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GC-MS法检测白花败酱草与黄花败酱草挥发性成分



全 文 :书第 32 卷 第 1 期
2016 年 2 月
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报(自然科学版)
Journal of Harbin University of Commerce (Natural Sciences Edition)
Vol. 32 No. 1
Feb. 2016
收稿日期:2015 - 12 - 02.
基金项目:中国博士后科学基金(2013M5403)
作者简介:刘 伟(1980 -),女,硕士,研究方向:中药药理.
通讯作者:项 峥(1981 -),男,博士,助理研究员,研究方向:抗肿瘤中药活性成分.
GC - MS法检测白花败酱草与黄花败酱草挥发性成分
刘 伟1,贾绍华1,项 峥2
(1.哈尔滨商业大学 药学院,黑龙江 哈尔滨 150076;2. 生命科学与环境科学研究中心,
哈尔滨商业大学,黑龙江 哈尔滨 150076)
摘 要:利用气相色谱 -质谱联用(GC - MS)分析白花败酱草与黄花败酱草中挥发性成分.采用水蒸
气蒸馏法提取败酱草中挥发性成分,利用气质联用技术对成分进行分析并应用 NIST 05a. L标准质谱
图库检索鉴定各成分、采用面积归一化法计算各成分的相对百分含量. 结果表明:黄花败酱草挥发油
中鉴定 54 个成分,占总量的 94. 56% .白花败酱草挥发油中共鉴定 36 种成分,占总量的 89. 87% . 两
种挥发油共同含有成分 9 种,分别为 hexanal,2 - Pentylfuran,benzeneacetaldehyde,α - Ionene,1,2,3,4
- Tetrahydro - 1,6,8 - trimthylnaphthalene,1,2,3,4 - Tetrahydro - 1,5,7 - trimethylnaphthalene,β -
Damascenone,hexahydrofarnesylacetone,palmitic acid.首次对白花败酱草与黄花败酱草挥发性成分进行
对比分析,为白花败酱草与黄花败酱草的鉴别、质量评价以及挥发性成分开发利用提供基础.
关键词:白花败酱草;黄花败酱草;挥发油;气相色谱 -质谱;单萜;倍半萜.
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1672 - 0946(2016)01 - 0006 - 05
Determination of volatile component from Patrinia villosa (Thunb.)Juss. and Patrinia
scabiosaefolia Fisch by GC -MS
LIU Wei1,JIA Shao-hua1,XIANG Zheng2
(1. School of Pharmaceutical,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China;
2. Research Center on Life Sciences and Environmental Sciences,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China)
Abstract:To analyze the chemical constituents in the essential oil of Patrinia villosa
(Thunb.)Juss and Patrinia scabiosaefolia Fisch. The essential oil obtained by the hydrodis-
tillation of the leaves of Patrinia scabiosaefolia Fisch and Patrinia villosa (Thunb.)Juss.
were analyzed by a combination of capillary GC /MS analytic techniques. Results indicated
that 54 components comprising 94. 56% of essential oil in leaves of P. scabiosaefolia Fisch
and 36 components comprising 89. 87% of oil in leaves of P. Villosa Juss. were identified,
respectively. 9 common constituents,hexanal,2 - Pentylfuran,benzeneacetaldehyde,α -
Ionene,1,2,3,4 - Tetrahydro - 1,6,8 - trimthylnaphthalene,1,2,3,4 - Tetrahydro - 1,5,
7 - trimethylnaphthalene,β - Damascenone,Hexahydrofarnesylacetone and palmitic acid,
were identified in two species of Baijiangcao. This was the first report to make a comparison
of essential oil constituents in two species of BaiJiangCao,which could have identification
between the two leaves on essential oil ingredient,and even could give a support for quality
control.
Key words:Patrinia villosa (Thunb.)Juss.;Patrinia scabiosaefolia Fisch;essential oil;
GC - MS;monoterpene;sesquiterpene
败酱草为败酱科多年生草本植物白花败酱草
(Patrinia villosa (Thunb.) Juss.)和黄花败酱草
(Patrinia scabiosaefolia Fisch)的带根全草,广泛分布
于东亚及北美地区[1].《神农本草经》中列为中品,味
辛、苦,性寒,它具有清热解毒,消痈排脓,活血化瘀,
清心安神等功效,曾被《中国药典》收载.在临床上常
用于阑尾炎、疟疾等疾病的治疗.现代医学研究发现
败酱草具有良好的抗炎、镇静催眠、抗病毒、抗肿瘤的
药理活性,败酱草主要含有三萜皂苷类、环烯醚萜类、
挥发油类、黄酮类以及多糖类等成分[2 -7].
败酱草具有刺激性气味,这种特殊的挥发性气
味与其挥发油的含量和种类有明显的相关性,而有
关败酱草挥发油类成分的研究较少,文献报道从白
花败酱草根茎鉴定 5 种挥发性成分,从叶中鉴定
20 种成分[8],而从黄花败酱草中则鉴定 9 个成
分[9].由于挥发油类成分普遍具有较强的抗肿瘤、
抗菌、抗氧化活性. 为了深入研究这二者败酱草的
药理活性,本文首次对比白花败酱草与黄花败酱草
中挥发性成分进行比较.
1 仪器与试药
Agilent 6890 气相 -质谱联用仪(安捷伦科技有
限公司),FW - 80高速万能粉碎机(北京市永光明医
疗器械仪器厂),CS -2001分析天平(Globe公司)
白花败酱草购于河北新祁中药饮品公司,黄花
败酱草购于安徽永刚中药饮品公司.药材经哈尔滨
商业大学吴健博士鉴定为白花败酱草 Patrinia villo-
sa (Thunb.)Juss.和黄花败酱草 Patrinia scabiosaefo-
lia Fisch正品.石油醚(30 ~60 ℃)、无水硫酸钠购于
天津科密欧化学试剂有限公司,水为纯净水.
2 方 法
2. 1 挥发油的提取
白花败酱与黄花败酱分别粉碎,取粗粉 30 g,
精密称定,置于 500 mL圆底烧瓶中,加纯净水 300
mL,浸泡 30 min,参照 2010 版《中国药典》挥发油
测定法进行提取:连接挥发油提取器与回流冷凝
管,加水充满挥发油提取器的刻度部分,并溢流入
圆底烧瓶时为止. 置电热套中缓缓加热至微沸、保
持 3 h至测定器中油量不再增加,停止加热,放置
片刻.开启提取器下端的活塞,将水缓缓放出,至油
层上端到达刻度 0 线上面 5 mm 处为止. 放置 1 h
以上,吸取挥发油,过无水硫酸钠,即得.
2. 2 色谱与质谱条件
色谱柱:Elite - 1 弹性石英毛细管柱(30 m ×
0. 32 mm × 0. 25 mm);进样口温度 220 ℃;检测器
温度 250 ℃;传输线温度 290 ℃;载气为氦气,体积
流量 1. 0 mL /min;分流比 60∶ 1,进样量 1 μL;升温
程序柱温 55 ℃,以 5 ℃ /min升至 265 ℃ .
质谱条件:电离方式 EI;电子轰击能量 70 eV;
离子源温度 250 ℃;加速电压 34. 6 V;分辨率 2
500;倍增器电压 1 388 V;扫描范围 40 ~ 450 amu;
扫描次数 4. 45 次 / s.
2. 3 数据分析
根据保留时间并应用 NIST05a. L 标准质谱图
库检索鉴定各成分,采用面积归一化法计算各成分
的相对百分含量.
3 结 果
通过 GC /MS对白花败酱草与黄花败酱草中挥
发油类化学成分进行分析,总离子流图见图 1、2,
图 1 黄花败酱草挥发性成分 GC -MS总离子流图
·7·第 1 期 刘 伟,等:GC - MS法检测白花败酱草与黄花败酱草挥发性成分
图 2 白花败酱草挥发性成分 GC -MS总离子流图
根据保留时间并应用 NIST 05a. L标准质谱图库检
索鉴定各成分,并采用面积归一化法计算各成分的
相对百分含量,白花败酱草与黄花败酱草挥发性成
分及百分含量结果见表 1.
表 1 白花败酱草与黄花败酱草挥发性成分(n = 3)
白花败酱草 黄花败酱草
序号 化合物 峰面积占比 /% 化合物 峰面积占比 /%
1 Hexanal 3. 39 ± 0. 37 Toluene 0. 19 ± 0. 04
2 2,4 - Dimethyl - heptane 1. 3 ± 0. 17 Methyl isovalerate 0. 38 ± 0. 06
3 2,4 - Dimethyl - 1 - heptene 0. 7 ± 0. 12 Hexanal 1. 85 ± 0. 24
4 1,3 - Cyclopentadiene 1. 93 ± 0. 22 Furfural 0. 82 ± 0. 13
5 2 - Hexenal 1. 24 ± 0. 18 Hexanoic acid 9. 25 ± 0. 98
6 Camphogen 10. 72 ± 1. 17 3 - Methylbutanoic acid 25. 11 ± 2. 26
7 (E)- 5 - Pentyloxy - 2 - pentene 2. 85 ± 0. 29 (1S)-(-)- alpha - Pinene 0. 52 ± 0. 08
8 2 - Pentylfuran 3. 94 ± 0. 51 3 - Methyl pentanoic acid 2. 98 ± 0. 42
9 (1H)Imidazole - 4 - acetonitrile 1. 49 ± 0. 25 Benzaldehyde 1. 94 ± 0. 24
10 3 - Ethyl - 1,4 - hexadiene 1. 21 ± 0. 18 (1S)-(1)- beta - Pinene 0. 32 ± 0. 05
11 4 - Methyldecane 0. 96 ± 0. 17 2,5 - Octanedione 0. 66 ± 0. 11
12 Benzeneacetaldehyde 3. 92 ± 0. 32 2 - Pentylfuran 0. 54 ± 0. 09
13 2,4,6 - Trimethyldecane 1. 43 ± 0. 11 D - Limonene 0. 45 ± 0. 07
14 1 - Nonanal 2. 48 ± 0. 15 Benzeneacetaldehyde 1. 01 ± 0. 15
15 Isodurene 3. 35 ± 0. 23 Linolool oxide 0. 28 ± 0. 05
16 Anethofuran 4. 92 ± 0. 56 3,7 - Dimethyl - 1,6 - octadien - 3 - ol 0. 41 ± 0. 06
17 2,3 - Dihydro - 2,2,6 - trimethylbenzalhyde 1. 88 ± 0. 19 4,5 - Dimethyl - 1 - hexene 1. 20 ± 0. 19
18 α - Ionene 1. 86 ± 0. 25 α - Ionene 0. 39 ± 0. 05
19 β - cyclocitral 1. 34 ± 0. 19 1,1,4,5 - Tetramethylindane 1. 48 ± 0. 21
20 anti - 7 - Benzonorbornenol 1. 59 ± 0. 21 1,2,3,4 - Tetrahydro - 1,6,8 - trimethylnaphthalene 1. 57 ± 0. 21
211,2,3,4 - Tetrahydro - 1,6,8 - trimthylnaphthalene 1. 84 ± 0. 13 Nonanoic acid 0. 26 ± 0. 04
22 2 - but - 2 - enyl - 1,3,5 - trimethylbenzene 0. 79 ± 0. 14 n - Tetradecane 0. 39 ± 0. 06
23 Pentadecan 2. 46 ± 0. 26 cis - Anethol 7. 51 ± 0. 83
·8· 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 32 卷
续表 1 白花败酱草与黄花败酱草挥发性成分(n = 3)
24 α - Ionone 1. 95 ± 0. 18 1 -(1 - Methylethenyl)- 2,3,4,5 - tetramethylbenzene 0. 61 ± 0. 08
251,2,3,4 - Tetrahydro - 1,5,7 - trimethylnaphthalene 1. 71 ± 0. 21 1,2,3,4 - Tetrahydro - 1,5,7 - trimethylnaphthalene 0. 98 ± 0. 14
26 Dehydro - ar - ionene 2. 12 ± 0. 24 3 - Allyl - 2 - methoxyphenol 0. 66 ± 0. 10
27 β - Damascenone 6. 75 ± 0. 81 β - Damascenone 1. 35 ± 0. 17
28 2 - Methyl - 6 - hydroxyquinoline 7. 03 ± 0. 95 Z - L - Glutamic acid 1. 12 ± 0. 15
29 Propofol 3. 35 ± 0. 29 1,4,6 - trimethyl - 1,2 - dihydronaphthalene 0. 52 ± 0. 09
30 β - Ionone 6. 26 ± 0. 28 α - Gurjunene 0. 73 ± 0. 07
31 Nerylacetone 1. 56 ± 0. 19 α - Cedrene 0. 94 ± 0. 10
32 2,4 - Di - tert - butylphenol 1. 71 ± 0. 20 (-)- Isocaryophyllene 1. 31 ± 0. 21
33 5 - Amino - 1 - ethylpyrazole 1. 61 ± 0. 21 Calarene 3. 16 ± 0. 38
34
5,5,8a - trimethyl - 3,6,7,8 - tetrahydro -
2H - chromene
2. 18 ± 0. 18 Geranylacetone 0. 59 ± 0. 07
35 Hexahydrofarnesylacetone 3. 83 ± 0. 31 (E)- a - Santalol 0. 33 ± 0. 06
36 Palmitic acid 2. 35 ± 0. 33 4 - Hexyl - 2,5 - dioxofuran - 3 - acetic acid 1. 75 ± 0. 25
37 n - Heptadecane 0. 54 ± 0. 08
38 5 - Amino - 1 - ethylpyrazole 0. 71 ± 0. 12
39 3 -(Phenylsulfanyl)- 2 - butanone 0. 63 ± 0. 09
40 Dodecanoic acid 0. 74 ± 0. 12
41 Caryophyllene oxide 0. 45 ± 0. 07
42 Cedrol 0. 73 ± 0. 09
43
1 -(1 - Adamantyl)- 3 -(1 - meth
ylcyclopentyl)aziridin - 2 - one
2. 41 ± 0. 31
44 Hexadecanal 0. 70 ± 0. 08
45 Tetradecanoic acid 1. 09 ± 0. 14
46 Phenanthrene 0. 68 ± 0. 11
47 Hexahydrofarnesylacetone 2. 87 ± 0. 37
48 Diisobutyl phthalate 0. 41 ± 0. 06
49 Methyl hexadecanoate 0. 49 ± 0. 08
50 Palmitic acid 10. 84 ± 1. 30
51 Isovaleric anhydride 1. 39 ± 0. 19
52 Octadecanal 0. 27 ± 0. 05
53 (E)- 9 - Octadecenoicacid 0. 59 ± 0. 09
54 2 -(5 - oxohexyl)cyclopentan - 1 - one 0. 90 ± 0. 14
应用 GC - MS从黄花败酱草挥发油中鉴定 54
个化学成分,占挥发油总量的 94. 56% . 其中 3 -
Methylbutanoic acid 为最主要成分,占总量的 25.
11%,Palmitic acid,Hexanoic acid以及 cis - Anethol
也是主要成分,分别占总量的 10. 84%,9. 25%及
7. 51% .此外,白花败酱草挥发性成分中还含有 8
种单萜以及 6 种倍半萜类成分,分别占总量的 12.
20%和 7. 09% . 白花败酱草中共鉴定 36 种成分,
占总量的 89. 87% . 含量较高的分别是 Camphogen
(10. 72%),2 - Methyl - 6 - hydroxyquinoline
(7. 03%) ,β - Damascenone (6. 75%)以及 β - Io-
none (6. 26%).黄花败酱草挥发性成分中共含有 6
种单萜类成分以及 1 种倍半萜类成分,分别占总量
的 27. 87%及 2. 67% .
4 讨 论
白花败酱草和黄花败酱草是败酱属植物的两
个主要品种,这两个品种曾共同作为“败酱”而被
·9·第 1 期 刘 伟,等:GC - MS法检测白花败酱草与黄花败酱草挥发性成分
《中国药典》收载,具有相同的药理作用.但是由于
败酱属植物品种较多,鉴定较为困难,本实验首次
将白花败酱草与黄花败酱草中挥发油成分进行鉴
定,分别鉴定出 33 种和 51 种成分,经过进一步分
析,确定 9 个共有成分,具体名称及百分含量见表
2.该结果对白花败酱草与黄花败酱草的鉴别、质量
评价以及挥发性成分开发利用奠定工作基础.
表 2 白花败酱草与黄花败酱草共有成分及其百分含量 (n = 3)
序号
保留时间
/min
化合物
峰面积占比 /%
白花败酱草 黄花败酱草
1 3. 04 Hexanal 3. 39 ± 0. 37 1. 85 ± 0. 24
2 6. 22 2 - Pentylfuran 3. 94 ± 0. 51 0. 54 ± 0. 09
3 7. 39 Benzeneacetaldehyde 3. 92 ± 0. 32 1. 01 ± 0. 15
4 11. 26 α - Ionene 1. 86 ± 0. 25 0. 39 ± 0. 05
5 12. 21 1,2,3,4 - Tetrahydro - 1,6,8 - trimthylnaphthalene 1. 84 ± 0. 13 1. 57 ± 0. 21
6 12. 54 1,2,3,4 - Tetrahydro - 1,5,7 - trimethylnaphthalene 1. 71 ± 0. 21 0. 98 ± 0. 14
7 15. 11 β - Damascenone 6. 75 ± 0. 81 1. 35 ± 0. 17
8 23. 83 Hexahydrofarnesylacetone 3. 83 ± 0. 31 2. 87 ± 0. 37
9 25. 76 Palmitic acid 2. 35 ± 0. 33 10. 84 ± 1. 30
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