免费文献传递   相关文献

蒙药香青兰挥发油类成分的提取及GC-MS分析



全 文 :收稿日期:2015-03-11; 修订日期:2016-09-03
基金项目:国家自然科学基金(No. 31460064) ;
内蒙古高等学校“青年科技英才计划”(No. NJYT - 15 - A08) ;
内蒙古科技大学科研仪器专项(No. 2015KYYQ03) ;
内蒙古科技大学大学生创新基金(No. 2014096)
作者简介:李雅丽(1976-) ,女(蒙古族) ,内蒙古赤峰人,内蒙古科技大学
生命科学与技术学院教授,博士学位,主要从事植物次生代谢调控工作.
蒙药香青兰挥发油类成分的提取及 GC - MS分析
李雅丽1,邹广平1,郭小强1,孟婷婷1,季志强2
(1.内蒙古科技大学生命科学与技术学院,包头 014010;
2.河北省承德市农业科学研究所,承德 067000)
摘要:目的 研究蒙药香青兰挥发油的提取方法及挥发油的主要成分。方法 用水蒸气蒸馏法提取香青兰挥发油,并探讨
了不同蒸馏方法对挥发油得率的影响,同时对所提取的挥发油进行 GC - MS分析。结果 水蒸气蒸馏法提取香青兰挥发
油的最佳条件为:浸泡 12 小时,蒸馏 2 小时,料液比为 1:15。GC - MS 分析显示香青兰挥发油含有 50 种左右的有机物
质,采用 NIST 标准谱库检索,并根据质谱裂解规律进行核对,鉴定出相对含量在 0. 10%以上的化合物 18 个。结论 香青
兰挥发油中含有多种有生物活性的成分为该植物资源的开发利用提供实验依据。
关键词:挥发油; 香青兰; 蒸馏; GC - MS分析
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2017. 01. 018
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2017)01-0051-02
香青兰 Dracocephalummoldavica L.,唇型科青兰属一年生草
本植物,药用部位为地上全草,主要分布于我国华北、东北、西北
大部分地区,特别是内蒙古和新疆,蒙古名为毕日阳古,是极具开
发潜力和民族特色的天然药用植物,具有缓解心绞痛、改善心肌
缺血、降低血粘度和血小板聚集率等功效作用[1 ~ 3]。除作为草药
外,香青兰幼嫩的茎叶可作为菜肴食用;干的茎叶和种子,可制作
茶、调味料或制作香料。此外,香青兰含有的挥发油有很强的香
味,具有补益心脑、活血化瘀、通路开窍等功能,也是制备柠檬香
系香料的重要原料。香青兰以其蕴藏的多功能医疗保健作用和
独具特色的香味成为一种极具开发潜力的天然药用植物资源和
芳香植物资源[4]。本实验采用水蒸气蒸馏法提取蒙药香青兰中
的挥发油,并对其进行 GC - MS 分析,为该植物资源的深层次开
发和利用提供一定的实验依据。
1 材料与仪器
1. 1 实验材料 野生香青兰于 2013 年 8 月采自内蒙古锡林郭勒
市。
1. 2 主要仪器 紫外可见分光光度计(型号 754) ,购自北京普析
仪器有限公司;数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司,
KQ -100DV) ;循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司,
型号 SHB - B95A) ;蒸馏装置(自行组装) ;气相色谱 -质谱联用
仪(Thermo Focus DSQ) ;多功能酶标仪(BioTe)。
2 实验方法
2. 1 材料的处理与挥发油的提取 将野外采集的香青兰植物全
株阴干后粉碎,过 80 目筛,获得香青兰粉末。称取 100g 的香青
兰粉末置于 2500ml 的蒸馏瓶中,将冷凝装置装满水,分别加入
1000,1500,2000ml蒸馏水、浸泡 0,6,12,18h,将蒸馏瓶放置于
1200W的电热套上使其沸腾蒸馏 1,2,3,4h。蒸馏结束停止加
热,使蒸馏出的挥发油冷却。
2. 2 回收挥发油 将 2ml乙醚从回流装置的上口倒入,使挥发油
全部溶于乙醚,打开出口活塞,用试管回收,目测乙醚与蒸馏水有
明显分层时,用移液枪将乙醚转移至 5ml 离心管中,再向试管中
加入 2 ml乙醚,静置分层后,将乙醚层转移到同一个离心管中,
将离心管置于阴凉干燥处,待管中的液体挥发至 1 ml时封口,用
锡箔纸包住置于 4℃冰箱保存,备用[5]。
2. 3 挥发油相对浓度检测 采用酶标仪检测供试样品。分别吸
取 5 μl样品溶液,点入 96 孔点样板中,加入 245 μl石油醚混匀,
依次放入酶标仪检测槽中。在 205nm 波长下检测样品的吸光
度,以不加样品组为对照[6]。
2. 4 挥发油类成分的 GC - MS分析 GC工作条件:VF - 5ms石
英毛细管柱(30m × 0. 25mm,0. 25μm) ;柱温:60℃(保持 2min)-
300℃(保持 5min) ;升温速度:10℃ /min;汽化温度:250℃;载气
(流量) :He(1. 0ml /min) ;分流比:30 ∶ 1;进样量:1. 0ml;MS 工
作条件:EI源,电子能量 70eV;源温:200℃;标准库:NIST库。
3 结果
3. 1 不同提取条件对挥发油提取率的影响
3. 1. 1 不同的浸泡时间对挥发油得率的影响 在不同浸泡时间
下蒸馏香青兰粉末,待所得挥发油冷却后测得挥发油的吸光度,
得到吸光度随浸泡时间的变化如图 1 所示。
图 1 挥发油平均吸光度与药材浸泡时间的关系
由图 1 可以看出,在对香青兰不浸泡直接蒸馏,挥发油的浓
度较小,随着浸泡时间的延长,挥发油的浓度明显增加,尤其浸泡
时间达到 12 h时浓度有大幅度增加,浸泡 12 h 之后曲线变的相
对比较平缓,再延长浸泡时间挥发油的吸光的增幅不是特别明
显。另外,浸泡时间过长,香青兰会有异味。综合考虑,浸泡时间
不易过长,最佳浸泡时间为 12h。
·15·
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2017 VOL. 28 NO. 1 时珍国医国药 2017 年第 28 卷第 1 期
3. 1. 2 不同的蒸馏时间对挥发油得率的影响 在不同时间下蒸
馏香青兰粉末,待所得挥发油冷却后测得挥发油的吸光度,得到
吸光度随蒸馏时间的变化关系如图 2 所示。
图 2 挥发油平均吸光度与药材蒸馏时间的关系
由图 2 可以看出,随着蒸馏时间的延长挥发油的浓度持续增
加,蒸馏时间在 1 ~ 2 小时之间时,随着时间的延长,挥发油的浓
度明显增加。当蒸馏时间进行到 2 h 后,曲线变的比较平稳,这
时香青兰里的挥发油大部分已被蒸馏出来。蒸馏 4 h 之后曲线
开始下降,是冷凝装置中已经蒸馏出的挥发油再次挥发的原因。
另外过度的延长蒸馏时间会对电热套造成损伤且可能会引起火
灾。因此最佳蒸馏时间选为 2 h。
3. 1. 3 不同的萃取剂的量对挥发油吸光度的影响 蒸馏瓶中添
加不同量的萃取剂,蒸馏香青兰粉末,待所得挥发油冷却后测得
挥发油的吸光度,得到吸光度随萃取剂量的变化关如图 3 所示。
图 3 挥发油平均吸光度与萃取剂量的关系
由图 3 可以看出,萃取剂的量在 1000ml 到 1500ml 之间时,
随着萃取剂量的增加,挥发油的吸光度越来越大。当萃取剂的量
达到 1500ml以后曲线开始明显下降。所以的萃取剂的量选为
1500ml为最佳。
3. 2 挥发油类的 GC - MS 分析 香青兰中提取的挥发油呈淡黄
色,有清香。按上述实验条件对其进行 GC - MS 联用分析,得到
香青兰挥发油总离子流色谱图。共检出 51 个色谱峰,采用计算
机对各峰质谱图进行 NIST02 标准谱库检索,通过与标准谱图对
照、人工谱图解析并查对有关资料对基峰、质荷比和相对丰度等
方面进行直观比较、分析和鉴定,确认了其中 18 个化合物(相对
含量在 0. 10%以上) ,结果见表 1 所示。
表 1 挥发油中的成分
峰号 保留时间 /min 化合物名称 化学式
1 2. 221 金合欢基丙酮 C30H18O
2 6. 498 植物醇 C20H40O
3 15. 832 六氢金合欢基丙酮 C18H36O
4 18. 86 β -柠檬醛 C10H18O
5 20. 277 顺式牻牛儿醇 C12H20O2
6 21. 469 乙酸香叶酯 C12H20O2
8 23. 695 香叶醇 C11H18O2
9 23. 86 匙叶桉油烯醇 C15H24O
10 24. 598 亚麻酸 C18H32O2
12 27. 349 棕榈酸 C16H32O2
13 28. 848 芳樟醇 C10H18O
15 30. 218 β -芳樟醇 C10H18O
16 30. 88 十四烷酸(肉豆蔻酸) C14H28O2
17 31. 199 丁香烯氧化物 C15H24O
18 32. 083 库贝醇 C15H26O
4 结论
采用水蒸气蒸馏法萃取蒙药香青兰中的挥发性成分,GC 技
术对香青兰挥发油化学成分进行了分析,共分离出 51 个色谱峰,
并用 GC - MS联用技术进行了挥发油总离子流色谱检测,所得质
谱图采用质谱数据库检索,最终确认了其中 18 种化合物,主要成
分涵盖了烷、烯、芳香环、酮、醚、酚、醇、醛和酯类等,其中乙酸香
叶酯、香叶醇、柠檬醛、β -柠檬醛、棕榈酸含量较高,这表明香青
兰挥发油可用来作为制备柠檬香系香料的重要原料。另外这些
化学成分中大部分也具有多种生物活性,有抗肿瘤、抗菌、抗病
毒、抗氧化、提高机体免疫调节等功效[7 ~ 9],具有较大的化工和医
药价值,为我国西部特色药用植物资源的进一步深层次开发和利
用提供了实验依据。
参考文献:
[1] 冯长根,李 琼. 香青兰化学成分研究[J].中成药,2006,28(1) :
94.
[2] 李 杰. 民族药用植物香青兰近年研究概况[J].中国民族医药杂
志,2010,16(8) :63.
[3] 尤努斯江·吐拉洪,吐尔洪·买买提. 超声提取香青兰中黄酮及
其抗氧化活性[J].食品科学,2012,33(24) :72.
[4] 王 茄,赵联甲,杨丽莉.我国北方特有的新香型香料植物资料 -
香青兰[J].中国野生植物资源,1997,1(1) :26.
[5] 阎克里,朱秀卿,赵 丽. 白术挥发油的 HPLC 定量质控和特征图
谱研究[J].药物分析杂志,2011,31(4) :758.
[6] 孟婷婷,彭艳玲,王钰玺,等.乌拉尔甘草悬浮细胞培养物有效成分
的提取[J].江苏农业科学,2015,43(11) :63.
[7] 骆红飞,申屠乐.香青兰挥发油抗菌、抗流感病毒作用的实验研究
[J].中国中医药科技,2013,20 (3) :264.
[8] 谭红胜,禹荣祥,叶 敏.维药香青兰中挥发油成分的 GC - MS 分
析[J].上海中医药大学学报,2008,22(2) :55.
[9] 盛晋华,卢鹏飞,张雄杰,等. 野生与栽培香青兰中主要挥发油成
分的差异[J].中国民族医药杂志,2014,20(7) :47.
·25·
时珍国医国药 2017 年第 28 卷第 1 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2017 VOL. 28 NO. 1