全 文 :牛角瓜花脂溶性成分及其抗菌活性研究
王茂媛,王建荣,张新蕊,晏小霞,王祝年*
(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 /农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室,海
南 儋州 571737)
摘要 目的:研究牛角瓜 Calotropis gigantea (L.)Dry. ex Ait. f. 花脂溶性成分及其抗菌活性。方法:采用气相
色谱-质谱(GC-MS)联用技术对牛角瓜花脂溶性成分进行分析,用面积归一化法计算各组分的相对含量;采用滤纸
片琼脂扩散法测定其对 2 种人体病原菌的体外抑菌活性。结果:从牛角瓜花中共鉴定出 31 种脂溶性成分,占色谱
总出峰面积的 85. 14%;牛角瓜花脂溶性成分对金色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、白色念珠菌(Canidia albi-
cans)表现出一定抑制作用。结论:该研究为牛角瓜的开发利用提供了科学依据。
关键词 牛角瓜;花;脂溶性成分;抗菌活性;GC-MS
中图分类号:R284. 1 /R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)-03-0404-04
Liposoluble Constituents from the Flowers of Calotropis gigantea
and Their Antimicrobial Activities
WANG Mao-yuan,WANG Jian-rong,ZHANG Xin-rui,YAN Xiao-xia,WANG Zhu-nian
(Tropical Crops Genetic Resources Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Crop Gene Re-
sources and Germplasm Enhancement in Southern China,Danzhou 571737,China)
Abstract Objective:To study the liposoluble constituents from the flowers of Calotropis gigantea and their antimicrobial
activities. Methods:The liposoluble constituents from the flowers of Calotropis gigantea were analyzed by GC-MS and their relative con-
tents were determined by area normalization. Their antimicrobial activities against 2 pathogens were tested by agar disc diffusion
method. Results:31 compounds were separated and identified,amounting to 85. 14% of the total constituents. The liposoluble constitu-
ents from the flowers of Calotropis gigantea exhibited weak antimicrobial activities against Staphylococcus aureus and Canidia
albicans. Conclusion:The research result provides scientific foundation for exploitation and utilization of Calotropis gigantea.
Key words Calotropis gigantea (L.)Dry. ex Ait. f.;Flowers;Liposoluble constituents;Antimicrobial activities;GC-MS
收稿日期:2012-09-12
基金项目:农业部农业生物资源保护与利用项目(2130135) ;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1630032013016)
作者简介:王茂媛(1981-) ,女,硕士,助理研究员,研究方向:药用植物化学与开发利用;E-mail:wmy81@ 163. com。
* 通讯作者:王祝年,Tel:0898-23300639。
牛角瓜 Calotropis gigantea (L. )Dry. ex Ait. f.
又称羊浸树、断肠草,系萝藦科牛角瓜属植物,在我
国主要分布于海南、广东、四川和云南等地〔1〕。该
植物在民间具有广泛的药用价值,其根、茎、叶、花、
果及各部位的白色汁液均可药用,具有抗菌、消炎、
驱虫、化痰、解毒等作用,多用于哮喘、咳嗽、麻疯病、
溃疡、痔疮、肿瘤等疾病的治疗〔2〕。本研究组曾报
道了牛角瓜根的化学成分及其体外抗肿瘤活性〔3-5〕,
以及对牛角瓜根脂溶性成分进行分析〔6〕。本文对
牛角瓜花的脂溶性成分进行研究,通过索氏提取法
提取牛角瓜花的脂溶性成分,并对其进行 GC-MS 分
析,同时测定其对 2 种人体病原菌金色葡萄球菌
(Staphylococcus aureus)和白色念珠菌(Canidia albi-
cans)的体外抑菌活性,以期进一步完善对牛角瓜植
物脂溶性成分的研究,为牛角瓜资源的综合开发利
用提供科学依据。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 毛细管气相色谱-质谱联用仪
(HP6890 /HP5973MSD,美 国 Hewlett-Packard 公
司) ;CO2 培养箱(Sheldn Manufacturing Inc. ) ;超净
工作台(上海博讯实业有限公司医疗设备厂) ;索氏
提取器等。
1. 2 材料 牛角瓜花于 2010 年 6 月采自海南省
儋州市中国热带农业科学院热带作物品种资源研究
所南药种质圃,经中国热带农业科学院热带作物品
种资源研究所王祝年研究员鉴定为萝藦科牛角瓜属
植物牛角瓜 Calotropis gigantea (L. )Dry. ex Ait. f.
的花,凭证标本(20100612)存放于中国热带农业科
学院热带作物品种资源研究所。硫酸卡那霉素 (上
海生工有限公司) ;氟康唑 (贵州科伦药业有限公
司) ;乙醇、甲醇为分析纯(广州市万隆化工贸易有
限公司)。
·404· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 3 期 2013 年 3 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2013.03.020
1. 3 培养基 马铃薯葡萄糖液体培养基(PDL) :
马铃薯 20%(取汁) ,葡萄糖 2%;1 × 105 Pa 灭菌 25
min;马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA) :在马铃薯葡
萄糖液体培养基中加入 2%琼脂;1 × 105 Pa 灭菌 25
min。
1. 4 供试病原菌 金色葡萄球菌(Staphylococcus
aureus strain ATCC51650)和白色念珠菌(Canidia al-
bicans strain ATCC10231)均购于海南省药品检验
所。S. aureus 金色葡萄球菌采用 NA 培养基,
C. albicans白色念珠菌采用 YPD培养基。
2 方法
2. 1 脂溶性成分提取方法 采用索氏提取法。取
自然风干牛角瓜花(20. 0 g) ,粉碎,置于索氏提取器
中,加入 300 mL 乙醇,回流提取 8 h,减压回收乙醇
至无醇味,粗提物分散于水中形成悬浊液,经氯仿萃
取,减压浓缩得黄色油状提取物备用。
2. 2 抑菌活性测定 采用滤纸片琼脂扩散法。将
样品配成质量浓度为 100 mg /mL 的甲醇溶液,取样
品溶液 25 μL 滴加于直径为 6 mm 的灭菌滤纸片
上,待溶剂挥干后,将已点样的滤纸片贴于已涂供试
菌悬液 100 μL (菌液浓度 105 ~ 107 cfu /mL)的平
板培养基上,放置 20 min后,S. aureus金色葡萄球菌
放入培养箱中 37 ℃无光照培养,C. albicans 白色念
珠菌在常温下培养,24 h 后观察并测量抑菌圈直径
(D)。每个样品做 3 个重复,同时以甲醇试剂为阴
性对照,以硫酸卡那霉素为 S. aureus 金色葡萄球菌
的阳性对照,以氟康唑为 C. albicans 白色念珠菌的
阳性对照。
2. 3 脂溶性成分测定
2. 3. 1 气相色谱条件:色谱柱为 HP-5MS,5%
Phenyl Methyl Siloxane(30 m ×0. 25 mm ×0. 25 μm)
弹性石英毛细管柱;柱温 50 ℃(保留 2 min) ,以
5 ℃ /min升温至 300 ℃,保持 15 min;汽化室温度
250 ℃;载气为高纯 He(99. 999%) ;柱前压 7. 62 psi,
载气流量 1. 0 mL /min;进样量 1 μL;分流比 20∶ 1。
2. 3. 2 质谱条件:接口温度 280 ℃;离子源为 EI
离子源;离子源温度 230 ℃;四极杆温度 150 ℃;电
子能量 70 eV;发射电流 34. 6 μA;倍增器电压 1 071
V;质量扫描范围 m/z 10 ~ 550。
3 结果与分析
3. 1 脂溶性成分及相对含量 按上述条件对牛角
瓜花的脂溶性成分进行 GC-MS 分析,得总离子流
图,见图 1。
通过 HPMSD化学工作站,结合 NIST05 质谱图
库和 WILEY275 质谱图库进行鉴定,确认了 31 种成
图 1 牛角瓜花脂溶性成分 GC-MS总离子流图
分,占总量的 85. 14%。按峰面积归一化法计算出
各化学成分的相对含量,结果见表 1。由表 1 可知,
牛角瓜花的脂溶性成分主要为醇类化合物、烷烃类
化合物和脂肪酸类化合物,其中醇类化合物占总峰
面积量的 30. 42%,烷烃类化合物占 23. 74%,脂肪
酸类化合物占 19. 75%,此外还有酯类化合物
(9. 40%)和其他化合物(1. 83%)。醇类化合物共 9
种,相对含量大于 2%的醇类化合物依次为乙酸-9,
19-环羊毛甾醇(16. 97%)、β-谷甾醇(3. 34%)、羽扇
豆醇(2. 33%) ;烷烃类化合物共 10 种,多为链烷
烃,如二十一烷(4. 81%)、二十八烷(4. 77%)等饱
和烃,还有少量的环烷烃;脂肪酸类化合物多为十
六、十八碳烯酸,如正十六酸(14. 34%)、油酸
(3. 52%)、反式-13-十八烯酸(1. 18%)等脂肪酸。
牛角瓜花脂溶性成分相对含量大于 4%的主要有乙
酸-9,19-环 羊 毛 甾 醇 (16. 97%)、正 十 六 酸
(14. 34%)、三十四烷(5. 20%)、二十一烷(4. 81%)
和二十八烷(4. 77%) ;另外,在鉴定的化合物中发
现存在一定量的酯类化合物(9. 40%) ,可能是提取
过程中使用的乙醇和少量甲醇与脂肪酸发生酯化反
应的产物。
3. 2 抑菌活性 牛角瓜花脂溶性成分对金色葡萄
球菌和白色念珠菌均表现出一定的抑制作用。实验
结果见表 2。
4 小结与讨论
4. 1 本研究组通过索氏提取法提取了牛角瓜花的
脂溶性成分,并进行了 GC-MS分析。从牛角瓜花中
鉴定出的 31 种脂溶性成分,其中有 27 种在牛角瓜
脂溶性成分研究中未见报道。同时采用滤纸片琼脂
扩散法测定了其对 2 种人体病原菌的体外抑菌活
性,结果表明牛角瓜花脂溶性成分对金色葡萄球菌
和白色念珠菌具有一定的抑制作用。
·504·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 3 期 2013 年 3 月
表 1 牛角瓜花脂溶性成分的组成及相对含量
编号 保留时间/min 化合物 分子式
相对含量
/%
1 4. 05 1-甲基-3 乙基金刚烷 1-methyl-3-ethyladamantane C12H22 0. 841
2 4. 40 顺-1,4-二甲基金刚烷 cis-1,4-dimethyladamantane C12H20 1. 929
3 7. 54 软脂酸甲酯 hexadecanoic acid,methyl ester C17H34O2 0. 702
4 7. 79 正十六酸 n-hexadecanoic acid C16H32O2 14. 338
5 8. 70 反式-13-十八烯酸 trans-13-octadecenoic acid C18H34O2 1. 183
6 9. 10 油酸 oleic acid C18H34O2 3. 524
7 9. 46 二十二烷醇 behenic alcohol C22H46O 0. 757
8 10. 59 廿烷 eicosane C20H42 1. 342
9 12. 08 顺-乙酸(13,14-环氧基)-11-十四烯酸 Z-(13,14-epoxy)tetradec-11-en-1-ol acetate C16H28O3 0. 704
10 13. 16 二十一烷 heneicosane C21H44 4. 806
11 13. 47 7-甲基-Z-十四碳烯醇乙酸酯 7-methyl-Z-tetradecen-1-ol acetate C17H32O2 1. 822
12 13. 99 二十五烷 pentacosane C25H52 1. 004
13 14. 24 二十七烷 heptacosane C27H56 0. 830
14 14. 70 二十七烷醇 1-heptacosanol C27H56O 1. 095
15 14. 92 二十八烷 octacosane C28H58 4. 768
16 15. 98 三十一烷 hentriacontane C31H64 2. 237
17 16. 97 二十八烷醇乙酸酯 octacosyl acetate C30H60O2 3. 116
18 17. 24 三十四烷 tetratriacontane C34H70 5. 195
19 18. 77 三十六烷 hexatriacontane C36H74 0. 792
20 20. 25 乙酸三十酯 triacontyl acetate C32H64O2 1. 114
21 20. 41 二十八烷醇三氟乙酸酯 octacosyl trifluoroacetate C30H57F3O2 1. 043
22 24. 50 菜油甾醇 campesterol C28H48O 1. 556
23 25. 16 豆甾醇 stigmasterol C29H48O 1. 469
24 27. 08 β-谷甾醇 β-sitosterol C29H50O 3. 337
25 28. 66 α-香树素 α-amyrin C30H50O 1. 362
26 30. 51 (3α)-12-齐墩果烯-3-醇乙酸酯 (3α)-12-oleanen-3-yl acetate C32H52O2 1. 604
27 34. 76 羽扇豆醇 lupeol C30H50O 2. 330
28 38. 16 计曼尼醇 germanicol C30H50O 1. 542
29 38. 88 乙酸-9,19-环羊毛甾醇 9,19-cyclolanost-24-en-3-ol,acetate C32H52O2 16. 971
30 47. 16 齐墩果-12-烯 olean-12-ene C30H50 1. 131
31 51. 06 乌苏-12-烯 urs-12-ene C30H50 0. 695
表 2 牛角瓜花脂溶性成分对金色葡萄
球菌及白色念珠菌的抑制作用
测试样品
抑菌直径 D/mm
金色葡萄球菌
(S. aureus)
白色念珠菌
(C. albicans)
牛角瓜花脂溶性成分 6 9
阳性对照 29 29
注:滤纸片直径为 6 mm
4. 2 本研究组之前研究发现,牛角瓜根中脂溶性
成分主要为芳烃类,其中萘及其衍生物含量较多,此
外,还有酯类、三萜类、烷烃类、脂肪酸类等成分〔6〕。
有文献〔7〕报道牛角瓜乳汁中脂溶性成分主要为甾
体类化合物。本研究经 GC-MS分析发现,牛角瓜花
的脂溶性成分只有少量的酯类化合物,约占峰面积
的 9. 40%,而以醇类化合物为主要成分,约占峰面
积的 30. 42%,另外烷烃类化合物占 23. 74%,脂肪
酸类化合物占 19. 75%。这与牛角瓜根中脂溶性成
·604· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 3 期 2013 年 3 月
分和牛角瓜乳汁中脂溶性成分有明显差别,其差别
可能是由于提取方法和样品采集部位不同造成的。
4. 3 牛角瓜资源丰富,在民间具有多种药用价值,
国外学者已对其化学成分和药理活性进行了研究,
而国内学者对该植物还未引起重视,相信随着研究
的深入开展,牛角瓜将得到广泛的开发利用。
参 考 文 献
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会 . 中国植物志[M].
第 63 卷 . 北京:科学出版社,1977:384.
[2] 国家中医药管理局《中华本草》编委会 . 中华本草
[M]. 第六册 . 上海:上海科学技术出版社,1999.
[3] Wang Z N,Wang M Y,Mei W L,et al. A new cytotoxic
pregnanone from Calotropis gigantea [J]. Molecules,
2008,13(12) :3033-3039.
[4] Wang M Y,Mei W L,Deng Y Y,et al. Cytotoxic constitu-
ents from the roots of Calotropis gigantea [J]. Modern
Pharmaceutical Research,2008,1(2) :4-9.
[5]王祝年,戴好富,王茂媛,等 . 牛角瓜中的强心苷化合物
的抗肿瘤新用途[P]. CN:200810137823. 3,2008-07-03.
[6]王茂媛,戴好富,王祝年 . 牛角瓜根脂溶性成分的 GC-
MS 分析[J]. 热带作物学报,2010,31 (11) :2039-
2042.
[7] Thakur S,Das P,Itoh T,et al. Latex extractables of Calotro-
pis gigantea [J]. Phytochemistry,1984,23 (9) :2085-
2087.
收稿日期:2012-11-06
作者简介:王晓燕(1960-) ,女,副主任药师,研究方向:临床药学;E-mail:leng_xiangning66@ sina. com。
* 通讯作者:朱臻宇,Tel:021-81871261,E-mail:zzycyy@ yahoo. com. cn。
栀子化学成分的 UHPLC-Q-TOFMS分析
王晓燕1,张 丽2,王添琦3,朱臻宇3*
(1. 广西医科大学第一附属医院药学部,广西 南宁 530021;2. 中国人民解放军海军机关门诊部药房,北京
100841;3. 第二军医大学药学院药物分析教研室,上海 200433)
摘要 目的:通过超高效液相-单重四级杆-飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOFMS)联用技术,对中药栀子的化学成
分进行有效的鉴定。方法:色谱分离采用 ACQUITY UPLC HSS T3(100 mm ×2. 1 mm,1. 8 μm) ,流动相组成分别为
0. 1%甲酸水溶液和乙腈,梯度洗脱,流速为 0. 4 mL /min;质谱定性采用飞行时间质谱,负离子模式扫描。结果:在
优化的液质联用条件下,通过单重四级杆-飞行时间质谱鉴定出栀子中的 18 个成分。结论:通过 UHPLC-Q-TOFMS
联用技术,为鉴定栀子中的化学成分建立起一种快速、高效的分析方法。
关键词 栀子;UHPLC-Q-TOFMS;化学成分
中图分类号:R284. 1 /R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)03-0407-04
Analysis on Chemical Constituents of Gardenia jasminoides by UHPLC-Q-TOFMS
WANG Xiao-yan1,ZHANG Li2,WANG Tian-qi3,ZHU Zhen-yu3
(1. Department of pharmacy,the first affiliated hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021,China;2. Navy Headquarters
Clinics of the Chinese people's liberation army(PLA) ,Beijing 100841,China;3. Analysis teaching and research section,College of
pharmacy drugs,The second military medical university,Shanghai 200433,China)
Abstract Objective:To analyze the chemical constituents of Gardenia jasminoides by UHPLC-Q-TOFMS. Methods:A ACQUITY
UPLC HSS T3 (100 mm ×2. 1 mm,1. 8 μm)column was used. The mobile phase consisted of water containing 0. 1% methane acid
and acetonitrile was used in gradient elution. The flow rate was 0. 4 mL /min. TOFMS was applied for qualitative analysis under negative
ion mode. Results:Under optimized condition,18 major constituents in Gardenia jasminoides were identified by quadrupole-time of flight
mass spectrometry and structure-relevant fragment ions. Conclusion:A simple and reliable method using UHPLC-Q-TOFMS is estab-
lished and can be used to identify the chemical constituents of Gardenia jasminoides.
Key words Gardenia jasminoides Ellis;UHPLC-Q-TOFMS;Chemical constituents
栀子是一味重要的中药材,又名山栀子,是茜草
科植物栀子 Gardenia jasminoides Ellis的干燥成熟果
实,主产于湖南、江西两省,四川、湖北、浙江、福建、
广东、广西、贵州省等也有少量分布〔1〕。栀子性寒
·704·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 3 期 2013 年 3 月