全 文 :!#$
鼠曲草挥发油的提取及 !—#$分析
潘! 明,邓! !#,郭脉玺,刘慧杰
(%&四川理工学院,四川自贡 ’()***;
+&成都中医药大学药学院,四川成都 ’%**,-)
摘. 要:用水蒸气蒸馏法提取鼠曲草挥发油,采用 /010234软件对鼠曲草挥发油的提取工艺进行响应面分析,利用气相
色谱5质谱联用(!5#$)对挥发油成分进行分析。结果表明:从鼠曲草挥发油中分离鉴定了 +- 个组分,占总峰面积含
量的 67&’68,主要含长链脂肪酸及其衍生物。主要挥发性成分的面积归一化法含量为:棕榈酸 )7&)*8,亚油酸
%’&,*8,亚油酸乙酯 ,&((8,肉豆蔻酸 ’&))8,油酸 (&7’8,硬脂酸 +&+78,’,%*,%(5三甲基十五烷5+5酮 +&7)8,十五
烷酸 %&,+8等。
关键词:鼠曲草,挥发油,响应面法,气相5质谱联用分析
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中图分类号:E$+*%&+. . . . 文献标识码:J. . . . 文 章 编 号:%**+5*)*’(+**6)*’5*+()5*)
收稿日期:+**75*65++
作者简介:潘明(%6’’5),女,教授,博士,主要从事微生物与食品生物
技术的研究。
基金项目:四川省教育厅自然科学重点科研项目(+**)J%)’)。
. . 鼠曲草(!#$%&’() #**’+ K&KB1)别名佛耳草、追
骨风、清明菜,系菊花科鼠曲草属植物。《本草拾遗》
记载:本草性味甘、平,无毒,具有止咳化痰、平喘、降
血压、祛风湿、解毒等功效。现代医学研究和临床实
验表明,其可用于治疗咳嗽、痰喘、风寒感冒、筋骨疼
痛等疾病[%]。另一方面,鼠曲草自古以来就一直作为
野菜而被人们食用[+]。现代研究表明,鼠曲草中含有
大量黄酮甙,具有抗菌、解毒等活性,还具有抗氧化、
清除机体内自由基等保健功能[)],是一种具有较强保
健作用的功能性食品。响应曲面法(L$#)是统计设
计实验技术的合成[(],采用合理的实验设计,能以最
经济的方式,用很少的实验数量和时间对实验进行
全面研究,科学的提供局部与整体的关系,从而取得
明显的、有目的的结论,并以回归方法作为函数估算
工具,将多因子实验中,因子与实验结果的相互关
系,用多项式近似把因子与实验结果的关系函数
化[-,’]。挥发油是鼠曲草的重要组成成分之一[,],但
是至今未见有关鼠曲草挥发油的化学成分和提取工
艺的研究。本文主要采用 L$# 法,以挥发油提取量
为考察指标,对影响鼠曲草挥发油提取的一些关键
因素进行了优化。同时,本文对鼠曲草挥发油的化
学成分进行分析研究,为进一步阐明鼠曲草的药理
和保健活性,发掘新用途以及评价鼠曲草的食用安
全性具有重要的理论和应用价值。采用水蒸气蒸馏
法提取鼠曲草挥发油,并利用气相5质谱联用(!5
#$)技术,对鼠曲草挥发油成分进行了鉴定,以期为
鼠曲草的开发利用提供实验依据。
! 材料与方法
=! 材料与仪器
鼠曲草. 购于成都荷花池中药材市场。
MI’76* N -7,) 气相色谱质谱联用仪. 美国安捷
伦公司;挥发油提取器. 符合中国药典的要求。
=#! 鼠曲草挥发油的提取
挥发油提取参照中国药典 +**- 版的《挥发油测
定法》[7],以挥发油提取量为考察指标,按 OBP 5
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2009.06.008
!#
!#$%$中心组合实验设计进行实验。取鼠曲草全
草 &’’(,切成 )*+ 长的细段,装入挥发油提取器装
置,加入一定量的水,浸泡指定的时间后,缓慢加热
至沸,保持微沸回流提取给定时间。放置冷却 ,#,读
取挥发油量。
!#$ 气相色谱%质谱测定条件
-./ 01 的工作条件为:色谱柱为 2334567
(8’+ 9 ’:);+ 9 ’:);!+)弹性石英毛细管柱;载气:
高纯 < 气;柱流量:’:=+> ? +@$;进样方式:分流进
样;分流比:;’ A ,;进样口温度:);’B;柱温:初温
;’B,以 )’B ? +@$ 的速率升温到 ,)’B,然后再以
;B ? +@$的速率升温到 )C’B,保持至完成分析;
-./01接口温度为 )C’B;D2源 =’E;质量扫描范围
)’F&’’G+H。
&$ 结果与讨论
&!$ 响应面法分析鼠曲草挥发油的提取工艺条件
):,:,I 响应面法分析因素的选取以及分析方案I 由
前期实验可知,水蒸气蒸馏法提取鼠曲草挥发油过
程中,加水量、浸泡时间、蒸馏时间对鼠曲草挥发油
提取影响显著,以挥发油提取量为响应值(J),设计
8 因素 8 水平的响应面实验,因素水平见表 ,。
表 ,I 响应面实验设计因素水平表
编码水平
因素
7, 加水量
(倍)
7) 浸泡时间
(#)
78 蒸馏时间
(#)
/ , C ’ )
’ K ) &
, ,’ & C
):,:) I 实验结果分析 I 实验结果见表 )。利用
+@$@LGM,;:’ 软件对表 ) 中的实验数据进行多元回归
拟合,得到水蒸气蒸馏法提取鼠曲草挥发油量对编
码自变量的二次多项回归方程为:J N ’:))C= O
’:’,C87, O ’:’’KK7) O ’:’;’’78 O ’:’’)P7
)
, O
’:’,=P7)) O ’:’’;&7
)
8/’:’&);7,7)/’:’)’’7)78
回归方程及各因素方差分析显著性检验表明,
蒸馏时间对提取的影响显著(Q R ’:’;),而加水量和
浸泡时间对提取无显著影响,各因素对鼠曲草挥发
油提取的影响大小依次是:蒸馏时间 S加水量 S浸
泡时间;另外,该模型决定系数 T) N ’:P&’,,说明回
归方程的拟合程度较好,预测值和实测值之间具有
高度的相关性,可以应用于鼠曲草挥发油提取的理
论预测。
I I 根据回归方程,利用 +@$@LGM,;:’ 软件作出不同
因子的响应面图,见图 ,F图 8。从图 ,F图 8 可看出
加水量、浸泡时间、蒸馏时间 8 个关键因子的交互作
用,7,和 7)的交互作用较强,而 7, 和 78、7) 和 78 的
交互作用就相对较弱,经典型性分析可知,在选定范
围内,8 个因子都处于最大时出现响应面的最大值,
鼠曲草挥发油提取量达到最高时所需的参数条件
为:7, N ,’,7) N &,78 N C,预测鼠曲草挥发油提取量
的理论值达到 ’:’KU。最佳提取条件的实验验证结
果为:&’’(鼠曲草提取了 ’:8)+> 挥发油,表明最佳
提取工艺条件是可行的。鼠曲草的挥发油含量测定
结果为 ’:’KU。
表 )I 响应面分析实验设计及结果
实验号
编码水平
7, 7) 78
J挥发油提取量
(+>)
, , ’ / , ’:)’
) / , / , ’ ’:,=
8 , ’ , ’:)K
& , , ’ ’:)&
; ’ / , , ’:8)
C ’ ’ ’ ’:)&
= ’ ’ ’ ’:))
K ’ ’ ’ ’:))
P ’ , , ’:8’
,’ ’ / , / , ’:,C
,, / , ’ , ’:)=
,) / , ’ / , ’:,P
,8 / , , ’ ’:)=
,& ’ , / , ’:))
,; , / , ’ ’:),
&&$ 鼠曲草挥发油提取物的 ’(%)*分析
):):,I 鼠曲草挥发油总离子图I 对提取出的鼠曲草
挥发油样本进行 -./01分析,其总离子流图见图 &。
):):)I 鼠曲草挥发油化学成分分析 I 通过检索
52>DJ质谱图库,并结合有关文献人工图谱解析鉴
定其结构[P]。并通过峰面积归一法确定各成分的相
对百分含量。共鉴定出 ); 种化学成分(如表 8 所
!#$
表 ! 鼠曲草挥发油的化学成分
峰号
保留时间
(#$%) 化学成分
质量分数
(&)
’ ()*+ 胡薄荷酮(,-./01%/) 2)3*
* ’’)4* 十四烷醛( 5/5678/97%7.) ’)*’
! ’!)(’ (,’2,’3:三甲基十五烷:*:酮((,’2,’3:56$#/5;<.:*:=/%578/97%1%/) *)>!
3 ’3)3’ ’:十二碳烯(’:818/9/%/) 2)?’
? ’()*2 癸酸(8/97%1$9 79$8) 2)(!
( ’+)(! 邻苯二甲酸二乙酯(’,*:@/%A/%/8$976@1B<.$9 79$8,8$/5;<. /C5/6) ’)!(
+ ’4)(( 十二烷酸(月桂酸,.7-6$9 79$8) ’)’*
> ’4)43 二十五烷(,/%5791C7%/) 2)43
4 *2)!4 邻苯二甲酸丁酯异丁酯(’,*:@/%A/%/8$976@1B<.$9 79$8,@-5<. *:#/5;<.,61,<. /C5/6) ’)(!
’2 *’)(2 植醇(,;<51.) ’)>+
’’ **)43 十四烷酸(肉豆蔻酸,#<6$C5$9 79$8) ()!!
’* *!)23 二十七烷(;/,5791C7%/) ’)32
’! *3)3( 十五烷酸(,/%578/97%1$9 79$8) ’)+*
’3 *()2> 十六烷酸(棕榈酸,;/B78/97%1$9 79$8) !>)!2
’? *()3> ’?:棕榈酸内酯(’?:;/B78/97%1.$8/) ’)+*
’( *+)’! 4:十六碳烯酸(4:;/B78/9/%1$9 79$8) ’)!+
’+ *+)33 十七烷酸(;/,578/97%1$9 79$8) 2)(?
’> *>)+3 三十一烷(;/%56$791%57%/) ’)3>
’4 *>)>+ 十八烷酸(硬脂酸,C5/76$9 79$8) *)*>
*2 *4)*? 顺十八碳:4:烯酸(油酸,1./$9 79$8) 3)>(
*’ !2)22 十八碳:4,’*:二烯酸(亚油酸,.$%1./$9 79$8) ’()+2
** !2)42 亚油酸乙酯(/5;<. .$%1./1.75/) +)33
*! !’)*4 正二十八烷(195791C7%/) 2)4>
*3 !’)(* 二十烷酸(花生酸,/$91C7%1$9 79$8) 2)??
*? !*)44 十六烷酸十四烷酯(;/B78/97%1$9 79$8,5/5678/9<. /C5/6) 2)!4
图 3 鼠曲草挥发油的总离子流图
示),已鉴定成分的总含量占总峰面积的 4>)(4&。
! 结论
本研究将响应曲面法运用到鼠曲草挥发油提取
工艺上,取得了比较令人满意的结果,经过优化后的
鼠曲草水蒸汽蒸馏法提取挥发油的最佳条件为:加
’2 倍水,浸泡 3;,加热回流 (;,鼠曲草挥发油提取量
的理论值达到 2)2>&。利用 DE:FG 法分离鼠曲草
挥发油并分析组成,由气:质联用分析可知,鼠曲草
挥发油主要含长链脂肪酸及其衍生物,其中挥发成
分中峰面积比较高的有棕榈酸 !>)!2&,亚油酸
’()+2&,亚油酸乙酯 +)33&,肉豆蔻酸 ()!!&,油酸
3)>(&,硬脂酸 *)*>&。棕榈酸抑制胰岛 DHIJ*、
KLG、=MN:’ #OLP 表达,抑制胰岛素转录合成。共
轭亚油酸具有抗癌、减肥、调节免疫、防止动脉硬化、
治疗糖尿病、抗氧化等作用,作为一种新型的功能性
油脂,对人及动物具有很好的保健作用。另外,从分
析结果可知,鼠曲草挥发油中不含有对人体不安全
的成分。因此,鼠曲草挥发油具有一定的保健作用,
对人体是健康安全的。
文献报道鼠曲草中含有大量抗氧化、清除机体
自由基的黄酮甙,结合本实验对鼠曲草挥发油的研
究,可以推断鼠曲草是一种具有较好保健功能的健
康安全食品,具有较高的开发利用价值。
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