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GC-MS法对金线兰挥发油化学成分的分析



全 文 :第 18 期
收稿日期:2015-06-16
基金项目:贵州省教育厅产学研基地项目[黔教合 KY 字(2013)128];遵义师范学院博士基金资助项目(2013BJ01)
作者简介:张 海(1976-),男,湖南怀化人,副教授,主要从事天然产物开发与应用,(电话)0851-28927159(电子信箱)wwwzhanghai@163.com。
第 54 卷第 18期
2015 年 9 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 54 No.18
Sep.,2015
金线兰 [Anoectochilus raxburghii(Wall.)Lindl]
别名金蚕、石蚕、金线莲等,是兰科开唇兰属的植
物, 中文学名是花叶开唇兰, 主要分布于中国福
建、广东、广西、浙江、江西、云南、四川、贵州、台湾
等地[1]。金线兰是一种珍贵的稀有药材,全株都可入
药,药性温和、味道甘甜,具有清热解毒、祛风利湿
功效。 近年来, 金线兰逐渐用于促进儿童生长发
育 [2],预防治疗高血压、高尿酸血症 [3]、糖尿病 [4]、急
慢性肝炎、肾炎、癌症[5]等,另外,金线兰用于治疗临
床上的一些疾病也取得了良好效果 [6,7]。 但迄今为
止,对该植物的研究主要集中在人工栽培、组培、药
理等方面,其有效成分与挥发性成分报道较少。 该
试验以野生金线兰为材料,采用索氏提取、超声辅
助提取的方法,分别以乙醇、石油醚为提取剂,通过
索氏提取、超声辅助提取挥发油,气相色谱-质谱联
用技术分析挥发油的化学组成,以期为金线兰的开
发和利用提供参考。
GC-MS法对金线兰挥发油化学成分的分析
张 海 1,2,3,陈珍娥 1,2,3,田真辅 1
(1.遵义师范学院化学化工学院,贵州 遵义 563002;2.黔北特色资源应用研究实验室,贵州 遵义 563002;
3.黔北特色资源开发利用产学研基地,贵州 遵义 563002)
摘要:利用索氏提取法和超声辅助提取法,分别通过非极性溶剂(石油醚)、极性溶剂(乙醇)来提取金线
兰[Anoectochilus raxburghii (Wall.) Lindl]挥发油,并采用气相色谱-质谱联用法测定化合物组成。结果
表明,石油醚索氏提取法效果最佳,共检出 34 种成分,鉴定出 26 种化合物,占挥发油总量的 86.3%,主要
成分为叶绿醇 32.823%,油酸 28.759%,植物醇 5.271%,油酸酰胺 4.797%,反式角鲨烯 3.484%,植酮
2.787%,2-单棕榈酸甘油 1.789%。 该结果将为金线兰的进一步开发提供基础数据。
关键词:金线兰[Anoectochilus raxburghii (Wall.) Lindl];挥发油;索氏提取;超声辅助提取;化学成分
中图分类号:R282.71 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)-18-4581-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.18.048
Analysis of Volatile Components from Anoectochilus raxburghii (Wall.)Lindl by GC-MS
ZHANG Hai1,2,3,CHEN Zhen-e1,2,3,TIAN Zhen-fu1
(1. School of Chemistry and Chemical Engineering,Zunyi Normal College,Zunyi 563002,Guizhou,China;2.Qianbei Featured Resources Applied
Research Laboratory,Zunyi 563002, Guizhou,China;3.Qianbei Featured Resources Exploitation Research Base,Zunyi 563002, Guizhou,China)
Abstract: The volatile oil from Anoectochilus raxburghii (Wall.) Lindl by soxhlet extraction and ultrasonic assisted extraction
method with non-polar solvents (petroleum ether) and polar solvent (ethanol) respectively.The chemical constituents in volatile
oil were determined by GC-MS. The results showed that petroleum ether soxhlet extraction is the best. 34 components in
volatile oil were separated and 26 compounds,which were 86.3% of the total volatile oil,were identified.The contents of main
compounds were (2E) -3,7,11,15 -tetramethyl -2 -hexadecen -1 -ol 32.823% , (E) -octadec -9 -enoic acid 28.759% , phytol
5.271%,(E)-octadec-9-enamide 4.797%,trans-squalene 3.484%,6,10,14-trimethylpentadecan-2-one 2.787%,2-monopalmitin
1.789%. This results provided fundamental data for further utilization of anoectochilus raxburghii(Wall.)Lindl.
Key words: Anoectochilus raxburghii (Wall.)Lindl;volatile oil;soxhlet extraction;ultrasonic assisted extraction;chemical compo-
nents
湖 北 农 业 科 学 2015 年
1 材料与方法
1.1 材料
药材为野生金线兰,采自福建,由遵义师范学
院生命科学学院何林副教授鉴定为兰科开唇兰属
植物花叶开唇兰 Anoectochilus roxburghii (Wall.)
Lindl。
试验所用试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器
TRACE ISQ型气相色谱-质谱联用仪 (美国热
电公司)、电子天平(梅特勒—托利多仪器上海有限
公司),粉碎机、烘箱、磁力搅拌器(上海科升仪器有
限公司),旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂),循环
式真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司),高频数
控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 样品前处理 金线兰样品用去离子水洗
净,于 80 ℃烘箱中干燥 8 h 后,粉碎并过 80 目筛,
待用。
1.3.2 索氏提取法提取 称取 10 g 金线兰粉末用
滤纸包好, 置于索氏提取器中, 加入乙醇 100 mL
(V / V=1∶10),加热回流提取 5 h,收集全部提取液,
继续重复 2 次,直至提取液无色,合并提取液,浓
缩。 溶剂改为石油醚,重复上述试验。
1.3.3 超声提取法提取 称取 10 g 金线兰粉末于
具塞锥形瓶中,加入乙醇 100 mL,超声波(100 W,80
KHz,30 ℃)提取 1 h,分别用滤纸,0.45 μm 微孔滤
膜过滤,合并滤液,浓缩。 溶剂改为石油醚,重复上
述试验。
1.3.4 金线兰挥发油的 GC-MS 分析 色谱柱 TR-
5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm;柱温:70 ℃(1 min),以
5 ℃ /min升温至 300 ℃(10 min);气化室温度 280 ℃;
载气为高纯度 He(99.99%);流速 1.0 mL / min;进样
量 1 μL;分流比为 20∶1。质谱条件:离子源为 EI 源;
离子源为 280 ℃; 电子能量 70 eV; 传输线温度
280 ℃;质量扫描范围为 50~500 amu。定性分析通过
Xcalibur色谱工作站检索标准 MS图库,同时结合有
关 MS 图文献解析, 确认金线兰挥发性物质的化学
成分。 同时按峰面积归一化法计算,求出金线兰各
化学成分的峰面积相对百分含量。
2 结果与分析
石油醚索氏提取金线兰挥发油总离子流见图 1。
GC-MS 检出的各化学成分及其峰面积相对百
分含量,见表 1~表 4。
该试验分析了不同方法、不同溶剂提取的金线
兰挥发油的结果。 其中乙醇的索氏提取挥发油中检
出 16 个成分,鉴定出 11 个化合物,并用气相色谱
峰面积百分比法测定了各种组分的相对百分含量,
占挥发油总量的 75.17%(表 1)。 石油醚索氏提取的
挥发油中检出 34 个成分, 鉴定出 26 个化合物,占
挥发油总量的 86.3%(表 2)。 乙醇超声辅助提取的
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
时间//min
图 1 石油醚索氏提取挥发油总离子流图
26.96
4.054.80 8.189.79
10.32
10.83 14.68 17.29 22.9324.51
26.76
27.87
33.25
32.73
33.48
32.45
31.42 34.07 39.56
42.29 43.73
45.63 48.81 52.19 55.63
4582
第 18 期
挥发油中检出 16 种成分,鉴定出 8 种化合物,占挥
发油总量的 82.66%(表 3);石油醚超声辅助提取的
挥发油中检出 26 种成分, 鉴定出 10 种化合物,占
挥发油总量的 47.48%(表 4)。
由表 1~表 4 中可知, 野生金线兰的挥发油中,
主要成分为萜类化合物和链状芳香族化合物(脂肪
酸、醇类、烷烃类、醛以及酯)等。对比研究表明,4种
提取工艺中石油醚索氏提取法效果最佳,共检出 34
种成分,鉴定出 26 种化合物,其中含量最高的为叶
绿醇 32.823%,油酸 28.759%,植物醇 5.271%,油酸
酰胺 4.797%,反式角鲨烯 3.484%,植酮 2.787%,2-
单棕榈酸甘油 1.789%。其中叶绿醇及其代谢产物不
表 2 金线兰石油醚索氏提取挥发油的化学成分及相对百分含量
保留时间
min
4.80
5.76
6.07
7.49
8.18
10.32
10.83
11.62
14.68
15.49
16.33
17.29
18.16
18.54
19.17
20.67
26.96
27.15
30.32
32.73
33.25
36.82
39.56
39.76
43.73
43.95
化合物名称
furan-2(5H)-one 2(5H)-呋喃酮
hexanoic acid 己酸
phenol 苯酚
benzyl alcohol 苄醇
β-(2-thienyl)-d-alanine β-(2-噻吩)-D-丙氨酸
3,5-dihydroxy-6-methyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-one 2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮
4-hydroxydihydrofuran-2(3H)-one (+ / -)-3-羟基-r-丁内酯
naphthalene 萘
1,2,3-trimethoxybenzene 1,2,3-三甲氧基苯
N-(4-hydroxyphenyl)acetamide N-乙酰对氨基酚
4-hydroxybenzaldehyde 4-羟基苯甲醛
2,2'-bithiophene 二噻吩
nerylacetone 橙化基丙酮
α-Humulene α-葎草萜
4-hydroxybenzyl alcohol 对羟基苯甲醇
4,4,7a-trimethyl-5,6,7,7a-tetrahydrobenzofuran-2(4H)-one 二氢猕猴桃内酯
(2E)-3,7,11,15-Tetramethyl-2-hexadecen-1-ol 叶绿醇
6,10,14-trimethylpentadecan-2-one 植酮
ethyl palmitate 棕榈酸乙酯
phytol 植物醇
(E)-octadec-9-enoic acid 油酸
(4R,8R,12R)-4-hydroxy-4,8,12,16-tetramethylheptadecanoic acid lactone
2-monopalmitin 2-单棕榈酸甘油
3-hydroxy-7-(hydroxyimino)cholanic acid
(E)-octadec-9-enamide 油酸酰胺
trans-Squalene 反式角鲨烯
分子式
C4H4O2
C6H12O2
C6H6O
C7H8O
C7H9NO2S
C6H8O4
C4H6O3
C10H8
C9H12O3
C8H9NO2
C7H6O2
C8H6S2
C13H22O
C15H24
C7H8O2
C11H16O2
C20H40O
C18H36O
C18H36O2
C20H40O
C18H34O2
C21H40O2
C19H38O4
C24H39NO4
C18H35NO
C30H5O
相对分子质量
ku
84
116
94
108
171
144
102
128
168
151
122
166
194
204
124
180
297
269
284
297
283
325
331
407
282
411
相对含量
%
0.312
0.058
0.086
0.074
0.133
1.026
0.203
0.166
0.017
0.042
0.145
0.211
0.085
0.132
0.101
0.249
32.823
2.787
1.370
5.271
28.759
1.446
1.789
0.737
4.797
3.484
表 1 金线兰乙醇索氏提取挥发油的化学成分及相对百分含量
保留时间
min
4.84
10.33
10.84
16.29
26.91
27.1
32.36
39.43
42.83
43.92
44.17
化合物名称
furan-2(5H)-one 2(5H)-呋喃酮
3,5-dihydroxy-6-methyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-one 2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮
4-hydroxydihydrofuran-2(3H)-one (+ / -)-3-羟基-r-丁内酯
4-(ethoxymethyl)phenol 4-(乙氧基甲基)苯酚
(2E)-3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecen-1-ol 叶绿醇
6,10,14-trimethylpentadecan-2-one 植酮
Phytol 植物醇
2-monopalmitin 2-单棕榈酸甘油
monostearin 单硬脂酸甘油酯
(E)-octadec-9-enamide 油酸酰胺
trans-Squalene 反式角鲨烯
分子式
C4H4O2
C6H8O4
C4H6O3
C9H12O2
C20H40O
C18H36O
C20H40O
C19H38O4
C21H42O4
C18H35NO
C30H5O
相对分子质量
ku
84
144
102
152
297
269
297
331
359
282
411
相对含量
%
13.254
1.651
0.442
4.314
22.960
2.002
14.736
8.380
0.960
4.180
2.295
张 海等:GC-MS 法对金线兰挥发油化学成分的分析 4583
湖 北 农 业 科 学 2015 年
表 3 金线兰乙醇超声辅助提取挥发油的化学成分及相对百分含量
保留时间
min
4.83
10.31
10.79
12.86
26.90
32.34
43.59
48.36
化合物名称
furan-2(5H)-one 2(5H)-呋喃酮
3,5-dihydroxy-6-methyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-one 2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮
4-hydroxydihydrofuran-2(3H)-one (+ / -)-3-羟基-r-丁内酯
1,3-di-tert-butylbenzene 1,3-二叔丁基苯
(2E)-3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecen-1-ol 叶绿醇
phytol 植物醇
(E)-octadec-9-enamide 油酸酰胺
1-heptatriacotanol 三十七醇
分子式
C4H4O2
C6H8O4
C4H6O3
C14H22
C20H40O
C20H40O
C18H35NO
C37H76O
相对分子质量
ku
84
144
102
190
297
297
282
536
相对含量
%
2.333
0.543
0.731
1.318
14.328
6.068
34.848
22.486
表 4 金线兰石油醚超声辅助提取挥发油的化学成分及相对百分含量
保留时间
min
4.81
5.42
6.06
6.50
12.39
12.83
19.68
23.94
26.91
32.38
化合物名称
furan-2(5H)-one 2(5H)-呋喃酮
4-methylnonane 4-甲基壬烷
2,2,7,7-tetramethyloctane 2,2,7,7-四甲基辛烷
2,6-dimethylnonane 2,6-二甲基壬烷
4,6-dimethyldodecane 4,6-二甲基十二烷
1,3-di-tert-butylbenzene 1,3-二叔丁基苯
2,4-di-tert-butylphenol 2,4-二叔丁基苯酚
nonadecane 十九烷
(2E)-3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecen-1-ol 叶绿醇
phytol 植物醇
分子式
C4H4O2
C10H22
C12H26
C11H24
C14H30
C14H22
C14H22O
C19H40
C20H40O
C20H40O
相对分子质量
ku
84
142
170
156
198
190
206
269
297
297
相对含量
%
2.169
0.660
0.855
3.391
2.288
6.070
3.091
5.844
17.397
5.717
仅是机体氧化代谢的重要能量来源,而且在糖脂代
谢、 脂肪细胞分化聚酯调控方面具有生物学功能,
能有效减少肝脏中的脂肪累积。 油酸可降低血液总
胆固醇和有害胆固醇,却不降低有益胆固醇。 反式
角鲨烯对于治疗高、低血压,贫血,糖尿病,肝硬化,
癌症等有较好的疗效。
3 小结
通过对比研究不同溶剂、不同提取方法的金线
兰挥发油化学成分,结果表明,石油醚索氏提取法
效果最佳, 共检出了 4 种成分, 鉴定出 26 种化合
物,其结果有望为进一步优化金线兰活性成分提取
工艺提供理论依据。
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(责任编辑 周有祥)
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