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宽阔水国家级自然保护区松风草挥发油成分分析



全 文 :中国药房 2010年第21卷第39期 China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 39
松风草(Boenninghausenia albiflora(Hook.)Reichb. ex
Meisn.),为芸香科石椒草属植物,多年生草本,全株有强烈气
味[1]。松风草具有散寒退热、行气化滞、活血化瘀、敛疮拔脓、
解毒定痛之功效。彝医以松风草的根或全草入药,主治感冒
发烧、腹胀、跌打损伤、疮疡溃脓。
目前对松风草的研究报道较少,仅1999年叶晓雯等[2]对云
南沪西县松风草的挥发油化学成分进行了研究。为了更深入
了解这种植物的挥发油成分,笔者采集贵州宽阔水国家级自
然保护区松风草,应用气相色谱-质谱(GC-MC)联用技术对
其挥发油化学成分进行分析,并与云南沪西县松风草挥发油
化学成分作比较,以期为松风草的进一步开发利用提供依据。
1 仪器与材料
HP6890/5975C型 GC-MS联用仪、HPMSD化学工作站
(美国Agilent公司);蒸馏装置自配。
松风草采自贵州省遵义市绥阳县宽阔水国家级自然保护
区,经遵义师范学院生物系种子植物分类学张仁波讲师鉴定
为芸香科石椒草属植物松风草 B. albiflora(Hook.)Reichb.ex
Mesin.;乙醚、无水硫酸钠均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 松风草挥发油的提取
取干燥后粉碎的松风草进行水蒸气蒸馏,馏出液用乙醚
萃取,无水硫酸钠干燥,回收乙醚后得到挥发油。
2.2 松风草挥发油的测定
2.2.1 GC条件 色谱柱:HP-5MS毛细管柱(30 m×250 μm×
0.25 μm);载气:99.999%氦气;载气流量:1.0 mL·min-1;柱前
压:7.62 psi;进样量:1 μL;分流比:20 ∶ 1;色谱柱温度为 50℃
(保持 2 min),以 5℃·min-1升至 300℃后,保持 5 min;气化室
温度:250℃。
2.2.2 MS条件 电离方式:EI;离子源温度:230℃;四极杆
温度:150℃;电离能量:70 eV;发射电流:34.6 μA;倍增器电
压:1 037 V;接口温度:280 ℃;溶剂延迟 4 min;质量范围:
20~550 amu。
2.2.3 分析方法 通过HPMSD化学工作站,结合Nist 05标准
MS图库和Wiley 275MS图谱库,确认松风草挥发油的化学成
分。
2.3 松风草挥发油的化学成分分析
*讲师,硕士。研究方向:天然产物化学。电话:0852-8927159。
E-mail:suyingzhang333@163.com
宽阔水国家级自然保护区松风草挥发油成分分析
张素英 1*,张仁波 2(1.遵义师范学院化学系,遵义市 563002;2.遵义师范学院生物系,遵义市 563002)
中图分类号 R284.1;R931.6 文献标识码 A 文章编号 1001-0408(2010)39-3719-03
摘 要 目的:分析宽阔水国家级自然保护区松风草挥发油的化学成分。方法:采用水蒸气蒸馏法提取宽阔水国家级自然保护区
松风草挥发油,用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对挥发油成分进行分析,并与云南沪西县松风草挥发油化学成分作比较。结
果:共分离出 49种组分,鉴定出其中的 48种,占挥发油总量的 95.85%;以烷类(二十三烷到三十三烷等)、酸类(棕榈酸、亚油酸
等)、香豆素(异虎耳草素、花椒毒素等)、萜类(榄香烯、大根香叶烯等)和辛基油等成分为主,其中一些成分(如异虎耳草素、花椒毒
素、榄香烯、亚油酸)具有重要的生物活性。本次研究所分离的松风草挥发油成分及含量与云南沪西县所产的成分和含量有显著
差异,其中有45种成分为首次从该种植物中检出。结论:本试验结果可为松风草的进一步开发利用提供依据。
关键词 松风草;挥发油;化学成分;气相色谱-质谱联用技术;宽阔水国家级自然保护区
Analysis of Chemical Constituents of the Volatile Oil from Boenninghausenia albiflora in Kuankuoshui Na-
tional Nature Reserve
ZHANG Su-ying(Dept. of Chemistry,Zunyi Normal College,Zunyi 563002,China)
ZHANG Ren-bo(Dept. of Biology,Zunyi Normal College,Zunyi 563002,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To analyze the chemical constituents of the volatile oil from Boenninghausenia albiflora in
Kuankuoshui national nature reserve. METHODS:The volatile oil was extracted from B. albiflora by steam distillation. The chemi-
cal constituents of the volatile oil from B. albiflora in Kuankuoshui national nature reserve were analyzed by GC-MS and compared
with that from B. albiflora in Huxi county of Yunnan province. RESULTS:49 components were separated from B. albiflora,
among which 48 components were identified. The peak areas of the identified components accounted for 95.85% of the total peak
areas of components. There were mainly alkanes(ranged from tricosane to tritriacontane),acids(hexadecanoic acid and linoleic ac-
id),coumarin(isopimpinellin and xanthotoxin),terpenes(γ-elemene and germacrene)and octoil. Some of these ingredients(such
as isopimpinellin,xanthotoxin,γ-elemene,linoleic acid)had important biological activity. The ingredients and content of B. albi-
flora were significantly different between Kuankuoshui national nature reserve and Huxi county. 45 kinds of chemical constituents
were identified in B. albiflora for the first time. CONCLUSION:The results of experiment provide reference for further develop-
ment of B. albiflora.
KEY WORDS Boenninghausenia albiflora;Volatile oil;Chemical constituents;GC-MS;Kuankuoshui national natural reserve
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China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 39 中国药房 2010年第21卷第39期
经GC-MS分析,从贵州宽阔水国家级自然保护区松风草
挥发油中共分离出 49种成分,鉴定出其中的 48种,占挥发油
总量的95.85%,其中45种成分在该种植物中首次检出。松风
草挥发油的检出成分分析结果见表1;总离子流图见图1。
表1 松风草挥发油的检出成分分析结果
Tab 1 Analysis of chemical constituents of the volatile oil from B. albiflora
峰号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
tR/min
5.17
6.50
8.02
8.61
10.46
11.36
12.65
13.32
16.63
18.03
18.38
18.83
20.02
20.32
21.05
21.92
22.62
22.99
24.32
24.57
24.76
26.80
27.51
27.93
29.16
30.62
31.21
31.71
33.12
33.25
33.66
34.74
35.25
35.91
36.53
38.33
39.11
40.76
42.35
43.18
43.88
45.36
46.79
48.17
49.50
50.79
52.05
53.38
化合物名称
E-2-已烯醛 (E)-2-Hexenal
3-甲硫基丙醛 Methional
苯甲醛 Benzaldehyde
苯胺 Aniline
苯乙醛 Hyacinthin
α-羟基苯乙酮 α-Hydroxyacetophenone
苯乙醇 Phenethyl alcohol
3,4-二乙烯基-3-甲基环己烯 3,4-diethenyl-3-methyl-Cyclohexene
香叶醇 Geraniol
吲哚 1H-Indole
4-乙烯基-2-甲氧基苯酚 4-vinyl-2-methoxy-Phenol
γ-榄香烯 γ-elemene
乙酸橙花酯 Neryl acetate
β-榄香烯 β-elemene
吉玛烯B β-Germacrene
α-蛇麻烯 α-Humulene
吉玛烯D Germacrene-D
双环吉马烯 Bicyclogermacrene
榄香醇 Elemol
橙花叔醇 Nerolidol
月桂酸 Lauric acid
α-杜松醇 α-Cadinol
喇叭烯氧化物 Oxide-Ledene
肉豆蔻醛 Myristaldehyde
肉豆蔻酸 Myristic acid
乙酸金合欢醇酯 (E,E)-2,6,10-Dodecatrien-1-ol,3,7,11-trimethyl-acetate
十五烷酸 Pentadecanoic acid
十九烷 Nonadecane
酞酸二丁酯 Butyl Phthalate
棕榈酸 Palmitic acid
5,7-二甲氧基香豆素 5,7-dimethoxycoumarin
花椒毒素 Xanthotoxin
4-异戊烯氧肉桂酸甲酯 methyl,4-iso penten oxy cinnamate
植醇 Phytol
亚油酸 Linoleic acid
异虎耳草素 Isopimpinellin
二十三烷 Tricosane
二十四烷 Tetracosane
二十五烷 Pentacosane
辛基油 Octoil
二十六烷 Hexacosane
二十七烷 Heptacosane
二十八烷 Octacosane
二十九烷 Nonacosane
三十烷 Triacontane
三十一烷 Hentriacontane
三十二烷 Dotriacontane
三十三烷 Tritriacontane
相对含量/%
0.125
0.530
0.348
0.280
0.745
0.491
0.183
0.314
0.291
0.531
0.662
0.124
1.036
0.539
1.032
1.391
4.842
1.288
1.084
0.366
1.134
1.683
1.945
0.878
1.731
0.641
1.292
0.946
2.422
8.375
1.402
8.405
3.569
4.638
4.499
1.429
1.257
1.709
2.518
9.481
2.438
2.882
2.574
2.459
3.004
2.414
2.364
1.559
共计:95.850
分子式
C6H10O
C4H8OS
C7H6O
C6H7N
C8H8O
C8H8O2
C8H10O
C11H16
C10H18O
C8H7N
C9H12O2
C15H24
C12H20O2
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H26O
C19H26O
C12H24O2
C15H26O
C15H24O
C14H28O
C14H28O2
C17H28O2
C15H30O2
C19H40
C16H22O4
C16H32O2
C11H10O4
C12H8O4
C15H18O3
C20H40O
C18H32O2
C13H10O5
C23H48
C24H50
C25H52
C24H38O4
C26H54
C27H56
C28H58
C29H60
C30H62
C31H64
C32H66
C33H68
分子量
98
104
106
93
120
136
122
148
154
117
150
204
196
204
204
204
204
204
222
222
200
222
220
212
228
264
242
268
278
256
206
216
246
296
280
246
324
338
352
390
366
380
394
408
422
436
450
464
由表1可见,贵州宽阔水国家级自然保护区松风草含量较
多的是烷类、脂肪酸类和一些有重要活性的香豆素及萜类物
质。其中含量最高的为烷烃类(12个),占挥发油总量的
26.124%,从二十三烷到三十三烷均有分布;其次为脂肪酸类
(5个,17.031%)和萜类(11个,17.278%)。脂肪酸类化合物中
含量最高的为棕榈酸(8.375%)、亚油酸(4.499%),其它如月
桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸含量均在 1%以上。萜类化合物中
萜烯(6个)占 9.216%,萜醇(5个)占 8.062%,萜类氧化物(1
个)占1.945%,萜烯中含量最高的为吉玛烯D(4.842%),其它
还包括α-蛇麻烯、双环吉玛烯及具有抗癌活性的榄香烯等;香
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中国药房 2010年第21卷第39期 China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 39
豆素类化合物(3个)也是松风草中含量较大的一类化合物,而
且有重要的生物学活性,占挥发油总量的11.236%。香豆素类
化合物中含量最高的为花椒毒素(8.405%),其它如5,7-二甲
氧基香豆素和异虎耳草素含量也均在1%以上;酯类化合物的
含量为 13.58%,其中辛基油的含量为 9.481%;其它(醛类、酚
类、酮类、胺类、杂环化合物及一般烯烃和醇类)含量都较低。
2.4 贵州产松风草与云南产松风草化学成分的比较
为更清楚了解松风草挥发油成分情况,现将贵州宽阔水
国家级自然保护区松风草与1999年叶晓雯等研究的云南沪西
县松风草挥发油成分进行对比,以便人们对松风草进行综合
研究、开发利用。贵州宽阔水国家级自然保护区松风草挥发
油中烷烃类、酯类、酸类及香豆素类成分含量较丰富,其中香
豆素类成分为该地松风草的特有成分种类。而云南沪西县松
风草挥发油中鉴定出的成分以酯类和醇类(1,3-丁二醇的含
量为21.90%)居多,另外还有少量的酸类和萜类。虽都含有酯
类和萜类,但两地成分差异较大,贵州产松风草挥发油的酯类
为辛基油、丁基酞酸酯和乙酸橙花酯;云南产松风草挥发油的
酯类主要以乙酸癸酯(28.20%)、乙酸乙酯(10%)为主,其它如
乙酸十二酯、乙酸辛酯、乙酸金合欢酯含量均在 1%以上。两
地萜类成分的差异也较大,贵州产松风草挥发油的萜类成分
主要为吉玛烯D(4.842%)和植醇(4.638%);云南产松风草挥
发油的萜类成分含量较少,但种类丰富,共有 17种成分,除 2
种共有成分β-榄香烯、α-蛇麻烯外,其它萜类成分均不相同。
另外,酸类成分也大不相同,贵州产松风草挥发油的酸类成分
主要为棕榈酸(8.375%)和亚油酸(4.499%),而云南产松风草
挥发油的酸类成分为乙酸(4.40%)。通过比较可知,松风草挥
发油所含化学成分种类较丰富,但两地成分存在较大差异[3]。
除3种共有成分(β-榄香烯、α-蛇麻烯及乙酸金合欢酯)外,其
余均为各地松风草特有成分。
3 讨论
松风草挥发油所含化学成分种类丰富,但两地成分差异
较大,这种差异产生的原因有待进一步研究。
贵州产松风草挥发油中含有许多具有重要生物活性的成
分,如香豆素类成分。其中,异虎耳草素对人膀胱癌细胞系EJ
细胞株和人肝癌细胞株BEL-7402细胞的生长有一定程度的
抑制作用,呈浓度-效应关系 [4,5]。花椒毒素具有很强的光敏
性,国外临床上主要用于光化学(PUVA)疗法治疗白癜风、牛
皮癣等皮肤顽疾[6];近些年来发现花椒毒素对血液中多种DNA
病毒和RNA病毒等有很好的灭活作用[7];花椒毒素还可以诱导
肿瘤细胞凋亡[6],对艾氏瘤和不能手术的乳腺癌有效[7]。另外,
贵州和云南松风草挥发油的共有成分β-榄香烯是近年来我国
首先从活血化瘀中药莪术挥发油中提取出的一种抗癌有效成
分,是目前应用于临床疗效比较明确的国家二类抗肿瘤药物。
大量研究表明,榄香烯能够抑制胃癌、肝癌、宫颈癌等多种肿瘤
细胞的增殖[8]。酸类成分中的棕榈酸具抗肿瘤活性,在高浓度
时能将小鼠乳腺癌 tsFT210细胞的细胞周期抑制在G2/M期并
诱发 tsFT210细胞发生凋亡[9];棕榈酸还能引起成人骨肉瘤细
胞MG63的凋亡[10]。亚油酸是人体必需的脂肪酸之一,它不仅
可通过影响血浆脂蛋白磷脂的分子组成,改变胆固醇脂蛋白
在肝脏的吸收,从而降低血胆固醇[11],还有抑制MiaPaCa2人胰
腺癌细胞增殖、迁移和促进其凋亡的作用,且呈剂量依赖性,高
浓度的亚油酸作用更加显著[12];另外,亚油酸还对人体乳腺髓
样癌BCaP-37细胞的生长增殖有剂量和时间依赖性的抑制效
果[13];并且,不饱和脂肪酸(LA)对人肺腺癌细胞系(SPC-A1)
细胞还有明显的抑制作用[14]。
鉴于宽阔水国家级自然保护区松风草挥发油中有多种具
有重要活性的化学成分,这些化学成分是否会直接影响到它
的临床应用,将是进一步探究的问题。
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(收稿日期:2009-11-28 修回日期:2010-03-03)
1100
900
700
500
300
100
5.00 15.00 25.00 35.00 45.00 55.00 min
图1 松风草挥发油的总离子流图
Fig 1 Total ion current chromatogram of the volatile oil fro-
m B. albiflora
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