蒲健 晏婷 蒯晴葉 王愛(ài)民 鄭林 李勇軍 黃勇
中圖分類號(hào) R282 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408(2020)14-1695-05
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2020.14.06
摘 要 目的:比較透骨香根和莖葉中揮發(fā)性成分的差異。方法:采用水蒸氣蒸餾法提取透骨香根和莖葉的揮發(fā)油,并用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析,使用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)局2011標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)進(jìn)行檢索,選擇匹配度高于80的色譜峰,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行鑒定,并通過(guò)峰面積歸一化法計(jì)算各化學(xué)成分的相對(duì)百分含量。結(jié)果:從透骨香根揮發(fā)油中分析檢測(cè)出95個(gè)色譜峰,鑒定出54種化學(xué)成分,占根揮發(fā)性成分總含量的82.35%,其中相對(duì)含量較高的成分有水楊酸甲酯(20.30%)、棕櫚酸(19.86%)、亞油酸(9.26%)、菲(4.37%)等;從透骨香莖葉揮發(fā)油中分析檢測(cè)出69個(gè)色譜峰,鑒定出46種化學(xué)成分,占莖葉揮發(fā)性成分總含量的97.10%,其中相對(duì)百分含量較高的成分有水楊酸甲酯(86.72%)、棕櫚酸(2.60%)、亞麻酸(1.25%)等。兩者均含有烯烴類、酯類、酸類等共有成分16個(gè)。結(jié)論:透骨香根和莖葉中揮發(fā)性成分主要為酯類和酸類,二者成分種類有一定的相似性,但根中酸類成分含量較高、莖葉中酯類成分含量較高。
關(guān)鍵詞 透骨香;根;莖葉;揮發(fā)性成分;水蒸氣蒸餾法;氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)
Difference Analysis of Volatile Components in Roots, Stems and Leaves of Gaultheria yunnanensis by GC-MS
PU Jian1,YAN Ting2,3,KUAI Qingye2,3,WANG Aimin3,ZHENG Lin3,LI Yongjun4,HUANG Yong3(1. Guizhou Yibai Pharmaceutical Co., Ltd., Guiyang 550008, China; 2. School of Pharmacy, Guizhou Medical University, Guiyang 550004, China; 3. Guizhou Provincial Key Laboratory of Pharmaceutical Preparations/State Key Laboratory of Medicinal Plant Efficacy and Utilization, Guizhou Medical University, Guiyang 550004, China; 4. Education Ministry Engineering Research Center for the Development and Application of Ethnic Medicine and TCM, Guizhou Medical University, Guiyang 550004, China)
ABSTRACT? ?OBJECTIVE: To compare the volatile components extracted from the roots, stems and leaves of Gaultheria yunnanensis. METHODS: Steam distillation method was used to extract the volatile oils from roots, stems and leaves of G. yunnanensis. Chemical constituents were analyzed by GC-MS. NIST 2011 standard mass spectral library was adopted to select the chromatographic peak with a matching degree higher than 80, and combined with relevant literatures for identification. Relative percentages of chemical constituents were calculated by peak area normalization. RESULTS: Totally 95 chromatographic peaks were detected in valatile oil from the roots of G. yunnanensis and 54 chemical constituents were identified, accounting for 82.35% of the total content of root volatile components. The constituents with relatively high content were methyl salicylate (20.30%), n-hexadecanoic acid (19.86%), (Z,Z)-9,12-octadecadienoic acid (9.26%), phenanthrene (4.37%) and so on. Totally 69 chromatographic peaks were detected in volatile oil from the stems and leaves of G. yunnanensis and 46 chemical constituents were identified, accounting for 97.10% of the total content of volatile components in stems and leaves. The constituents with relatively high content were methyl salicylate (86.72%), n-hexadecanoic acid (2.60%), (Z,Z,Z)-9,12,15-octadecatrienoic acid (1.25%) and so on. Both of them contained 16 common constituents such as alkenes esters, acids and so on. CONCLUSIONS: The chemical constituents of volatile oils extracted from the roots, stems and leaves of G. yunnanensis are mainly esters and acids. The components are similar to each other, but the contents of acids in the roots and esters in the leaves and stems are higher.
KEYWORDS? ?Gaultheria yunnanensis; Roots; Stems and leaves; Volatile components; Steam distillation; GC-MS
透骨香來(lái)源于杜鵑花科(Ericaceae)白珠樹(shù)屬植物滇白珠[Gaultheria yunnanensis(Franch.)Rehd.],主要分布于我國(guó)云南、貴州、四川、廣西等地。該藥性平、味辛,具有清熱解毒、活血祛瘀、祛風(fēng)除溫、降氣平喘等功效,可用于治療眩暈、風(fēng)寒感冒、咳嗽哮喘、閉經(jīng)、風(fēng)濕痹癥、跌撲腫痛等癥[1]。我國(guó)苗族、白族、納西族、布依族、彝族等9個(gè)少數(shù)民族均有以透骨香入藥的情況[2-3]。以該藥為主藥的民族藥成方制劑有“金骨蓮膠囊”“復(fù)方透骨香藥乳”“清痹通絡(luò)藥酒”等[4],但其中透骨香的藥用部位較為混亂。透骨香在《中華本草(苗藥卷)》、《貴州省中藥材、民族藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(2003年版)、《云南省中藥材標(biāo)準(zhǔn)(第2冊(cè)彝族藥)》中均有收載,但藥用部位不盡相同,其中《中華本草(苗藥卷)》收載的藥用部位為“全株或根”[5],《貴州省中藥材、民族藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(2003年版)收載的藥用部位為“全株”[6],《云南省中藥材標(biāo)準(zhǔn)(第2冊(cè)彝族藥)》收載的藥用部位為“莖葉”[7]。揮發(fā)油是透骨香的主要化學(xué)成分類型之一[8],鑒于其藥用部位不盡相同的現(xiàn)狀,且目前尚未見(jiàn)關(guān)于透骨香不同藥用部位揮發(fā)性成分比較研究的文獻(xiàn)報(bào)道,本研究擬采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)分析透骨香根和莖葉中揮發(fā)性成分的差異,旨在為有效開(kāi)發(fā)利用透骨香藥材資源提供數(shù)據(jù)參考。
1 材料
1.1 儀器
GC7890A-MS5975C型GC-MS儀(美國(guó)Agilent公司);揮發(fā)油提取器、圓底燒瓶、水蒸氣蒸餾裝置、JP-3000型中藥粉碎機(jī)均購(gòu)自永康市久品工貿(mào)有限公司;98-1-B型電子調(diào)溫電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司);MTN-2800D型氮吹儀(天津奧特賽奧斯儀器有限公司)。
1.2 藥品與試劑
透骨香藥材(批號(hào):TGX20170617)由貴州益佰制藥股份有限公司提供,經(jīng)貴州中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院魏升華教授鑒定為杜鵑花科白珠樹(shù)屬植物滇白珠[G. yunnanensis(Franch.)Rehd.]的干燥全草;正己烷、無(wú)水硫酸鈉等其余試劑均為分析純,水為超純水。
2 方法與結(jié)果
2.1 透骨香根和莖葉揮發(fā)油的提取與處理
分別稱取干燥透骨香根、莖葉各300 g,粉碎后分別置于圓底燒瓶中,加水2 100 mL,使用2015年版《中國(guó)藥典》(四部)中“揮發(fā)油測(cè)定法”項(xiàng)下的儀器裝置[9],加入正己烷5 mL后,將該裝置和蒸餾裝置連接,采用水蒸氣蒸餾法[9]蒸餾6 h,收集正己烷層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水干燥后,收集有機(jī)層,于4 ℃下以6 000 r/min離心6 min,取上清液,用氮?dú)饬鞔蹈桑儆谜和橄♂屩? mL ,密封,置于-20 ℃下保存。
2.2 GC-MS條件
2.2.1 GC條件 色譜柱:DB-5 MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),升溫程序:60 ℃保持2 min,以5 ℃/min升溫至270 ℃,再以10 ℃/min升溫至315 ℃,保持5 min;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;載氣:氦氣;載氣流速:1 mL/min;進(jìn)樣模式:不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量:1 μL。
2.2.2 MS條件 電子轟擊離子源;離子源溫度:230 ℃;四極桿溫度:150 ℃;接口溫度:280 ℃;電子能量:70 eV;掃描范圍:30~400 amu;溶劑延遲時(shí)間:3.5 min;掃描模式:全掃描模式。
2.3 透骨香揮發(fā)性成分分析
取“2.1”項(xiàng)下透骨香根和莖葉揮發(fā)油各1 μL,按“2.2”項(xiàng)下GC-MS條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜圖。使用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)局(NIST) 2011標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)進(jìn)行檢索,選擇匹配度高于80的色譜峰,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[10]對(duì)圖譜進(jìn)行解析,確定各化學(xué)成分,并采用峰面積歸一化法計(jì)算各成分的相對(duì)百分含量。透骨香根和莖葉中揮發(fā)性成分的總離子流圖見(jiàn)圖1,其組成見(jiàn)表1。
從透骨香根揮發(fā)油中檢測(cè)出95個(gè)色譜峰,鑒定出其中54種化學(xué)成分,占根揮發(fā)性成分總含量的82.35%,分別為:烯烴類8種(2.66%)、酯類3種(21.79%)、雜環(huán)類1種(0.26%)、酮類3種(3.07%)、酸類8種(38.26%)、苯環(huán)類13種(11.34%)、醛類4種(0.96%)、醇類4種(2.85%)、烷烴類10種(1.16%)。其中,相對(duì)百分含量較高的揮發(fā)性成分有:水楊酸甲酯(20.30%)、棕櫚酸(19.86%)、亞油酸(9.26%)、菲(4.37%)、十二烷酸(2.69%)、芴(2.41%)等。
從透骨香莖葉揮發(fā)油中檢測(cè)出69個(gè)色譜峰,鑒定出其中46種化學(xué)成分,占莖葉揮發(fā)性成分總含量的97.10%,分別為:烯烴類2種(0.08%)、酯類9種(88.14%)、雜環(huán)類1種(0.98%)、酮類2種(0.37%)、酸類7種(5.27%)、苯環(huán)類5種(0.36%)、醛類4種(0.70%)、醇類5種(0.57%)、烷烴類11種(0.63%)。其中,相對(duì)百分含量較高的揮發(fā)性成分有:水楊酸甲酯(86.72%)、棕櫚酸(2.60%)、亞麻酸(1.25%)等。
2.4 透骨香根和莖葉揮發(fā)性成分比較
2.4.1 共有成分 透骨香根和莖葉揮發(fā)油中共有成分16個(gè),分別占根或莖葉揮發(fā)性成分總含量的48.87%和91.30%。其中,共有烯烴類1種,相對(duì)百分含量分別為1.20%、0.03%;酯類2種,相對(duì)百分含量分別為20.49%、87.05%;酸類4種,相對(duì)百分含量分別為24.97%、3.51%;苯環(huán)類2種,相對(duì)百分含量分別為0.98%、0.11%;醛類1種,相對(duì)百分含量分別為0.20%、0.07%;醇類1種,相對(duì)百分含量分別為0.71%、0.12%;烷烴類5種,相對(duì)百分含量分別為0.32%、0.41%。
2.4.2 獨(dú)有成分 與透骨香莖葉揮發(fā)性成分比較,透骨香根獨(dú)有的揮發(fā)性成分有38種,占根揮發(fā)性成分總含量的33.48%,其中烯烴類7種(1.46%)、酯類1種(1.30%)、雜環(huán)類1種(0.26%)、酮類3種(3.07%)、酸類4種(13.29%)、苯環(huán)類11種(10.36%)、醛類3種(0.76%)、醇類3種(2.14%)、烷烴類5種(0.84%)。與透骨香根揮發(fā)性成分比較,透骨香莖葉獨(dú)有的揮發(fā)性成分有30種,占莖葉揮發(fā)性成分總含量的5.80%,其中烯烴類1種(0.05%)、酯類7種(1.09%)、雜環(huán)類1種(0.98%)、酮類2種(0.37%)、酸類3種(1.76%)、苯環(huán)類3種(0.25%)、醛類3種(0.63%)、醇類4種(0.45%)、烷烴類6種(0.22%)。
對(duì)比根和莖葉中揮發(fā)性成分發(fā)現(xiàn),兩者均含有較多的酯類(21.79%、88.14%)、酸類(38.26%、5.27%)成分;兩者主要成分的種類具有一定的相似性,都含有水楊酸甲酯(20.30%、86.72%)、棕櫚酸(19.86%、2.60%),且上述兩種成分在揮發(fā)性成分總含量中所占比例均較大,但在根和莖葉中的含量具有明顯差異。根中酸類成分的含量較莖葉高,莖葉中酯類成分的含量較根高。根和莖葉中均含有烯烴類、酯類、雜環(huán)類、酮類、酸類、苯環(huán)類、醛類、醇類、烷烴類成分;根和莖葉中相同揮發(fā)性成分的相對(duì)百分含量分別為48.87%、91.30%。
3 討論
透骨香具有抗炎鎮(zhèn)痛、抑菌、抗氧化、調(diào)節(jié)胃腸功能、治療呼吸系統(tǒng)疾病和眩暈等廣泛的藥理作用,且毒性較低、安全性較高[11]。本研究發(fā)現(xiàn),水楊酸甲酯是透骨香根和莖葉揮發(fā)油的主要成分,其相對(duì)百分含量分別為20.30%、86.72%。水楊酸甲酯為無(wú)色或帶淡黃色的液體,有特殊的香氣,味甜而辣[8]。該化合物具有解熱鎮(zhèn)痛、抗風(fēng)濕等功效,其不僅是透骨香揮發(fā)油中的主要成分,也是白珠樹(shù)屬植物揮發(fā)油中的主要成分和特征性成分,含量極高;同時(shí)其還是透骨香治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的主要藥效物質(zhì)[10,12];還有研究報(bào)道,水楊酸甲酯可能是抑制金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和變形桿菌的主要藥效成分[4,13],采用水楊酸處理過(guò)的棉葉喂食,能抑制棉蚜的生長(zhǎng)發(fā)育,其作用機(jī)制與激發(fā)防御性蛋白酶、苯丙氨酸酶(PAL)、天然多酚氧化酶(PPO)、過(guò)氧化物酶(POD)等酶的表達(dá)有關(guān)[14]。
在透骨香根和莖葉中都含有酸類化合物,如棕櫚酸、油酸、亞油酸等脂肪酸類成分。研究發(fā)現(xiàn),脂肪酸類化合物有較強(qiáng)的抗氧化作用,且兼具調(diào)節(jié)血脂、軟化血管、降低血壓、抗血小板聚集、促進(jìn)微循環(huán)等活性[15-16]。該類化合物存在于透骨香的根和莖葉揮發(fā)油中,在根中相對(duì)百分含量較高,達(dá)38.26%。其存在對(duì)于評(píng)價(jià)透骨香揮發(fā)性成分整體功效具有一定意義,也具有一定的藥用價(jià)值。透骨香根和莖葉中還含有較多的苯環(huán)類成分,這些化學(xué)成分可能是透骨香的香味來(lái)源。透骨香根和莖葉中還含有含量較低的烯烴類成分,如石竹烯,具有局麻、抗炎、驅(qū)蚊蟲(chóng)、抗焦慮、抗抑郁作用[17]。
綜上所述,透骨香根和莖葉中揮發(fā)性的成分主要為水楊酸甲酯和棕櫚酸,且含量極高。在根和莖葉的16種相同揮發(fā)性成分中,水楊酸甲酯在根中占20.30%,在莖葉中占86.72%,說(shuō)明莖葉中的主要揮發(fā)性成分為水楊酸甲酯,具有解熱鎮(zhèn)痛、抗風(fēng)濕等多種藥理作用;棕櫚酸在莖葉中占2.6%,而在根中占19.86%,說(shuō)明根中的主要成分是水楊酸甲酯和棕櫚酸,具有降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗血小板聚集及抗血栓形成作用。同時(shí),根和莖葉中還含有豐富的其他活性物質(zhì),如棕櫚油酸、油酸 、石竹烯等,但這些成分含量較低,且兩部位含量差異大。由此可知,透骨香根和莖葉的揮發(fā)性成分有明顯差異;雖然主要揮發(fā)性成分相似,但其含量有所不同。此外,透骨香根和莖葉揮發(fā)油中含有多種香料原料或藥用活性物質(zhì),具有較高的工業(yè)價(jià)值和藥用價(jià)值,闡明其所含化學(xué)成分能為透骨香藥材藥用部位的篩選及藥材炮制等研究提供一定的試驗(yàn)依據(jù)和參考,透骨香藥材提取所得揮發(fā)油的化學(xué)成分及其相關(guān)藥理作用還有待進(jìn)一步考察。
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(收稿日期:2020-02-13 修回日期:2020-06-04)
(編輯:鄒麗娟)