目的:研究红参正果挥发油的化学成分,为其质量评价提供科学依据。方法:采用水蒸气蒸馏法提取红参正果挥发油,毛细管GC法进行分离,归一化法测定其相对含量,MS法鉴定化学成分。结果:检出195个色谱峰,鉴定出76个化合物,占挥发油总量的7827%。结论:红参正果挥发油的主要成分为倍半萜类,有24个单萜和倍半萜类化合物为首次从红参挥发油中分检测到。
Objective: To investigate the constituents of essential oil of honeyed red ginseng, and provide scientific basis for its quality evaluation. Method: The essential oil was extracted by hydrodistillation and separated by capillary GC. The chemical constituents were determined by normalization and were identified by MS. Result: One hundred ninety five chromatographic peaks were detected and among them 76 compounds were identified, which were 7827% of the total essential oil. Conclusion: The main constituents of the essential oil were sesquiterpenoids. Among identified compounds, 24 monoterpenoids and sesquiterpenoids were isolated from the essential oil of red ginseng for the first time.
全 文 :红参正果挥发油的 GCMS分析
徐 嵬,阿拉腾其木格,杨秀伟
(北京大学 药学院 天然药物学系 天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京 100191)
[摘要] 目的:研究红参正果挥发油的化学成分,为其质量评价提供科学依据。方法:采用水蒸气蒸馏法提取红参正果
挥发油,毛细管GC法进行分离,归一化法测定其相对含量,MS法鉴定化学成分。结果:检出195个色谱峰,鉴定出76个化合
物,占挥发油总量的7827%。结论:红参正果挥发油的主要成分为倍半萜类,有24个单萜和倍半萜类化合物为首次从红参
挥发油中分检测到。
[关键词] 红参正果;人参;挥发油;毛细管色谱;气相色谱质谱
[收稿日期] 20080803
[通信作者] 杨秀伟,Tel:(010)82805106,Email:xwyang@bjmu.
edu.cn
人参PanaxginsengC.A.Mey.的根系名贵中药,
有广泛的药理活性和临床应用[1]。对人参的主要化学
成分人参皂苷类已经进行了大量的研究,而其独特的
挥发性成分也得到越来越多的重视[2]。人参挥发油主
要成分包括倍半萜类和人参炔醇类,具有多种药理作
用[3]。人参的乙醚提取物对中枢神经系统有镇静作
用;小剂量可兴奋延髓血管及呼吸中枢,大剂量时则呈
现抑制作用。富含人参挥发性成分的人参露具有镇静
和强心作用。人参挥发油可使大鼠血和肝中的胆固醇
含量明显降低。人参根外软木层和韧皮部的挥发油对
各种革兰阳性菌,如葡萄球菌、链球菌、白喉杆菌、李斯
特杆菌、八叠球菌等的生长均有抑制作用。人参挥发
油对SGC823胃癌细胞增殖具有显著的抑制作用,还
能明显抑制癌细胞核酸代谢、糖代谢和能量代谢[4]。
因此,挥发油亦是人参的药效组分之一。
红参正果(honeyedredginseng)系采用中韩合
作技术、以吉林长白山国家GAP认证基地生产人参
为主要原料、国家有机食品认证的长白山天然椴树
蜜为辅料加工而成的新型红参制品。人参与蜂蜜配
伍,可减缓人参“上火”副作用且预测人参有效成分
的吸收效果将会更好。同时,剔除了人参特有的土
腥味,使人参像果脯一样适合大众口味。该文首次
报道该新产品挥发性成分的GCMS分析,为其药效
评价和应用提供科学依据。
1 仪器和试药
美国Finnigan公司 TRACEMS2000型气相色
谱质谱联用仪。
红参正果(批号20060828)样品由吉林市同心
参业开发有限责任公司生产,凭证标本存放于北京
大学天然药物及仿生药物国家重点实验室。
2 方法
2.1 挥发油的制备 取红参正果研碎,称取950g
加蒸馏水500mL浸泡10h,按2005年版《中国药
典》一部附录 XD挥发油测定法(不加二甲苯),水
蒸气蒸馏法提取2h,加等体积乙醚萃取3次。乙醚
层用无水硫酸钠干燥后置40℃水浴挥干,得到具有
人参特殊香气的浅黄色油状物。收率0011%。
2.2 GCMS条件 CB5MS毛细管色谱柱(025
mm×30m,025μm)。汽化温度270℃;升温程序
初始温度40℃(2min),以5℃·min-1升温速率升
至250℃,维持10min;载气为高纯氦气,流量10μL
·min-1;进样量05μL;分流比1∶20。EI电离源,70
eV;离子源温度200℃;扫描质量范围m/z35~450。
2.3 挥发油化学成分分析 对总离子流图中的各
峰经质谱扫描后得到质谱图,通过 Xcalibur工作站
NIST标准质谱图库进行检索,并结合有关文献进行
人工检索和解析,确认各化合物。通过 Xcalibur工
作站数据处理系统,按峰面积归一化法计算各化合
物在挥发油中的相对百分含量。
3 结果
从挥发油中检出195个色谱峰,鉴定出76个化
合物,占挥发油总量的7827%,见表1。其中,单
萜类11个(540%),倍半萜类31个(5801%),聚
乙炔醇类1个(279%),芳烃类14个(952%),脂
肪酸及其酯类6个(145%)。
·195·
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表1 红参正果挥发油中的化学成分及其相对含量
No.
tR
/min
化合物名称 分子式
相对分子
质量
相对含量
/%
1 518 糠醛 furfural C5H4O2 96 020
2 576 糠醇2furanmethanol C5H6O2 98 001
3 729 2乙酰基呋喃2acetylfuran C6H6O2 110 003
4 885 5甲基糠醛5methyl2furaldehyde C6H6O2 110 010
5 890 苯甲醛 benzaldehyde C7H6O 106 005
6 1023 正辛醛 octanal C8H16O 128 002
7 1107 2乙酰基5甲基呋喃2acetyl5methylfuran C7H8O2 124 <001
8 1113 苯甲醇 benzylalcohol C7H8O 108 003
9 1144 苯乙醛 benzeneacetaldehyde C8H8O 120 045
10 1200 2乙酰基吡咯2acetylpyrole C6H7NO 109 003
111) 1231 顺式呋喃型芳樟醇氧化物 cisfuranoidlinalooloxide C10H18O2 170 221
121) 1279 芳樟醇1,2环氧化物 linalool1,2epoxide C10H18O2 170 119
131) 1288 对伞花烯 pcymenene C10H12 132 002
14 1320 (±)芳樟醇 (±)linalool C10H18O 154 002
151) 1330 3,7二甲基1,5,7辛三烯3醇 3,7dimethyl1,5,7octatrien3ol C10H16O 152 075
161) 1377 小茴香醇 fenchol C10H18O 154 003
171) 1474 2,3环氧化香叶醇2,3epoxygeraniol C10H18O2 170 003
18 1499 E2壬烯醛 E2nonenal C9H16O 140 002
191) 1529 2,2,6三甲基6乙烯基四氢吡喃3醇 2,2,6trimethyl6vinyltetrahydropyran3ol C10H18O2 170 005
201) 1535 龙脑 borneol C10H18O 154 013
21 1568 1甲烯基茚1methyleneindene C10H8 128 005
221) 1579 p伞花烃8醇 pcymen8ol C10H14O 150 023
231) 1605 (+)α萜品醇 (+)αterpineol C10H18O 154 074
24 1681 5羟甲基糠醛5hydroxymethyl2furaldehyde C6H6O3 126 011
25 1846 6(5甲基2呋喃基)2己酮6(5methyl2furanyl)2hexanone C11H16O2 180 005
26 1887 2甲基萘2methylnaphthalene C11H10 142 055
27 1928 1亚乙基茚1ethylideneindene C11H10 142 047
281) 1989 β恰米烯 βchamigrene C15H24 204 027
291) 2034 柏木烯V6cedreneV6 C15H24 204 038
30 2094 马兜铃烯 aristolene C15H24 204 023
31 2132 β人参烯 βpanasinsene C15H24 204 218
32 2145 β榄香烯 βelemene C15H24 204 142
33 2153 2乙基萘2ethylnaphthalene C12H12 156 058
34 2189 1,7二甲基萘1,7dimethylnaphthalene C12H12 156 196
351) 2203 δ芹子烯 δselinene C15H24 204 046
36 2218 2,6二甲基萘2,6dimethylnaphthalene C12H12 156 232
37 2229 1,5二甲基萘1,5dimethylnaphthalene C12H12 156 098
38 2245 β芹子烯 βselinene C15H24 204 036
391) 2256 白菖油萜 calarene C15H24 204 601
401) 2263 芹子3,7(11)二烯 selina3,7(11)diene C15H24 204 064
41 2273 香橙烯 aromadendrene C15H24 204 229
421) 2311 γ马榄烯 γmaaliene C15H24 204 948
43 2319 α草烯 αhumulene C15H24 204 246
44 2322 α新丁香三环烯 αneoclovene C15H24 204 174
45 2328 别香橙烯 aloaromadendrene C15H24 204 169
46 2350 异石竹烯 isocaryophylene C15H24 204 115
471) 2360 2异丙稀基4α,8二甲基1,2,3,4,4α,5,6,7八氢萘 C15H24 204 047
2isopropenyl4α,8dimethyl1,2,3,4,4α,5,6,7octahydronaphthalene
48 2374 β新丁香三环烯 βneoclovene C15H24 204 053
49 2387 4甲基1,1′联苯4methyl1,1′biphenyl C13H12 168 025
501) 2401 1乙烯基1甲基4甲烯基2(2甲基1丙烯基)环庚烷C15H24 204 112
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续表1
No.
tR
/min
化合物名称 分子式
相对分子
质量
相对含量
/%
1ethenyl1methyl4methylene2(2methyl1propenyl)cycloheptane
511) 2408 喇叭烯 ledene C15H24 204 492
52 2418 γ榄香烯 γelemene C15H24 204 164
53 2437 2异丙基萘2isopropylnaphthalene C13H14 170 070
54 2470 δ杜松烯 δcadinene C15H24 204 058
55 2482 2,3,6三甲基萘2,3,6trimethylnaphthalene C13H14 170 045
56 2489 p苄基甲苯 pbenzyltoluene C14H14 18 2051
57 2499 1,6,7三甲基萘1,6,7trimethylnaphthalene C13H14 170 046
58 2599 长叶松醇 palustrol C15H26O 222 169
59 2614 斯巴醇 spathulenol C15H24O 220 138
601) 2639 蓝桉醇 globulol C15H26O 222 510
61 2660 喇叭茶醇 ledol C15H26O 222 325
621) 2681 绿花白千层醇 viridiflorol C15H26O 222 060
631) 2687 八氢四甲基萘甲醇 rosifoliol C15H26O 222 209
64 2726 β桉叶醇 βeudesmol C15H26O 222 169
65 2767 人参新萜醇 ginsenol C15H26O 222 123
661) 2796 α杜松醇 αcadinol C15H26O 222 062
671) 2803 桧脑 junipercamphor C15H26O 222 034
68 2974 2,2′二甲基
%
2,2′dimethylstilbene C16H16 208 007
69 3016 1,3二苯基1丁烯1,3diphenyl1butene C16H16 208 017
70 3368 棕榈酸甲酯 methylpalmitate C17H34O2 270 005
71 3444 棕榈酸 palmiticacid C16H32O2 256 068
72 3503 棕榈酸乙酯 ethylpalmitate C18H36O2 284 010
73 3589 人参炔醇 panaxynol C17H24O 244 279
74 3688 亚油酸甲酯 methyllinoleate C19H34O2 294 012
75 3758 亚油酸 linoleicacid C18H32O2 280 013
76 3812 亚油酸乙酯 ethyllinoleate C20H36O2 308 037
注:1)系首次从红参挥发油中检测到。
在单萜类化合物中,化合物 11~13,15~17,
19,20,22和23等10个为首次从红参挥发油中分
离得到(占538%)。在倍半萜类化合物中,化合
物28,29,35,39,40,42,47,50,51,60,62,63,66和
67等14个为首次从红参挥发油中分离得到(占
3250%)。
4 讨论
人参倍半萜类成分具有浓厚的人参香气,是人
参挥发油的特征性成分;具有抗肿瘤、抗菌等多种药
理活性,因而也是其有效成分。β榄香烯(βel
emene)能有效抑制多种肿瘤细胞的增殖,抑制肿瘤
细胞核酸合成,诱导肿瘤细胞凋亡和分化,而且能增
强肿瘤的免疫原性,改善和提高荷瘤机体的细胞免
疫功能和抗肿瘤转移,还不易发生耐药,毒副作用
小,无明显肝、肾功能损害,不发生骨髓抑制,已开发
成二类非细胞毒性抗肿瘤新药而广泛应用于临
床[5]。异石竹烯(isocaryophylene)具有抗癌作用,
在质量浓度32mg·L-1对人乳腺癌细胞系 MCF7
增殖抑制率为 69%[6]。α草烯(αhumulene)可
强烈诱导小鼠肝和小肠中的解毒酶谷胱苷肽 S转
移酶活性而对化学致癌起抑制作用[7],在质量浓度
32mg·L-1对人乳腺癌细胞系 MCF7增殖抑制率
为50%[8]。β桉叶醇(βeudesmol)有抗血管生成作
用,效果强于沙利度胺[9],对体外 HeLa,SGC7901
和BEL7402肿瘤细胞系和小鼠在体肝癌 H22和肉
瘤S180均显示出抑制作用
[10];还可以使大鼠嗜铬细
胞瘤 PC12的细胞内钙浓度增加而诱导轴突的生
长,是增强神经元功能的先导化合物[11]。白菖油萜
(calarene)具有镇静作用,小鼠吸入含017%白菖
油萜的柠檬酸三乙酯溶液400μL即显效[12]。斯巴
醇(spathulenol)对金黄色葡萄球菌生长有抑制作
用[13];对KB细胞具有细胞毒作用,对人拓扑异构
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酶I具有中等程度抑制作用[14]。香橙烯(aromaden
drene)具有抗真菌作用,对白色念珠菌(Candidaal
bicansATCC10231)的最小抑菌质量分数 MFC
05%[15]。蓝桉醇(globulol)对多索兰尼链格孢(Al
ternariasolani)等真菌生长具有抑制作用[16]。人参
新萜醇(ginsenol)可抑制灰葡萄孢(Botrytiscinerea)
的生长[17]。人参炔醇(panaxynol)属于独特的天然
聚乙炔醇类,也是人参挥发油的有效成分,具有抗肿
瘤作用,对多种肿瘤细胞系 K562,Raji,Wish,HeLa,
Calu1和 Vero细胞的增值均具有较强的抑制作
用[18];具有神经营养和保护作用,可诱导PC12h细
胞的神经元活化,促进其分化并维持存活力,有望应
用于阿尔茨海默病等的治疗[19];还具有抗菌作用,
对白色念珠菌及一些细菌有显著的抗菌活性,并能
在20μg·disk-1平板上完全抑制结核分支杆菌
(Mycobacteriumtuberculosis)和耐异烟肼的鸟结核分
支杆菌(M.avium)的生长[20]。
本研究从红参正果挥发油中鉴定的倍半萜类化
合物有31个,占挥发油总量的5801%,倍半萜类
的数目和含量均超过了吉林红参[21],人参炔醇含量
达279%。这表明,加工成红参正果后,作为有效
成分的倍半萜类和人参炔醇得到很好的保留。本文
为科学评价红参正果的质量和更全面了解红参挥发
性成分的组成提供了实验依据。
[参考文献]
[1] 李方元.中国人参和西洋参[M].北京:中国农业科技出版
社,2002.
[2] SmigielskiK,DolotM,RajA.Compositionoftheessentialoils
ofginsengrootsofPanaxquinquefoliumL.andPanaxginseng
C.A.Meyer[J].JEssentialOilBearingPlants,2006,9(3):
261.
[3] 王本祥.人参的研究[M].天津:天津科学技术出版社,1985:
107.
[4] 王满霞,李凤文,李晓光,等.人参挥发油对体外培养SGC823
胃癌细胞化学成分的影响[J].中国中药杂志,1992,17(2):
110.
[5] 周洪语.榄香烯抗肿瘤作用机制的研究进展[J].中国肿瘤临
床,2000,27(5):392.
[6] LegaultJ,PicheteA.Potentiatingefectofβcaryophyleneon
anticanceractivityofαhumulene,isocaryophyleneandpaclitax
el[J].JPharmPharmacol,2007,59(12):1643.
[7] ZhengGQ,KenneyPM,LamLKT.Sesquiterpenesfromclove
(Eugeniacaryophylata)aspotentialanticarcinogenicagents
[J].JNatProd,1992,55(7):999.
[8] LegaultJ,PicheteA.Potentiatingefectofβcaryophyleneon
anticanceractivityofαhumulene,isocaryophyleneandpaclitax
el[J].JPharmPharmacol,2007,59(12):1643.
[9] TsunekiH,MaEL,KobayashiS,etal.Antiangiogenicactivity
ofβeudesmolinvitroandinvivo[J].EurJPharmacol,2005,
512(2/3):105.
[10] MaEL,LiYC,TsunekiH,etal.βeudesmolsuppresses
tumourgrowththroughinhibitionoftumourneovascularisation
andtumourcelproliferation[J].JAsianNatProdRes,2008,
10(2):159.
[11] ObaraY,AokiT,KusanoM,etal.βeudesmolinducesneurite
outgrowthinratpheochromocytomacelsaccompaniedbyanacti
vationofmitogenactivatedproteinkinase[J].JPharmacolExp
Ther,2002,301(3):803.
[12] TakemotoH,ItoM,ShirakiT,etal.Sedativeefectsofvapor
inhalationofagarwoodoilandspikenardextractandidentification
oftheiractivecomponents[J].JNatMed,2008,62(1):41.
[13] UlubelenA,TopcuG,ErisC,etal.TerpenoidsfromSalvia
sclarea[J].Phytochem,1994,36(4):971.
[14] DelVPacciaroniA,MongeliE,EspinarLA,etal.Bioactive
constituentsofConyzaalbida[J].Plantamed,2000,66(8):
720.
[15] HammerKA,CarsonCF,RileyTV.Antifungalactivityofthe
componentsofMelaleucaalternifolia(teatree)oil[J].JAppl
Microbiol,2003,95(4):853.
[16] TanM,ZhouL,HuangY,etal.Antimicrobialactivityofglobu
lolisolatedfromthefruitsofEucalyptusglobulusLabil[J].Nat
ProdRes,PartA:StructSynth,2008,22(7):569.
[17] ColadoIG,AleuJ,MaciasSanchezAJ,etal.Inhibitionof
Botrytiscinereabynewsesquiterpenoidcompoundsobtainedfrom
therearangementofisocaryophylene[J].JNatProd,1994,57
(6):738.
[18] KuoYC,LinYL,HuangCP,etal.Atumorcelgrowthin
hibitorfromSaposhnikovaedivaricata[J].CancerInvest,2002,
20(7/8):955.
[19] SugiharaK,ShimizuM,NumataY,etal.Falcarinol(pan
axynol)from GinsengRadixinducesneuronalactivationin
PC12hcels[J].WakanIyakugakuZasshi,1996,13(4):348.
[20] MozainaK,ZytaA,LeonardL,etal.Antimycobacterial
polyynesofdevil'sclub(Oplopanaxhoridus),anorthAmerican
nativemedicinalplant[J].JNatProd,1997,60(11):1210.
[21] 李向高,郑友兰,贾继红.吉林红参与高丽红参比较研究———
挥发油成分的分析[J].中成药研究,1985,(12):29.
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March,2009
GCMSanalysisofessentialoilofhoneyedredginseng
XUWei,YUEAlatengqimuge,YANGXiuwei
(StateKeyLaboratoryofNaturalandBiomimeticDrugs,DepartmentofNaturalMedicines,Schoolof
PharmaceuticalSciences,PekingUniversity)
[Abstract] Objective:Toinvestigatetheconstituentsofessentialoilofhoneyedredginseng,andprovidescientificbasisforits
qualityevaluation.Method:TheessentialoilwasextractedbyhydrodistilationandseparatedbycapilaryGC.Thechemicalconstitu
entsweredeterminedbynormalizationandwereidentifiedbyMS.Result:Onehundredninetyfivechromatographicpeaksweredetec
tedandamongthem76compoundswereidentified,whichwere7827% ofthetotalessentialoil.Conclusion:Themainconstituents
oftheessentialoilweresesquiterpenoids.Amongidentifiedcompounds,24monoterpenoidsandsesquiterpenoidswereisolatedfromthe
essentialoilofredginsengforthefirsttime.
[Keywords] honeyedredginseng;Panaxginseng;essentialoil;capilarychromatography;GCMS
[责任编辑 王亚君]
封面图片简介
东北红豆杉来源于红豆杉科红豆杉属植物东北红豆杉 TaxuscuspidataSieb.etZucc.,别名,紫杉、赤柏
松、紫柏松、宽叶紫杉、米树等。为常绿乔木,生于海拔500~1600m湿润肥沃的河岸、谷地、漫岗,常成群或
散生针阔混交林内。主要分布于中国东北、日本、朝鲜、俄罗斯(阿穆尔州、库页岛等)东北亚地区。
全株以茎、枝、叶、根入药。主要成分含叶含槲皮素、桂皮酸、紫杉醇、紫松醇、紫松素等,茎皮中含紫杉
醇。有抗癌功能,并有抑制糖尿病及治疗心脏病的效用。研究表明,红豆杉的树皮、树根、树干等泡水喝有一
定的抗癌功能,不过提取的紫杉醇很少,仅能提取50%左右,其中属东北长白山区野生的红豆杉紫杉醇含量
最高。
(周 繇)
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