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HELP与GC-MS法分析千年健挥发油成分



全 文 :合熔点不下降。EI-MSm/z:352[ M] +(3.39), 351
(5.30), 337(100.00), 322(41.41), 308(42.64),
294(71.12), 278(68.78)。 λMeOHmax nm:227, 264,
339, 430。IRυcm-1:2 947(OCH3), 1 605 , 1 512(芳
核), 1 632, 1 565(C=N), 1 455, 1 364, 1 275, 1 243
(Ar-OCH3), 960 , 910, 800(取代苯)。1H-NMR(D2O)
δ:9.29(1H, s, H-8), 7.79(1H, s, H-13), 7.60,
7.40(each1H, d, J=8.8 Hz, H-11, H-12, AB型),
6.63(1H, s, H-1), 6.58(1H, s, H-4), 4.55(2H, m,
H-6), 4.01, 3.86, 3.70、 3.67 (each 3H, s, 4 ×
OCH3), 2.93(2H, m, H-5)。以上理化及光谱数据
与文献〔2, 3, 5〕基本一致 ,故确定化合物 Ⅱ为盐酸巴马
汀。
化合物Ⅲ:红棕色针晶(甲醇), mp198 ~ 200℃
(分解)。与对照品盐酸药根碱对照 , Rf值相同 , 混
合熔点不下降 。EI-MSm/z:338[ M] +(12.86), 337
(45.13), 323(100.00), 308(50.03), 294(64.83),
278(29.89)。 λMeOHmax nm:227, 264, 350, 430。 IRυ
cm-1:3 437(OH), 2 840(OCH3), 1 602, 1 535, 1 515
(芳核), 1 634, 1 562(C=N), 1 444, 1 362, 1 274, 1
241(Ar-OCH3), 962, 881, 822, 810(取代苯 )。1H-
NMR(D2O)δ:9.30(1H, s, H-8), 7, 84(1H, s, H-
13), 7.66, 7.46(each1H, d, J=8.5 Hz, H-11, H-
12 , AB型), 6.74(1H, s, H-4), 6.44(1H, s, H-1),
4.55(2H, br, H-6), 2.86(2H, br, H-5), 4.02, 3.89,
3.74(eachs, 3H, 3×-OCH3)。以上理化及光谱数
据与文献〔2, 4, 5〕基本一致 ,故确定化合物 Ⅲ为盐酸药
根碱。
参 考 文 献
[ 1] 肖培根 .中国产小檗属药用植物资源的研究———分类 、
分布和药用价值 [ J] .植物分类学报 , 1974, 12(4):
383-403.
[ 2] 吕光华 , 陈建民 .细梗十大功劳根的化学成分研究
[ J] .华西药学杂志 , 1995, 10(4):202-204.
[ 3] 许汉林 .裂叶星果草生物碱的研究 [ J] .中国中药杂
志 , 2000, 25(8):486-488.
[ 4] 许汉林 ,彭松 .裂叶星果草化学成分的研究 [ J] .中国
中医药信息杂志 , 2000, 7(8):28.
[ 5] RichardH.A.M.Janssen, RobertJ.J.Ch.Lousberg, Peter
Wijkens, etal.Assignmentof1Hand13CNMRresonances
ofdomrisoquinolinealkaloids[ J] .Phytochemistry, 1989,
28(10):2833-2839.
HELP与 GC-MS法分析千年健挥发油成分
佘金明 1, 2 ,刘 冰 2 ,王宪庆 2 ,樊青玲 2 ,梁逸曾 1*
(1.中南大学化学化工学院中药现代化研究中心 ,湖南 长沙 410083;2.常德职业技术学院药学系 ,湖南
常德 415000)
  摘要 目的:分析千年健挥发油中的化学成分。方法:采用直观推导式演进特征投影法(HELP)对重叠色谱峰
进行分辨解析 ,结合毛细管气相色谱-质谱(GC-MS)技术 , 并利用程序升温保留指数辅助定性。结果:共分辨出了
116个色谱峰 , 鉴定了其中 94个组分 , 占千年健挥发油总量的 96.42%, 其主要化学成分为芳樟醇 , 其相对含量达
30.18%,结论:使用 HELP法解析色谱峰 ,比单独使用 GC-MS法能更真实 、全面地反映其挥发油化学成分 , 为进一
步开发利用千年健提供了科学依据。
关键词 直观推导式演进特征投影法;千年健;挥发油;气相色谱-质谱
中图分类号:R284.1/R284.2  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2010)09-1421-04
收稿日期:2010-01-25基金项目:科技部国际合作项目(2007DFA40680);湖南省教育厅科学研究项目(10C0055)作者简介:佘金明(1966-),男 ,硕士 ,副教授 ,研究方向:天然药物化学;Tel:0731-88830824, E-mail:cdmjs@163.com。*通讯作者:梁逸曾 , E-mail:yizengliang@ 263.net。
  千年健又名一包针 、千颗针 、平丝草等。该药材
主要分布于我国广东 、海南 、云南东南部 、广西南部
及越南 、泰国等地 〔1, 2〕。始载于 《本草纲目拾遗 》。
具有祛风除湿 、舒筋活络 、补肝肾 、壮筋骨 、消肿止痛
排脓及和胃止痛等作用 〔3, 4〕。研究表明 ,千年健中
挥发油的主要成分芳樟醇具有明显改善人体的心脏
和呼吸功能 、高血压患者症状及治疗小儿肺炎及扁
桃体炎等药理作用 〔5〕。千年健中挥发油含量高 ,成
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DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2010.09.025
分十分复杂 ,由于产地与提取方法的差异会导致实
验结果不同 ,国内对其系统研究报导较少 〔5, 6〕。实
验中由 GC-MS得到的总流图包含有重叠峰 ,自动检
索时 ,使结果出现偏差 ,特别是一些含量较低的组分
不能检出 , 而采用直观推导式演进特征投影法
(HeuristicEvolvingLatentProjections, HELP)进行解
析 ,能较好地解决千年健中重叠色谱峰问题。该方
法已成功应用于中药指纹图谱研究 〔7〕。本文拟采
用该法对千年健挥发油的 GC-MS色谱峰进行系统
解析 ,为建立其指纹图谱 、寻找新的活性成分奠定基
础。
1 仪器与材料
千年健购自湖南长沙药材公司 ,经湖南文理学
院生命科学院彭友林教授鉴定为天南星科千年健属
植物千年健 Homalomenaocculta(Lour.)Schot的干
燥根茎;无水硫酸钠和正己烷均为分析纯 ,正构烷烃
标准溶液 C8 ~C20和 C21 ~ C40购于美国 sigma公司;
日本岛津 GC-MS-QP2010型气相色谱 -质谱联用仪 ,
标准玻璃挥发油提取器 。
2 方法
2.1 挥发油提取 将千年健样品粉碎 ,过 4号筛 ,
称取 100g药粉装入 1000mL圆底烧瓶中 ,加水 450
mL,振摇混合后浸泡 1 h,由于千年健挥发油密度小
于 1,约为 0.85,按中国药典 2005年版一部附录 “挥
发油提取法 ”甲法进行提取 ,所得挥发油用无水硫
酸钠干燥 ,测得其产率为 1.05%,该挥发油为黄色
透明油状液体 ,具有浓郁嗅味 ,取 0.2 mL挥发油并
用正己烷定容至 2mL,低温贮存 ,供进样用。
2.2 GC-MS分析条件 色谱条件:DB-5MS弹性
石英毛细管柱 30 m×0.25mm×0.25 μm;载气:He
(99.999%);载气流速:1.0 mL/min;进样口温度:
280℃;程序升温:从 60℃开始(维持 2 min)以 8℃/
min升到 100℃,再以 6℃/min升至 260℃(维持 2
min);进样量 1μL;分流比 50∶1。质谱条件:电子轰
击离子源 (EI);电子能量:70 eV;离子源温度:
200℃;接口温度 280℃;扫描范围 m/z:40 ~ 450;扫
描速率 0.20 s/scans。
2.3 定性定量分析  千年健中挥发油的 GC-MS
总离子流出图(TIC)见图 1。通过质谱工作站检索
NIST05质谱库 ,可以初步确定上述物质中各色谱峰
的特征。将图放大 ,发现个别成分含量很高 ,许多色
谱峰产生了重叠 ,低含量组分很多 ,如果直接检索 ,
则可能造成误检 、漏检 ,降低分析的可信度。
HELP法充分利用二维矩阵数据的色谱 、光谱
两方面信息 ,采用局部主成分分析和满秩分辨技术
得到混合物中各个组分的纯色谱和光谱 ,从而实现
对色谱重叠峰组分的定性定量分析。
  以图 1中的峰簇 P(保留时间段为 14.780 ~
14.960 min)为例。将其放大(见图 2)。这是一个
不规则的驼峰。从图的外形来看 ,很容易把它当成
一个二组分对待 ,直接检索时会得到 cis-Ocimene, 8-
oxo-、Benzenemethanol, 4-isopropyl两种物质 ,相似度
为 82%、89%,且其中只有 1个与实际相符 ,因此定
性结果的可靠程度和准确性都较低 。但是通过
HELP法对图 2进行解析后 ,得到峰簇 P的纯色谱
图(见图 3)和质谱图(略)。不难看出 ,图 2右半部
分中间位置存在一个小凸起 ,实际是由组分 2引起
的 ,图 3是一个质谱特征明显 ,似度高的 3组分(结
果见表 1中 16 ~ 18号峰)。用相同的方法可以对其
他色谱峰进行解析 ,均得到合理结果 。
图 1 千年健挥发油总离子流出图
图 2 图 1中峰簇 P的 TIC图
图 3 图 2应用 HELP解析后的纯色谱图
·1422· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 9期 2010年 9月
  表 1  千年健挥发油中主要化学成分分析结果
序号 化合物名称 分子式 保留时间 /min 保留指数 匹配度 相对含量 /%
1
2, 2, 6-三甲基-6-乙烯基-四氢化-2H-吡喃
2H-Pyran, tetrahydro-2, 2, 6-trimethyl-6-vinyl- C10H18O 6.641 969.170 96 0.05
2 β-桂叶烯 β-Myrcene C10H16 7.07 988.118 97 0.13
3 3-蒈烯 3-Carene C10H16 7.609 1010.923 95 0.64
4
1-异丙烯基-4-甲基环己二烯
1-Isopropenyl-4-methyl-1, 3-cyclohexadiene C10H14 8.051 1028.745 98 3.24
5 γ-松油二醇 γ-Terpinen C10H16 8.845 1060.721 99 0.48
6 (+)-4-蒈烯 (+)-4-Carene C10H16 9.524 1088.212 97 0.33
7 芳樟醇 Linalool C10H18O 10.278 1217.563 96 30.18
8 4-异丙基-1-甲基-3-环己烯-1-醇
4-Isopropyl-1-methyl-3-cyclohexen-1-ol C10H18O 12.591 1312.762 96 11.84
9 trans-香桧烯水合物 trans-Sabinenehydrate C10H18O 12.905 1325.945 87 0.64
10 α-松油醇 α-Terpieol C10H18O 13.118 1334.887 85 6.37
11 优香芹酮 Eucarvone C10H14O 13.336 1344.039 91 0.19
12 cis-香叶醇 cis-Geraniol C10H18O 13.531 1352.225 94 1.57
13
1, 6-辛二烯-3-醇-3, 7-二甲基-2-氨基苯甲酸酯
1, 6-Octadien-3-ol, 3, 7-dimethyl-, 2-aminobenzo-ate C17H23NO2 13.885 1367.086 90 0.80
14 trans-香叶醇 trans-Geraniol C10H18O 14.137 1377.666 95 5.11
15 水芹醛 Phellandral C10H16O 14.718 1402.546 98 0.51
16 2-Caren-10-al C10H14O 14.821 1407.432 95 0.10
17 桃金娘烯醛 Myrtenal C10H14O 14.879 1409.635 93 0.11
18 对异丙基苄醇 Cuminol C10H14O 14.935 1411.825 99 0.25
19
3-环己烯-1-甲醇-α, α, 4-三甲基醋酸酯
3-Cyclohexene-1-methanol, α, α, 4-trimethyl-, ace-tate C12H20O2 15.987 1458.37 90 0.21
20 香叶醇醋酸酯 Geranylacetate C12H20O2 16.224 1468.866 96 0.60
21 香橙醇醋酸酯 Nerolacetate C12H20O2 16.643 1487.422 95 0.56
22 β-榄香烯 β-Elemene C15H24 16.927 1500 97 0.09
23 石竹烯 Caryophylene C15H24 17.631 1532.943 97 0.27
24
1, 5, 9, 9-四甲基-十一(1, 4, 7)三烯
1, 5, 9, 9-Tetramethyl-1, 4, 7, -cycloundecatriene- C15H24 18.412 1569.49 98 0.51
25 (+)-香橙烯 (+)-Aromadendrene C15H24 18.492 1573.234 95 0.33
26 (E)-肉桂酸乙酸酯 (E)-Cinnamate C11H12O2 18.613 1578.896 98 0.36
27 (-)-异喇叭烯 (-)-Isoledene C15H24 18.657 1580.955 93 0.03
28 D-大根香叶烯 D-Germacrene C15H24 18.737 1584.698 91 0.42
29
3-乙基 -3-羟基雄甾烷-17-酮
3-Ethyl-3-hydroxyandrostan-17-one C21H34O2 19.102 1601.879 83 0.49
30 马兜铃烯 Aristolene C15H24 19.239 1608.655 86 0.61
31 β-雪松烯 β-Himachalene C15H24 19.307 1612.018 89 0.05
32 δ-杜松烯 δ-Cadinene C15H24 19.757 1634.273 97 2.27
33 去氢白菖(蒲)烯 Calamenene C15H22 19.788 1635.806 97 0.05
34
1-异丙基-4, 7-二甲基-1, 2, 4a, 5, 6, 8a-六氢萘
1-Isopropyl-4, 7-dimethyl-1, 2, 4a, 5, 6, 8a-hexa-hydronaphthalene C15H24 20.014 1646.983 97 0.07
35 α-白菖考烯 α-Calacorene C15H20 20.127 1652.572 87 0.15
36 4, 5-二甲基-3-烯-1, 17-二羟基雄甾烷Androstan-, 4, 5-Dimethyl3-alkenyl-3, 17-hydroxy- C20H32O 20.345 1663.353 94 0.09
37 麝子油醇醋酸酯 Farnesolacetate C17H28O2 20.39 1665.579 87 0.07
·1423·JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 9期 2010年 9月
续表
序号 化合物名称 分子式 保留时间 /min 保留指数 匹配度 相对含量 /%
38 石竹烯氧化物 Caryophyleneoxide C15H24O 20.55 1673.492 87 0.24
39 匙叶桉油烯醇 Spathulenol C15H24O 20.878 1689.713 95 4.64
40 (-)-喇叭茶萜醇 (-)-Ledol C15H26O 21.62 1727.769 94 2.19
41 柏木烯醇 Cedrenol C15H24O 21.693 1731.565 90 0.66
42
新松烯-2, 7, 11-三烯-4-醇Cembra-2, 7, 11-trien-4-ol C20H34O 21.778 1735.985 93 0.21
43 α-雪松烯 α-Cedrene C15H24 21.918 1743.266 89 0.25
44 榧叶醇 Torreyol C15H26O 22.21 1758.45 95 12.92
45 3-乙基 -3-羟基-17-酮雄甾烷Androstan-17-one, 3-ethyl-3-hydroxy- C21H34O2 23.06 1802.793 85 0.18
46 黑松醇 Thunbergol C20H34O 23.11 1805.525 92 3.99
47
6-异丙烯基-4, 8a-二甲基-1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 8a-氢化萘-2-醇 6-Isopropenyl-4, 8a-dimethyl-1, 2, 3,
5, 6, 7, 8, 8a-octahydro-naphthalen-2-ol C15H24O 23.794 1842.943 92 1.53
48
2-丙烯酸 3-(4-甲氧基苯基)-乙酯
2-Propenoicacid, 3-(4-methoxyphenyl)-, ethylester C12H14O3 23.851 1843.852 95 0.86
49 喇叭烯氧化物 Ledeneoxide- C15H24O 24.69 1891.958 87 0.08
50 1-氧杂螺 [ 2.5]辛烷-2-腈
1-Oxaspiro[ 2.5] octane-2-carbonitrile C14H22O 25.501 1938.183 93 0.06
51 二甘醇单硬脂酸酯 Diglycolstearate C22H44O4 25.948 1963.887 88 0.05
52 麝子油醇 Farnesolisomer C15H26O 26.617 1997.374 90 0.05
53 花生酸 Eicosanoicacid C20H40O2 27.593 2063.312 95 0.15
54
9, 12-十八碳二烯酸甲酯
9, 12-Octadecadienoicacid, methylester C19H34O2 30.267 2221.047 96 0.07
3 结果
利用 GC-MS与 HELP对千年健 TIC图进行分
析 ,对解析后所得到的纯色谱采用归一化面积积分
法 ,并结合程序升温保留指数及相关资料比较 ,得到
千年健挥发油中各化学成分的定量分析结果(见表
1),共分辨出 116个组分 ,鉴定了其中 94个 ,占挥发
油总量的 96.42%,其中主要化学成分为:芳樟醇 、
榧叶醇 、4-异丙基-1-甲基 -3-环己烯 -1-醇 、α-松油醇 、
香叶醇 、匙叶桉油烯醇 、黑松醇 、1-异丙烯基 -4-甲基
环己二烯 、(-)喇叭茶萜醇等 。
4 讨论
从结构组成上来看 ,千年健挥发油中主要含有
单萜和倍半萜 ,分别是 27、34个 ,萜的含氧衍生物多
达 35个 ,其中以萜醇最多 ,还有少量的酚 、醛 、酮 、
酸 、酯类化合物也存在于千年健中 。与相关文
献〔2, 5, 6〕比较 ,都含有芳樟醇 、香叶醇 、蒈烯 、松油醇 、
杜松烯等成分 ,其芳樟醇含量分别为 67.66%(越
南-水蒸馏);30.53%(广西灵山-超临界)、21.02%
(广西灵山-超声波);47.51%(广西灵山 -水蒸馏)、
40.47%(云南红河-水蒸馏)。另外 40余种成分首
次检出 ,这是因为千年健中挥发油成分丰富 ,重叠色
谱峰较多 ,低含量组分多 ,易出现误检或漏检 ,比如
含量在 0.1%以下组分就达 51个 , 占检出组分的
54.26%,而相对含量只占 1.53%。
通过 HELP进特征投影法解析色谱峰 ,比单独
使用 GC-MS法能更真实 、全面地反映其挥发油化学
成分 ,为进一步开发利用千年健提供科学依据 。
参 考 文 献
[ 1] 杨云 ,张晶 , 陈玉婷.天然药物化学成分提取分离手册
[ M] .北京:中国中医药出版社 , 2007:64.
[ 2] 周诚 ,麦惠环 .越南产千年健挥发油成分分析 [ J] .中
药材 , 2002, 25(10):719-720.
[ 3] 胡永美 , 杨中林 , 叶文才 , 等 .千年健化学成分研究
(Ⅱ)[ J] .中成药 , 2006, 28(12):1794-1796.
[ 4] 王锦鸿 ,陈仁寿.临床实用中药辞典 [ M] .北京:金盾出
版社 , 2003:71.
[ 5] 丁玉萍 ,邱琴 , 崔兆杰 , 等 ,超临界二氧化碳流体萃取法
与超声波溶剂萃取法提取千年健挥发油的研究 [ J] .时
珍国医国药 , 2006, 17(4):533-536.
[ 6] 邱琴 , 丁玉萍 ,赵文强 , 等.千年健挥发油化学成分的研
究 [ J] .上海中医药杂志 , 2004, 38(3):51-53.
[ 7] 李晓如 ,梁逸曾 , 郭方遒 ,等 .气相色谱-质谱-化学计量
学法分析测定药对桃仁-红花挥发油 [ J] .分析化学 ,
2007, 35(4):532-536.
·1424· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 9期 2010年 9月