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不同施肥水平下胜红蓟挥发油成分分析及应用



全 文 :·中药与天然药物·
不同施肥水平下胜红蓟挥发油成分分析及应用
郑孝勇1,林忠宁2(1. 福建生物工程职业技术学院 福州 350002;2. 福建省农业科学院农业生态研究所 福州
350013)
摘要:目的 研究不同 N、P、K素施肥水平下胜红蓟挥发油的化学成分。方法 水蒸气蒸馏法提取挥发油,用 GC-MS 法测定胜红蓟中挥发油
成分,按峰面积归一化法求出挥发油中化学成分的百分含量。结果 从胜红蓟挥发油中鉴定出 30 个化合物,含量较高的有早熟素 1、2,石竹稀
及其氧化物。不同施肥水平对胜红蓟挥发油中不同化合物含量影响大。结论 胜红蓟应用于医疗方面,建议种植时施肥施 N 肥最佳,其次是
施 K肥;应用于农药方面,建议种植采取不施肥砂质地任其生长或施 N肥。
关键词:不同施肥水平;胜红蓟;挥发油;应用
中图分类号:R927. 2 文献标识码:A 文章编号:1006-3765(2014)-12-0918-0034-03
作者简介:郑孝勇,男(1972 -)。学历:硕士。职称:讲师。从事化学
及应用研究。E-mail:zlym630@ 163. com
Component Analysis and Application of the Ageratum Volatile Oil under
Different Fertilizing Levels
ZHENG Xiao-yong1,LIN Zhong-ning2(1. Fujian Bioengineering vocational college Fuzhou 350002,China;
2. The Agricultural Ecology Institute of Fujian Academy of Agricultural Sciences Fuzhou 350013,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To study the chemical components of the Ageratum volatile oil under no fertilizer or
different levels of Nitrogen,phosphate or potash. METHODS The volatile oil was extracted by steam distillation
and analyzed by GC-MS,and the percentage contents of components were determined by the peak area normalization
method. RESULTS 30 components were identified from the Ageratum volatile oil,of which the main components in-
cluded:Precocene 1(2H-1-Benzopyran,7-methoxy-2,2-dimethyl-),Precocene 2(2H-1-Benzopyran,6,7-dimethoxy-
2,2-dimethyl-) ,Caryophyllene and Caryophyllene oxide. Different fertilizing levels induced alterations on the contents
of the components. CONCLUSION our results showes that the best fertilizer for Ageratum using in health care is
Nitrogen,followed by potash;as for using in pesticides,planting Ageratum in no fertilizer sand or using nitrogen is
recommended.
KEY WORDS:Drying fertilization level;Ageratum;Volatile oil;Application
胜红蓟,又名消炎草、脓泡草、白花草等,为菊科植物藿香
蓟(Ageratum conyzoides L.)的一年生全草植物〔1〕。原产墨西
哥,我国广布长江流域以南各地,低山、丘陵及平原普遍生长,
以全草或叶及嫩茎入药,有清热解毒,消肿止血功效。福州海
王金象中药制药有限公司生产的胜红清热胶囊主要成分之一
就是胜红蓟。据报道胜红蓟挥发油的化学成分及含量受环境
的影响很大〔2〕。在此,本文重点分析不施肥或施不同水平 N、
P、K素肥料下胜红蓟中挥发油成分,为胜红蓟栽培单位或个
人栽培过程该如何施肥提供参考,以期培养出的胜红蓟能发
挥更高的药用价值。
1 仪器与试药
Agilent 6890N /5975i气相色谱质联用仪,配 7683B 自动
进样器和 NIST05 版标准质谱图库,HP-5MS 弹性石英毛细管
柱(50m × 250μm × 0. 25μm)(美国安捷伦公司)。水蒸气蒸
馏装置采用药典挥发油提取器。DFY-600 中药粉碎机(温岭
市大林机械有限公司),ZNHW型电热套(河南博爱科技有限
公司),MP31001 电子天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公
司)。
2 实验方法与结果
2. 1 施肥方案和盆栽处理方法 ①盆栽试验处理方法:试验
采用盆栽处理,试验在农业科学院农业生态研究所试验大棚
内进行,N、P、K肥每组试验均设 6 个处理(其中以不施肥处
理为对照),每个处理 5 个重复进行盆栽对比试验,每盆移种
3棵胜红蓟为 1 个重复;每盆装土为 20kg,土壤为砂质壤土,
土壤基本状况(见表 1)。②不同 N、P、K 素施肥方案:不同处
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海峡药学 2014 年 第 26 卷 第 12 期
理的 N、P、K 素施肥量分别(见表 2 ~ 4)。施肥均分两次进
行,第一次在移栽后第十五天进行,然后间隔 15 天后施第二
次,每次施肥量为试验施肥量的一半。在整个试验期间保持
水分和光照充足一致。
表 1 盆栽试验土壤基本状况
土壤类型 pH 有机质(%)
全 N
(mg·kg -1)
有效磷
(mg·kg -1)
速效钾
(mg·kg -1)
棕色砂
质壤土
6. 2 1. 10 105. 5 53. 2 97. 3
表 2 不同 N素水平处理的试验施肥量
CK N1 N2 N3 N4 N5
水平梯度(mg·kg -1) 0 60 120 180 240 300
每盆全 N施用量(mg) 0 600 1200 1800 2400 3000
每盆尿素施用量(g) 0 1. 304 2. 609 3. 913 5. 217 6. 521
注:尿素中全 N为 46%
表 3 不同 P素水平处理的试验施肥量
CK P1 P2 P3 P4 P5
水平梯度(mg·kg -1) 0 40 80 120 160 200
每盆 P205 施用量(mg) 0 400 800 1200 1600 2000
每盆 Na2HPO4·12H2O
施用量(g)
0 1. 009 2. 018 3. 026 4. 035 5. 044
注:P205 的分子量为 142,Na2HPO4·12H2O的分子量为 358. 14
表 4 不同 K素水平处理的试验施肥量
CK K1 K2 K3 K4 K5
水平梯度(mg·kg -1) 0 50 100 150 200 250
每盆 K2O施用量(mg) 0 500 1000 1500 2000 2500
每盆 K2SO4 施用量(g) 0 0. 927 1. 854 2. 781 3. 708 4. 635
注:K2O的分子量为 94,K2SO4 的分子量为 174. 26
2. 2 取样 根据上面的施肥方案,在整个试验期间保持水分
和光照充足一致,处于盛花期时,统一整株采收,然后洗去盆
土和杂质,称量每盆(重复)植株的鲜重,晒干处理后,再称量
每盆(重复)植株的根、茎、叶的干重,最后分每盆(重复)胜红
蓟植株的根、茎、叶的样品进行粉碎,过筛(40 目),收集每个
试验重复的胜红蓟植株的干鲜重数据以及茎、叶的干重数据,
备用。
2. 3 挥发油提取 称取不同 N、P、K施肥水平的胜红蓟粉末
各 200g,置于 3000mL圆底烧瓶,加蒸馏水 2000mL,连接挥发
油提取器,置于电热套中加热,照挥发油测定法(药典附录Ⅹ
D),提取 5h,冷却。将油转移至 5mL 棕色容量瓶中,乙醚溶
解并至容至刻度,加少量无水硫酸钠,置于冰箱中保存,备用。
2. 4 GC-MS法测定 ①气相色谱条件:气相色谱条件:进样
口温度:250℃,进样量:1μL,进样方式:分流比(80∶ 1),载气:
氦气,体积流量:1mL·min -1恒流模式,传输线温度:250℃
(接口温度、界面温度),升温程序:60℃ →
10℃ /min
250℃
(2min)。②质谱条件:质谱条件:电离方式:EI,电子轰击能
量:70eV,离子源温度:200℃,四极杆温度:150℃,扫描范围:
35 ~ 550amu,溶剂延迟时间:3min。③峰相对含量分析:通过
HPMSD化学工作站数据处理系统,按峰面积归一化法进行,
求出不同 N、P、K水平下,胜红蓟各化学成分挥发油的百分含
量(见表 5)。其中含量最高的早熟素 1、2,石竹稀及其氧化物
的百分含量(见图 1)。从胜红蓟挥发油中,共鉴定出 30 种化
合物,如榄烯、丁香烯乙醇、胡椒烯、棕榈酸、叶绿醇、十八烷等
18 种化合物含量少,且有的只在某种施肥水平下才测定少量
该挥发油,在此未列入表 5 内。
表 5 不同 N、P、K水平下胜红蓟挥发油的化学成分及百分含量 (%)
序号 保留 RT 化合物英文名称(中文名称)
胜红蓟挥发油百分含量(%)
CK K1 K2 K3 K4 K5 N1 N2 N3 N4 N5 P1 P2 P3 P4
1 7. 151 Aceti cacid,1,7,7-trimethyl-bicyclo[2. 2. 1]hept-2-yl ester(乙酸冰片酯) 0. 21 0. 57 0. 5 0. 47 0. 46 - 0. 7 0. 44 0. 45 0. 43 0. 6 0. 43 0. 55 0. 14 0. 18
2 8. 73 1,6-Cyclodecadiene,1-methyl-5-methylene-8-(1-methylethyl)- 1. 16 2 1. 77 - 1. 16 0. 67 1. 9 2. 18 1. 58 1. 97 1. 93 1. 54 1. 52 1. 05 0. 83
3 9. 26 Caryophyllene(石竹烯) 9. 82 14. 77 14. 29 12. 53 10. 71 - 15. 44 - - 15. 25 15. 2 - - 8. 41 9. 265
4 9. 732 1,6,10-Dodecatriene,7,11-dimethyl-3-meth-ylene-,(Z)- 2. 11 3 2. 57 2. 99 2. 6 2. 15 2. 73 3. 17 2. 88 2. 34 1. 8 2. 51 2. 84 2. 4 1. 64
5 9. 847 1,4,7,-Cycloundecatriene,1,5,9,9-tetram-ethyl 1. 42 1. 99 1. 86 1. 69 1. 45 1. 1 2. 09 2. 24 2. 15 1. 95 1. 95 1. 69 1. 91 1. 43 1. 32
6 9. 929 2H-1-Benzopyran, 7-methoxy-2,2-dimethyl-(早熟素 1) 25. 05 - - - - - - - - 16. 8 19. 84 - - - -
7 10. 122
1H-Cyclopenta[1,3]cyclopropa[1,2]ben-
zene,octahydro-7-methyl-3-methy lene-4-(1-
methylethyl)-
0. 58 0. 86 0. 72 0. 62 0. 44 - 0. 85 - - 0. 84 0. 68 - 0. 29 - -
8 10. 343 1,6-Cyclodecadiene,1-methyl-5-methylene-8-(1-methylethyl)- 2. 14 2. 66 2. 34 2. 16 1. 93 1. 75 2. 72 3. 05 2. 7 2. 52 2. 51 2. 26 2. 36 2. 03 1. 18
9 10. 57 (+)-Epi-bicyclosesquiphellandrene(二环倍
半水芹烯)
1. 36 1. 71 1. 68 1. 71 1. 22 1. 08 1. 77 2. 02 1. 8 1. 73 1. 65 1. 64 1. 67 1. 59 1. 04
10 10. 647 Bicyclogermacrene (牛儿烯) 1. 68 2. 38 1. 78 1. 94 - 1. 51 2. 4 2. 6 - 2. 23 - 1. 74 1. 9 1. 86 1. 24
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Strait Pharmaceutical Journal Vol 26 No. 12 2014
续表 5
序号 保留 RT 化合物英文名称(中文名称)
胜红蓟挥发油百分含量(%)
CK K1 K2 K3 K4 K5 N1 N2 N3 N4 N5 P1 P2 P3 P4
11 11. 1 Cyclohexene,3-(1,5-dimethyl-4-hexenyl)-6-methylene-,[S-(R* ,S* ) ]- 3. 44 3. 03 3. 11 2. 9 2. 9 3. 29 2. 89 3. 29 3. 71 3. 3 3. 5 3. 64 2. 92 3. 55 2. 67
12 12. 385
1H-Cycloprop[e]azulen-7-ol,decahydro-1,1,
7-trimethyl-4-methylene-,[1ar-(1a. alpha.,
4a. alpha.,7. beta.,7a. beta.,7b. alpha.) ]-
1. 84 1. 3 1. 97 2. 01 2. 05 2. 06 1. 05 1 1. 66 1. 16 0. 95 2. 01 2. 21 2. 04 2. 44
13 12. 544 Caryophyllene oxide 2. 77 2. 06 3. 11 3. 11 2. 86 3. 04 1. 67 1. 6 2. 96 1. 91 1. 57 3. 22 2. 87 2. 04 4. 73
14 14. 326 2H-1-Benzopyran,6,7-dimethoxy-2,2-dime-thyl-(早熟素 2) 42. 72 38. 45 32. 08 34. 08 41. 5 44. 12 41. 6 41. 27 36. 9 44. 61 44. 53 37. 84 36. 95 39. 44 38. 48
15 27. 221 Phytol(叶绿醇) 0. 33 - - - - 0. 26 - 0. 2 0. 43 0. 25 - 0. 32 - - -
上述 15 种化合物合计(%) 96. 3 74. 78 67. 78 66. 21 69. 28 60. 77 77. 81 62. 86 56. 79 97. 04 96. 71 58. 52 57. 99 65. 98 65. 02
测到的 30 中化合物合计(%) 96. 63 74. 78 67. 78 66. 21 69. 28 63. 38 78. 31 63. 47 58. 27 97. 46 96. 71 60. 99 60. 78 70. 21 67. 75
图 1 不同施肥水平胜红蓟中早熟素 1、2,
石竹稀及其氧化物的百分含量(%)
3 讨论
3. 1 肥料种类、追肥量等对胜红蓟挥发油含量影响大 表 5
可知,不同施肥水平对胜红蓟挥发油含量影响较大;施同种肥
料,但不同施肥量,其采摘的胜红蓟挥发油含量影响也较大。
3. 2 野生胜红蓟比栽培的有效成份高 不施肥处理的对照
组胜红蓟挥发油中,只鉴定出 15 种化合物,但占挥发油色谱
峰总量达 96. 63%,其中早熟素 1 及早熟素 2 两种挥发油的含
量占比达 67. 77%,比施肥的胜红蓟含量都高。石竹烯及其
氧化物〔3〕的含量占比达 12. 59%,虽比施 K1-4、N1、N4、N5、P5
等低,但比其他施肥水平的含量高。
3. 3 胜红蓟应用于农药方面,建议不施肥、砂质地任其生长
或施 N肥 早熟素为一种昆虫激素,有报道早熟素应具有终
止多种类昆虫滞育的功能,俄罗斯专家研究发现,一些菊科植
物所含的早熟素可以破坏蝗虫、蚜虫的保幼激素和多个器官
的机能,有效抑制害虫的生长发育,而且不会对蜜蜂等益虫产
生害处,有报道早熟素 2 可防治家蝇、影响蜱类生殖〔4〕。此研
究提示胜红蓟的早熟素在生物农药上的潜在价值,特别是早
熟素 2 对昆虫影响更大。据本次测定可知,不施肥早熟素含
量最高,其次是施 N4,N5 肥料,本次试验还发现施 N4,N5 采
摘后植株干重较不施肥重 10% ~ 20%。所以,胜红蓟应用于
农药方面,建议种植采取不施肥砂质地任其生长或施 N 肥,
每盆(种 3 棵)施全 N量 2400mg ~ 3000mg为宜。
3. 4 胜红蓟应用于医疗方面,建议种植时施 N 肥最佳,其次
是施 K肥 不同施肥水平下胜红蓟的石竹稀氧化物含量变
化不大,主要对石竹稀影响大。本次研究发现,施 N1 肥料,
石竹稀含量最高,其次是 N4、N5,施 K1、K2 肥料石竹稀的含
量也高。β-石竹烯具有局麻作用、抗炎作用、驱蚊虫作用、抗
焦虑、抗抑郁作用,石竹烯氧化物具有镇痛和抗炎作用,抗真
菌作用,还有细胞毒性等〔5〕。因此,胜红蓟应用于医疗方面,
建议种植时施肥施 N 肥最佳,其次是施 K 肥。施 N 肥每盆
(种 3 棵)施全 N量 600mg最佳,或施 2400mg ~ 3000mg也可;
施 K肥每盆 K2O施用量 500mg ~ 1000mg为宜。
参考文献
〔1〕郝近大,李建生 . 鲜药图谱〔M〕. 北京:中国医药科技出版社,
2006,196.
〔2〕孔垂华,黄寿山,胡飞 . 胜红蓟化感作用研究 V. 挥发油对真菌、
昆虫和植物的生物活性及其化学成份〔J〕. 生态学报,2001,21
(4):584.
〔3〕杨占南,林俊清,余正文 . 厚朴种子挥发性物质的评价〔J〕. 种子,
2012,4.
〔4〕阮朗 . 早熟素Ⅱ的简便合成路线〔J〕. 世界农药,1990,06.
〔5〕李毅平,姜在阶 . 早熟素-Ⅱ对长角血蜱生殖的影响〔J〕. 寄生虫
与医学昆虫学报,1996,03.
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