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三桠乌药叶片中挥发油成分及抑菌活性研究



全 文 :[收稿日期] 20110531(008)
[基金项目] 山东大学威海分校学生科研立项专项(A10022)
[通讯作者] * 刘泽坤,Tel:13791120656,E-mail:wenjun1965
@ 163. com
三桠乌药叶片中挥发油成分及抑菌活性研究
刘泽坤1* ,陈海霞2
(1.山东大学威海分校海洋学院,山东 威海 264209;2. 山东大学齐鲁医院,济南 250012)
[摘要] 目的:研究三桠乌药叶片中所含挥发油成分及抑菌活性。方法:采用水蒸气蒸馏法提取三桠乌药叶片中所含挥
发油,并用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,分析挥发油的化学成分。用滤纸片固相扩散法和平板连续稀释法进行挥发油抗
菌活性试验和最小抑菌浓度(MIC)研究。结果:首次提取了三桠乌药叶片中所含挥发油,成功鉴定出 46 种化合物,并对其抑
菌活性进行了研究,发现其具有广谱抗菌性。结论:三桠乌药叶片中所含挥发油主要成分为醇类化合物、萜类化合物和少量氧
化物、酯类化合物及其他物质。其对供试菌的抑菌强度由大到小为金黄葡萄球菌 >表皮葡萄球菌 >粪肠球菌 >大肠埃希菌 >
桔青霉 >白色葡萄球菌 >枯草芽孢杆菌 >白色念球菌 >黑曲霉 >绿脓杆菌。
[关键词] 三桠乌药叶片;挥发油成分;抑菌活性
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2011)22-0164-04
[DOI] CNKI:11-3495 /R. 20110920. 1430. 005 [网络出版时间] 2011-09-20 14:30
[网络出版地址] http:/ / www. cnki. net / kcms / detail /11. 3495. R. 20110920. 1430. 005. html
GC-MS Analysis of Essential Oils from Leaves of Lindera obtusiloba
LIU Ze-kun1* ,CHEN Hai-xia2
(1 . Marine College of Shandong University at Weihai,Weihai 264209,China;
2 . Department of Pharmacy of Qilu Hospital of Shandong University,Ji’nan 250012,China)
[Abstract] Objective:To study the components of the essential oil from the leaves of Lindera obtusiloba and
the antimicrobial intensity. Method:Distillation in water vapor was applied to extract the essential oil from the
leaves of L. obtusiloba and meanwhile gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)was used to analyze the
components of this plant. Meanwhile,paper disc diffusion method and plate serial dilution method were used
respectively to study the anti-bacterial activity and the minimum inhibitory concentration(MIC). Result:The
essential oil was extracted successfully and 46 compounds were identified. Also broad-spectrum antimicrobial
activity was found. Conclusion:Main components of the essential oil from the leaves of L. obtusiloba are alcohol,
sesquiterpenes,and a minority of esters,oxygenated components as well as some other compounds. And the
antimicrobial intensity to the tested strains is:Staphylococcus aureus > Staphylococcus epidermidis > Enterococcus
faecium > Escherichia coil > Penicillium citrinum > Staphylococcus albus > Bacillus subtilis > Candida
albicans > Aspergillus niger > Pseudornonas aeruginosa.
[Key words] leaves of Lindera obtusiloba ;essential oil;chemical constituents;antimicrobial activities
三桠乌药 Lindera obtusiloba Bl.为樟科山胡椒属 植物,民间俗称“三桠钓樟”、“三钻风”、“山胡椒”、
“甘姜”,生长在海拔约 3 000 m 以下山谷或灌丛中,
分布于辽宁、山东、安徽、江苏、河南、陕西、甘肃、浙
江、江西、福建、湖南、湖北、四川、西藏、云南等省,朝
鲜、日本也有分布[1]。民间常将树叶或树皮适量捣
烂敷患处,有活血、舒筋、散瘀消肿、理气等功效,用
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第 17 卷第 22 期
2011 年 11 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 22
Nov.,2011
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2011.22.049
于治疗跌打损伤、瘀血肿痛、疮毒、风湿性关节炎、扭
伤、胃腹冷痛等[2]。三桠乌药所含有效成分及其活
性未见报道。本文采用水蒸气蒸馏法提取了三桠乌
药叶片中的挥发油,用气相色谱-质谱联用方法对其
成分进行分析,并进行了抑菌试验。
1 材料
1. 1 药材 三桠乌药于 2011 年 4 月 16 日采自烟
台市昆嵛山,经山东省中医药高等专科学校药学系
主任张钦德教授鉴定为樟科植物 L. obtusiloba BI.的
叶片,将三桠乌药叶片切成 1 cm 饮片晒干备用。
1. 2 仪器 挥发油提取器,7890 /5975 型气相色谱-
质谱联用仪(美国安捷伦科技公司)ZSD-1090 型全自
动新型生化培养箱,AVC-6A1 型垂直流超净工作台
(广州坤灵净化设备科技有限公司) ,SKY-200B 型恒
温培养振荡器(南京菲奇工贸有限公司) ,VX 型立式
高压蒸气灭菌锅(广州倍立思仪器有限公司)。
1. 3 试剂及培养基 培养霉菌用 PDA 培养基(去
皮马铃薯 200 g,葡萄糖 20 g,琼脂 20 g,蒸馏水定容
至1 000 mL,自然 pH) ,培养细菌用牛肉膏蛋白胨培
养基(牛肉膏 5 g,NaCl 5 g,蛋白胨 10 g,琼脂 20 g,
蒸馏水定容至1 000 mL,pH 7. 2)。无水乙醚、无水
硫酸钠均为分析纯。
1. 4 菌种 大肠埃希菌 Escherichia coil,枯草芽孢
杆菌 Bacillus subtilis,金黄色葡萄球菌 Staphylococus
aureus,白色葡萄球菌 Staphylococcus albus,白色念球
菌 Candida albicans,粪肠球菌 Enterococcus faecium,
表皮葡萄球菌 Staphloccus epidermidis,绿脓杆菌
Pseudornonas aeruginosa,黑曲霉 Aspergillus niger,桔
青霉 Penicillium citrinum 均由山东大学威海分校海
洋学院微生物实验室提供。
2 方法
2. 1 挥发油的提取 挥发油提取采用《中国药典》
附录 U 方法中水蒸气蒸馏法提取挥发油[3]。取三
桠乌药鲜品叶片 100 g,粉碎,过筛(40 目) ,放入水
蒸气蒸馏容器中,加热回流 8 h,收集蒸馏液,加
NaCl 搅拌至饱和,用分析纯乙醚萃取 3 次,乙醚萃
取物中加入无水硫酸钠脱水干燥,用旋转蒸发仪除
去乙醚后得挥发油[4]。将挥发油密封置冰箱中保
存。样品送至威海市药品检验所进行 GC-MS 分析。
2. 2 GC-MS 分析 色谱条件:HP-5MS 5% Phenyl
Methyl Siloxane(0. 25 μm × 0. 25 mm × 30 m)弹性石
英毛细管柱,程序升温初温为 60 ℃,保持 2 min,以
15 ℃·min - 1的速率升至 180 ℃,保持 5 min,再以 5
℃·min - 1升温至 250 ℃,保持 3 min,进样口温度为
250 ℃,载气为氦气,柱前压 72 kPa,进样量 1 μL
(正己烷溶液) ,流速 1. 2 mL·min - 1。质谱条件:离
子源为 EI,离子源温度 230 ℃,电子能量 70 eV,接
口温度 270 ℃,溶剂延迟时间 3 min,扫描质量范围
m /z 60 ~ 600。检索普库为 NIST 质谱数据库。用面
积归一法确定各组分的相对百分含量。
2. 3 菌悬液及含菌平板的制备 将供试菌制成1 ×
1011 ~ 1012 CFU·L - 1均匀的菌(孢子)悬液,将融化的
灭菌培养基倾入无菌培养皿中待凝固后滴入 0. 1
mL 菌(孢子)悬液,用无菌涂布棒将菌(孢子)悬液
涂布均匀即成含菌平板,放置在培养箱 1 h(细菌 37
℃,真菌 28 ℃)待用。
2. 4 抑菌活性的测定 采用滤纸片法[5],用 1%的
聚氧乙烯脱水山梨酸单油酸酯(吐温-80)水溶液作
稀释剂制成 20%稀释液待用。将滤纸打成直径为 6
mm 的小圆片,高温蒸气杀菌后烘干。之后浸泡在
浓度为挥发油稀释液中约 30 min,沥干贴于含菌平
板上,每板呈“品”字形贴 3 片,以贴只浸有 1%的聚
氧乙烯山梨醇酐单油酸酯(吐温-80)水溶液滤纸片
的组为空白对照。之后将所有组置于恒温培养箱
中,细菌在 37 ℃培养 24 h,真菌在 28 ℃培养 48 ~ 72
h[6]观察并记录形成的抑菌圈直径。每组实验重复
3 次,实验结果取 珋x ± s。
2. 5 最小抑菌浓度(MIC)的测定 采用平板连续
稀释法,用 1%的吐温 80 水溶液作稀释剂制成不同
体积比(20%,15%,10%,6%,4%,2%,1%,0. 5%,
0. 25%,0. 125%)的三桠乌药叶片挥发油稀释液,
0. 1%的菌悬液加入至各浓度挥发油的稀释液中,摇
匀成混合液。移取 0. 2 mL 挥发油稀释液与菌悬液
的混合液于平板中,用涂布棒涂布均匀,倒置于恒温
培养箱中,细菌在 37 ℃下培养 24 h,真菌在 28 ℃下
培养 48 ~ 72 h。观察菌体生长情况,生长菌体为阳
性(+) ,不生长菌体为阴性(- ) ,以不生长菌体的
挥发油的最低浓度为挥发油的最低抑菌浓度
(MIC)。以稀释剂 1%的吐温-80 水溶液作对照,重
复 3 次。
3 结果
根据上述条件进行测定,将所得图谱进行分析
检索,结果发现三桠乌药叶片挥发油中主要为低分
子脂肪烃类化合物、萜类化合物、醇类化合物,还含
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刘泽坤,等:三桠乌药叶片中挥发油成分及抑菌活性研究
有少量酯类化合物。通过面积归一化法计算,其中
相对质量分数最高的 7 种成分(大于 5%)依次是 α-
杜松醇 α-cadinol(11. 735%)、四甲基环癸二烯甲醇
hedycaryol (9. 739%)、 α-桉 叶 醇 α-eudesmol
(9. 698%)、石竹烯 caryophyllene(6. 247%)、γ-杜松
醇 γ-cadinol (6. 163%)、异 松 油 烯 terpinolen
(6. 874%)、γ-桉 叶 醇 γ-eudesmol (5. 351%)。见
表 1。
表 1 三桠乌药叶片挥发油成分 GC-MS 分析(珋x ± s,n = 12)
No. 化合物 保留时间 /min 分子式 质量分数 /%
1 莰烯 camphene 5. 324 C10 H16 0. 671
2 异松油烯 terpinolen 6. 234 C10 H16 6. 874
3 (4E,6Z)-2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯 (4E,6Z)-2,6-dimethyl-2,
4,6-octatriene
7. 304 C10 H16 0. 801
4 樟脑 (-)-camphor 7. 630 C10 H16 O 0. 647
5 冰片 linderol 7. 888 C10 H18 O 0. 593
6 α-松油醇 α-terpineol 8. 088 C10 H18 O 0. 319
7 内型-2-甲基双环[3. 3. 1]壬烷 endo-2-methylbicyclo[3. 3. 1]
nonane
8. 328 C10 H18 0. 417
8 乙酸龙脑酯 bornyl acetate 8. 980 C12 H20 O2 2. 811
9 甘香烯 elixene 9. 347 C15 H24 2. 017
10 香茅醇酯 citronellyl butyrate 9. 484 C14 H26 O2 0. 163
11 α-荜澄茄烯 α-cubebene 9. 576 C15 H24 0. 787
12 异喇叭烯 isoledene 9. 822 C15 H24 0. 315
13 胡椒烯 copaene 9. 873 C15 H24 0. 658
14 α-榄香烯 α-elemene 9. 982 C15 H24 4. 803
15 6-甲基十环-5-烯醇 6-methyl-cyclodec-5-enol 10. 028 C11 H20 O 1. 193
16 三硝基吡啶-2-硫代乙酸 3-nitropyrid-2-ylthioacetic acid 10. 073 C7 H6 N2 O4 S 0. 223
17 α-古芸烯 α-gurjunene 10. 182 C15 H24 0. 593
18 石竹烯 caryophyllene 10. 342 C15 H24 6. 247
19 α-石竹烯 α-caryophyllene 10. 674 C15 H24 0. 566
20 香树烯 alloaromadendrene 10. 714 C15 H24 0. 230
21 τ-衣兰油烯 τ-muurolene 10. 806 C15 H24 0. 931
22 (+)-喇叭烯 (+)-ledene 11. 022 C15 H24 1. 790
23 τ-榄香烯 τ-elemene 11. 086 C15 H24 3. 991
24 τ-杜松烯 τ-cadinene 11. 264 C15 H24 4. 274
25 菖蒲烯 calamenene 11. 326 C15 H22 0. 985
26 α-雪松烯 α-himachalene 11. 447 C15 H24 0. 715
27 四甲基环癸二烯甲醇 hedycaryol 11. 681 C15 H26 O 9. 739
28 9-甲氧基菖蒲烯 9-methoxycalamenene 11. 853 C16 H24 O 0. 279
29 白菖油萜环氧化物 calarene epoxide 11. 927 C15 H24 O 0. 421
30 长叶松醇 palustrol 12. 025 C15 H26 O 0. 513
31 匙叶桉油烯醇 ent-spathulenol 12. 110 C15 H24 O 3. 615
32 蓝桉醇 globulol 12. 213 C15 H26 O 2. 357
33 绿花白千层醇 viridiflorol 12. 356 C15 H26 O 0. 896
34 喇叭茶醇 ledol 12. 505 C15 H26 O 0. 760
35 荜澄茄油烯醇 cubenol 12. 597 C15 H26 O 1. 679
36 τ-桉叶醇 τ-eudesmol 12. 889 C15 H26 O 5. 351
37 α-愈创木烯 α-guaiene 12. 934 C15 H24 0. 577
38 τ-杜松醇 τ-cadinol 13. 020 C15 H26 O 6. 163
39 异香橙烯环氧化物 isoaromadendrene epoxide 13. 169 C15 H24 O 0. 418
40 α-杜松醇 α-cadinol 13. 341 C15 H26 O 11. 735
41 α-桉叶醇 α-eudesmol 13. 398 C15 H26 O 9. 698
42 α-甜没药萜醇 α-bisabolol1 13. 655 C15 H26 O 0. 554
43 异香橙烯环氧化物 isoaromadendrene epoxide 14. 519 C15 H24 O 0. 234
44 cedrane-8,13-diol 16. 734 C15 H26 O2 0. 179
45 甲氧普林 methoprene 18. 622 C19 H34 O3 0. 295
46 2,2-亚甲基双[6-1,1(二甲基乙基) ]-4-甲基苯酚 phenol,2,
2-methylenebis[6-(1,1-dimethylethyl)-4-methyl
28. 245 C23 H32 O2 0. 247
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第 17 卷第 22 期
2011 年 11 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 22
Nov.,2011
通过抑菌实验发现,三桠乌药挥发油对所测 10
种供试菌均有抑菌作用,强度从大到小依次为:金黄
色葡萄球菌 >表皮葡萄球菌 >粪肠球菌 >大肠埃希
菌 >桔青霉 >白色葡萄球菌 >枯草芽孢杆菌 >白色
念球菌 >黑曲霉 > 绿脓杆菌。由表 2 看出,三桠乌
药叶片挥发油对金黄葡萄球菌造成的抑菌圈最大,
对绿脓杆菌造成的抑菌圈最小。由表 3 看出,三桠
乌药叶片挥发油对金黄葡萄球菌的最小抑制浓度最
低。表 2,3 结果基本吻合。
表 2 三桠乌药叶片挥发油对供试菌的抑菌圈直径(珋x ± s)
菌种 直径 /mm 菌种 直径 /mm
金黄葡萄球菌 28 ± 1. 8 粪肠球菌 23 ± 0. 9
大肠埃希菌 22 ± 1. 3 表皮葡萄球菌 23 ± 1. 7
枯草芽孢杆菌 16 ± 0. 9 绿脓杆菌 7 ± 3. 3
白色葡萄球菌 17 ± 0. 2 黑曲霉 12 ± 1. 4
白色念球菌 15 ± 2. 9 桔青霉 19 ± 0. 7
表 3 三桠乌药叶片挥发油对供试菌的 MIC
菌种
药物体积分数
15% 10% 6% 4% 2% 1% 0. 5% 0. 25% 0. 125% 对照组
MIC
/ g·L - 1
金黄色葡萄球菌 - - - - - - - +   5. 00
大肠埃希菌 - - - - - - +    10. 00
枯草芽孢杆菌 - - - +       60. 00
白色葡萄球菌 - - - - - +     20. 00
白色念球菌 - - - +       60. 00
粪肠球菌 - - - - - +     20. 00
表皮葡萄球菌 - - - - - - +    10. 00
绿脓杆菌 - - +        100. 00
黑曲霉 - - - - +      40. 00
桔青霉 - - - - - +     20. 00
4 讨论
三桠乌药叶片挥发油中榄香烯、石竹烯、愈疮木
烯总含量超过 10%,有报道称,石竹烯、α-紫穗槐
烯、香橙烯、乙酸香茅酯、榄香烯、大根香叶烯、愈创
木烯和榄香醇这 8 种化合物对金黄色葡萄球菌有显
著抑制作用[7],很好地解释了三桠乌药挥发油对金
黄葡萄球菌的最大抑制活性。挥发油中 τ-杜松醇含
量达到 6. 163%,α-杜松醇含量达到 11. 735%,杜松
醇具有强烈的杀螨作用[8]。因此,三桠乌药散瘀消
肿作用可能与此成分有关。另外桉叶醇含量达到
14. 78%,β-桉叶醇已被证实具有促进胃肠运动的作
用[9],因此三桠乌药理气作用可能与此成分有关。
这些有待于进一步研究。
[参考文献]
[1] 江苏新医学院 .中药大辞典:上册[M].上海:上海科技
出版社,1988:64.
[2] 罗献瑞 .实用中草药彩色图集:第 5 册 [M]. 广州:广
东科学技术出版社,2000:322.
[3] 中国药典 .一部[S],2000:232.
[4] 宫海明,赵桦 . 不同产地吴茱萸果实挥发油成分的
GC-MS 分析及与小花吴茱萸的比较[J]. 西北植物学
报,2008,28(3) :595.
[5] 钱存柔,黄仪秀 .微生物实验教程[M].北京:北京大学
出版社,1999:7.
[6] 李建慧,马会勤,陈尚武 . 葡萄多酚抑菌效果的研究
[J].中国食品学报,2008,8(2) :100.
[7] 陈新,刘晓静 . 益智果实挥发油化学成分及抑菌活性
研究[J].中国农学通报,2010,26(22) :366.
[8] 龚玉霞,张文慧,姜自见,等 .台湾杉叶挥发油的成分及
其生物活性[J].江苏农业科学,2008,5:235.
[9] 王金华,薛宝云,梁爱华,等 .苍术有效成分 β-桉叶醇对
小鼠小肠推进功能的影响[J].中国药学杂志,2002,37
(4) :266.
[责任编辑 邹晓翠]
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刘泽坤,等:三桠乌药叶片中挥发油成分及抑菌活性研究