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中国牛蒡属药用植物果实脂肪油类成分GC-MS分析



全 文 :第 30 卷 第 5 期
2 0 1 2 年 5 月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 30 No. 5
May 2 0 1 2





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中国牛蒡属药用植物果实脂肪油类成分 GC - MS分析
卢淑君,杨燕云,许亮,康廷国
(辽宁中医药大学药学院,辽宁 大连 116600)
摘 要:目的:分析比较中国牛蒡属药用植物果实脂肪油的化学成分,为其进一步合理应用提供参考。方法:
采用溶剂提取法提取药材中的脂肪油,甲酯化后采用气相色谱 -质谱联用技术(GC - MS)对化学成分进行分析
鉴定,以面积归一化法计算求得各组分的相对百分含量。结果:从牛蒡果实脂肪油中得到 20 个色谱峰,鉴定出
10 个,从毛头牛蒡果实脂肪油中得到 8 个色谱峰,鉴定出 6 个。结论:中国牛蒡属药用植物果实中含有大量脂肪
油,已鉴定两者共有 6 个成分,亚油酸的相对含量都大于 60%,具有极大的潜在开发利用价值。
关键词:牛蒡属;脂肪油;GC - MS
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A 文章编号:1673 - 7717(2012)05 - 0988 - 03
GC -MS Analysis of Constituents in Fatty Oils of China Arctium
LU Shu-jun ,YANG Yan-yun,XU Liang ,KANG Ting-guo
(College of Medicine,Liaoning University of TCM,Dalian 116600,Liaoning,China)
Abstract:Objective:To analyze and compare the chemical constituents of fatty oils extracted from fructus arctii and
the fruit of Arctium tomentosum Mill.,providing references for further rational development and utilization of them.
Method:The fatty oils were extracted by solvent extraction,and the chemical constituents were analyzed and identified by
gas chromatography - mass spectrometry (GC - MS)after methyl esterification,then the relative percentage content of
each component was calculated by normalization of peak area. Result:10 components were identified from the fatty oils of
fructus arctii,6 components were identified from the fatty oils of Arctium tomentosum Mill.,and these 6 components are
existing in the fatty oils of fructus arctii. Conclusion:The fruits of Arctium lappa L. and Arctium tomentosum Mill. contain
a lot of fatty oils,and it has great potential development value.
Key words:Arctium;fatty oils;GC - MS
收稿日期:2012 - 11 - 16
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2006BAIO09B02
- 6) ;辽宁省教育厅资助项目(2009A496) ;辽宁中医药
大学青年药学人才基金资助项目(YXRC0920)
作者简介:卢淑君(1986 -) ,女,福建人,硕士研究生,研究方向:中
药资源与鉴定的研究及开发。
通讯作者:康廷国(1955 -) ,男,教授,博士研究生导师,研究方向:
中药鉴定与品种评价。
中国菊科牛蒡属植物有两种,均具有药用价值,牛蒡
Arctium lappa L.和毛头牛蒡 A. tomentosum Mill. [1]。牛蒡
的干燥成熟果实为牛蒡子,被各版中国药典所收载,具有疏
散风热、宣肺透疹,解毒利咽的功效,用于治疗风热感冒、咳
嗽痰多、麻疹、风疹、咽喉肿痛等[2]。毛头牛蒡为我国新疆
地区特有药用植物[3],在新疆分布广泛,应用历史悠久,在
该地区所用的牛蒡子药材几乎全是毛头牛蒡的干燥成熟果
实。牛蒡及毛头牛蒡的相关研究较多,本课题组也一直从
事该方面的工作[4 - 7]。牛蒡子中含有大量油脂,其中大部
分为脂肪酸类成分,具有较大的医疗保健价值[8]。本实验
首次对毛头牛蒡果实中脂肪油类成分进行 GC - MS 分析,
并与牛蒡果实进行对比,为两者的分析鉴别、资源的开发利
用提供参考。
1 材 料
1. 1 药材 牛蒡子药材购自四川荷花池药材市场,毛头
牛蒡果实采自新疆地区,经辽宁中医药大学王冰教授鉴定
分别为牛蒡 Arctium lappa L.的干燥成熟果实,毛头牛蒡 A.
tomentosum Mill. 的干燥成熟果实。
1. 2 试剂 石油醚(30℃ - 60℃)、甲醇、盐酸、正己烷、
氢氧化钾、氯化钠均为分析纯。
1. 3 仪器 JD60 - 4 电子天平(沈阳龙腾电子有限公
司)、恒温水浴锅、TGL - 16G台式离心机(上海安亭科学仪
器厂)、GCMS - QP5050A 气相色谱 -质谱联用仪(日本岛
津公司)
2 方 法
2. 1 脂肪油的提取 分别取样品药材适量,除杂,干燥,
粉碎,过 40 目筛。各取药材粉末 10g,精密称定,记录为
M1。将粉末置于圆底烧瓶中,加入适量石油醚(30 ~
60℃) ,水浴回流 6h,滤过,残渣干燥称重,记录为 M2,滤液
回收溶剂,即得淡黄色脂肪油,同时计算脂肪油收率。脂肪
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DOI:10.13193/j.archtcm.2012.05.62.lushj.070
第 30 卷 第 5 期
2 0 1 2 年 5 月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 30 No. 5
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油收率(%)= M1 - M2 / M1 × 100%。测定牛蒡果实脂肪
油的平均收率为 11. 65%(n = 3) ,毛头牛蒡果实脂肪油的
平均收率为 14. 36%(n = 3)。
2. 2 脂肪酸衍生物的制备[9] 分别取脂肪油样品 0. 5 g,
精密称定。各置于具塞圆底烧瓶中,加入 0. 5mol·L -1氢
氧化钾 -甲醇溶液 20mL,于 60℃水浴中皂化 15min,冷却
后加入 25%的盐酸溶液 40mL,60℃水浴中放置 15min。冷
却后加入正己烷 20mL。振摇,加入饱和氯化钠溶液 20mL,
离心取上清液即得,备用。
2. 3 GC - MS 条件 DB - 1 毛细管色谱柱(0. 25mm ×
0. 25μm × 30m) ,载气:氦气;进样口温度 280℃,采用分流
进样方式,分流比:10 ∶ 1,进样量:牛蒡果实脂肪酸衍生物
样品 0. 1μL,毛头牛蒡果实脂肪酸衍生物样品:0. 2μL,载
气流速 1. 0mL·min -1;采用程序升温:初温 80℃,保持
3min,25℃ · min -1 至 170℃,保持 1min,3℃ · min -1 至
205℃,2℃·min -1至 240℃,保持 15min;电离方式 EI,电子
能量 70eV,接口温度 230℃,质量扫描范围 33 ~ 500amu。
3 结果与讨论
3. 1 脂肪油成分分析 本实验对牛蒡和毛头牛蒡果实中
脂肪油类成分采用石油醚回流提取,甲酯化后进行 GC -
MS分析,共测定 28 个色谱峰,其中牛蒡果实脂肪油 20 个
色谱峰,见图 1,表 1,鉴定了其中 10 种成分,含量占
80. 18%。毛头牛蒡果实脂肪油中 8 个色谱峰,见图 2,表
2,鉴定了其中 6 种成分,含量占 72. 89%。两者共有成分 6
种。从已分析鉴定的结果可以看出牛蒡及毛头牛蒡果实脂
肪油中含有大量的脂肪酸类成分,包括饱和脂肪酸类和不
饱和脂肪酸类。其中不饱和脂肪酸类亚油酸(9,12 -十八
碳二烯酸甲酯)的含量最高,在牛蒡果实脂肪油中,亚油酸
的相对含量为 66. 15%,毛头牛蒡果实脂肪油中,亚油酸的
相对含量为 62. 02%。其次是油酸(十八碳烯酸甲酯) ,牛
蒡果实脂肪油中油酸的相对含量为 7. 51%,毛头牛蒡果实
脂肪油中油酸的相对含量为 5. 54%。其余多为饱和脂肪
酸类成分,如软脂酸(十六烷酸甲酯)、硬脂酸(十八烷酸甲
酯)、肉豆蔻酸(十四烷酸)、花生酸(二十烷酸)等。实验中
对十六烷酸甲酯,9 -十八碳烯酸甲酯,9,12 -十八碳二烯
酸甲酯,6,9,12 -十八碳三烯酸甲酯的对照品分别对样品
进行了气相色谱鉴别,在相同色谱条件,通过对比对照品与
样品的出峰情况及保留时间,确定了样品中含有十六烷酸
甲酯,9 -十八碳烯酸甲酯,9,12 -十八碳二烯酸甲酯,而没
有 6,9,12 -十八碳三烯酸甲酯,这与 GC - MS 分析结果不
一致。但文献中亦有报道存在亚麻酸[8]。笔者认为这是
由于 GC - MS的分析结果是根据检索标准质谱图库所得到
的相似度提供的化合物信息,并且质谱在对于同分异构体
的鉴定方面还是有一定局限性的,在给出的相似度信息中,
10,11,12 号峰质谱信息是相同的,极有可能是同分异构
体,因而质谱信息只能作为一种参考。本实验通过向样品
溶液中加入适量的 6,9,12 -十八碳三烯酸甲酯对照品,进
行 Agilent 6820 气相色谱仪、氢火焰离子化检测器(FID)、
PEG - 20M(30m × 0. 32mm × 0. 5μm)色谱柱的分析,结果
该对照品与样品中各组分达到完全分离,见图 3,因此可以
表明样品不含有 6,9,12 -十八碳三烯酸甲酯(γ -亚麻酸
甲酯) ,但不排除可能存在其同分异构体,9,12,15 -十八碳
三烯酸甲酯(α -亚麻酸甲酯)。
3. 2 脂肪油保健功效与应用开发 药用植物果实中脂肪
油类成分的开发利用不断的受到关注,有很多成功的研究
产品,如鸦胆子油,月见草油,沙棘籽油,核桃油等[10 - 13]。
其医疗、保健功效也逐渐得到科学实验、临床应用的验证。
作为传统广泛应用的中药牛蒡果实(牛蒡子)也含有丰富
的脂肪油类成分,其中亚油酸,油酸等不饱和脂肪酸类成分
含量较高,因而对牛蒡果实脂肪油的开发利用具有重要意
义。在实验中我们对牛蒡果实脂肪油进行了初步的药效研
究,发现给小白鼠灌服不同剂量的脂肪油具有不同程度的
润肠通便作用。首次对新疆特有药用植物毛头牛蒡的果实
进行了脂肪油成分的分析,虽然其脂肪油类成分数量少于
牛蒡,但已鉴定的 6 种成分皆为与牛蒡果实脂肪油的共有
成分,且含量相当,二者又同为我国仅有的两种牛蒡属植
物,亲缘关系近,因而对于这个新疆特有药用植物的开发利
用具有一定的参考价值。同时为两种药材的分析鉴别提供
基础,对于牛蒡与毛头牛蒡的规范用药及合理开发应用方
面具有积极的影响。
表 1 牛蒡子脂肪油中脂肪酸组成
峰号
保留时间
(min)
化合物名称 分子式 分子量
相对含量
(%)
1 16. 020
十六烷酸甲酯 Hexadecanoic acid,methyl es-
ter
C17H34O2 270 3. 11
2 17. 387 十四烷酸 Tetradecanoic acid C14H28O2 228 1. 11
3 20. 519
9,12 -十八碳二烯酸甲酯
9,12 - Octadecadienoic acid,methyl ester
C19H34O2 294 66. 15
4 20. 663
(Z)- 9 -十八碳烯酸甲酯
9 - Octadecenoic acid (Z)-,methyl ester
C19H36O2 296 7. 51
5 21. 065
十八烷酸甲酯 Octadecanoic acid,methyl es-
ter
C19H38O2 298 0. 76
6 21. 252 未鉴定 0. 46
7 22. 303 未鉴定 12. 91
8 22. 426 未鉴定 1. 28
9 22. 751 二十烷酸 Eicosanoic acid C20H40O2 312 0. 31
10 23. 840
6,9,12 -十八碳三烯酸甲酯
6,9,12 - Octadecatrienoic acid,methyl ester
C19H32O2 292 0. 24
11 24. 209 未鉴定 0. 30
12 25. 186 未鉴定 0. 97
13 25. 599 未鉴定 0. 13
14 25. 817 未鉴定 0. 14
15 26. 755
12 -甲基十四烷酸甲酯
Tetradecanoic acid,12 -methyl -,methyl ester
C16H32O2 2560. 15
16 28. 489 未鉴定 0. 13
17 29. 648 未鉴定 0. 49
18 30. 217 未鉴定 3. 02
19 31. 086
9,10 -双羟基十八烷酸甲酯
Octadecanoic acid,9,10 - dihydroxy -,meth-
yl ester
C19H38O4 3300. 70
20 33. 176
二十二烷酸甲酯 Docosanoic acid,methyl es-
ter
C23H46O2 3540. 14
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图 1 牛蒡果实脂肪酸甲酯总离子图
表 2 毛头牛蒡子脂肪油中脂肪酸组成
峰号
保留时间
(min)
化合物 分子式 分子量
相对含量
(%)
1 15. 910 十六烷酸甲酯 Hexadecanoic acid,methyl ester C17H34O2 270 1. 18
2 17. 159 十四烷酸 Tetradecanoic acid C14H28O2 228 2. 71
3 20. 070 未鉴定 26. 57
4 20. 235
6 -十八碳烯酸甲酯
6 - Octadecenoic acid,methyl ester
C19H36O2 296 5. 54
5 20. 833 十八烷酸甲酯 Octadecanoic acid,methyl ester C19H38O2 2980. 42
6 22. 349
(Z,Z)- 9,12 -十八碳二烯酸
9,12 - Octadecadienoic acid(Z,Z)-
C18H32O2 280 62. 02
7 22. 777 二十烷酸 Eicosanoic acid C20H40O2 312 1. 02
8 29. 965 未鉴定 0. 54
图 2 毛头牛蒡果实脂肪酸甲酯总离子图
A 未加入对照品的样品
B 加入对照品的样品
1 号峰为加入的 6,9,12 -十八碳三烯酸甲酯对照品
图 3 牛蒡脂肪酸甲酯化气相色谱图
参考文献
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美研究称加热令塑料释放有毒物
《今日美国报》刊登的一份研究报告称,加热会导致塑
料中一种可能影响生殖系统和大脑发育的有毒化学物质加
速释放。不过,不是所有塑料中都含有这种物质。
这份报告的主要作者、美国辛辛那提大学的斯科特·
贝尔彻说,此前的研究认为,反复的磨损(如在洗碗机中清
洗奶瓶)会导致双酚 A 从塑料中分离出来。新的研究表
明,盛着室温水的新旧瓶子释放的双酚 A 等量。但当科学
家将这些瓶子装上沸水时,双酚 A的释放速度比加热前增
加了 54 倍。
贝尔彻说,双酚 A拥有“环境激素”和“内分泌干扰素”
的别称,因为它能模仿性激素对身体产生作用。贝尔彻未
对婴儿奶瓶及配方婴儿食品的容器进行检测,虽然人们对
这些产品最为担心。作为一名登山爱好者,贝尔彻的注意
力放在登山者常用的塑料瓶上。
贝尔彻说,虽然科学家尚未进行人体研究,但动物试验
显示,双酚 A会影响生殖系统和大脑的发育。在美国政府
进行的检测中,有 95%的被测者体内发现了双酚 A。
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