陳海燕,李桂珍,秦榮秀,梁忠云
(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院 廣西特色經(jīng)濟林培育與利用重點實驗室,廣西南寧 530002)
互葉白千層(Melaleuca alternifolia)為桃金娘科(Myrlaceaca)白千層屬常綠灌木至小喬木,原產(chǎn)于澳大利亞東部的昆士蘭州和新南威爾士北部。二十世紀九十年代初,引入我國,目前在廣東、廣西和福建等地大面積種植[1-3]。研究發(fā)現(xiàn),互葉白千層的枝葉經(jīng)水蒸汽蒸餾得到的精油,因其主成分不同可分為6 種生化類型[4],其中研究和應用較多的是4-松油醇型白千層油和1,8-桉葉素型白千層油。4-松油醇型白千層油的化學成分和應用已有報道[5-12],1,8-桉葉素型互葉白千層油的主成分及應用雖已有研究[2],但其全成分未見報道。1,8-桉葉素是一種重要的醫(yī)用原料,能干擾細胞內脂質和促進藥物滲透,可以通過血腦屏障,對腦中的受體和酶產(chǎn)生直接作用[13]。梁忠云等[12]的研究表明,1,8-桉葉素型互葉白千層是一種極具開發(fā)價值的1,8-桉葉素來源。本研究對1,8-桉葉素型互葉白千層的揮發(fā)性成分進行提取,采用氣相色譜-質譜聯(lián)用技術(GCMS)對其進行定性分析,并采用峰面積歸一化法進行定量分析,旨在為1,8-桉葉素型互葉白千層的開發(fā)與利用提供參考。
試驗材料采自2001年4月種植于廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院生活區(qū)的1,8-桉葉素型互葉白千層植株。2019年6月采摘直徑小于3 mm 的枝和葉,運回實驗室。
試驗所用儀器及主要試劑為BRUKER TQ456氣質聯(lián)用儀、Aglient 7890A氣相色譜儀、揮發(fā)油測定器、乙醚(分析純)和無水硫酸鈉(分析純)。
參照《中華人民共和國藥典》中揮發(fā)油測定法中的水蒸汽蒸餾法[2]測定枝葉得油率。將采集的枝葉切成1 ~2 cm 長度的小段,裝入5 000 mL 圓底燒瓶中,裝上揮發(fā)油測定器和冷凝管,蒸餾到揮發(fā)油油層不再增加時,停止加熱,冷卻至室溫,分離出精油(油相)。
取分離出油相的餾出水,用60、40 和40 mL 乙醚萃取3 次,合并溶劑層,用無水硫酸鈉干燥過濾,揮干乙醚,得到水相中的揮發(fā)物。
利用氣-質聯(lián)用N1ST 標準譜庫檢索及人工解析進行定性分析,參照文獻[13-15]確定主要的化學成分,對部分單萜化合物采用氣相相對保留時間進行驗證,采用氣相色譜法進行定量分析,用峰面積歸一化法計算各組分的相對含量。
利用BRUKER TQ456 氣質聯(lián)用儀進行GC-MS定性分析,條件為色譜柱:彈性石英毛細管柱BR-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm),載氣為高純氦氣,進樣口230 ℃,柱溫250 ℃,分流比1∶50;程序升溫為70 ℃保持5 min,以5 ℃/min升至150 ℃,再以10 ℃/min升至220 ℃,保持2 min;進樣口250 ℃;質譜條件為EI離子源,電離電壓70 ev,掃描范圍45 ~350 amu,全掃描方式;進樣量1.0 μL(1%乙醇溶液)。
利用Aglient 7890A 氣相色譜儀進行GC 定量分析,條件為彈性石英毛細管柱BR-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm),載氣為氮氣;程序升溫為70 ℃保持5 min,以5 ℃/min升至150 ℃,停留1 min,再以10 ℃/min升至220 ℃,保持2 min;進樣口250 ℃,汽化室250 ℃,分流比1∶50;進樣量0.3 μL。
油相部分的得油率為2.66%,水相部分的得油率為0.010 1%。增加對水溶性揮發(fā)性成分的提取,得油率提高0.38%,餾出水中溶解的精油極少。
油相揮發(fā)性成分的總離子流圖見圖1,水相揮發(fā)性成分的總離子流圖見圖2。
圖1 油相中揮發(fā)性成分的總離子流圖Fig.1 Total ion flow diagram of volatile components in oil fraction
圖2 水相中揮發(fā)性成分的總離子流圖Fig.1 Total ion flow diagram of volatile components in water-siluble fraction
共確定了39個組分,并用峰面積歸一化法確定其相對含量(表1)。油相中確定了26 個組分,主要為單萜類和倍半萜類化合物,已鑒定成分占油相總量的98.301%;包含單萜烯11 個、單萜醇5 個和倍半萜烯10 個,分別占油相總量的16.907%、79.802%和2.402%;含量大于1% 的成分有1,8-桉葉素(68.290%)、α-松油醇(9.980%)、苧烯(8.469%)、α-蒎烯(3.529%)、月桂 烯(1.946%)和4-松油 醇(1.416%)。水相中確定了23個組分,已鑒定成分占水相總量的97.205%,多為醇類和含氧化合物;包含低碳醇酸4個、單萜氧化物12個和倍半萜烯7個,分別占水相總量的13.682%、82.819%和0.704%;含量大于1%的成分有1,8-桉葉素(45.363%)、α-松油醇(33.392%)、對二氧己環(huán)-2,3-二醇(13.465%)和4-松油醇(3.225%)。油相和水相中相同的組分有10個,其中3個主要的共同組分為1,8-桉葉素、α-松油醇和4-松油醇,其總含量在油相和水相中分別占79.69%和81.98%。
表1 主要化學成分及含量Tab.1 Main compounds and contents
續(xù)表1 Continued
采用水蒸氣蒸餾法從1,8-桉葉素型互葉白千層枝葉中提取揮發(fā)油,用乙醚提取餾出水中的揮發(fā)性成分,采用GC-MS和峰面積歸一化法對二者的成分及含量進行分析。結果顯示,油相和水相中相同的組分有10 個,其中3 個主要的共同組分為1,8-桉葉素、α-松油醇和4-松油醇,其總含量在油相和水相中分別占79.69%和81.98%。1,8-桉葉素型互葉白千層揮發(fā)油中有多種活性成分。1,8-桉葉素具有抗菌、抗炎、抗氧化、鎮(zhèn)痛和解痙等作用,可防治感冒、流感、其他呼吸道感染、鼻炎和鼻竇炎等,也是腫瘤壞死因子(TNF)-a 和白細胞介素(IL)-1b 等促炎因子的強抑制劑[14];α-松油醇具有抗菌、抗痙攣和抗炎的作用[15];苧烯能有效抑制黑曲霉、枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌等食物腐敗菌的生長[16];α-蒎烯的藥理作用主要為抗腫瘤、抗真菌、抗過敏及改善潰瘍,具有抗焦慮藥物活性,還有抗氧化和驅避昆蟲等作用[17]。本研究提取的揮發(fā)性成分中,1,8-桉葉素、α-松油醇、苧烯和α-蒎烯的含量均較高,也富含可作為香料使用的化學成分,可作為醫(yī)用和香料用油。
本研究測定的精油中,γ-松油烯含量為0.387,4-松油醇含量為1.416%,這兩個成分的含量不在DB45/T 889-2012[18]規(guī)定的特征組分范圍內(γ-松油烯含量1% ~20%,4-松油醇含量大于2%),主要原因是加工前未能將桉葉素型和桉葉素-松油醇型互葉白千層區(qū)分,導致精油質量差異較大,這與梁忠云等[12]的研究結果一致。
1,8-桉葉素是一種重要的醫(yī)用原料,其天然品主要來源于桉葉油(主要是藍桉油,含量65 % ~80%)[19],樟油(芳樟油和雜樟油,含量5%~15%)[20]和油樟葉油(桉葉素型樟葉油,含量50%~60%)[21]。本研究測定的1,8-桉葉素互葉白千層揮發(fā)油中油相的得油率為2.66%,精油中1,8-桉葉素的含量為68.29%,可與藍桉原油相媲美,是值得開發(fā)的互葉白千層品種之一,有望成為天然1,8-桉葉素新的來源,其含量比已有文獻報道的桉葉素型白千層建議初選的優(yōu)株高[12]。結合得油率和1,8-桉葉素含量,可在采樣的植株中選擇優(yōu)株作為繁殖材料,培育優(yōu)良的白千層品種。