熊汝琴,趙 峰,王 銳,祁 岑,張澤俊,羅余紅
(1.昭通學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,云南昭通 657000;2.昭通市彝良縣第一中學(xué),云南昭通 657600)
天麻 (Gastrodia elata Blume)為蘭科天麻屬真菌,異養(yǎng)型多年生草本植物,在我國主產(chǎn)于云、貴、川、藏4省區(qū),此外,陜西、河南、安徽、江西、湖北及東北各省也有分布[1]。天麻是我國名貴中藥材之一,具有抗癲癇、抗驚厥、抗風(fēng)濕、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、補虛、平肝息風(fēng)的功效,還能增加腦血流量,降低腦血管阻力,降低血壓,減慢心率,增強機體免疫力[2]。藥用其干燥根莖,又名赤箭、定風(fēng)草。
國內(nèi)外學(xué)者對天麻的化學(xué)成分進行了較為系統(tǒng)的研究,所報道的化合物中,主要包括酚類及其苷類、有機酸類、甾醇類、含氮類及多糖類化合物[3-15]。在活性成分方面,最早的研究主要集中于天麻素和天麻苷元[16]。近年來,天麻多糖的研究也越來越受到重視[17]。但一直以來,對天麻揮發(fā)性成分的研究甚少,僅見貴州大學(xué)關(guān)萍等[18-19]對產(chǎn)自貴州大方的天麻進行過揮發(fā)性成分的報道。云南東北部昭通為著名的天麻原產(chǎn)地,由于其特殊的地理位置和氣候條件,所產(chǎn)天麻質(zhì)量尤佳。昭通產(chǎn)4種天麻變型-烏天麻、紅天麻、黃天麻和綠天麻,4種變型的花、莖有明顯差異,塊莖有一定差異,至于其內(nèi)在質(zhì)量間是否有差異尚未明確。本文通過水蒸氣蒸餾法從天麻塊莖中提取揮發(fā)油,并結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對揮發(fā)性成分進行研究,以期為昭通天麻資源的全面開發(fā)利用提供依據(jù)。1 材料與方法
烏天麻產(chǎn)自昭通市彝良縣小草壩鄉(xiāng)小草壩村,紅天麻、黃天麻、綠天麻均由昭通市天麻研究所陳順芳老師提供;正己烷為分析純。
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀為Aglient 7890-5975C型,并配有Nist11圖譜檢索系統(tǒng);色譜柱為HP-5MS石英毛細管柱 (30 m×0.25 mm×0.25μm)。
將4種天麻變型干燥塊莖粉碎,各稱取100 g于圓底燒瓶中,加入適量水及正己烷,采用2010年版《中國藥典》揮發(fā)油提取裝置提取,收集得紅棕色油狀物,用無水硫酸鈉干燥作為供試品。
氣相色譜條件。載氣為氦氣;流速1.0 mL·min-1;采用程序升溫,色譜柱初始溫度40℃,保持5 min后以5℃·min-1的速度升溫到220℃,再以10℃·min-1升溫至280℃,保持13 min;進樣體積1μL;流速1.0 mL·min-1;分流比100∶1。
質(zhì)譜條件。離子源為EI源;離子源溫度230℃;四級桿溫度150℃;掃描模式全掃描;掃描質(zhì)量范圍45~500,溶劑延遲3 min。
圖1 4種天麻中揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流
4種天麻變型揮發(fā)性成分的分析結(jié)果見圖1。所得色譜和質(zhì)譜信息經(jīng)計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動檢索,通過與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫對照解析,對各種天麻塊莖中揮發(fā)油成分進行確認(rèn),并用峰面積歸一化法計算各組分的相對百分含量。
表1顯示,烏天麻中共檢測到42種成分,其中已知成分9種,占總量的72.55%;紅天麻中共檢測到46種成分,其中已知成分12種,占總量的77.87%;黃天麻中共檢測到42種成分,其中已知成分9種,占總量的76.0%;綠天麻中共檢測到47種成分,其中已知成分11種,占總量的77.98%。
表1 4種天麻變型揮發(fā)油的化學(xué)成分
從表1可知,4種天麻變型中揮發(fā)性成分無明顯差異,其中6種主要成分為4種天麻變型所共有,分別是γ-谷甾醇、亞麻油酸、n-十六烷酸、豆甾烷-3,5-二烯、角鯊烯、2,2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚),合計約占烏天麻檢出成分總質(zhì)量的70.63%,占紅天麻檢出成分總質(zhì)量的75.65%,占黃天麻檢出成分總質(zhì)量的74.01%,占綠天麻檢出成分總質(zhì)量的77.04%。
已有研究表明,貴州大方紅天麻中的主要成分是2,3,5,6-四甲基吡嗪 (25.331%)、2-戊基呋喃 (11.974%) 和 E,E-2,4-癸 二 烯 醛(8.66%);綠天麻揮發(fā)油的主要成分是亞油酸乙酯 (15.444%),苯乙烯 (10.352%)和棕櫚酸乙酯 (10.066%);烏天麻中主要成分是4-甲基苯酚(2.49%)、苯乙烯 (12.67%)、1-甲乙醚十六烷酸 (8.842%)、芳香醚 (6.38%)。三者共有5種成分,分別是苯乙烯、2-戊基呋喃、檸檬烯、苯乙醛、1-甲乙醚十六烷酸,3種變型間總體差異較大[18-19]。而本研究表明,昭通產(chǎn)4種天麻變型間揮發(fā)性成分無明顯差異,共有6種主要成分,分別是γ-谷甾醇、亞麻油酸、n-十六烷酸、豆甾烷-3,5-二烯、角鯊烯、2,2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。按化合物大類來看,主要包括甾醇類、有機酸類、烯烴類、酚類。貴州天麻與昭通天麻在揮發(fā)性成分上的這種顯著差異,可能與植物生長的小環(huán)境、小氣候、生理狀態(tài)及形態(tài)差異等有關(guān)。
以往的研究認(rèn)為,天麻的一些傳統(tǒng)功效可能與其中的揮發(fā)性成分有關(guān)。如植物甾醇能抑制腸對膽甾醇的吸收,促進膽甾醇異化;在肝臟內(nèi)能抑制膽甾醇的生物合成,每日攝入幾百毫克植物甾醇對降低膽固醇有一定效用。植物甾醇還是一種安全的天然藥物,具有消炎、退熱、抗?jié)兊茸饔茫瑢τ谥委煂m頸癌和皮膚癌有明顯療效[20]。亞麻油酸屬不飽和脂肪酸,是人體必需脂肪酸,內(nèi)含較多解脂酶,使脂肪易于消化吸收,但人體不能自行合成,需通過食物供給。它具有降脂、抑制血小板聚集的作用,在國內(nèi)外被廣泛用于臨床心腦血管系統(tǒng)疾病治療[21]。角鯊烯化學(xué)名為2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-二十四碳六烯,含有6個非共軛雙鍵,是一種高度不飽和烴類化合物。最初由日本化學(xué)家在黑鯊魚肝油中發(fā)現(xiàn)。角鯊烯具有極強的供氧能力,可抑制癌細胞生成,防止癌細胞擴散和因化療而導(dǎo)致的白細胞減少,對胃癌、食道癌、肺癌、卵巢癌具有明顯療效。角鯊烯能夠消除自由基,調(diào)節(jié)人體免疫功能,具有抗疲勞作用,能增加高密度脂蛋白,增加富含攜氧細胞體。人體攝入后,有助于降壓、降脂、降粘,可迅速促使血管疏通,是人體的“血管清道夫”,有利于預(yù)防冠心病和腦中風(fēng)發(fā)生。此外,角鯊烯還具有滲透、擴散、殺菌作用,可用作殺菌劑[22-23]。由此可見,昭通天麻中的揮發(fā)性成分具有較高的藥用價值,應(yīng)當(dāng)充分加以利用。
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