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秃叶黄檗果实的挥发性化学成分分析



全 文 :书 [收稿日期] 2014-11-19;2015-07-03修回
 [基金项目] 2011年贵州省中药现代化科技产业研究开发专项“黄柏皂苷元结构修饰及抗艾滋病病毒蛋白酶活性研究”[黔科合ZY(2011)3003]
 [作者简介] 蒋太白(1989-),在读硕士,研究方向:中药与民族药化学及新药研究。E-mail:jiangtaibai1989@163.com
 *通讯作者:危 英(1969-),教授,博士,从事中药与民族药化学及新药研究。E-mail:weiying1969@hotmail.com
[文章编号]1001-3601(2015)07-0384-0148-03
秃叶黄檗果实的挥发性化学成分分析
蒋太白1,危 莉1,王道平2,蒋小虎1,危 英1*
(1.贵阳中医学院 药学系,贵州 贵阳550002;2.贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室,贵州 贵阳550002)
  [摘 要]为探明秃叶黄檗新鲜果实中挥发性化学成分组成及各成分的相对含量,为其开发利用提供依
据,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)技术对秃叶黄檗新鲜果实挥发性成分进行萃取和富集,用气相色谱-质
谱(GC-MS)法分析和鉴定其化学成分。结果表明:秃叶黄檗果实挥发性化学成分共鉴定出45种化合物,占
秃叶黄檗新鲜果实挥发油化学成分的99.95%,其中β-月桂烯(66.9%)、β-榄香烯(14.5%)、大根香叶烯D
(6.8%)为主要化合物。
[关键词]秃叶黄檗果实;挥发性成分;顶空固相微萃取;气质联用
[中图分类号]S38 [文献标识码]A
Analysis on Volatile Constituents from Phelodendron chinense Fruit
JIANG Taibai 1,WEI Li 1,WANG Daoping2,JANG Xiaohu1,WEI Ying1*
(1.Department of Pharmacy,Guiyang College of Traditional Chinese Medicine,Guiyang,Guizhou550002,
2.The Key Laboratory of Chemistry for Natural Products of Guizhou Province and Chinese Academy of
Science,Guiyang,Guizhou550002,China)
  Abstract:To provide references for development and utilization of P.chinense fruit,HS-SPME
technology coupled with GC-MS method was used to analyze and identify the volatile constituents and their
contents.Results:45compounds were identified fromP.chinensefruit,accounting for 99.95%of the total
volatile components.β-myrcene(66.9%),β-elemene(14.5%)and germacrene D(6.8%)were the major
components.
Key words:Phellodendron chinense;volatile constituents;SPME;GC-MS
   秃叶黄檗 (Phellodendron chinese Schneid.
var.glabriusculum Schneid.)为 芸 香 科 黄 檗 属
(Phellodendron)植 物,是 川 黄 檗 (P.chinese
Schneid)的变种,两者的树皮常作为黄柏药材使用。
该植物多生于海拔800~1 500m山地疏林或密林
中,在四川、贵州、湖南等南方地区均有分布[1]。其
味苦、性寒,具有清热燥湿,泻火除蒸,解毒疗疮的功
效,主要用于治疗湿热泻痢,热淋涩痛,骨蒸劳热,盗
汗,遗精,疮疡肿毒等病症[2]。据《中华本草》记载,
黄檗果实挥发油及其单体香叶烯具有一定的镇咳作
用[3]。苏荣辉[4]等发现,黄皮树干果的提取物有灭
杀家蝇和白蚁拒食的活性。晏晨[5-6]等研究发现,秃
叶黄檗果95%乙醇提取物的酸水解产物中含有大
量三萜类和生物碱类化合物。目前,秃叶黄檗除了
树皮作为药用来源外,其果实的利用未见报道。为
综合开发利用秃叶黄檗资源,笔者采用顶空固相微
萃取-气质联用法,首次对秃叶黄檗新鲜果实挥发性
化学成分进行定性、定量分析。
1 材料与方法
1.1 药材与仪器
药材:秃叶黄檗果实于2012年9月采集于贵州
省贵阳市药用植物园,经贵阳中医学院陈德媛教授
鉴定,试验样本(No.05/2012/PCS)保存于贵阳中
医学院植化教研室。
仪器:HP6890/5975CGC/MS联用仪(美国安
捷伦公司),手动固相微萃取(SPME)装置(美国Su-
pelco公司),StableFlex复合萃取纤维头:2cm-
50/30μm DVB/CAR/PDMS(美国Supelco公司)。
1.2 挥发性物质的提取
取样品约5.0g,置于15mL固相微萃取仪采
样瓶中,插入装有 2cm-50/30μm DVB/CAR/
PDMS StableFlex纤维头的手动进样器,在85℃左
右顶空萃取30min取出,快速移出萃取头并立即插
入气相色谱仪进样口(温度250℃)中,热解析3min
进样。
1.3 气相色谱-质谱条件
HP-5MS 弹 性 石 英 毛 细 管 柱 (30 m ×
0.25mm×0.25μm);载气为高纯 He(99.999%);
载气流量1.0mL/min;汽化室温度250℃;色谱柱
初始温度45℃(保留2min),以4℃/min升温至
220℃,保持2min;柱前压7.62psi,不分流进样;溶
剂延迟时间:1.5min。质谱条件:电离方式为 EI
源,离子源温度230℃,电子能量70eV,四极杆温度
150℃,接口温度280℃,发射电流34.6μA;倍增器
电压1 125V,质量扫描范围20~450amu。
 贵州农业科学 2015,43(7):148~150
 Guizhou Agricultural Sciences
1.4 统计分析
所得总离子流图中的各峰经计算机用 HP
chemstation检索及核对 Nist 05标准质谱图库和
Wiley275标准质谱图,确认挥发性化学成分,用峰
面积归一化法测定各化学成分的相对质量分数。
2 结果与分析
通过检测获得秃叶黄檗新鲜果实挥发性成分的
总离子流图(图示),结合定性分析软件和定量分析
软件对图进行分析,确认其中大部分化学成分和相
对百分含量(表)。由表可知,从新鲜秃叶黄檗果实
挥发性成分中分离并鉴定出45种化合物,占总挥发
性成分的99.95%,主要挥发性成分为烯烃类,含量
为97.5%,其中相对百分含量大于1.5%的成分有
β-月桂烯、β-榄香烯、大根香叶烯D、β-榄香烯和β-水


/m
Au
Ab
un
da
nc
e
1.2×107
1.1×107
1×107
1.3×107
1.4×107
1.5×107
1×106
5×106
7×106
9×106
8×106
6×106
4×106
3×106
2×106
时间/min
Time
10 15 20 25 30 35
图示 秃叶黄檗果实挥发性成分的总离子流图
  Fig. Total ion chromatogram of volatile oil from
P.Chinese fruit
芹烯,其含量分别为66.9%、14.5%、6.8%、1.7%
和1.6%。
表 秃叶黄檗新鲜果实的挥发性成分
Table Volatile constituents from fresh fruit of P.chinese
序号
No.
时间/min
Time
化合物
Chemical
compound
分子式  
Molecular  
formula  
相对分子量
Relative molecular
weight
相对含量/%
Relative
content
标准谱索引
Index of
std.spectra
1  7.88 (E)-2-己烯醛 (E)-2-Hexenal  C6H10O  98  0.054  006728-26-3
2  9.55 三环烯 Tricylene  C10H16 136  0.062  000508-32-7
3  10.22  2-蒎烯2-Pinene  C10H16 136  0.283  000099-86-5
4  11.40 桧烯Sabinene  C10H16 136  0.093  003387-41-5
5  11.52 β-蒎烯β-Pinene  C6H8O  136  0.067  000099-86-5
6  12.06 β-月桂烯β-Myrcene  C10H16 136  66.885  001686-30-2
7  12.38 α-水芹烯α-Phelandrene  C10H16 136  0.279  000099-83-2
8  13.11 β-水芹烯β-Phelandrene  C10H16 136  1.566  000555-10-2
9  13.26 (Z)-罗勒烯 (Z)-Ocimene  C10H16 136  0.437  003338-55-4
10  13.59 (E)-β-罗勒烯 (E)-β-Ocimene  C10H16 136  0.251  003779-61-1
11  14.86 α-萜品烯α-Terpindene  C10H16 136  0.144  000099-86-5
12  15.15 芳樟醇Linalool  C10H18O  154  0.639  022564-99-4
13  16.00 别-罗勒烯 Alo-Ocimene  C10H16 136  0.099  013877-91-3
14  19.60 (E)-香叶醇 (E)-Geraniol  C10H18O  154  0.142  000503-45-7
15  21.87 σ-榄香烯σ-Elemene  C15H24 204  1.663  003242-08-8
16  22.08 乙酸香茅酯Citronelyl acetate  C12H22O2 198  0.091  000150-84-5
17  22.18 α-毕澄茄烯α-Cubebene  C15H24 204  0.047  017699-14-8
18  22.37 丙酸香酯叶 Geranyl propionate  C13H22O2 210  0.123  000105-90-8
19  22.80 α-依兰烯α-Ylangene  C15H24 204  0.101  014912-44-8
20  22.88 乙酸香叶酯 Geranyl acetate  C12H22O2 196  0.129  000141-12-8
21  23.39 β-榄香烯β-Elemene  C15H24 204  14.486  000515-13-9
22  24.04 大根香叶烯 Germacrene  C15H24 204  0.136  015423-57-1
23  24.08 β-石竹烯β-Caryophylene  C15H24  204  0.091  000087-44-5
24  24.31 γ-榄香烯γ-Elemene  C15H24 204  0.434  020307-84-0
25  24.93 α-葎草烯α-Humulene  C15H24 204  0.193  006753-98-6
26  25.14 表-双环倍半水芹烯Epi-Bicyclosesquiphelandrene  C15H24 204  0.312  054324-03-7
27  25.44 α-紫穗槐烯α-Amorphene  C15H24 204  0.416  023515-88-0
28  25.64 大根香叶烯D Germacrene D  C15H24 204  6.795  034323-15-4
29  25.76 β-芹子烯β-Selinene  C15H24 204  0.436  000473-13-2
30  25.87 β-毕澄茄烯β-Cubebene  C15H24 204  0.203  017699-14-8
31  25.95 α-芹子烯α-Selinene  C15H24 204  0.326  017066-67-0
32  25.97 白菖油萜Calarene  C15H24 204  0.481  017334-55-3
33  26.14  3,5-二叔丁基苯酚3,5-di-tert-butylphenol  C14H22O  206  0.316  001138-52-9
34  26.34 γ-杜松萜烯γ-Cadinene  C15H24 204  0.212  000523-47-7
35  26.51 β-杜松萜烯β-Cadinene  C15H24 204  0.339  039029-41-9
36  26.69 十九烷 Nonadecane  C19H40 268  0.076  089944-26-3
37  26.88 异喇叭烯 (-)-isoledene  C15H24 204  0.089  095910-36-4
38  27.14 榄香醇Elenol  C15H24O  220  0.068  003465-98-3
39  27.41 牛儿烯Bicyclogermacrene  C15H24 204  0.073  073285-78-6
40  28.84  1,6-大根二烯-5-醇1,6-Germacradien-5-ol  C15H26O  222  0.241  081780-72-5
41  30.95 金合欢醇Farnesol  C15H26O  222  0.497  067689-12-7
42  33.80 邻苯二甲酸丁酯Butyl phthalate  C15H22O4 278  0.026  000131-70-4
43  34.42 (E,E)-7,11,15-三甲基-3-亚甲基-十六烷-1,6,10,14-四烯 C20H32 272  0.034  070901-63-2
(E,E)-7,11,15-Trimethyl-3-methylene-hexadeca-1,6,10,14-tetraene
44  35.45  2,6,11,15-四甲基-十六烷-2,6,8,10,14-五烯 C20H32 272  0.416  038259-79-9
2,6,11,15-tetramethyl-hexadeca-2,6,8,10,14-Pentaene
45  36.11  3,7,11,15-四甲基-1,6,10,14-十六烷-3-醇 C20H34O  290  0.096  001113-21-9
3,7,11,15-tetramethyl-1,6,10,14-Hexadecatetraen-3-ol
  总计 Total  99.950
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 蒋太白 等 秃叶黄檗果实的挥发性化学成分分析
 JIANG Taibai et al Analysis on Volatile Constituents fromPhellodendron chinense Fruit
3 结论与讨论
试验采用顶空固相微萃取(HS-SPME)技术首
次对秃叶黄檗新鲜果实挥发性成分进行萃取、富集,
用气相色谱-质谱(GC-MS)法分析和鉴定其化学成
分,从中分离鉴定出45个化学成分,其相对含量占
挥发油总量的99.95%,烯烃类的挥发性成分含量
高达97.5%,其中单萜类成分β-月桂烯和β-榄香烯
含量较高,分别为66.7%和14.5%。说明,在秃叶
黄檗新鲜果实中的主要挥发性成分以烯烃类的β-月
桂烯和β-榄香烯为主,其他成分如醇类、醛酮类、酯
类、有机酸含量较少。
侯冬岩[7]等曾采用GC-MS法分析同属植物黄
柏果实的挥发油,发现有23种成分,其主要成分为
月桂 烯 (36.3%)、β-香 茅 醇 (25.3%)、α-蒎 烯
(14.1%)。通过对比秃叶黄檗果实与黄柏果实挥发
油测定结果发现,两者所含主要挥发性成分有一定
差异,但含量最多的成分均为月桂烯,且新鲜秃叶黄
檗果实中β-月桂烯含量为黄柏果实的2倍。β-月桂
烯常作为精油合成的中间体,广泛应用于化妆品、肥
皂、洗涤剂生产中。此外,β-月桂烯有多种药理活
性,我国学者李云龙早期研究发现,β-月桂烯具有镇
咳祛痰作用[8]。同时,其具有抗肿瘤谱广、毒副作用
低的优点,目前已开发为二类非细胞毒性的广谱抗
肿瘤新药,在临床上广泛用于肺癌、消化道肿瘤及其
他浅表性肿瘤的治疗,具有良好的发展前景[9-10]。β-
月桂烯药理研究发现,该化合物具有抗氧化和抗溃
疡活性,能显著减少胃和十二指肠病变以及增加胃
黏液产生进而保护胃粘膜[11]。但是,β-月桂烯除了
有镇咳、抗氧化、抗肿瘤、抗溃疡活性外,还具有致癌
作用。国外研究者发现,口服大剂量β-月桂烯将诱
发鼠的肾、鼻和肝脏非肿瘤性病变[12-13]。β-榄香烯
在抗肿瘤活性方面有良好的表现,对肺癌 A459细
胞、乳腺癌 MCF-7细胞和膀胱癌BIU-87细胞有显
著的抑制作用并且能诱导其凋亡[14-16]。因此,β-月
桂烯和β-榄香烯无论是在医药和日化产品领域的开
发都有一定的潜力。
试验对秃叶黄檗新鲜果实中的挥发性成分进行
详细分析发现,果实中富含β-月桂烯和β-榄香烯2
种挥发性成分,两者都具有抗肿瘤活性,并且已经用
于临床的抗肿瘤治疗。β-月桂烯还广泛作为生产日
化产品的工业原料。此外,秃叶黄檗果实的水解产
物中富含三萜类化合物,其衍生物具有抗 HIV-1蛋
白酶作用。由此可知,对秃叶黄檗新鲜果实挥发性
成分的研究,为其综合利用以及拓宽黄檗的药用提
供了科学依据。
[参 考 文 献]
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(责任编辑:孙小岚)
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