趙晶晶
(山西省飼料獸藥監(jiān)察所,太原 030027)
中藥材莪術(shù)為姜科植物莪術(shù)的干燥根莖,歸肝、脾經(jīng),有破瘀消積、行氣止痛的功效,臨床用于治療畜禽氣血瘀滯、肚腹脹痛、食積不化[1]。莪術(shù)揮發(fā)油是其發(fā)揮藥理作用的重要部分,通常多采用水蒸氣蒸餾、二氧化碳超臨界萃取和微波萃取的方法提取揮發(fā)油。微波萃取利用了微波的內(nèi)加熱特性,因此具有快速、高效、低能耗等優(yōu)點(diǎn)。然而,微波作為電磁波,在加熱提取過程中存在使揮發(fā)油成分發(fā)生變化的可能性。本研究采用微波萃取的方式提取莪術(shù)揮發(fā)油,并對揮發(fā)油成分用GC-MS的方法進(jìn)行了鑒定。
1.1 儀器與試劑 安捷倫6890N/5973I氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀;RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);可調(diào)式電熱套(型號 MH5000,容量5000 mL);Galanz WD800型微波爐;Thermo高速離心機(jī)。無水硫酸鈉、乙醚為分析純。
1.2 藥材 廣西莪術(shù)(購于山西省藥材公司,于11月份采挖),由山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院生藥教研室高建平教授鑒定為Curcuma kwangsiensis S.G.Lee et C.F.Liang。
1.3 樣品制備 莪術(shù)粉碎過30目篩、稱取50 g,加入50 mL乙醚,放入微波爐中低火照射30 s后,取出,用冷水冷卻至室溫,然后倒出大部分溶劑,再重新加入50 mL乙醚,放入微波爐中低火照射30 s,冷卻,收集溶劑,重復(fù)以上步驟直至總照射時間累積到120 s[2],溶劑共用200 mL,最后用50 mL 乙醚洗滌殘?jiān)?,將此溶劑與前幾步的溶劑合并,10000轉(zhuǎn)離心5 min。傾出上清液,用無水硫酸鈉干燥24 h,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去乙醚,得到具有特殊香味的黃色透明液體,稱定重量,收率為3.36%。用0.45 μm濾膜過濾至進(jìn)樣小瓶中。供GC-MS分析用。
1.4 測試條件 氣相色譜條件:色譜柱為HP-5彈性石英毛細(xì)管柱(25 m ×0.25 nm,0.25 μm);柱溫60℃保持0.6 min,60~100℃,程序升溫速率6℃/min,恒溫3 min,100~250℃,程序升溫速率6℃/min,恒溫5 min汽化室溫度250℃;溶劑延遲3 min;傳輸線溫度280℃;不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣體積0.2 μL;載氣 He;載氣流量 0.9 mL/min。
質(zhì)譜條件:電子轟擊源;離子源溫度230℃;四級桿溫度160℃;電子能量70 eV;發(fā)射電流34.6 μA;電子倍增器電壓1541 V;質(zhì)譜掃描范圍m/z 20~500。
1.5 實(shí)驗(yàn)方法 取莪術(shù)揮發(fā)油乙醚稀釋液0.2 μL,用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行分析鑒定。通過安捷倫GC-MSD5973(I/N)化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),檢索NIST02譜圖庫,與標(biāo)準(zhǔn)圖庫進(jìn)行對照匹配,再結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析,確認(rèn)莪術(shù)揮發(fā)油的各化學(xué)成分。并通過 GC-MSD5973(I/N)化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),按照峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析,求的各化學(xué)成分在揮發(fā)油中的相對百分含量。
按前述步驟對莪術(shù)揮發(fā)油成分進(jìn)行分析,給出總離子流圖(圖1),對每個色譜峰的化合物給出特定的MS峰,經(jīng)計(jì)算機(jī)庫存信號的檢索對質(zhì)譜圖進(jìn)行解析確定化合物,其主要成分和各組分的相對百分含量,結(jié)果見表1。
圖1 莪術(shù)揮發(fā)油的化學(xué)成分分析總離子流圖
表1 莪術(shù)揮發(fā)油的化學(xué)成分及相對含量
續(xù)表
由以上分析結(jié)果可見,用微波萃取的方式提取莪術(shù)揮發(fā)油,耗時短、得率3.36%,高于水蒸汽蒸餾法[3]。用氣質(zhì)聯(lián)用的方法共檢測出42種成分,成份以倍半萜類為主,占到77.59%以上,單一成份中含量最高的是莪術(shù)呋喃烯酮占20.14%,其次是莪術(shù)醇占18.34%。含量高于2%的倍半萜類有:三甲基洋甘菊藍(lán)、β-欖香酮、α-石竹烯、香豆酮、β-葎草烯。非倍半萜類含量高于2%的有:異喹啉-6,7-雙二醇、油酸、9,12-十八烯酸、正十六酸、2-(3氫)-萘酮,另外還有桉油精、欖香烯、谷甾醇等藥用成分。從種類來說,酮類占38.79%;醇類占26.46%,烯類物質(zhì)占到23.28%,酸類物質(zhì)占9.16%;其他種類含量較低,總占到2.31%。
從藥用價值上來看,除9,12-十八烯酸、正十六酸、3(N,N -二甲基氨基)咔唑、二環(huán)(4,3,0)壬烷、二環(huán)(7,2,0)十一 -4-烯、3-環(huán)己烯 -1-醇無明確的藥用功效報(bào)道外,其余的揮發(fā)油成分均有不同程度的抑菌、抗病毒、抗腫瘤、抗腹瀉、調(diào)節(jié)免疫功能的作用。如:莪術(shù)呋喃烯酮具有抑菌、破血行氣止痛的功效,莪術(shù)醇有明顯的抗腫瘤細(xì)胞作用,三甲基洋甘菊藍(lán)具有抑菌和止痛的功效,桉油精具有解熱、抗菌、防腐、平喘功效等等。
從所提取莪術(shù)揮發(fā)油的成分和數(shù)量上來分析,與文獻(xiàn)[3-8]中報(bào)道的有相同之處,也有不同之處。如:不同的提取方式都可提取到莪術(shù)醇、欖香酮、欖香烯、石竹烯、桉油精等藥用成分。但在提取的速度、揮發(fā)油提取率、揮發(fā)油的成分上還是存在差別。這是由于當(dāng)被提取物和溶劑共處于快速振動的微波電磁場中時,目標(biāo)組分的分子在高頻電磁波的作用下,以每秒數(shù)十億次的高速振動產(chǎn)生熱能,導(dǎo)致細(xì)胞破裂,其中的細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶劑中,使分子得以掙脫周圍環(huán)境的束縛。當(dāng)環(huán)境存在一定的濃度差時,即可在非常短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)分子自內(nèi)向外的遷移,這就是微波可在短時間內(nèi)達(dá)到高提取率的原因[9]。
理論上,傳統(tǒng)的溶劑提取法如浸漬法、滲漉法、回流提取法均可加入微波進(jìn)行輔助提取而成為高效的提取方法。但目前大多數(shù)微波萃取過程還停留于實(shí)驗(yàn)室小樣品的提取及分析,所用設(shè)備較為簡陋,還不能提供工業(yè)化生產(chǎn)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。下一步,我們將加強(qiáng)對微波萃取過程的放大研究及對其配套設(shè)備的開發(fā),以推動微波萃取過程的工程化。
[1] 中國獸藥典委員會.中華人民共和國獸藥典二○一○年版二部[S].
[2] 回瑞華,侯冬巖,李鐵純.微波-萃取木香揮發(fā)性化學(xué)成分的氣相色譜 -質(zhì)譜分析[J].質(zhì)譜學(xué)報(bào),2003,24(4):471 -476.
[3] 劉 娜,余德順,代明權(quán),等.蓬莪術(shù)揮發(fā)油提取技術(shù)的研究及其化學(xué)成分分析[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào),2002,(3):430 -432.
[4] 潘 瑩,覃 葆,江海燕,等.廣西莪術(shù)不同炮制品揮發(fā)油成分分析[J],中藥材,2009,(3):339 -342.
[5] 潘 瑩,江海燕,何春風(fēng),等.不同地區(qū)市售廣西產(chǎn)莪術(shù)飲片揮發(fā)油的成分分析[J].中成藥,2009,(8):1319-1320.
[6] 李 勇,孫秀燕,林翠英,等.3個品種莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分的比較[J].中草藥,2005,36(12):1785 -1787.
[7] 王 平,柯 敏,王妙冬,等.微波提取溫莪術(shù)揮發(fā)油及其成分分析[J].高?;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)2008,22(2):229 -233.
[8] 陳 旭,曾建紅.廣西道地產(chǎn)區(qū)莪術(shù)揮發(fā)油及主要成分含量影響因素的考察[J/OL].華夏醫(yī)學(xué),2008,(4):603-605.
[9] 王志祥,李紅娟,萬水昌,等.微波萃取技術(shù)及其在中藥有效成分提取中的應(yīng)用[J].時珍國醫(yī)國藥,2007,18(5):1245 -1247.