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薏苡茎脂溶性成分GC-MS分析及抑菌活性研究



全 文 :薏苡茎脂溶性成分GC-MS分析及抑菌活性研究
李 容, 覃 涛, 梁榕珊, 尹建华, 黄锁义*
(右江民族医学院,广西 百色,533000)
摘 要:采用95%乙醇提取,石油醚萃取得到薏苡茎脂溶性成分,经GC-MS分析,鉴定出23种成
分,占总量的87.12%,主要有脂肪酸、酯类、醛类等化合物。通过滤纸片琼脂扩散法测定脂溶性成
分对4种细菌的抑制作用,以碘伏作为阳性对照,结果表明脂溶性成分对表皮葡萄球菌、金黄色葡
萄球菌、大肠杆菌有很好的抑制作用,对伤寒杆菌的抑制作用也有一定的抑制作用。
关键词:薏苡茎;脂溶性成分;气相色谱-质谱联用;抑菌活性
中图分类号:O69   文献标志码:A
文章编号:0367-6358(2015)01-0004-04
Studies on Analysis of Liposoluble Components fromCoix lacryma-jobi L.
Stem by GC-MS and their Antibacterial Activities
LI Rong, QIN Tao, LIANG Rong-shan, YIN Jian-hua, Huang Suo-yi*
(YouJiang Medical University for Nationalities,Guangxi Baise 533000,China)
Abstract:Liposoluble components of coix lacryma-jobi L.stem were first extracted with 95%ethanol and
then with petroleum ether.Twenty-three compounds were identified by GC-MS analysis,accounting to
87.12%of the total liposoluble components.The main components were fatty acids,esters,aldehydes etc.
Antibacterial activities of the liposoluble components were determined by paper disk diffusion method using
iodophor as positive control.The results showed that the liposoluble components exhibited strong antibac-
terial activities against Staphylococcus epidermidis,Staphylococcus aureus and Escherichia coli and weak
activities against Salmonella enterica.
Key words:coix lacryma-jobi L.stem;liposoluble components;GC-MS;antibacterial activities
收稿日期:2014-07-29;修回日期:2014-12-02
基金项目:国家自然科学基金项目(No:8136084);广西自然科学基金资助课题(2011GXNSFA018046)
作者简介:李 容(1981-),女,重庆人,硕士,讲师,主要研究方向为天然产物有效成分提取分离及活性研究。E-mail:lr1218tt@163.com;
Tel:0776-2849498。*联系人:Tel:0776-2850590;E-mail:huangsuoyi@163.com。
  薏苡(Coix lacryma-jobi L.)为禾科薏苡属
(Coix L.)植物,别名药玉米、米仁、六谷子、苡米、菩
提子等,是我国传统的药食兼用作物[1],在我国大部
分地区均有栽培。薏苡的种仁薏苡仁富含多糖、脂
类、蛋白质、氨基酸、木脂素、酚和矿物质等营养成
分,具有抗癌、降血糖、增强免疫力、镇痛消炎等药理
作用[2,3]。除了薏苡仁具有较高的营养价值和药理
活性外,薏苡茎也可用于防治麻疹、湿疹,并申请了
相关的专利[4]。但目前有关薏苡茎化学成分和药理
活性的相关研究报道还比较少。本课题组已对薏苡
茎的化学成分进行了预实验,显示薏苡茎可能含有
多糖、黄酮、有机酸、鞘质、三萜、甾体等化学成分[5]。
本实验利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)进一
步鉴定薏苡茎的脂溶性成分,并研究其抑菌活性,旨
在为薏苡茎的进一步开发利用提供理论依据。
1 实验部分
1.1 试料
薏苡茎采自广西百色市西林县,经右江民族医
·4· 化  学  世  界  2015年
学民族医学院教研室覃道光副教授鉴定,摘除叶,自
然风干,粉碎过筛备用。
供试菌种由右江民族医学院基础医学院微生物
教研室提供,分别为大肠杆菌(Escherichia coli)、金
黄色葡萄杆菌(Staphylococcus aureus)、伤寒杆菌
(Salmonella enterica)、表皮葡萄球菌(Staphylo-
coccus epidermidis)。
新华5号滤纸,用打孔器制成6mm直径的圆
形滤纸片,灭菌后备用。
1.2 试剂
石油醚、95%乙醇、氢氧化钠、氯化钠为分析纯;
牛肉膏、蛋白胨、琼脂为生化试剂;色谱纯正己烷(天
津科密欧化学试剂有限公司);碘伏(东莞中加消毒
科技有限公司)。
1.3 仪器
QP-2010气相色谱-质谱联用仪(日本岛津公
司);FZ102植物粉碎机(上海锐丰仪器仪表有限公
司);RE-52AA型旋转蒸发仪(上海安亭实验仪器有
限公司);1010-2型电热恒温鼓风干燥箱(上海实验
仪器厂有限公司);CPA64型电子天平(北京赛多利
斯仪器公司);HHS-21-4电热式恒温水浴锅(江苏
金坛宏凯仪器厂);SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑
州长城科工贸有限公司);LRH-150D生化培养箱
(韶关泰红宏医疗器械有限公司);SW-CJ-2双人双
面净化工作台(苏州净化设备有限公司);HVE 50L
高压蒸汽灭菌器(日本三洋公司)。
2 方法
2.1 脂溶性成分提取方法
取粉碎备用的薏苡茎粉末0.5kg,用3倍体积
95%乙醇室温浸泡3d,在50℃回流提取提取2次,
每次5h,合并滤液,减压浓缩至无醇味,得粗提
物[6]。将粗提物分散于水中形成悬混液,用石油醚
萃取,回收石油醚得黄绿色油状物6.1g。
2.2 气相色谱-质谱联用分析条件
气相色谱条件:色谱柱为RTX-1MS石英毛细
管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm);程序升温:
10℃/min从40~150℃,再以4℃/min升至250
℃,保持3min;载气为高纯氦气;流量为3.0mL/
min,进样量为1μL,分流比10∶1。质谱条件:电离
方式为 EI离子源;电子能力为70eV;接口温度
250℃;离子源温度230℃;溶剂延迟2min;质量扫
描范围35~600。
2.3 抑菌试验
2.3.1 培养基制备
锥形瓶中加入1000mL蒸馏水,依次加入牛肉
膏3g、蛋白胨10g、NaCl 3g、琼脂20g,加热溶解,
调节pH值为7.3,分装,倒板,高压灭菌后备用[7]。
2.3.2 细菌悬混液制备
将供试菌种接种到试管培养基斜面,在37℃恒
温培养箱中培养24h,在无菌操作台中将菌种接种
到无菌生理盐水中,用比浊法配成菌体为106~107
个/mL菌悬液。
2.3.3 抑菌试验
采用滤纸片法测定薏苡茎脂溶性成分对金黄色
葡萄球菌、伤寒杆菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌的抑
制作用[8-9]。将薏苡茎脂溶性提取物用正己烷溶解,
配制成不同浓度梯度的待测液,用0.22μm虑菌膜
过滤除菌,备用。在无菌操作台中取20μL待测液
滴加到灭菌后的滤纸片上,待溶剂自然挥干后,重复
操作3次,得含药滤纸片。在平板培养基中加入菌
悬液,涂布均匀制成含菌平板,将含药滤纸片、溶剂
对照滤纸片、阳性对照碘伏液滤纸片贴于平板中,在
37℃恒温培养箱中培养24h,测量抑菌圈直径大
小。每个样品重复测定3次,抑菌圈直径取平均值。
3 结果和分析
3.1 脂溶性成分分析
采用GC-MS实验技术对薏苡茎脂溶性成分进
行分析,获得总离子流量图(见图1)。将所得的组
分通过GC-MS QP-2010工作站检索标准质谱图库
NIST8.0进行成分分析,按峰面积归一化法进行计
算,求出各化学成分的峰面积相对百分含量(见表
1)。
图1 薏苡茎脂溶性成分总离子流图
由图1可知,从薏苡茎脂溶性物质中鉴定了23
种成分,占总量的87.12%,主要组成成分为脂肪酸
类(48.27%)、酯类(29.01%)、醛酮类(5.67%)、烃
类(2.52%)、醇类(1.44%)。其中,脂肪酸中含量较
多的是棕榈酸(21.60%)、硬脂酸(12.49%)、亚麻酸
(8.1%)、十五烷酸(5.09%);酯类中含量较多是对
羟基肉桂酸乙酯(13.65%)、花生酸甲酯(8.29%)、
邻苯二甲酸二丁酯(3.95%);醛酮类中含量较多是
(E)-4-癸烯醛(4.52%);醇类中含量较多是植醇
(1.44%)。
·5·第1期 化  学  世  界  
表1 薏苡茎脂溶性成分分析结果
编号 tR/min 化合物 分子式 相似度 含量/%
1  8.01  2,3-二氯苯酚 C6H4Cl2O  80  0.21
2  8.66 反式-13-十八烯酸 C18H34O2 85  0.13
3  10.81 二十烷 C20H42 89  0.11
4  10.91  2-甲氧基-4-羟基苯甲醛 C8H8O3 83  0.62
5  14.25 环戊基十一酸 C16H30O2 94  0.25
6  15.04 十三酸乙酯 C15H30O2 81  0.18
7  17.54 (E)-4-癸烯醛 C10H18O  93  4.52
8  17.80  1,2-二丙基环己烷 C12H24 78  1.37
9  19.31 (2E)3-甲氧基-4-羟基肉桂酸乙酯 C12H14O4 87  1.63
10  20.83 对羟基肉桂酸乙酯 C11H12O3 84  13.65
11  21.65  10,12-二十五烷二炔酸甲酯 C26H44O2 83  0.32
12  22.66  2,15-十六二酮 C16H30O2 92  0.53
13  24.54 肉蔻酸甲酯 C15H30O2 80  0.38
14  25.80 邻苯二甲酸二丁酯 C16H22O4 94  3.95
15  27.03 十五烷酸 C15H30O2 91  5.09
16  27.36 棕榈酸 C16H32O2 86  21.60
17  32.33 植醇 C20H40O  84  1.44
18  33.91 油酸 C18H34O2 90  0.61
19  34.65 硬脂酸 C18H36O2 87  12.49
20  34.88 (3Z)-3- 十四碳烯-5-炔 C14H24 75  1.04
21  35.05 亚麻酸 C18H30O2 92  8.1
22  35.33 (E)-11-十六碳烯酸乙酯 C18H34O2 77  0.61
23  36.35 花生酸甲酯 C21H42O2 84  8.29
3.2 抑菌活性
采用滤纸片法琼脂扩散法测定薏苡茎脂溶性成
分的抑菌活性,结果见表2。由表2可知,薏苡茎脂
溶性成分对四种供试菌株均有一定的抑制作用,其
抑制作用均随脂溶性成分浓度的增加而增强,溶剂
空白对四种菌株均无抑制作用,阳性参照碘伏液对
四种菌株有较强的抑制作用。脂溶性成分对表皮葡
萄球菌有很好的抑制效果,浓度为5mg·mL-1时抑
菌作用强于阳性参照碘伏液;浓度达15mg·mL-1
时对金黄色葡萄球菌的抑制效果强于碘伏液;浓度
达10mg·mL-1时对大肠杆菌的抑制效果强于碘伏
液;对伤寒杆菌的抑制作用弱于碘伏液。
表2 薏苡茎脂溶性成分抑菌活性(n=3)
菌株 溶剂空白 碘伏
薏苡茎脂溶性物质浓度/mg·mL-1
5  10  15  20
大肠杆菌 — 13.2  8.7  14.6  17.3  20.1
伤寒杆菌 — 11.7  5.6  6.2  8.3  9.9
金黄色葡萄球菌 — 14.5  9.2  11.4  15.7  19.2
表皮葡萄球菌 — 16.2  16.5  17.7  18.2  21.5
注:“—”代表无抑菌圈
4 讨论
从薏苡茎石油醚部位共鉴定了23种成分,占总
量的87.12%,所鉴定的成分中以脂肪酸类和酯类化
合物含量较高,多个成分有重要的药理活性。棕榈
酸能引起骨瘤细胞的凋亡[10];亚油酸是人体必需的
脂肪酸,具有降低血脂和胆固醇、减少动脉粥样硬
化、抑制癌细胞生长和促进大脑发育等作用[11];十
五烷酸具有抗癌活性[12];对羟基肉桂酸乙酯还是一
种重要的医药中间体。薏苡茎石油醚部位含有多种
生物活性成分,显示其可能有医药保健作用,可进一
步研究该部位的生物学活性。
通过抑菌试验可知薏苡茎脂溶性成分对表皮葡
萄球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有较好的抑制作
用,对伤寒杆菌的抑制作用也有一定的抑制作用,这
·6· 化  学  世  界  2015年
与其脂溶性成分有关,可能是某种成分的作用,也可
能是多种成分协同作用,确切的抑菌有效成分还有
待进一步研究。据报道许多植物脂溶性中的醛类、
酯类及有机酸都具有一定抑菌效果[13]。本实验的
抑菌试验所用的菌株种类较少,对抑菌活性的评价
还不全面,以后可考虑用更多的菌株系统全面地评
价脂溶性成分的抑菌活性。
薏苡茎是薏苡仁采收后的副产物,资源丰富,原
料易得,但目前主要用作燃料,并未加以利用。目前
关于薏苡茎的相关研究还比较少,本课题根据初步
研究,发现薏苡茎提取物具有抗肿瘤、抑菌、抗氧化
等作用[14],其具体的成分和药理活性值得进一步系
统研究。
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16-18.
(上接第3页)
明该方法准确可靠、精密度高,从而为高速工具钢中
元素的分析提供了一种快速、简便的检测方法。
表6 有证标准物质的分析结果/%
元素
YSBS21461-2004
测定值 证书值
YSBS21463-2005
测定值 证书值
Si  0.27  0.28  0.33  0.33
Mn  0.16  0.16  0.32  0.31
P  0.017  0.017  0.015  0.017
Cr  4.26  4.20  3.97  3.93
Cu  0.134  0.137  0.266  0.261
Mo  0.10  0.10  4.80  4.83
V  1.20  1.17  1.91  1.90
W  18.07  17.99  6.18  6.25
Co  0.01  0.01  4.92  4.86
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·7·第1期 化  学  世  界