免费文献传递   相关文献

庐山香科科挥发油化学成分分析



全 文 :809
中南药学 2016 年 8月 第 14卷 第 8期 Central South Pharmacy. August 2016, Vol. 14 No.8
庐山香科科挥发油化学成分分析
张凯1,王义坤1,谭健兵1,邹辉1,徐康平1*,谭桂山1,2*(1. 中南大学药学院,长沙 410013;2. 中南大学湘雅
医院,长沙 410008)
摘要:目的 探明庐山香科科挥发油的主要化学成分并进行定量分析。方法 水蒸气蒸馏法提取挥发油成
分,气相色谱 -质谱法对挥发油进行定性和定量分析。结果 从庐山 香科科挥发油中分离鉴定出 49个化
合物,其中含量较高的为十六酸(28.85%)、乙酸桃金娘烯酯(11.68%)、1-辛烯 -3-醇(8.04%)、α-杜松醇
(6.15%)、叶绿醇(3.07%)。结论 本研究可为庐山香科科的进一步研究及开发利用提供科学依据。
关键词:庐山香科科;水蒸气蒸馏法;气相色谱 -质谱;挥发油
中图分类号:R284.1   文献标识码:A    文章编号:1672-2981(2016)08-0809-04
doi:10.7539/j.issn.1672-2981.2016.08.007
Chemical consituents of volatile oil from Teucrium pernyi
ZHANG Kai1, WANG Yi-kun1, TAN Jian-bing 1, ZOU Hui1, XU Kang-ping1*, TAN Gui-shan1, 2* (1. School of
Pharmaceutical Sciences, Central South University, Changsha 410013; 2. Xiangya Hospital of Central South
University, Changsha 410008)
Abstract: Objective To analyze the chemical constituents of volatile oil from Teucrium pernyi and esta blish a
quantitative analysis method. M ethods Volatile oil was extr acted from Teucrium pernyi by steam distillation.
GC-MS was adopted to determine its chemical constituents. Results Totally 49 chemical constituents were
separated and identified in volatile oil from Teucrium pernyi. The main chemical constituents included hexa-
decanoic acid (28.85%), myrtenyl acetate (11.6 8%), 1-octen-3-ol (8.04%), cadinol (6.15%), and phytol (3.07%).
Conclusion The study provides a scientific basis for the exploration of Teucrium pernyi .
Key words: Teucrium pernyi; steam distillation; GC-MS; volatile oil
基金项目: 湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目(No. 2015GK1053)。
作者简介: 张凯,男,在读硕士研究生,主要从事天然药物活性成分研究,E-mail:1059861794@qq.com *通讯作者:谭桂山,男,
教授,博士研究生导师,主要从事天然药物活性成分研究,Tel:(0731)82650395,E-mail:tgs395@aliyun.com;徐康平,男,副教授,
硕 士研究生导师,主要从事天然药物活性成分及新药研究,Tel:18711015822,E-mail:xukp376@aliyun.com
  庐山香科科(Teucrium pernyi)为唇形 科香科科
属植物,俗名双判草、野薄荷、见血雀、喜相红、白
花石蚕、凉粉草,生于山地及原野,产于江苏、浙江、
安徽、河南、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西
等省份 [1]。夏、秋两季采收,鲜用或晒干,以全草或
根部入药。《湖南药物志》记载庐山香科科性凉,味
辛、微苦,归肺、肝、胃三经,具有清肺解毒、凉肝
熄风、活血消肿的功效,主治肺脓疡、小儿惊风、痈
疮、跌打损伤 [2]。《安徽中药志》记载庐山香科科性平,
味辛、微甘,健脾利湿,解毒;用于痢疾、自斑、跌
打损伤 [3]。
  香科科属植物在全球分布大约有 300种,盛产于
地中海,其中土耳其地区所产量大质优,在我国分布
的有 28种,有 10个基本种、18个变种,主要集中分
布于我国西南地区,现代药理学实验表明该属植物具
有抗痉挛 、抗菌、利尿、降血糖等作用 [4-8],因而在民
间一直作为药用植物广泛应用。
  目前对香科科属植物化学成分研究主要集中在萜
类、有机酸、黄酮、苯丙素类等成分,萜类是香科科
属植物中发现最多的主要次生代谢产物,研究表明该
属植物精炼的挥发油具有显著的抑菌、抗炎消肿、抗
氧化、驱杀蚊虫等活性 [9]。同时该属植物普遍含有大
量的克罗烷型二萜 [10],也是自然界中含有此二萜最丰
富的一个属,研究表明克罗烷型二萜具有较强的昆虫
拒食作用 [11]。
  近几年,有关香科科属植物挥发油成分研究报道
较为多见,但庐山香科科挥发油成分的研究尚未见文
献报道,其挥发性药效学物质基础尚不明确。作者旨
在利用 GC-MS联用技术,对庐山香科科挥发油化学
成分进行定性、定量分析 [12-16],以便为进一步开发和
利用香科科属植物提供化学依据。
1 仪器与试药
  GCMS-QP2010 Ultra气质联用仪(日本岛津)。庐
山香科科全草于 2013年 8月采自湖南省祁东县步云桥
镇,经中南大学李劲平副教授鉴定为唇形科植物庐山
香科科(Teucrium pernyi)。
810
Central South Pharmacy. August 2016, Vol. 14 No.8 中南药学 2016年 8月 第 14 卷 第 8期
2 方法与结果
2.1 供试品的制备
  庐山香科科挥发油的提取:参照 2015年版中国药
典(第四部通录)挥发油测定法,取干燥庐山香科科
药材 100 g,粉碎使其恰能通过 2号至 3号筛,混合均
匀,加入 8倍量的水,水蒸气蒸馏提取,缓缓加热至
沸,并保持微沸约 5 h,得油状物约 0.5 mL,并计算
供试品中挥发油的含量为 0.5%,挥发油加入 10 mL乙
醚溶解备用。
2.2 GC-MS分析
  取供试品溶液 1 μL,采用 GCMS-QP20100 Ultra
气质联用仪进行 GC-MS分析,分析条件:色谱柱:
Rxi-5Sil(30 m×0.25 mm×0.25 μm)石英毛细管柱;
柱温:初始温度 80℃,保 持 5 min;以 10℃·min-1
的速度升温至 250℃,保留 10 min;进样口温度:
220℃;载气:高纯氮气;载气流速:1.0 mL·min-1;
分流比:10∶ l;溶剂延时:3 min。质谱条件:离子源:
EI离子源;离子源温度:200℃;电离电压:70 eV。
扫描范围:30~ 450 m/z。
2.3 结果
  采用 GC-MS计算机联用仪分析,按各峰的质谱
图经计算机质谱 NIST11数据库检索,按峰面积归一
化法进行确定了挥发油的乙醚溶液中 49个组分,总离
子流图见图 1。具体化学成分见表 1。
10.0 20.0 30.0 34.0
t/min图 1 庐山香科科挥发油的乙醚溶液总离子图谱
Fig 1 TIC of volatile oil from Teucrium pernyi
3 讨论
  植物挥发油是一类具有芳香气味的复杂液体混合
物,一种挥发油常由数十种到数百种成分共同组成,
其中以某种或数种成分占较大的分量。其基本组成为
萜类、芳香族化合物、小分子脂肪族,一般以萜类化
合物最为常见,萜类成分多以单萜、倍半萜及其含氧
衍生物形式存在,其含氧衍生物多是生物活性显著或
散发芳香气味的主要成分;芳香族化合物仅次于萜类,
分布也较为广泛。
  庐山香科科挥发油的化学成分以及含量分布见表
1。表 1显示,所鉴定出的 49个化学成分占挥发油总
量的 90%以上。单萜(17.62%)、倍半萜(22.2%)、小
分子脂肪族类(31.03%)为挥发油的主要成分,分子
脂肪族类化合物鉴定出最多,鉴定出含量最高的化合
物为十六烷酸(28.85 %)。其中,单萜类成分含量较 高
的有乙酸桃金娘烯酯(11.68%) 、 松香芹酮(1.07% );
倍半萜中含量较高的有α-杜松醇(6.15%)、喇叭茶醇
(1.90%);芳香族化合物含量较高的有 [1S-(1α,4aβ,
8aα)]-4,7二甲基 -1-异丙基 -1,2,4 a,5,8,8a-
六氢化萘(4.68%);小分子脂肪族化合物中含 量较高
的有十六烷酸(28.85%)、1-辛烯 -3-醇(8.04%)。此
外,从庐山香科科挥发油中发现一个二萜类化合物为
植物醇(3.07%),它是合成维生素 E、K1的主要原
料 [17]。通过文献报道对比,对贵州省所采的大唇香
科科、二齿香科科和长毛香科科的挥发油分析,发现
大唇香科科和二齿香科科的挥发油中,与庐山香科科
挥发油中相同的成分只有 1-辛烯 -3-醇,含量分别是
13.19%、13.79%[18];长毛香科科挥发油中,与庐山香
科科挥发油中相同的成分有 1-辛烯 -3-醇(7.26%)、
石竹烯氧化物(21.52%)、喇叭茶醇(0.31%)[18],而
这 3种化合物在庐山香科科挥发油中的含量则分别为
8.04%、0.79%、1.90%。由此可见,不同的香科科植
物挥发油中,所含的化合物种类差别较大,而且,同
一种化合物在不同的植物中的含量差异也较大。这种
差异,很大程度上与植物种类有关,同时,其采集地
点的不同,对此也有很大影响 [19]。
  此外,我们从庐山香科科挥发油中鉴定出多种天
然香精类成分。芳樟醇多具有似铃兰或百合花样 香气,
气味纯正、圆和、甜润、幽雅,因此芳樟醇是香水香
精、食用香精、家用产品香精和皂用香精配方中使用
频率最高的香料品种 [20];乙酸桃金娘烯酯具有愉快、
柔和、清新、舒爽香气,可作食用香料,添加到可口
可乐等饮料中,芳香温和不刺激,杀菌效果明显,因
此也可用于调和薰衣草型、柑橘型等多种精油,常被
添加于护肤等美容产品中 [21];1-辛烯 -3-醇最先是在
日本松蕈中发现,又称松蕈醇,是一种带有强烈愉快
的壤香香气、蘑菇香气、浓重药草韵的化合物,常应
用于各种蘑菇味食品香精的调香 [22]。乙酸桃金娘烯酯、
芳樟醇和 1-辛烯 -3-醇在调香制香方面有较高的应用
价值,本研究为庐山香科科挥发油的产业化开发提供
了化学依据。
  研究提示:庐山香科科挥发油含有多种含量较高
的生理活性显著的挥发性化学成分。据文献报道,香
科科属的挥发油具有显著的抗肿瘤活性,其原因在某
种程度上可能归根于某些倍半萜类化合物的细胞毒作
用,如杜松烯、石竹烯、氧化石竹烯、榧烯醇等 [23],
而我们从庐山香科科挥发油中鉴定出石竹烯和氧化石
竹烯,是否能得出其具有抗肿瘤活性的结论,则需进
一步的药理活性研究验证;另外,研究表明石竹烯还
具有平喘、镇咳、祛痰作用,临床上可用于治疗气管
炎 [24];芳樟醇具有抗菌、抗病毒、镇静、治疗白血病
的作用,有研究表明芳樟醇通过激活 GADD45α/JNK
信号通路,选择性诱导淋巴细胞白血病细胞凋亡,可
作为较为理想的低毒高效抗白血病药物开发 [25];α-杜
811
中南药学 2016 年 8月 第 14卷 第 8期 Central South Pharmacy. August 2016, Vol. 14 No.8
表 1 庐山香科科挥发油的主要化学成分
Tab 1 Chemical constituents of volatile oil from Teucrium pernyi
序号
(No.)
保留时间
(retention time)/min
化合物名称
(compound name)
分子式
(formula)
含量
(percentage)/%
1 3.469 2-硝基己烷 C6H13NO2 0.39
2 3.786 2-丁氧基乙酮 C13H26O3 0.23
3 4.101 (1R)-2,6,6-三甲基二环 [3.1.1]2-庚烯 C10H16 0.35
4 5.008 1-辛烯 -3-醇 C8H16O 8.04
5 5.462 3-辛醇 C8H18O 0.82
6 8.675 芳樟醇 C10H18O 1.00
7 8.804 壬醛 C9H18O 0.52
8 9.590 (1S,2S)-1,7,7-三甲基二环 [2.2.1]5-庚烯 -2-醇 C10H16O 0.18
9 10.106 [1S-(1α,3α,5α)]-6,6-二甲基 -2-亚甲基 -二环 [3,1,1]庚烷 -3-醇 C10H16O 2.51
10 10.240 4,6,6-三甲基二环 [3.1.1]3-庚烯 -2-醇 C10H16O 0.10
11 10.398 1-甲基 -4-羟基异丙基 -3-乙酰氧基 -环己烯 C12H20O3 0.29
12 10.771 松香芹酮 C10H14O 1.07
13 11.380 4-甲基 1-异丙基 -3-环己烯 -1-醇 C10H18O 0.36
14 12.127 癸醛 C10H20O 0.24
15 13.903 2-癸烯醛 C10H18O 0.12
16 14.716 (丁基氧甲基)-苯 C11H16O 0.19
17 14.949 6,6-二甲基 -2-亚甲基二环 [3.1.1]-3-庚烯乙酯 C12H18O2 0.37
18 15.776 乙酸桃金娘烯酯 C12H18O2 11.68
19 17.370 古巴烯 C1 5H24 0.76
20 19.288 6,10-二甲基 -5,9-十一二烯 -2-酮 C13H22O 0.27
21 19.659 2,6,10,15-四甲基 -十七烷 C21H44 0.42
22 20.601 八氢 -7-甲基 -3-亚甲基 -4-异丙基 -1H-环戊基 [1,3]环丙基 [1,2]苯 C15H24 0.55
23 20.745 木罗烯 C15H24 0.37
24 20.853 5,5-二甲基 -4-(3-氧代丁基)-螺 [2.5]辛烷 C14H24O 0.33
25 21.263 [1S-(1α,4aβ,8aα)]-4,7二甲基 -1-异丙基 -1,2,4a,5,8,8a-六氢化萘 C15H24 4.68
26 21.352 (1S-顺)1,2,3,4-四氢 -1,6-二甲基 -4-异丙基 -萘 C15H22 1.55
27 21.639 1,2,3,4,4a,7-六氢 -1,6-二甲基 -4-异丙基 -萘 C15H24 0.76
28 21.866 α-去二氢菖蒲烯 C15H20 0.49
29 22.223 (6,6-二甲基双环 [3.1.1.]-2-庚烯基 -2)-甲基乙基碳酸酯 C13H20O3 0.17
30 22.676 十氢 -1,1,4,7-四甲基 -4a氢 -环丙 [e]- 4a-薁醇 C15H26O 0.54
31 22.941 石竹烯氧化物 C15H24O 0.79
32 23.033 2,10-二甲基 -7-异丙基螺 [4.5]1-葵烯 -6-醇 C15H26O 0.35
33 23.525 喇叭茶醇 C15H26O 1.90
34 23.648 雪松醇 C15H26O 0.53
35 24.062 (1R,2S,7R,8R)-2,6,6,9-四甲基 -三环 [5.4.0.0(2,8)]- 9-十一烯 C15H24 2.78
36 24.229 石竹烯 C15H24 0.84
37 24.315 4,4-二甲基 -四环 [6.3.2.0(2,5).0(1,8)]十三烷 -9-醇 C15H24O 0.52
38 24.450 α-杜松醇 C15H26O 6.15
39 24.575 1-甲基 -8-异丙基三环 [4.4.0.0(2,7)]-3-葵烯 -3-甲醇 C15H24O 0.39
40 24.861 3,3,5,6,8,8-六甲基 -合 -三环 [5.5.0.0(2,4)]-5-辛烯 C14H22 0.32
41 27.156 正十四酸 C14H28O2 1.23
42 28.841 6,10,14-三甲基 -2-十五酮 C18H36O 2.00
43 29.219 邻苯二甲酸二异丁基酯 C16H22O4 0.75
44 29.340 正十五酸 C15H30O2 0.95
45 31.224 邻苯二甲酸丁基十二烷基酯 C24H38O4 1.27
46 31.554 十六烷酸 C16H32O2 28.85
47 33.420 1,1,4a-三甲基 -7-异丙基 -1,2,3,4,4a,9,10,10a-八氢化菲 C20H30 0.73
48 34.139 二十一烷 C21H44 0.38
49 34.314 植物醇 C20H40O 3.07
812
Central South Pharmacy. August 2016, Vol. 14 No.8 中南药学 2016年 8月 第 14 卷 第 8期
松醇具有杀螨活性,多为木材抗白蚁、抗腐活性成
分 [26-27];喇叭茶醇具有较强的中枢神经抑制和镇咳的
作用 [28];植物醇(叶绿醇),可诱导脂肪细胞分化和调
节糖脂代谢,具有治疗肥胖症和增加脂质代谢紊乱中
胰岛素的敏感性的作用 [29]。香科科挥发油化学成分的
研究也为该植物深入研究及开发药用价值提供了一定
的科学依据。
参考文献
[1] 中国植物志编辑委员会 . 《中国植物志第 65(2)卷》[M].
北京:科学出版社,2001:51.
[2] 卜献春,陈立峰,戴小良,等 . 《湖南药物志第四
卷》[M].长沙:湖南科学技出版社,2004:2321.
[3] 芮正祥,王若葵,武祖发,等 . 《安徽中药志第三
卷》[M].合肥:安徽科学技术出版社,2005:1974.
[4] Barrachina MD,Bello R,Martinez-Cuesta MA,et al.
Antiinflammatory activity and effects on isolated smooth
muscle of extracts from different Teucrium species [J]. Phy-
tother Res,1995,9(5):368-371.
[5] Abdollahi M,Karimpour H,Monsef-Esfehani HR. Anti-
nociceptive effects of Teucrium polium L total extract and
essential oil in mouse writhing test [J]. Pharmacol Res,
2003,48(1):31-35.
[6] Fernández Puntero B,Iglesias Peinado I,Villar del
Fresno AM. Antiinflammatory and antiulcer activity of Teu-
crium buxifolium [J]. J Ethnopharmacol,1997,55(2):
93-98.
[7] Özkan G,Kuleasan H,Çelik S,et al. Screening of
Turkish endemic Teucrium montbretii subsp. pamphylicum
extracts for antioxidant and antibacterial activities [J]. Food
Control,2007,18(5):509-512.
[8] Passos GF,Fernandes ES,da Cunha FM,et al. Anti-
inflammatory and anti-allerg ic properties of the essential oil
and active compounds from Cordia verbenacea [J]. J Ethno-
pharmacol,2007,110(2):323-333.
[9] 皮科 . 大唇香科科植物化学成分及生物活性研究 [D]. 贵
州:贵州大学,2009.
[10] 王磊,罗淑荣,刘爱茹 . 香科科属植物中克罗烷二萜成
分和该属植物生理活性的研究近况 [C]// 中国药学会学术
年会 . 1999.
[11] 徐建华,尚稚珍,杨淑华,等 . 克罗烷二萜的昆虫拒
食活性及构效关系研究 [J]. 昆虫学报,1998,41(4):
366-370.
[12] 卢金清,杨珊,李婷,等 . 气相色谱 -质谱法分析香科
科挥发油化学成分 [J]. 医药导报,2011,30(2):11-12.
[13] 陈青,张前军,杨占南,等 . 固相微萃取 GC-MS法分
析大唇香科科、二齿香科科、长毛香科科的挥发油成
分 [J]. 中国药房,2010,21(11):1013-1015.
[14] Cavaleiro C,Salgueiro LR,Miguel MG,et al. Analysis
by gas chromatography–mass spectrometry of the volatile
components of Teucrium lusitanicum and Teucrium
algarbiensis [J]. J Chromatogr A,2004,1033(1):187-
190.
[15] Formisano C,Rigano D,Senatore F,et al. Analysis of
essential oil from Teucrium maghrebinum Greuter et Burdet
growing wild in Algeria [J]. Nat Prod Commun,2009,4
(3):411-414.
[16] Polat T,Özer H,Öztürk E,et al. Chemical composi-
tion of the essential oil of Teucrium multicaule montbret
et Aucher ex Bentham from Turkey [J]. J Essent Oil Res,
2010,22(5):443-445.
[17] 林厦菁,朱晓彤,江青艳,等 . 叶绿醇对脂肪细胞分
化及糖脂代谢的调节作用 [J]. 动物营养学报,2012,24
(10):1866-1870.
[18] 陈青,张前军,杨占南,等 . 固相微萃取 GC- MS法分
析大唇香科科、二齿香科科、长毛香科科的挥发油成
分 [J]. 中国药房,2010,21(11):1013-1016.
[19] Kremer D,Bolaric S,Ballian D,et al. Morphological,
gen etic and phytochemical variation of the endemic Teu-
crium arduini L. (Lamiaceae)[J]. Photochem,2015,116
(1):111-119.
[20] 陈尚钘,赵玲华,徐小军 . 天然芳樟醇资源及其开发利
用 [J]. 林业科技开发,2013,27(2):13-17.
[21] 匡玲琳 . 桃金娘烯醇的催化合成及其选择性氧化反应研
究 [D ]. 长沙:湖南师范大学,2008.
[22] 崔建国,朱汝葵,万锋锋,等 . 一种磨茹香气香料——
1-辛烯 -3-醇的合成与应用研究 [J]. 广西师院学报:自
然科学版,1998,15(1):80-82.
[23] Menichini F,Conforti F,Rigano D,et al. Phytochemical
composition,anti-inflammatory and antitumour activi-
ties of four Teucrium essential oils from Greece [J]. Food
Chem,2009,115(2):679-686.
[24] Ghelardini C,Galeotti N,Mannelli LDC,et al. Local
anaesthetic activity of β-caryophyllene [J]. II Farmaco,
2001,56(5):387-389.
[25] 张婷 . 芳樟醇通过激活 GADD45α/JNK信号通路选择性
诱导淋巴细胞白血病细胞凋亡的研究 [D]. 杭州:浙江大
学,2007.
[26] 龚玉霞,张文慧,姜自见,等 . 台湾杉叶挥发油的成分
及其生物活性 [J]. 江苏农业科学,2008,(5):235-236.
[27] Chang ST,Chen PF,Wang SY,et al. Antimite activity
of essential oil and their constituents from Taiwania cryp-
tomerioides [J]. J Med Entomol,2001,38(3):455-457.
[28] 林克勤 . 杜香(Ledum Palustre L. )生物活性物质 [J]. 国
土与自然资源研究,1995,1:73-76.
[29] 林厦菁,朱晓彤,江青艳,等 . 叶绿醇对脂肪细胞分
化及糖脂代谢的调节作用 [J]. 动物营养学报,2012,24
(10):1866-1870.