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超临界CO_2流体萃取法提取艾叶与五月艾挥发油成分的研究



全 文 :药学研究
收稿日期:2008-04-17
作者简介:吴怀恩(1976-),女 ,湖南汩罗人 , 讲师 ,研究方向:药物分析及中药制剂分析
超临界 CO2流体萃取法提取艾叶与五月艾
挥发油成分的研究
吴怀恩 ,韦志英 ,朱小勇 ,梁海燕
(广西中医学院 ,广西南宁 530001)
  摘 要:[ 目的] 分析广西产五月艾挥发油的主要化学成分 ,并与艾叶挥发油成分进行对比研究。[ 方法] 采用超临界 CO2
流体萃取法分别提取艾叶和广西产五月艾中的挥发油 , 并通过 GC-MS 技术对艾叶和五月艾的挥发油成分进行分析。[ 结
果] 艾叶和广西产五月艾挥发油的得率分别为 1.05%、1.32 %,挥发油中均含有桉油精 、龙脑 、大根香叶烯 D、石竹烯及其氧化
物等特征成分 ,但挥发油的组分与含量有一定差别。[ 结论]以上结果可为合理使用广西产五月艾药材提供一定的科学依据。
  关键词:五月艾;挥发油;超临界 CO2 流体萃取;GC-MS
  中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1008-7486(2008)04-0031-04
Study on the Chemical Constituents of Volatile Oil from Artemisia Indica and
Artemisia Argyi by Supercritical CO2 Fluid Extraction
WU Huai-en , WEI Zhi-ying , ZHU Xiao-yong , LIANG Hai-yan
(Guangxi Traditional Chinese M edical Universi ty , Nanning , 530001 ,Guangxi)
  Abstract:[ Objective] To analyze the chemical constituents of volatile oil in Artemisia indica produced in Guangxi and A rtemisia
arg yi and make a comparison study between them.[ Methods] The volatile oil was ex tracted from Artemisia indica and Artemisia ar-
gy i respectively by Supercritical CO 2 Fluid Ex traction.The components of volatilde oil were separate and analyzed by GC-MS.[ Re-
sults] The yield rate of the collected volatile oil from Artemisia indica produced in Guangxi and Artemisia arg yi w as 1.05% and 1.
32% respectively and both the volatile oils from Artemisia indica and Ar temisia argyi included Eucalypto l , Borneol , Germacrene D ,
Caryophy llene , Caryophllene oxide , etc.w hich w ere the characteristic components in volatile oil.But there was some difference in
the component and content in volatile oil from Artemisia indica and A rtemisia argyi.[ Conclusions] Above results can provide some
scientific basis for rational use of A rtemisia argyi produced in Guangxi.
  Key words:Artemisia Argyi;Volatile Oil;Supercritical CO2 Fluid Ex traction;GC-MS.
  五月艾为菊科植物五月艾 Artemisia indica Willd.的干
燥地上部分 ,性微温 , 味辛 、微苦 , 归脾 、肝 、肾经 , 具有祛风消
肿 、止痛止痒 、调经止血之功效 , 可用于治疗偏头痛 、月经不
调 、崩漏下血 、风湿痹痛 、疟疾 、痛肿 、疥癣 、皮肤瘙痒等症。
中国药典收载的艾叶系菊科植物艾 Artemisia argyi Lev l.et
Vant.的干燥叶 , 性温 , 味辛 、苦 , 具有散寒止痛 、温经止血的
功效。五月艾与艾叶的性味 、功效相似[ 1-2] , 五月艾在广西
的野生资源较为丰富 , 多以其作艾叶入药 , 《中药大辞典》中
也有“ ……其叶(五月艾)亦可作艾叶用”的记载[ 3] 。
  国内外的化学和药理研究多以中国药典收载的艾叶为
主 ,而对五月艾的研究较少。据报道 , 艾叶的主要有效成分
为挥发油 ,含量约为 0.75 %[ 4] 。笔者已作过水蒸气蒸馏法
提取艾叶与五月艾挥发油成分的对比研究 , 另文报道。本文
采用超临界 CO2 流体萃取法提取艾叶与五月艾的挥发油成
分 ,并运用 GC-MS 技术对两味药材的挥发油成分进行对比
分析 ,以便为合理使用广西产五月艾药材提供一定的科学理
论依据。
1 仪器与试药
  Agilent 6890/ 5973 气相-质谱联用仪[ 美国安捷伦科技
公司;HP-5MS 毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)] ;HL
-(5+1)/ 50 MPa-ⅡAQ 超临界 CO 2 流体萃取装置(杭州
华黎泵业有限公司);METTLER AE100 电子天平[ 梅特勒-
托利多仪器(上海)有限公司] ;LG16-W 高速微量离心机
·31·2008年 第 11 卷 第 4 期             广西中医学院学报
(北京医用离心机厂)。
艾叶(购于南宁医药有限责任公司), 五月艾(采于广西
贺州市昭平县黄姚镇), 经广西中医学院刘寿养副教授鉴定
分别 为艾叶 Artemisia argyi Levl.et Vant.及五月 艾
Artemisia indica Willd.的干燥叶。无水硫酸钠及其它试剂
均为分析纯。
2 实验方法
2.1 超临界 CO2 流体萃取法提取挥发油 分别取五月艾和
艾叶各 100 g 粉碎 ,分别置于 50 ml超临界 CO2 流体萃取池
中。萃取釜压力 25 MPa ,温度 50 ℃;分离釜Ⅰ 压力 5 MPa ,
温度 40 ℃;分离釜Ⅱ压力 6 MPa , 温度 30 ℃;萃取时间 1.5
h , CO2 流量 9 kg/ h ,分别得到有浓郁香味的棕黄色透明油状
物 ,得率分别为 1.05%、1.32%。
2.2 GC-MS 分析条件
2.2.1 气相色谱条件 载气为氦气(99.99 %), 流速为 1
ml/min ,进样量为 0.5 μl;分流比为 100∶1;进样口温度:250
℃;程序升温为 70~ 230 ℃:初始温度 70 ℃, 保持 3 min;以 5
℃/ min 升至 95 ℃, 保持 4 min;以 10 ℃/ min 升至 130 ℃, 保
持 10 min;以 3 ℃/min 升至 150 ℃,保持 3 min;再以 10 ℃/
min 升至终止温度 230 ℃, 保持 3 min。
2.2.2 质谱条件 质谱接口温度 280 ℃, 电离方式为 EI
源 ,电子能量 70 eV , 离子源温度 230 ℃, 四极杆温度 150 ℃,
加速电压 1 247 eV , 扫描范围45~ 550 amu , 扫描间歇每秒 2.
94 次 ,溶剂延时 3 min。
3 结果与讨论
  按上述 GC-MS 条件分别对艾叶和五月艾挥发油进行
分析 ,得其总离子流图 , 见图 1 和图 2。
  对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱图 ,通过
HP6890/5973 (N)化 学 工 作 站 Wiley275 , NIS T02.L ,
NIS T98.L标准质谱图库检索 , 从艾叶和五月艾的超临界
CO2 流体提取物中共鉴定了 42 个化学成分 , 并采用峰面积
·32· Journal of Guangx i T raditional Chinese Medical University        2008 , Vol.11 No.4
归一定量法计算各组分在挥发油中的相对百分含量 , 结果见 表 1。
表 1 艾叶及广西产五月艾挥发油的化学成分
序号 化合物名称 分子式 分子量相对含量(%)艾叶 五月艾
1 1-甲基-4-(1-甲乙基)-苯[ 1-methyl-4-(1-methylethyl)-Benzene] C10H14 134 0.12 0.19
2 桉油精(Eucalyptol) C10H18O 154 5.40 7.12
3 (1α, 2β , 5α)-2-甲基-5-(1-甲乙基)-二环[ 3.1.0]-2-己醇 C10H18O 154 — 0.88{(1α, 2β , 5α)-2-methyl-5-(1-methylethyl)-Bicyclo[ 3.1.0] hexan-2-ol}
4 5 , 5-二甲基-2-乙基-1 , 3-环己二烯(5 , 5-dimethyl-2-ethyl-1 , 3-Cyclopentadiene) C10H16 136 — 0.58
5 (1S)-1 , 7 , 7-三甲基-二环[ 2.2.1] -2-庚酮{(1S)-1 , 7 , 7-t rim ethyl-Bicyclo[ 2.2.1] heptan-2-one} C10H16O 152 0.59 5.38
6 龙脑(Borneol) C10H18O 154 1.58 9.88
7 2-甲基-3-苯基-丙醛(2-methyl-3-phenyl-Propanal) 0.66
8 4-甲基-1-(1-甲乙基)-3-环己烯-1-醇 [ 4-methyl-1-(1-methylethyl)-3-Cyclohexen-1-ol] C10H18O 154 2.30
9 1-甲基-4-(1-亚异丙基)-环己烯 [ 1-methyl-4-(1-methylethylidene)-Cyclohexene] C10H16 136 1.99
10 α,α, 4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇(α,α, 4-t rimethyl-3-Cyclohexene-1-methanol) C10H18O 154 — 3.36
11 十五烷(Pentadecane) C15H32 212 0.73 1.33
12 6 , 6-二甲基二环[ 3.1.1]-2-庚烯-2-甲醇{6 , 6-dimethyl-Bicyclo[ 3.1.1] hept-2-ene-2-methanol} C10H16O 152 0.45
13 反式-2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇 C10H16O 152 1.76
[ trans-2-methyl-5-(1-methylethenyl)-2-Cyclohexen-1-ol]
14 1 , 3 , 3-三甲基-2-氧杂二环[ 2.2.2]-6-辛醇{1 , 3 , 3-t rimethyl-2-Oxabicyclo[ 2.2.2] octan-6-ol} C10H18O 2 170 — 1.25
15 4-(1-甲乙基)-苯甲醛 [ 4-(1-methylethyl)-Benzaldehyde] C10H12O 148 — 3.37
16 2 , 4-二(1 , 1-二甲乙基)-苯酚 [ 2 , 4-bis(1 , 1-dimethylethyl)-Phenol] C14H22O 206 0.45
17 十六烷(Hexadecane) C16H34 226 — 0.25
18 1-亚甲基-4-(1-甲基乙烯基)-环己烷 [ 1-methylene-4-(1-methylethenyl)- Cyclohexane] C10H16 136 — 0.34
19 (+)-4-蒈烯 [ (+)-4-Carene] C10H16 136 7.50
20 3-烯丙基-6-甲氧基苯酚(3-Allyl-6-methoxyphenol) C10H12O 2 164 — 0.30
21 (Z)-1 , 2 , 4-三甲氧基-5-(1-丙烯基)-苯[ (Z)-1 , 2 , 4-trimethoxy-5-(1-propenyl)-Benzene] C12H16O 3 208 1.24
22 正十七烷(Heptadecane) C17H36 240 0.24 0.35
23 3-(4-甲氧基苯基)-2-丙烯酸乙酯 [ ethyl ester 3-(4-methoxyphenyl)- 2-Propenoic acid] C12H14O 3 206 2.92
24 二十烷(Eicosane) C20H42 282 0.27
25 正十六碳酸(n-Hexadecanoic acid) C16H32O 2 256 2.86
26 十六碳酸乙酯(ethyl ester Hexadecanoic acid) C18H36O 2 284 0.70
27 [ 1R-(1R*, 4Z , 9S*)] -4 , 11 , 11-三甲基-8-亚甲基二环[ 7.2.0]-4-十一碳烯 C15H24 204 4.15
{[ 1R-(1R*, 4Z , 9S*)] -4 , 11 , 11-t rimethyl-8-methylene- Bicyclo[ 7.2.0] undec-4-ene}
28 大根香叶烯 D(Germacrene D) C15HZ24 204 6.68 3.60
29 1 , 2-二甲氧基-4-(2-丙烯基)-苯 [ 1 , 2-dimethoxy-4-(2-propenyl)- Benzene] C11H14O 2 178 —  0.20
30 石竹烯(Caryophyllene) C15H24 204 13.02 10.65
31 α-石竹烯(α-Caryophyllene) C15H24 204 2.83 1.44
32 (S)-1-甲基-4-(5-甲基-1-亚甲基-4-hexenyl)-环己烯 C15H24 204 — 0.89
[ (S)-1-methyl-4-(5-methyl-1-methylene-4-hexenyl)-Cyclohexene]
33 二十三烷(T ricosane) C23H4 324 0.29
34 [ 3aS-(3aα, 6aα, 9aα, 9bβ)] -3a , 4 , 6a , 7 , 8 , 9 , 9a , 9b-八氢-6-甲基-3 , 9-二(亚甲基)- 弄[ 4 , 5-b] 呋喃 C15H18O 2 230 2.89
-2(3H)-酮{[ 3aS-(3aα, 6aα, 9aα, 9bβ)]-3a , 4 , 6a , 7 , 8 , 9 , 9a , 9b-octahydro-6-methyl-3 , 9-bis
(methylene)-Azuleno[ 4 , 5-b] fu ran-2(3H)-one}
35 [ 1ar-(1aα, 4aα, 7β , 7aβ , 7bα)] -十氢-1 , 1 , 7-三甲基-4-亚甲基-1H-环丙基[ e] C15H24O 220 0.77
{[ 1ar-(1aα, 4aα, 7β ,7aβ , 7bα)] -decahydro-1 ,1 , 7-trimethyl-4-methylene-1H-Cycloprop[ e] azulen-7-ol}
36 石竹烯氧化物(Caryophyllene oxide) C15H24O 220 5.79 2.66
37 [ 1S-(1α, 3aβ ,4α, 8aβ)]-1 , 4-十氢-4 , 8 , 8-三甲基-9-亚甲基-甲氧 C15H24 204 — 3.88
{[ 1S-(1α, 3aβ , 4α, 8aβ)]-decahydro-4 , 8 , 8-t rimethyl-9-methylene-M ethanoazulene}
38 二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯 [ Bis(2-ethylhexyl)phthalate] C24H38O 4 390 0.63
39 3-(4-甲氧基苯基)-2-丙烯酸乙酯 [ ethyl ester 3-(4-methoxyphenyl)-2-Propenoic acid] C12H14O 3 206 6.68 0.51
40 植醇(Phytol) C20H40O 296 2.54 1.77
41 2 , 6 , 10 ,14 , 18-五甲基-2, 6 , 10 , 14 , 18-二十碳五烯 C25H42 342 14.59 0.55
(2 , 6 , 10, 14 , 18-Pentamethyl-2 , 6 , 10 , 14 , 18-eicosapentaene)
42 三十四烷(Tet ratriacontane) C34H70 478 5.22
已鉴定化合物占总提取物的百分含量(%) 78.37 77.69
  超临界 CO2流体提取的艾叶挥发油共分离出 52 种化合
物,鉴定了其中 25 种, 已鉴定化合物组分占总提取物的
78.37%。在艾叶挥发油中 , 含量最高的组分为 2 , 6 , 10 , 14 , 18-
五甲基-2 , 6 , 10 , 14 , 18-二十碳五烯 ,相对含量 14.59%, 其余含
量较高的依次为石竹烯(13.02%)、大根香叶烯 D(6.68%)、3-
(4-甲氧基苯基)-2-丙烯酸乙酯(6.68%)、石竹烯氧化物
·33·2008年 第 11 卷 第 4 期             广西中医学院学报
(5.79%)、桉油精(5.40%)等。
从五月艾挥发油共分离出 57 种化合物 , 鉴定了其中 30
种, 已鉴定化合物组分占总提取物的 77.69%。在超临界 CO2
流体萃取法提取的五月艾挥发油中 , 含量最高的组分为石竹
烯(相对含量 10.65%), 其余含量较高的依次为龙脑
(9.88%)、(+)-4-蒈烯(7.50%)、桉油精(7.12%)、(1S)-1 , 7 ,
7-三甲基-二环[ 2.2.1] -2-庚酮(5.38%)、[ 1R-(1R*, 4Z , 9S
*)]-4 , 11 , 11-三甲基-8-亚甲基二环 [ 7.2.0]-4-十一碳烯
(4.15%)等。
结果表明 ,用超临界 CO2 流体萃取法提取得到的艾叶和
五月艾挥发油共有 13种相同成分 , 均含有具有平喘、抗菌作
用的石竹烯及其氧化物;具有解热镇痛 、抗菌消炎及平喘作用
的桉油精;具有止痛和消肿作用的龙脑;具有抗菌作用的大根
香叶烯 D等药效成分 ,但各成分的含量有差异。这为广西地
区以五月艾作艾叶入药提供一定的科学依据 ,但五月艾的合
理使用还有待于对其非挥发性成分进行研究 ,并结合必要的
药理实验与临床观察 ,才能得出科学的结论。
参考文献
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科学技术出版社 , 1994:12-13.
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一部.北京:化学工业出版社 , 2005:61.
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[ 4] 张喜云 ,孟庆安.零陵香等药材挥发油含量的测定[ J] .武
警医学院学报 , 1999 , 8(4):236-237.
(编辑 陈明伟)
收稿日期:2008-12-01
基金来源:广西科学研究与技术开发计划项目(桂科软 0663002-24)
广西海洋药用资源及民间应用的调查
邓家刚 ,杨 柯 ,施学丽 ,曾春晖 ,廖冬燕 ,黄克南
(广西中医学院 ,广西南宁 530001)
  关键词:海洋;药用资源;民间应用;广西
  中图分类号:R282.77 文献标识码:A 文章编号:1008-7486(2008)04-0034-04
  广西是我国西部 12 个省区(市)中唯一具有临海资源综
合优势的省区。从与广东接壤的英罗湾洗米河口向西北延
伸至与越南边境的北仑河入海口 ,海岸线长达 1 595 公里 , 在
这个海岸线所对应的沿海滩涂面积约 150 万亩 , 20 米水深以
内浅海域约 800 万亩。这些优越的海洋自然环境 , 养育了种
类繁多的海洋生物。海洋药用生物资源极为丰富 , 沿海一带
长期以来就有使用海洋生物防病治病的传统习惯。为了进
一步了解广西海洋药用资源种类的分布及资源的民间应用
情况 ,我们对广西北部湾沿海三市进行了实地调查。现将调
查方法及结果归纳如下。
1 调查内容与方法
1.1 人员组成 调查实践队由 20 人组成 , 包括中医学 、中
药学 、生物学专家及懂白话的中医学专业的学生。
1.2 调查方法 调查实践队走进广西的沿海三市(北海 、钦
州、防城港)的城镇卫生所 、渔村。用现场访谈/座谈、文字记
录、录音 、实物调查 、图片取证 、发放问卷的形式进行实地调
查。
1.3 调查内容 广西海洋生物资源种类及其民间药用情
况。
1.4 走访地点 历时 1 周 , 走访广西三个沿海市的 9 个镇 、
15 个村 、20个卫生所 ,调查对象有 30 余个卫生所医生 、民间
医生及 90 多个渔民。共收集了 230 余张调查问卷 , 整理出
96 种海洋药物的民间习用情况。
2 结 果
2.1 种类 收集广西海洋药用生物 96 种 ,其中鱼类 25 种 ,
节肢动物类 12 种 , 软体动物类 32 种 ,棘皮动物类 7 种 ,爬行
动物类 5 种 ,环节动物类 3 种 , 藻类 12 种。
2.2 功效 96 种海洋药用生物中 ,以清热为主要功效的有
32 种 ,占总品种 1/3 左右 ,其中清热解毒药有 24 种 , 占清热
药的 3/ 4 左右;以补虚为主要功效的药有 52 种 , 约占总品种
的3/5;以活血化瘀为主的药有 10 种 , 占总品种的 1/ 10 左
右;另有少许化痰止咳平喘 、驱虫 、安神药 , 这类约占总品种
的 1/ 10。由此可见 ,广西民间对海洋药物应用重点是在补虚
和清热功效上。
2.3 主治特点 治疗气血不足引起的病症多用鱼类 , 且多
用肉;治疗肝肾不足所引起的疾病 , 如肾虚腰痛 、阳痿早泄 、
耳鸣耳聋 、风湿性疾病等多用棘皮动物及爬行动物类;治疗
瘿瘤多用藻类 ,且多鲜用;治疗跌打损伤 、皮肤溃疡多用节肢
·34· Journal of Guangx i T raditional Chinese Medical University        2008 , Vol.11 No.4