趙紅紅,閻克里,王虹,劉煥蓉*
(1.山西大學 化學化工學院,山西 太原 030006;2.山西省腫瘤研究所,山西 太原 030013)
目前,全球?qū)δ[瘤疾病的防治比較困難,而中藥在腫瘤防治方面越來越發(fā)揮著重要作用。
白術揮發(fā)油抗腫瘤作用確切,毒副作用小,具有開發(fā)為中藥抗腫瘤新藥的良好前景[1-4]。但其易氧化難保存,使新藥研發(fā)成為困難。因此,揮發(fā)油氧化分解后化學成分的變化成為相關領域研究和關注的焦點。郝延軍等[5]將白術揮發(fā)油中含量最高的成分蒼術酮結(jié)晶放置常溫下進行氧化分解,分析發(fā)現(xiàn),蒼術酮在常溫放置0.5 h,減少68.52%,放置2 h,減少85.89%,而且在蒼術酮含量降低的同時,白術內(nèi)酯Ⅰ、Ⅲ含量增加;李玲輝[6]等研究了白術揮發(fā)油中蒼術酮在室溫日光條件下的穩(wěn)定性,結(jié)果顯示,揮發(fā)油放置第6天蒼術酮分解率可達到12%以上,而白術內(nèi)酯Ⅰ、Ⅲ含量明顯增加,上述結(jié)果均與Hikino H等[7]的報道結(jié)果相一致。王小芳等[8]將蒼術酮單體避光置恒溫水浴中進行氧化反應,跟蹤分析,分別得到白術內(nèi)酯I、表白術內(nèi)酯I、白術內(nèi)酯Ⅲ、白術內(nèi)酯Ⅱ和雙白術內(nèi)酯5種分解產(chǎn)物。李偉等[9]對白術的炮制機理及其炮制過程中倍半萜類成分的轉(zhuǎn)變進行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),蒼術酮在炮制過程中可轉(zhuǎn)變成內(nèi)酯類成分,炮制過程不同各成分的含量也不同。王虹等[10]將浙江產(chǎn)白術揮發(fā)油置于太陽光下氧化分解,并分析了氧化分解前后化學成分及含量的變化。但由于揮發(fā)油成分復雜,以上研究所針對的目標物不同,氧化分解條件不同,所得結(jié)果也不盡相同,不能充分闡明白術揮發(fā)油氧化分解前后化學成分的變化特點及規(guī)律。因此,本文將地域、氣候和土壤等環(huán)境因素不同的湖南、安徽和河北產(chǎn)白術揮發(fā)油置于室外太陽光下,進行氧化分解,產(chǎn)物穩(wěn)定后,采用GC-MS分析比較不同產(chǎn)地白術揮發(fā)油氧化分解前后化學成分及其含量的變化,為白術揮發(fā)油抗腫瘤新藥的研發(fā)提供依據(jù)。
7890A氣相色譜-5975C質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Agilent公司)。FA-1004型分析天平(上海良平儀器儀表有限公司)。乙腈、乙酸乙酯(色譜純,天津四友化工廠)。
自制蒼術酮標準品 (純度>99%);白術內(nèi)酯Ⅰ(10042-081010)、白術內(nèi)酯Ⅲ(10044-081010)(純度>99.5%)標準品購于南昌貝塔生物科技有限公司;β-桉葉醇購于南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司(純度>99.6%);γ-欖香烯(100268-200401)(純度>99.2%)標準品購于中國藥品生物制品檢定所。
湖南、安徽、河北產(chǎn)白術藥材購于河北安國藥材市場,經(jīng)山西省腫瘤研究所史天良教授鑒定為正品。
1.2.1 揮發(fā)油的提取
采用超臨界CO2萃取湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油,將其置于-20℃保存,為氧化分解前白術揮發(fā)油。
1.2.2 氧化分解前后揮發(fā)油溶液的制備
分別取適量-20℃保存的湖南、安徽和河北產(chǎn)白術揮發(fā)油,置于太陽光下氧化分解后[10],得分解后白術揮發(fā)油。
精密稱取湖南、安徽和河北產(chǎn)分解前后白術揮發(fā)油各10 mg,用乙酸乙酯溶解并定容于5 m L容量瓶中,4℃避光保存。
色譜條件:HP-5MS毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25μm);分流比50∶1;載氣為氦氣 (純度≥99.999%),流速為1 m L/min,柱前壓49 KPa;升溫程序:初始溫度80℃,保持2 min,以6℃/min升至240℃,保持1 min,然后以12℃/min升至280℃,保持15 min;進樣量1μL。
質(zhì)譜條件:溶劑延遲3.6 min;電子轟擊離子源,碰撞能量70 e V,離子源溫度280℃,接口溫度250℃,四級桿溫度150℃ NIST05數(shù)據(jù)庫檢索,結(jié)合標準品圖譜,采用面積歸一化法計算各成分相對含量。
Fig.1 TIC of five standards圖1 5種標準品的總離子流圖
按儀器測試條件,分別在0 h、4 h、8 h、16 h、24 h、48 h對湖南、安徽和河北產(chǎn)各氧化分解后揮發(fā)油進行分析,每個樣品重復3次。計算各色譜峰的RSD均小于5.0%。
按儀器測試條件,分別對蒼術酮、β-桉葉醇、γ-欖香烯、白術內(nèi)酯Ⅰ和白術內(nèi)酯Ⅲ標準品以及湖南、安徽、河北產(chǎn)氧化分解前后白術揮發(fā)油進行測定,總離子流圖見圖1、圖2和圖3?;瘜W成分及相對含量見表1。
表1表明,從湖南產(chǎn)分解前白術揮發(fā)油中鑒定出18種成分,占總成分的92.84%,從分解后揮發(fā)油中鑒定出20種成分,占總成分的91.97%。分解后,消失1種成分,新增3種成分;含量降低的有5種,含量增加的有16種。
Fig.2 TIC of volatile oil from Atractylodes macrocephala Koidz before oxygenolysis in Hunan,Anhui and Hebei圖2 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油氧化分解前總離子流圖
Fig.3 TIC of volatile oil from Atractylodes macrocephala Koidz after oxygenolysis in Hunan,Anhui and Hebei圖3 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油氧化分解后總離子流圖
從安徽產(chǎn)分解前白術揮發(fā)油中鑒定出33種成分,占總成分的95.71%,從分解后揮發(fā)油中也鑒定出33種成分,占總成分的92.91%。分解后,消失5種成分,新增6種成分;含量降低的有11種,含量增加的有23種。
從河北產(chǎn)分解前白術揮發(fā)油中鑒定出28種成分,占總成分的97.22%,從分解后揮發(fā)油中鑒定出24種成分,占總成分的98.12%。分解后,消失10種成分,新增7種成分;含量降低的有13種,增加的有22種。對表1數(shù)據(jù)進一步分析比較,湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油氧化分解前后化學成分含量發(fā)生明顯變化的有18種,詳見圖4。
表1 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油氧化分解前后化學成分及相對含量的變化Table 1 Changes in chemical compositions and their relative contents of volatile oils from Atractylodes macrocephala Koidz in Hunan,Anhui and Hebei before and after oxygenolysis
續(xù)表1 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油氧化分解前后化學成分及相對含量的變化Continue Table 1 Changes in chemical compositions and their relative contents of volatile oils from Atractylodes macrocephala Koidz in Hunan,Anhui and Hebei before and after oxygenolysis
Fig.4 Content changes of eighteen components in volatile oils from Atractylodes macrocephala Koidz of hunan,anhui and hebei before and after oxygenolysis(a)Volatile oil before oxygenolysis;(b)Volatile oil before oxygenolysis圖4 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油氧化分解前后18種化學成分含量的變化(a)氧化分解前揮發(fā)油;(b)氧化分解后揮發(fā)油
圖4表明,湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油氧化分解后,γ-欖香烯消失,1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氫化-4a,8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)萘、1-乙烯基-1-甲基-2-(1-甲基亞乙基)-4-(1-甲基乙烯基)-環(huán)己烷和9,10-去氫異長葉烯含量明顯降低,尤其是蒼術酮降幅平均為97.80% 而其余13種成分含量增幅從大到小依次為β-桉葉醇>白術內(nèi)酯Ⅲ>17-(1,5-二甲基己基)-10,13-二甲基-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-十四氫化-1H-環(huán)戊[a]3-菲酚>白術內(nèi)酯Ⅰ>1-甲氧基-2-(1-甲基-2-亞甲基環(huán)苯>Isovelleral>β-桉葉烯>4,4a,5,6,7,8-六氫化-4a,5-二甲基-3-(1-甲基亞乙基)-2(3H)-萘>9,12(Z,Z)-十八碳二烯酸>蓽澄茄油烯醇>正十六酸>廣木香內(nèi)酯>3-環(huán)戊基-6-甲基,3,4-庚二烯-2-酮。其中β-桉葉醇、Isovelleral、4,4a,5,6,7,8-六氫化-4a,5-二甲基-3-(1-甲基亞乙基)-2(3H)-萘和1-甲氧基-2-(1-甲基-2-亞甲基環(huán)戊基)-苯是湖南產(chǎn)白術揮發(fā)油中含量最高,而3-環(huán)戊基-6-甲基,3,4-庚二烯-2-酮、β-桉葉烯、1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氫化-4a,8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)萘、白術內(nèi)酯Ⅰ、白術內(nèi)酯Ⅲ和1-甲氧基-2-(1-甲基-2-亞甲基環(huán)苯和17-(1,5-二甲基己基)-10,13-二甲基-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-十四氫化-1H-環(huán)戊[a]3-菲酚是河北產(chǎn)含量最高。
來自地域、氣候和土壤等環(huán)境因素不同的湖南、安徽、河北產(chǎn)白術揮發(fā)油中含量最高的成分是蒼術酮,分別為53.97%、58.36%和59.12%,其余成分的含量均小于9.70%。經(jīng)同一條件氧化分解后,雖然新增、消失及含量發(fā)生變化的成分有差異,但氧化分解后18種成分的含量顯著變化趨勢相一致。即隨著主要成分γ-欖香烯的消失和蒼術酮含量的大幅降低,具有抗腫瘤作用的β-桉葉醇[11]、廣木香內(nèi)酯[12]、白術內(nèi)酯Ⅰ[13]、白術內(nèi)酯 Ⅲ[14]、Isovelleral[15]以及17-(1,5-二甲基己基)-10,13-二甲基-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-十四氫化-1H-環(huán)戊[a]3-菲酚的含量顯著增加。
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