免费文献传递   相关文献

野棉花根的挥发性成分分析



全 文 :书 [收稿日期] 2014-12-29;2015-07-09修回
 [基金项目] 黔南民族医专基金课题“苗药米花棍的质量控制研究”(QNYZ201413)
 [作者简介] 李 香(1982-),女,讲师,从事中药及复方制剂质量控制研究。E-mail:179268883@qq.com
 *通讯作者:魏学军(1972-),男,副教授,从事中药及民族药质量控制研究。E-mail:qndywxj@163.com
[文章编号]1001-3601(2015)07-0380-0133-04
野棉花根的挥发性成分分析
李 香1,魏学军1*,邵进明2,马四补3
(1.黔南民族医学高等专科学校,贵州 都匀558000;2.贵阳中医学院,贵州 贵阳550002;3.中央民族大学,北京100081)
  [摘 要]为探明野棉花根中的药效成分,为开发其药用价值提供依据,采用顶空固相微萃取(SPME)
与水蒸气蒸馏法(DSE)提取、测定野棉花根的挥发性成分。结果表明:SPME法提取分离出63个化学成分,
鉴定出53个化学成分,其相对含量占挥发油总量的97.52%,其中3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醇和
3-辛酮等为主要成分,其含量分别为13.69%、11.34%、9.20%和6.37%。DSE法提取分离出18个成分,鉴
定出13个成分,其相对含量占挥发油总量的80.67%,其中豆甾-4-烯-3-酮、α-蒎烯、甲氧基-苯基-肟、柠檬烯、
豆甾醇等为主要成分,其含量分别为32.09%、13.14%、5.00%、3.68%%和3.32%。这些成分具有杀虫、防
腐、抑菌、抗肿瘤的生物活性。两种方法提取的挥发性成分差异较大,未见相同挥发性成分。
[关键词]野棉花;挥发油;固相微萃取;水蒸气蒸馏
[中图分类号]S567 [文献标识码]A
Analysis of Volatile Components of Anemone hupehensis Root
LI Xiang1,WEI Xuejun1*,SHAO Jinming2,MA Sibu3
(1.Qiannan Medical College for Nationalities,Duyun,Guizhou 558000;2.Guiyang College of Traditional
Chinese Medicine,Guiyang,Guizhou550002;3.Minzu University of China,Beijing100081,China)
  Abstract:In order to know the medicinal composition in root of A.hupehensis,and provide references
for the development of medicinal value,the authors extracted the volatile components by headspace solid
phase microextraction(SPME)and steam distilation extraction(DSE).Results:63chemical components
were separated by SPME and 53were identified,the relative content of which accounted for 97.52%of the
total volatile oil.The main ingredients included 3-methyl butyraldehyde,2-methyl butyraldehyde,3-methyl
butanol,3-symplectic ketone and the content was 13.69%,11.34%,9.20%and 6.37%respectively.
Meanwhile,18components were separated by steam distilation-extraction(DSE)and 13were identified,
accounting for 80.67% of al.And the main Components were stigmast-4-ene-3-ketone,α-Pinene,
methoxy-phenylgroup-oxime,cinene,Stigm-astero-l,which were respectively 32.09%,13.14%,5.00%,
3.68% and 3.32%.These ingredients were of antibacterial,insecticidal,anticorrosive and anti-tumor
activity.The volatile components separated from two different processes were of big difference and had no
same volatile constituents.
Key words:Anemone hupehensis;volatile constituents;solid-phase microextraction;steam distilation-
extraction
  野棉花为毛茛科银莲花属植物打破碗花花的根
(Anemone hupehensisLem.)或全草,多年生草本植
物,主要含白头翁素,具有清湿热、解毒杀虫、理气散
瘀的功效。由于采集方便、疗效显著,在贵州黔南苗
族聚集区被广泛用于泄泻、痢疾、黄疸、疟疾、蛔虫
病、蛲虫病、小儿疳积、脚气肿痛、风湿骨痛、跌打损
伤、痈疽肿毒、蜈蚣咬伤等症候的治疗,苗药亦称米
花棍。通过查阅相关文献资料,野棉花的主要化学
成分主要为白头翁素,其化学成分、药理作用研究较
少。文献报道[1],野棉花以鲜汁入药具有抗菌作用,
民间多以根部入药。笔者以鲜品野棉花根为研究对
象,探索其抗菌作用是否与挥发性成分有关,以及其
挥发性成分是否还具备其他药效。药物挥发性成分
的研究主要有SPME及DSE两种方法,笔者采用
SPME和DSE法对贵州黔南地区产野棉花的根进
行定性、定量分析,以期为下一步药效学研究和制剂
开发奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
鲜品野棉花,于2014年9月采自贵州省贵定县
定南乡,经黔南民族医学高等专科学校朱文仁副教
授鉴定。取野棉花鲜品,剪取根部,切1cm左右长
段备用。
仪器:HP6890/5975C GC/MS联用仪(美国
HP公司),手动固相微萃取装置(美国Supelco公
司),萃取纤维头为2cm-50/30μm DVB/CAR/
PDMS StableFlex。
 贵州农业科学 2015,43(7):133~136
 Guizhou Agricultural Sciences
1.2 测定方法
1.2.1 SPME法[2-4] 准确称取样品约10g,置于
25mL固相微萃取仪采样瓶中,插入装有纤维头的
手动进样器,在70℃左右顶空萃取30min取出,快
速移出萃取头并立即插入气相色谱仪,于250℃热
解析3min进样。
1.2.2 DSE 法[5-6] 取 样 品 约 250 g,置 于
1 000mL圆底烧瓶中,加入250mL蒸馏水中,同时
在挥发油提取器中加入5mL正己烷,连续回流萃
取3h后,(由于气泡太多,降温使其不产生气泡,让
正己烷溶液全部流入挥发油提取器)。冷却,倒掉蒸
馏水,装上挥发油提取器,使其连续回流萃取
20min。最后冷却,将正己烷溶液装入高效液相色
谱样品瓶中,备用。
1.2.3 色谱条件 ZB-5MSI 5% Phenyl-95%
DiMethylpolysiloxane (30 m × 0.25 mm ×
0.25μm)弹性石英毛细管柱,柱温 40℃,保留
2min,以4℃/min升温至250℃,保持2min;汽化
室温度250℃,载气为高纯 He(99.999%),柱前压
7.62psi,载气流量1.0mL/min;固相微萃取法不
分流,溶剂延迟1.5min。水蒸气蒸馏提取法分流
比40∶1,溶剂延迟时间:3.0min。
1.2.4 质谱条件 离子源为EI源,70eV的电子
能量;离子源温度230℃,四极杆温度150℃;发射电
流34.6μA,倍增器电压1 400V,质量扫描范围
20~450amu,接口温度280℃。
1.2.5 检索条件 对总离子流图中的各峰经质谱
计算机数据系统检索及核对Nist 2008和 Wiley 275
标准质谱图,确定野棉花根的挥发性化学成分,通过
HPchemstation数据处理系统,按峰面积归一化法
测计算各化学成分的相对质量分数。
2 结果与分析
通过试验检测获得野棉花总离子流色谱图(图
示),通过对图分析,确认了其中大部分化学成分与
相对百分含量(表)。结果表明,采用固相微萃取提
取法,野棉花根中分离出63个成分,鉴定出53个成
分,其相对含量占挥发油总量的97.52%,相对百分
含量较高的成分是3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、3-甲基
丁醇、3-辛酮、十九烷、二十一烷、2-甲基丁醇、2-正戊
基-呋喃 和 1-己 醇,其 含 量 分 别 为 13.69%、
11.34%、9.20%、6.37%、5.95%、5.15%、4.92%、
486%和4.21%。采用水蒸气蒸馏法,野棉花根中
分离出18个成分,鉴定出13个成分,其相对含量占
挥发油总量的80.67%,相对百分含量较高的有豆
甾-4-烯-3-酮、α-蒎烯、甲氧基-苯基-肟、柠檬烯和豆
甾醇,其含量分别为32.09%、13.14%、5.00%、
3.68%、和3.32%。
1%200%000


Ab
un
da
nc
e
1%100%000
1%000%000
900%000
700%000
600%000
500%000
400%000
300%000
200%000
100%000
800%000
5.00%%%%%%%%%%%%%10.00%%%%%%%%%%%%%%%15.00%%%%%%%%%%%%%%%%%%20.00%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%25.00%%%%%%%%%%%%%%%%%30.00%%%%%%%%%%%%%%%%%%35.00%%%%%%%%%%%%%%%%%%%40.00
时间 /min
Time
650%000
600%000
550%000
500%000
450%000
400%000
350%000
300%000
250%000
200%000
150%000
100%000
500%00


Ab
un
da
nc
e
10.00%%%%%%%%%%%%15.00%%%%%%%%%%%20.00%%%%%%%%%%%25.00%%%%%%%%%%%30.00%%%%%%%%%%35.00%%%%%%%%%40.00%%%%45.00%%%%%%%%%50.00%%%%%%%%%%55.00%%%%%%%%%60.00%%%%%%
时间 /min
Time
SPME
DSE
图示 野棉花根的SPME和DSE总离子流图
Fig. Total ion chromatogram from the SPME and DSE of A.hupehensis root
·431·
                                        贵 州 农 业 科 学
                                   Guizhou Agricultural Sciences
表 野棉花根的挥发油成分
Table  Volatile components fromA.hupehensis root
编号
No.
化合物名称
Compound
name
分子式
Molecular
formula
分子量
Molecular
weight
相对含量/%
Relative content
SPME  DSE
1 二甲基硫醚2-thiapropane  C2H6S  62  2.27 -
2 异丁醛isobutanal  C4H8O  72  2.41 -
3 反式-2-丁烯醛 (E)-2-butenal  C4H6O  70  0.48 -
4  2,3-丁二酮2,3-butanedione  C4H6O2 86  0.28 -
5  2-甲基-呋喃2-methylfuran  C5H6O  82  0.89 -
6  2-甲基-1-丙酮2-methyl-1-propanol  C4H10O  74  1.28 -
7  3-甲基丁醛3-methyl butanal  C5H10O  86  13.69 -
8  2-甲基丁醛2-methyl butanal  C5H10O  86  11.34 -
9  2-戊酮2-pentanone  C5H10O  86  0.20 -
10 环戊醇cyclopentanol  C5H10O  86  0.25 -
11  2-乙基-呋喃2-ethylfuran  C6H8O  96  0.27 -
12  3-甲基丁醇3-methyl butanol  C5H12O  88  9.20 -
13  2-甲基丁醇2-methyl butanol  C5H12O  88  4.92 -
14 反式-2-戊烯醛(E)-2-petenal  C5H8O  84  0.39 -
15 乙醛hexanal  C6H12O  100  3.43 -
16 乙基-2-甲基丁酸ethyl-2-methyl butyrate  C7H14O2 130  0.15 -
17 顺式-3-乙烯醇 (Z)-3-hexenol  C6H 12O 100  1.94 -
18  1-己醇1-hexanol  C6H14O  102  4.21 -
19  5-甲基-2-己酮5-methyl-2-hexanone  C7H14O  114  1.07 -
20 壬烷nonane  C9H20 128  0.28 -
21 庚醛heptanal  C7H14O  114  0.93 -
22 甲氧基-苯基-肟 C8H9NO2 151  0.39 -
23  2-乙基-己醛2-ethyl-hexanal  C8H16O  128  0.43 -
24 苯甲醛benzaldehyde  C7H6O  106  0.73 -
25  1-辛烯-3-醇1-octen-3-ol  C8H16O  128  0.37 -
26  3-辛酮3-octanone  C8H16O  128  6.37 -
27  2-正戊基-呋喃2-pentyl-furan  C9H14O  138  4.86 -
28 辛醛octanal  C8H16O  128  0.72 -
29 对异丙基苯甲烷p-cymene  C10H14 134  0.37 -
30 苯乙醛hyacinthin  C8H8O  120  1.76 -
31 反式-7-甲基-1,6-二氧杂螺[4.5]癸烷 C9H16O2 156  0.46 -
(E)-7-methyl-1,6-dioxaspiro[4.5]decane
32 顺式-芳樟醇-呋喃 (Z)-linalool-oxide  C10H18O2 170  0.74 -
33  2-甲氧基-3-异丙基吡嗪 C8H12N2O  152  0.63 -
2-methoxy-3-isopropylpyrazine
34 壬醛nonanal  C9H18O  142  1.89 -
35 樟脑camphor  C10H16O  152  0.23 -
36 左旋龙脑l-borneol  C10H18O  154  0.37 -
37 癸醛decanal  C10H20O  156  0.92 -
38 环异长叶烯cycloisolongifolene  C15H24 204  0.23 -
39 α-荜澄茄油烯α-cubebene  C15H24 204  0.25 -
40 β-榄香烯β-elemene  C15H24 204  0.16 -
41 α-古芸烯α-gurjunene  C15H24 204  0.18 -
42 反式-石竹烯 (E)-caryophylene  C15H24 204  0.10 -
43 α-衣兰油烯α-muurolene  C15H24 204  0.23 -
44 (E、E)-α-法尼烯 (E、E)-α-farnesene  C15H24 204  0.87 -
45 γ-杜松油烯γ-cadinene  C15H24 204  0.35 -
46 δ-杜松油烯δ-cadinene  C15H24 204  0.62 -
47 十六烷hexadecane  C16H34 226  0.18 -
48 十七烷heptadecane  C17H36 240  0.80 -
49 十六醇hexadecanol  C16H34O  242  0.42 -
50 十八烷octadecane  C18H38 254  0.41 -
51 十九烷nonadecane  C19H40 268  5.95 -
52 二十烷eicosane  C20H42 282  0.50 -
53 二十一烷heneicosane  C21H44 296  5.15 -
54 甲氧基-苯基-肟methoxy-phenyl-oxime  C8H9NO2 151 - 5.00
55 α-蒎烯α-pinene  C10H16 136 - 13.14
56 E-罗勒烯(E)ocimene  C10H16 136 - 3.14
57 柠檬烯limonene  C10H16 136 - 3.68
58  1,1,6,8-四甲基-1,2-二氢奈 C14H18 186 - 1.53
1,1,6,8-tetramethyl-1,2-dihydro-naphthalene
59  1,2,3,4-四羟基-2,2,5,7-四甲基萘 C14H20 188 - 3.60
1,2,3,4-tetrahydro-2,2,5,7-tetramethyl-naphthalene
60  1,4,6-三甲基萘1,4,6-trimethyl-naphthalene  C13H14 170 - 3.31
61 邻苯二甲酸二异辛酯Di(2-ethylhexyl)phthalate  C24H38O4 390 - 2.46
62 豆甾醇stigmasterol  C29H48O  412 - 3.32
63 穿贝海绵甾醇clionasterol  C29H50O  414 - 2.75
64  28-降齐墩果-17-烯-3-酮28-norolean-17-en-one  C29H46O  410 - 3.55
65 甘油三癸酸酯tricaprin  C33H62O6 554 - 3.10
66 豆甾-4-烯-3-酮stigmast-4-en-3-one  C29H48O  412 - 32.09
合计Total  97.52  80.67
·531·
 李 香 等 野棉花根的挥发性成分分析
 LI Xiang et al Analysis of Volatile Components of Anemone hupehensis Root
3 结论与讨论
1)固相微萃取提取野棉花根中挥发性成分,相
对百分含量较高的成分是3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、
3-甲基丁醇、3-辛酮、十九烷、二十一烷、2-甲基丁醇、
2-正戊基-呋喃和1-己醇,其含量分别为13.69%、
11.34%、9.20%、6.37%、5.95%、5.15%、4.92%、
486%和4.21%。采用水蒸气蒸馏法提取野棉花根
中挥发性成分,相对百分含量较高的有豆甾-4-烯-3-
酮、α-蒎烯、甲氧基-苯基-肟、柠檬烯和豆甾醇,其含
量分别为32.09%、13.14%、5.00%、3.68%、和
3.32%。
2)固相微萃取提取野棉花根中挥发性成分百
分含量高的成分是医药、食品、香料、化工、和化妆品
工业的重要原料。如:3-甲基丁醛是制造异戊酸的
原料,是合成香料的中间体、食品工业及制药工业
中的原料,尤其是做为维生素E的合成原料,用量
极大[7]。3-甲基丁醇可配制苹果和香蕉型香精,与
亚硝酸钠酯化得到亚硝酸异戊酯,是作用最快的亚
硝酸酯类短效血管扩张剂。3-甲基丁醇可合成镇静
催眠药溴米那、阿米妥,还可作溶剂和化学分析的试
剂及作为生产增塑剂、摄影药品的原料、燃料油的组
分等[8]。3-辛酮是一种食用香料,具有霉香、蘑菇
香、奶酪香,并带有青香和蔬菜香韵,可用于调配蘑
菇、奶酪等食用香精[9],还可以用作聚氯乙烯纤维抽
丝溶剂、油漆的高沸点溶剂、塑料及印刷油墨的溶
剂[10]。
3)采用传统水蒸气蒸馏法提取野棉花根中挥
发性成分,GC-MS分离出18个成分,鉴定出13个
成分,相对百分含量较高的有豆甾-4-烯-3-酮、α-蒎
烯、甲氧基-苯基-肟、柠檬烯、豆甾醇等。这些成分
具有杀虫、抗菌、抗癌等生物活性,如:豆甾-4-烯-3-
酮可作为农业害虫杀虫剂;α-蒎烯可合成香料,并具
有抗真菌作用[11-12];柠檬烯具有杀虫、防腐、抑菌、抗
肿瘤的生物活性[13];豆甾醇具有抗肿瘤的生物活
性[14]等。
4)试验采用固相微萃取与传统水蒸气蒸馏法2
种方法提取野棉花根中的挥发性成分。2种方法检
测的结果有较大差异,经 GC-MS分析未见相同成
分。检测结果存在差异,可能是因为传统水蒸气蒸
馏法耗时长,加热过程中成分的分解、转化。
[参 考 文 献]
[1] 邱德文,杜 江.中华本草苗药卷[M].贵阳:贵州科
技出版社,2005.
[2] 邵进明,王道平,张永萍,等.铁皮石斛茎叶中挥发油
成分的GC-MS分析[J].贵州农业科学,2014,42(4):
190-193.
[3] 黄传奇,张林碧,杨 敏,等.气质联用法分析侧柏顶
空固相微萃取与水蒸气蒸馏的挥发性成分[J].中药
材,2013,36(9):1457-1463.
[4] 樊钰虎,刘 江,王泽秀,等.顶空固相微萃取与水蒸
气蒸馏法提取姜黄挥发性成分的比较[J].药物分析
杂志,2012,32(10):1787-1792.
[5] 彭小冰,邵进明,刘炳新,等.葎草鲜品不同部位的挥
发油成分及含量[J].贵州农业科学,2014,42(4):
178-181.
[6] 戚志军,周海梅.固相微萃取-气质联用技术在天然产
物挥发性成分分析中的应用[J].信阳师范学院学报:
自然科学版,2005,18(4):471.
[7] 袁金桃,吴景梅,马 啸.异戊醛的合成[J].广州化
工,2010,38(9):109-110.
[8] Green.美国Sandia实验室发现异戊醇用作压燃式燃
料具有很好潜力[J].精细石油化工进展,2010,12
(4):52.
[9] 杨绍祥,穆 旻,何 昕.食用香精3-辛酮的合成
[J].中国调味品,2014,39(8):93-95.
[10] 徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册[M].北京:
化学工业出版社,1999:208.
[11] 蒋雁峰,裴 雁,李菊仁.α-蒎烯合成香料研究进展
[J].湖南化工,1999,29(4):4-6.
[12] 夏忠弟,毛学政,罗映辉.α-蒎烯抗真菌机制的研究
[J].湖南医科大学学报,1999,24(6):507-509.
[13] 高红亮,王雪梅,孙永红,等.天然防腐剂柠檬烯在橙
汁保鲜中的应用[J].食品科学,2010,31(8):257-
259.
[14] 李庆勇,姜春菲,张 黎,等.β-谷甾醇、豆甾醇诱导人
肝癌细胞 SMMC-7721凋亡[J].时珍国医国药,
2012,23(5):1173-1175.
(责任编辑:孙小岚)
·631·
                                        贵 州 农 业 科 学
                                   Guizhou Agricultural Sciences