牛地上部分挥发油没有表现出
较好的抗氧化活性，但对肿瘤细胞 MGC-803 和
A549 的体外增殖具有较好的抑制作用。由此可知
从裂叶牵牛地上部分中提取得到的挥发油具有一定
的药用价值，为实现裂叶牵牛地上部分的深层次开
发利用奠定了基础。
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