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元宝草挥发性成分GC/MS分析



全 文 :元宝草挥发性成分 GC /MS分析
肖炳坤,杨建云,黄荣清,董俊兴
[摘 要] 目的 分析元宝草挥发油成分。方法 采用水蒸气蒸馏法提取挥发油,并通过 GC-MS技术分析鉴定其化学
成分。结果 共分离 73 个组分,鉴定了 56 个化学成分,占挥发油相对含量的 81. 7%,其中含量较高的是棕榈酸乙酯 7. 49%,
其次为苯甲醛 6. 32%、萘 5. 17%、壬烷 4. 70%、十一烷 4. 63%、苯乙酮 4. 56%。结论 为有效控制元宝草药材质量、开发利用
民间用药提供科学依据。
[关键词] 元宝草;挥发油;化学成分;GC/MS
[中图分类号] R284. 1 [文献标志码] A [文章编号] 1008-9926(2016)1-0022-04
[DOI] 10. 3969 / j. issn. 1008-9926. 2016. 01. 007
Analysis of Essential Oils from Hypericum sampsonii Hance by GC /MS
XIAO Bing-kun,YANG Jian-yun,HUANG Rong-qing,DONG Jun-xing
Institute of Radiation Medicine,Academy of Military Medical Sciences,Beijing 100850,China
[Abstract] Objective To study the chemical constituents of essential oils in Hypericum sampsonii Hance.
Methods Steam distillation was used to extract the essential oils. The chemical constituents were analyzed by GC-
MS. Results Seventy-three compounds were isolated and fifty-six were identified representing 81. 7% of the total es-
sential oils from Hypericum sampsonii . The main constituents were ethyl palmitate (7. 49%),benzaldehyde
(6. 32%) ,naphthalene (5. 17%) ,n-nonane (4. 70%) ,n-undecane (4. 63%) ,and acetophenone (4. 56%).
Conclusion The analysis of constituents of essential oils from Hypericum sampsonii Hance can contribute to quality
control and further development of Hypericum sampsonii Hance.
[Key words] Hypericum sampsonii Hance;essential oil;chemical constituents;GC /MS
元宝草(Hypericum sampsonii Hance )为藤黄
科金丝桃属多年生草本植物,广泛分布于长江流
域以南各地及台湾,民间以全草入药,具有凉血止
血、清热解毒、活血调经、祛风通络功效。现代研
究表明有抗肿瘤[1]、抗抑郁活性[2],与誉为“天然
氟西汀”的贯叶连翘为同属植物,因此元宝草可能
成为具抗抑郁潜力的开发品种。本试验通过水蒸
气蒸馏法提取元宝草挥发油,采用 GC /MS 联用技
术分析鉴定其化学成分,为进一步开发利用民间
用药资源奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 仪器 GCMS-QP2010 SE气质联用仪(日本岛
基金项目:北京自然科学基金,No. 7142125;国家自然科学基金,
No. 21375147;综 合 性 新 药 研 究 开 发 技 术 大 平 台,No.
2012ZX09301003-001-010
作者简介:肖炳坤,博士,助理研究员。研究方向:药物分析。E-
mail:xiaobk@ sohu. com
作者单位:100850 北京,军事医学科学院放射与辐射医学研究所
通讯作者:黄荣清,Tel:(010)66931341;E-mail:hrongqing@ 163. com
津)。
1. 2 试药 原药材元宝草(购于河北安国药材公
司,产于河北保定,经军事医学科学院李彬副研究员
鉴定为藤黄科元宝草 Hypericum sampsonii Hance 的
全草)。
1. 3 挥发油的提取 取 100 g 元宝草药材全草,粉
碎,加水 900 ml,按《中国药典》2010 年版(附录 XD
甲法)方法提取挥发油,得淡黄色油状物约 2. 2 ml,
出油率为 2. 2%(ml·g -1),测定时取 0. 1 ml挥发油
溶于 2 ml乙酸乙酯中,供 GC /MS分析用。
1. 4 GC /MS 分析条件 GC 条件:色谱柱为 Rxi-5
ms石英毛细管柱(30 m × 0. 25 mm × 0. 25 μm),程
序升温:初始温度 50 ℃,以 3. 0 ℃·min -1升温速率
至 140 ℃,再以 10. 0 ℃·min -1升温速率至 280 ℃,
保持 4 min。进样口温度:250 ℃,载气:高纯氦气,
柱前压:53. 5 kPa,流速:1. 0 ml·min -1,分流比:
50∶ 1。MS条件:离子源为 EI源,电子能量 70 eV,离
子源温度:200 ℃,接口温度:250 ℃,质量扫描范围:
50 ~ 500 amu,溶剂切除时间 3. 0 min。
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2 结果
2. 1 定性分析 对样品进行 GC /MS 分析,总离子
流(TIC)如图 1,通过计算机检索 NIST08 和 NIST08s
标准质谱图库,结合有关质谱图文献解析,初步判定
元宝草挥发油中的主要化学成分,共鉴定出 56 种化
学成分,结果见表 1。
2. 2 定量分析 通过 GC /MS solution 化学工作站
数据处理系统,按峰面积归一化法计算相对百分含
量,结果见表 1。
图 1 元宝草挥发油 GC-MS总离子流图谱
表 1 元宝草挥发油化学成分
序号
保留时间 /
min
化合物名称 分子式
相对分子
质量
相对含量 /
%
相似度 /
%
1 4. 38 糠醛 furfural C5H4O2 96 1. 26 94
2 4. 43 乙基环己烷 ethylcyclohexane C8H16 112 1. 95 89
3 4. 77 2-甲基丁酸乙酯 ethyl 2-methylbutyrate C7H14O2 130 0. 32 92
4 4. 82 2-己烯醛 2-hexenal C6H10O 98 3. 20 94
5 4. 90 3-己烯-1-醇 3-hexen-1-ol C6H12O 100 0. 56 94
6 5. 20 丙基环丙烷 propylcyclopropane C6H12 84 0. 75 95
7 5. 43 丁酸 n-butyric acid C4H8O2 88 0. 33 90
8 5. 63 环己醇 cyclohexanol C6H12O 100 0. 60 88
9 5. 79 2-庚酮 2-heptanone C7H14O 114 1. 90 95
10 6. 05 壬烷 n-nonane C9H20 128 4. 70 98
11 6. 35 2-乙基呋喃 2-ethylfuran C6H8O 96 0. 20 88
12 7. 16 蒈烯 carene C10H16 136 0. 34 89
13 7. 87 (E)-2-庚烯醛 (E)-2-heptenal C7H12O 112 1. 03 91
14 8. 00 苯甲醛 benzaldehyde C7H6O 106 6. 32 98
15 8. 14 5-甲基-2-糠醛 5-methyl-2-furaldehyde C6H6O2 110 0. 10 92
16 8. 38 正庚醇 n-heptanol C7H16O 116 1. 66 96
17 8. 53 6-甲基-1-辛醇 6-methyl-1-octene C9H18 144 0. 32 89
18 8. 73 蘑菇醇 mushroom alcohol C8H16O 128 3. 34 85
19 8. 87 正己酸 n-hexoic acid C6H12O2 116 2. 44 95
20 9. 01 6-甲基-5-庚烯-2-酮 6-methyl-5-hepten-2-one C8H14O 126 1. 49 91
21 9. 20 2-正戊基呋喃 2-n-pentylfuran C9H14O 138 2. 14 92
·32·解放军药学学报 2016 年 2 月 20 日 第 32 卷 第 1 期 Pharm J Chin PLA,Vol. 32,No. 1,Feb 20,2016
续表 1
序号
保留时间 /
min
化合物名称 分子式
相对分子
质量
相对含量 /
%
相似度 /
%
22 9. 37 苯并呋喃 benzofuran C8H6O 118 0. 25 85
23 9. 52 己酸乙酯 ethyl caproate C8H16O2 144 1. 06 92
24 9. 63 辛醛 octanal C8H16O 128 0. 96 94
25 10. 50 4-甲基苯戊酮 4-methyl-1-pentanoylbenzene C12H16O 176 0. 22 93
26 10. 69 2-乙基己醇 2-ethylhexanol C8H18O 130 1. 50 88
27 10. 79 1,8-桉油精 1,8-cineole C10H18O 154 0. 69 87
28 11. 11 3-辛烯-2-酮 3-octen-2-one C8H14O 126 0. 79 86
29 11. 25 苯乙醛 benzeneacetaldehyde C8H8O 120 2. 56 96
30 11. 89 (E)-2-辛烯醛 (E)-2-octenal C8H14O 126 1. 27 94
31 12. 21 苯乙酮 acetophenone C8H8O 120 4. 56 98
32 12. 48 正辛醇 n-octanol C8H18O 130 1. 64 94
33 12. 56 芳樟醇氧化物 trans-linaloloxide C10H18O2 170 2. 17 86
34 13. 19 3-壬酮 3-nonanone C9H18O 142 0. 23 91
35 13. 61 3-壬醇 3-nonanol C9H20O 144 0. 57 87
36 13. 80 十一烷 n-undecane C11H24 156 4. 63 96
37 13. 96 壬醛 nonanal C9H18O 142 3. 66 89
38 14. 31 苯乙醇 benzeneethanol C8H10O 122 0. 56 93
39 16. 48 (E)-2-壬烯醛 (E)-2-nonenal C9H16O 140 1. 54 95
40 17. 00 苯甲酸乙酯 ethyl benzoate C9H10O2 150 0. 94 94
41 17. 07 1-壬醇 1-nonanol C9H20O 144 1. 22 91
42 17. 26 辛酸 n-octanoic acid C8H16O2 144 1. 72 90
43 17. 47 萘 naphthalene C10H8 128 5. 17 96
44 17. 56 琥珀酸二乙酯 diethyl succinate C8H14O4 174 0. 91 91
45 18. 21 桃金娘烯醇 myrtenol C10H16O 152 0. 99 85
46 18. 66 癸醛 n-decanal C10H20O 156 1. 67 93
47 21. 82 壬酸 nonanoic acid C9H18O2 158 3. 08 94
48 22. 57 2-甲基萘 2-methylnaphthalene C11H10 142 2. 02 89
49 26. 01 α -荜澄茄油烯 α -cubebene C15H24 204 0. 22 88
50 35. 06 (-)-斯帕苏烯醇 (-)-spathulenol C15H24O 220 2. 30 93
51 35. 30 β -丁香烯氧化物 β -caryophyllene epoxide C15H24O 220 1. 98 88
52 38. 12 α -杜松醇 α -cadinol C15H26O 222 1. 78 87
53 38. 24 广藿香烷 patchoulane C15H26 206 1. 14 87
54 42. 08 9-亚甲基芴 9-methylene-fluorene C14H10 178 0. 53 96
55 43. 69 六氢合金欢丙酮 hexahydrofarnesyl acetone C18H36O 268 3. 05 96
56 46. 16 棕榈酸乙酯 ethyl palmitate C18H36O2 284 7. 49 95
3 讨论
本试验从元宝草挥发油中共鉴定出 56 个化学
成分,占挥发油总量的 81. 7%,其中烃类(芳烃、烷
烃及长链烷)化合物 10 个,占总含量 22. 3%;醛类
化合物 7 个,占 16. 5%;酮类化合物 7 个,占
12. 2%;醇类化合物 9 个,占 11. 4%;单萜和倍半萜
8 个,占 10. 6%;脂肪酸和酯类化合物 9 个,占
18. 3%;烯醇和烯醛类化合物 6 个,占 8. 6%。其中
含量较高的是棕榈酸乙酯 7. 49%,为食 (下转 27 页)
·42· 解放军药学学报 2016 年 2 月 20 日 第 32 卷 第 1 期 Pharm J Chin PLA,Vol. 32,No. 1,Feb 20,2016
表 3 50℃下有机溶剂中左旋紫草素保存率
溶剂
保存率 /%
0 2 4 6(h)
β值 95% CI
石油醚 100 99. 7 99. 8 99. 4 - 0. 085 - 0. 056,- 0. 226
甲醇 100 97. 9 95. 8 93. 2 - 1. 125 - 1. 311,- 0. 939
乙醇 100 98. 4 96. 1 94. 1 - 1. 000 - 1. 204,- 0. 796
氯仿 100 94. 5 87. 3 81. 6 - 3. 120 - 3. 612,- 2. 628
丙酮 100 93 85. 2 76. 6 - 3. 900 - 4. 444,- 3. 356
率。采用直线性回归分析发现,左旋紫草素在避光
和自然光条件下的保存率随时间呈直线下降趋势
(各 β < 0,且 P < 0. 05)。根据 β及 95%CI,左旋紫
草素在避光条件下的保存率随时间变化下降最慢,
且与自然光条件下比较,差异具有统计学意义
(P < 0. 05),表明光照对左旋紫草素稳定性有显著
影响。此外,左旋紫草素在强光条件下照射 5 d 后
保存率仅为 11. 2%,表明左旋紫草素在强光照条件
下稳定性较差,结果见表 4。
表 4 不同光照条件下左旋紫草素保存率
时间 /
d
保存率 /%
避光 自然光 强光照
0 100. 0 100. 0 100. 0
5 97. 4 76. 5 11. 2
10 94. 7 53. 3 0. 9
β值 - 0. 53 - 4. 67 - 9. 91
95% CI - 0. 603,- 0. 457 - 4. 890,- 4. 450 —
注:“—”无数值。
3 讨论
由经典恒温加速试验结果可知,左旋紫草素在
碱性条件下极不稳定,但在偏酸性条件下较为稳定,
尤以 pH 3. 0 更稳定,所以,为提高左旋紫草素提取
效率,建议适当降低提取溶液的 pH。此外,根据最
适 pH的 Arrhenius公式,经计算发现左旋紫草素即
便是在 120 ℃高温条件下,t 0. 9仍然有 28. 57 h。据
此,笔者认为一定条件下,特别是适宜 pH 条件下,
温度对左旋紫草素稳定性有一定的影响,但仍可满
足工艺的需求,故在紫草制剂大生产提取过程中可
以适当提高提取温度,而戴冰等[4]所述须低于60 ℃
甚至室温提取值得商榷。另外,由左旋紫草素在不
同光照条件下的稳定性研究结果可知,左旋紫草素
在强光照射条件下降解较快,因此笔者建议在对紫
草药材进行提取时尽量避光,否则有效成分容易降
解失效。考虑到常用有机溶剂对左旋紫草素的稳定
性及安全性的影响,因此笔者建议使用乙醇作为提
取溶剂。
通过对左旋紫草素稳定性较为全面的考察,初
步探明左旋紫草素稳定的适宜条件,为紫草研究以
及相关产品的贮存提供了一定的参考依据。
[参考文献]
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紫草素含量测定及急性毒性的实验研究[J]. 中国中医药科
技,2005,12 (3):168 - 169
(收稿日期:2015-07-07;修回日期:2015-10-08)
(本文编辑 狄亚敏)
(上接 24 页)
用香料,用于配制奶油、牛脂、猪肉香辛料用香精。
其次为苯甲醛 6. 32%、萘 5. 17%、壬烷 4. 70%、十一
烷 4. 63%、苯乙酮 4. 56%。
曾虹燕等[3]报道了湖南产元宝草叶和果实挥
发油中的 61 个成分,与本文相同的是壬烷、十一烷、
苯乙酮、α -杜松醇、蒈烯,且共有成分相对含量都超
过 16%,除此之外,元宝草挥发油其余各成分均为
首次检测获得。产生差别原因主要可能是产地、生
存环境、采收季节和部位不同造成。对元宝草进行
挥发油成分分析,为合理开发利用民间用药资源奠
定基础。
[参考文献]
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天然产物研究与开发,2001,13(2):30 - 33
(收稿日期:2015-06-03;修回日期:2015-07-06)
(本文编辑 狄亚敏)
·72·解放军药学学报 2016 年 2 月 20 日 第 32 卷 第 1 期 Pharm J Chin PLA,Vol. 32,No. 1,Feb 20,2016