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Analysis on chemical components of volatile oil and determination of thymoquinone from seed of nigella glandulifera

瘤果黑种草子挥发油的化学成分分析及百里醌的定量



全 文 :瘤果黑种草子挥发油的化学成分分析及
百里醌的定量
耿东升1,张淑锋2,兰建国1
(1.新疆军区联勤部 药品仪器检验所,新疆 乌鲁木齐 830063;
2.新疆医科大学,新疆 乌鲁木齐 830054)
[摘要] 目的:分析瘤果黑种草子NigelaglanduliferaFreyn(NG)挥发油化学成分,与国外果黑种草子N.sativa(NS)、黑
种草子N.damascena(ND)比较,对水蒸气蒸馏法(hydrodistilation,HD)提取NG挥发油中百里醌定量。方法:采用HD与SFE
CO2萃取从NG提取挥发油,用GCMS对化学成分分析,采用峰面积归一化法测定各成分相对百分含量,与 NS,ND挥发油比
较;用气相色谱外标一点法对挥发油中百里醌定量。结果:3个种属挥发性成分比较,NG,NS主要成分为间伞花烃,分别是
3375%,6148%,ND为β榄香烯7324%,NG,NS,ND百里醌相对百分含量分别为373%(HD),380%,008%,SFECO2主
要成分为亚油酸(6636%),间伞花烃较低(093%);NG挥发油百里醌定量158%。结论:NG挥发性成分与NS,ND有较大
差异。
[关键词] 瘤果黑种草子;挥发油;化学成分;百里醌
[收稿日期] 20090123
[通信作者] 耿东升,硕士,主任药师,硕士生导师,研究方向为中
药与抗炎免疫药理,Tel:(0991)4980635,Email:dongsheng811@si
na.com
  黑种草属毛茛科黑种草属植物,有3种药用植
物,分别是瘤果黑种草 NigelaflanduliferaFreyn
(NG)、果黑种草N.sativa(NS)和黑种草N.dama
scena(ND)。瘤果黑种草子为毛茛科植物瘤果黑种
草的干燥成熟种子[1]。据记载黑种草子常用于胸
闷、气促等症,也是呼吸道疾病常用的维药之一,如
治哮喘,用黑种草子拌蜂蜜冲服[2]。医学书籍中记
载(果)黑种草子对哮喘和呼吸困难有治疗作用。
上世纪发现果黑种草子挥发油可以扩张支气管,具
有镇咳作用,活性成分认为是挥发油中的百里醌。
本文分析NG挥发油化学成分,与国外NS,ND化学
成分比较,测定挥发油中百里醌的含量,为进一步研
究开发NG药用价值奠定基础。
1 材料
GCMS联用仪(TubermassAutosystemXL,美国
珀金埃尔默公司),SFECO2装置(HC3204072型,
新疆化工机械厂),气相色谱仪(6890GC,美国Agilent
公司,GC)、电子天平A120S(西德塞多利斯公司),5
mL挥发油测定器(北京玻璃仪器厂),百里醌对照品
(Sigma公司,纯度为99%批号)、CO2为食品级,无水
乙醚、无水乙醇、无水Na2SO4均为分析纯。瘤果黑种
草子购自新疆和田墨玉县,经新疆中药民族药研究所
李晓瑾研究员鉴定为N.glandulifera的种子。
2 方法与结果
2.1 挥发油的提取
2.1.1 HD法 称取干燥 NG200g,粉碎,过二号
筛,连接挥发油测定器与冷凝管,回流提取3h,至挥
发油量不再增加,即停止蒸馏,将馏出液用乙醚萃
取,用无水Na2SO4干燥、过滤,滤液蒸去乙醚,得芳
香淡黄色油状物。
2.1.2 SFECO2法 称取干燥 NG50kg,粉碎,过
二号筛,置于萃取釜中,参考相关文献、以挥发油得
率为观测指标,确定萃取条件为萃取温度35℃,萃
取压力8MPa,解析压力Ⅰ 6MPa,温度43℃,解析
压力Ⅱ 5MPa,温度40℃,萃取时间20min,收集萃
取物。
2.2 GCMS条件
色谱条件:Supelcowax10毛细管色谱柱(025
mm×60m,025μm),柱温采用程序升温:65℃保
持10min,22℃·min-1升至255℃,保持30min,
气化室温度 255℃;载气为高纯氦气(99999%),
流量109mL·min-1,进样量02μL,分流比60∶1。
质谱条件:离子源为电子轰击源(EI),电子能量70
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eV,离子源温度200℃,接口温度220℃,质量扫描
范围m/z35~500。
2.3 化学成分分析
按上述GCMS条件对NG的HD法与SFECO2
法萃取得到的挥发油进行分析,得其总离子流图,对
总离子流图的各峰的质谱图,经 Nist,Wiley谱库检
索和人工解谱,分析确定各化学成分;以峰面积归一
化法表示各组份的相对百分含量。HD法提取挥发
油鉴定出间伞花烃(6148%)、α蒎烯(1295%)、
百里醌(373%)等29种化合物;SFECO2法萃取物
鉴定出间伞花烃(093%)、百里醌(579%)等15
种挥发性化合物,亚油酸(6636%)等7种脂肪酸
类化合物,文献报道[3]采用 HD提取,在 NS挥发油
中鉴定出间伞花烃(3375%)、百里醌(380%)等
19种化合物,在 ND挥发油中鉴定出 β榄香烯
(7324%)、百里醌(008%)等11种化合物;NG挥
发油HD法与SFECO2萃取法的总离子流图分别见
图1,2,2种方式提取 NG中挥发油与 NS,ND化学
成分及相对含量见表1(SFECO2中不饱和脂肪酸类
化合物略)。
图1 HD法提取挥发油化学成分的总离子流色谱图
图2 SFECO2萃取法挥发油化学成分的总离子流色谱图
表1 NG与NS,ND挥发油[3]化学成分比较
No. 化合物名称 分子式
相对
分子
质量
相对质量分数/%
NG
SFECO2 HD
NS ND
1 醋酸乙酯 C4H8O2 88 - 004 - -
2 α蒎烯 C10H16 136 - 1295 070 -
3 1Rα蒎烯 C10H16 136 013 231 - -
4 桧烯 C10H16 136 - 103 - -
5 β蒎烯 C10H16 136 003 281 112 -
6 α萜品烯 C10H16 136 - 033 064 -
7 间伞花烃 C10H14 134 093 6148 3375 -
8 τ萜品烯 C10H16 136 - 163 - -
9 萜品烯 C10H16 136 - 004 - -
10 柠檬烯 C10H16 136 003 - 113 004
11 Zβ萜品醇 C10H18O 154 - 003 - -
12 小茴香烯 C10H16 136 - 083 - -
13 3甲基1{3[5(3,3二甲基环氧乙烷基)]}乙酮 C18H24O3 288 - 686 - -
14 桃金娘烷醇 C10H16O 152 - 003 244 -
15 樟脑 C10H16O 152 - 003 - -
16 2,6二甲基3,5,7辛三烯醇 C10H16O 152 - 030 - -
17 未知     020 005 - -
18 4萜品醇 C10H18O 154 - 092 - -
19 1,3,4三甲基3环己烯1甲醛 C10H16O 152 - 088 - -
20 香芹酮 C10H14O 150 - 003 - -
21 百里醌 C10H12O2 164 579 373 380 008
22 4蒈醇 C10H16O 152 005 - - -
23 4蒈烯 C10H16 136 - 004 - -
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续表1
No. 化合物名称 分子式
相对
分子
质量
相对质量分数/%
NG
SFECO2 HD
NS ND
24 异冰片乙酯 C12H20O2 196 - 012 - -
25 2乙基4,5二甲基苯酚 C10H14O 150 - 079 - -
26 α长蒎烯 C15H24 204 - 042 - -
27 未知     - - - -
28 长叶烯 C15H24 204 003 225 311 -
29 侧柏烯 C10H16 136 - - 327 -
30 月桂烯 C10H16 136 - - 029 002
31 邻伞花烃 C10H14 134 - - 326 -
32 γ萜品烯 C10H16 136 - - 240 -
33 反桧烯水合物 C10H18O 154 - - 105 -
34 崖柏醇 C10H18O 154 - - 743 007
35 百里酚 C10H14O 150 - - 2678 003
36 波旁烯 C15H24 204 - - - 210
37 β榄香烯 C15H24 204 - - 547 7324
38 α芹子烯 C15H24 204 - - 217 475
39 β芹子烯 C15H24 204 - - 037 268
40 吉马烯 C15H24 204 - - - 1045
41 7芹子烯 C15H24 204 - - 028 657
42 2,4α,5,6,7,8,9,9α八氢苯并环康烯 C15H24 204 027 - - -
43 2丙基5氧代己醛 C9H16O2 156 - 003 - -
44 3,7二甲基6辛烯丁酯 C14H26O2 226 - 004 - -
45 α红没药醇 C15H26O 222 124 003 - -
46 橙花叔醇 C15H26O 222 009 - - -
47 十四烯乙酯 C16H30O2 254 004 - - -
48 反橙花叔醇 C15H26O 222 010 - - -
49 9,12十八碳二烯醇 C18H34O 266 070 - - -
50 辛醇邻苯二甲酸酯 C24H38O4 390 051 - - -
2.4 GC测定挥发油中百里醌含量
2.4.1 GC条件 Supelcowax10毛细管色谱柱
(025mm×60m,025μm),柱温采用程序升温65
℃保持10min,22℃·min-1升至255℃,保持30
min,气化室温度255℃;流量109mL·min-1,分
流比60∶1。
2.4.2 供试品溶液的制备 精密称取 HD提取的
挥发油3901mg,加无水乙醇制成3901g·L-1的
溶液,备用。
2.4.3 对照品溶液的制备 精密称取百里醌对照
品适量,加无水乙醇制成191g·L-1的溶液,摇匀,
即得。
2.4.4 精密度试验 取百里醌对照品溶液02μL,
重复进样3次,结果百里醌峰面积的RSD15%。
2.4.5 样品的测定 分别取对照品溶液和供试品
溶液各02μL进样,按上述条件测定,外标一点法
定量,结果百里醌在挥发油中的质量分数为
158%,RSD18%。
3 讨论
NG与 NS,ND挥发油化学成分有差异,NG与
NS挥发油以伞花烃为主,NG中含量较高,百里醌含
量近似;ND以 β榄香烯为主,百里醌含量较低;此
外NG与NS,ND挥发油其他化学成分亦有不同。
提取方法不同,化学成分有差异:SFECO2萃取
NG,挥发油主要以不饱和脂肪酸为主,百里醌含量
变化不大,间伞花烃(093%)含量较低。
[致谢] 中国科学院新疆理化技术研究所分析测试中
心宋铁珊老师测定并协助分析。
[参考文献]
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鲁木齐:新疆科技卫生出版社,1993:231.
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[3] LFilippo,DAntuono,AlessandroM,AntonioFSL.Seedyield
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tionofnigelasativaL.andNigeladamascenal[J].Industrial
cropsandroducts,2002(15):59.
Analysisonchemicalcomponentsofvolatileoilanddeterminationof
thymoquinonefromseedofnigelaglandulifera
GENGDongsheng1,ZHANGShufeng2,LANJianguo1
(InstituteforDrugandInstrumentControlofXinjiangMilitaryCommand,Urumqi830063,China;
2.XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054,China)
[Abstract] Objective:ToanalysischemicalcomponentsofvolatileoilfromtheseedofNigelaglandulifera(NG),tocompare
withthosetheseedofforeignN.sativa(NS)andN.damascene(ND),toquantifythymoquinoneinthevolatileoilextractedby
hydrodistilation(HD)fromtheseedofNG.Method:ThevolatileoilwasextractedbysupercriticalCO2extraction(SFECO2)and
HDfromtheseedofNGandwasanalysedbyGCMS,andtocomparewiththoseoftheseedofNSandND.Therelativepercentageof
compoundswasdeterminedbypeakaeranormalizationmethod.Thecontentofthethymoquinoneinthevolatileoilwasdeterminedby
thewayofexternalstandard.Result:Intermsofthevolatilecompounds,pcymeneisamajorcomponentofNGandNS,theirrelative
percentagecontentsare3375% and6148%,respectively.βElemeneisamajorcomponentofND,itsrelativepercentagecontentis
7324%.Therelativepercentagecontentsofthymoquinoneare373% (HD),380% and008% inNG,NSandND,respectively.
AndlinoleicacidisamajorcomponentofvolatileoilbySFECO2inNG,butitspcymeneislower.Theabsolutepercentageofthymo
quinoneis158% byHDinvolatileoilofNG.Conclusion:TherearemorediferencesofvolatilecomponentsinNG,NSandND.
[KeyWords] Nigelaglandulifera;volatileoil;chemicalcompounds;thymoquinone
[责任编辑 周驰]
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