江欣禪,鈕彪,盧金清 (湖北中醫(yī)藥大學(xué)/湖北省藥用植物研發(fā)中心,湖北 武漢430065)
肉豆蔻為肉豆蔻科植物肉豆蔻Myristica fragrans Houtt.除去假種皮的成熟干燥種仁,具有溫中行氣,澀腸止瀉的功效,用于脾胃虛寒,久瀉不止,脘腹脹痛,食少嘔吐[1]。揮發(fā)油是肉豆蔻的主要活性成分,現(xiàn)代藥理研究表明,肉豆蔻揮發(fā)油具有抗腫瘤、抗炎鎮(zhèn)痛、抗氧化以及神經(jīng)中樞作用等多方面的生理活性[2-5]。過去一般采用水蒸氣蒸餾法(SD)提取肉豆蔻中的揮發(fā)性成分,但該方法所需時間長,樣品需求量大,部分揮發(fā)性成分可能在加熱過程中丟失,導(dǎo)致無法分析鑒定。而頂空-固相微萃取法所需樣品量小,不需要有機溶劑萃取,能簡便和快速地萃取樣品的揮發(fā)性成分。本研究采用頂空-固相微萃取法(HS-SPME)提取肉豆蔻中的揮發(fā)性成分,并用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)進(jìn)行成分分析,為肉豆蔻的分析鑒定提供了科學(xué)依據(jù)。
1.1 儀器 氣相色譜-質(zhì)譜-計算機聯(lián)用儀(HP 6890/5973型,美國Hewlett-Packard公司);手動固相微萃取裝置(德國IKA 公司);100μm PDMS萃取纖維頭(美國Supelco公司);頂空瓶(15 mL)(德國IKA 公司)。
1.2 試藥 肉豆蔻藥材由馬應(yīng)龍藥業(yè)集團(tuán)提供,經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)生藥教研室陳科力教授鑒定為肉豆蔻科植物肉豆蔻Myristica fragrans Houtt.的干燥種仁。
2.1 肉豆蔻揮發(fā)性成分的提取 稱取肉豆蔻藥材(經(jīng)粉碎)0.5 g置于15 mL專用頂空瓶中,插入手動進(jìn)樣器,75 ℃下預(yù)平衡15 min,頂空萃取15 min,取出,立即插入色譜儀進(jìn)樣口(溫度250 ℃)中,解吸3 min。
2.2 色譜/質(zhì)譜分析條件
2.2.1 色譜條件 HP-5MS石英彈性毛細(xì)管柱(50 m×0.2 mm,0.33μm);進(jìn)樣口溫度:250 ℃;載氣:氦氣;載氣流速:1 mL·min-1;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;采用程序升溫:初始溫度為40 ℃,以6 ℃·min-1升溫速率升至220 ℃,保持2 min。2.2.2 質(zhì)譜條件 離子源:EI源;離子源溫度:230 ℃;四級桿溫度:150 ℃;電子能量:70 eV;倍增管電壓:1.2 kV;接口溫度:280 ℃;質(zhì)量范圍:35~550 m·z-1。
2.3 實驗結(jié)果 按照上述條件進(jìn)行實驗,共分離出55個色譜峰,經(jīng)化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及用面積歸一化法從其總離子流圖中計算各組分的百分含量,所測的質(zhì)譜圖經(jīng)計算機質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索(質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫NIST),并按各峰的質(zhì)譜裂片圖與文獻(xiàn)核對,確定了其中的45個組分,結(jié)果圖1、表1。
圖1 肉豆蔻揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流圖Fig 1 Total ion chromatogram of the volatile components from nutmeg
表1 肉豆蔻揮發(fā)性成分分析結(jié)果Tab 1 Results of analysis on the volatile components from nutmeg
3.1 纖維頭的選擇 在萃取溫度75 ℃,樣品平衡15 min,萃取時間為15 min條件下,考察2種萃取頭(100μmPDMS萃取頭、65μmPDMS/DVB 萃取頭)的萃取能力。根據(jù)所得峰數(shù)目和峰面積總和,比較2種萃取頭,結(jié)果100μmPDMS萃取頭萃取所得峰數(shù)目和峰面積最多。因此,本實驗選用100μmPDMS萃取頭。
3.2 萃取時間的選擇 實驗對達(dá)到吸附平衡所需時間作了考察,在萃取15,25,35 min的分析結(jié)果中,15~25 min達(dá)到了吸附平衡,總峰面積基本不變。實驗選取萃取時間為15 min。
3.3 萃取溫度的選擇 萃取溫度升高能增加揮發(fā)性物質(zhì)的個數(shù),有利于萃取分析。但當(dāng)達(dá)到一定溫度后,化合物的萃取量減少。本實驗考察了70,75,80 ℃3個溫度,在其他參數(shù)一定情況下分別進(jìn)行分析,在溫度為75 ℃下所得揮發(fā)性物質(zhì)個數(shù)較為理想。故選擇75 ℃作為萃取溫度。
實驗結(jié)果表明,肉豆蔻揮發(fā)性成分中,頂空-固相微萃取法鑒定出45個化合物,占揮發(fā)性成分的97.42%。主要為單萜類及其含氧衍生物和芳香族類化合物。其中皮蠅磷含量最高,為39.23%,其余含量較高的成分為(1R)-(+)-α-蒎?。?3.38%)和雙戊烯(9.63%)。皮蠅磷常作畜用殺蟲劑,供牲畜吞服、噴涂體表、洗浴等。實驗研究表明α-蒎稀對白色念珠菌的生物合成有顯著的抑制作用,其抗菌機制是通過抑制白色念珠菌細(xì)胞膜中麥角固醇、胞壁中幾丁質(zhì)、多糖的合成及抑制核酸DNA、RNA 的合成,從而起到殺菌作用[6]。
前期實驗采用水蒸氣蒸餾法提取肉豆蔻揮發(fā)油(2次實驗藥材批次相同),確定了38 個組分,主要為皮蠅磷(27.55%)、β-蒎稀(10.05%)和(-)-4-萜品醇(7.96%)[7]。與采用水蒸氣蒸餾法相比,頂空-固相微萃取法萃取發(fā)現(xiàn)了月桂烯、α-松油醇、醋酸松油酯、α-石竹烯等。由于在水蒸氣蒸餾法中肉豆蔻與水長時間加熱,一些熱敏物質(zhì)發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng),造成2種方法所得提取物的數(shù)量、組成及各成分的相對百分含量存在一定差異。但2種方法所得的揮發(fā)性物質(zhì)中共有20 個相同的化合物,分別占揮發(fā)性成分的66.38%(SPME)和69.07%(SD)。主要揮發(fā)性成分差別不明顯,表明HS-SPME/GC-MS聯(lián)用能全面快速獲得其組成信息,可應(yīng)用于肉豆蔻揮發(fā)性成分的分析。
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