尹震花，王培卿，孔祥密，魏金鳳，康文藝

河南大學中藥研究所，開封 475004

三白草［Saururus chinensis(Lour)Baill］為三白草科三白草屬植物，別名塘邊藕，產于河北、山東、河南和長江流域及其以南各省區(qū)，日本、菲律賓至越南也有分布。全株藥用，內服治尿路感染、尿路結石、腳氣水腫及營養(yǎng)性水腫，外敷治癰瘡癤腫、皮膚濕疹等［1］。國內外對其研究發(fā)現(xiàn)，三白草含有揮發(fā)性或脂溶性、木脂素類、黃酮類、生物堿類和萜類等化學成分［2，3］。藥理研究發(fā)現(xiàn)其具有抗炎、抗氧化、降血糖、去毒、保肝、利尿、降血壓、誘導細胞凋亡、抗菌、抑制α-葡萄糖苷酶和免疫抑制等作用［4］。

文獻報道韓國產三白草揮發(fā)油主要成分是倍半萜［5］。國內文獻中提及三白草全草揮發(fā)油主要成分為甲基正壬酮［6］;此外，莖葉中的揮發(fā)油為0.5%，主要成分為肉豆蔻醚［7］，以及還含有 α-蒎烯、茨烯和里哪醇等［8］;陳宏降等［9］采用水蒸氣蒸餾法提取產于湖北三白草的干燥地上部分及根莖中的揮發(fā)油，利用GC-MS聯(lián)用技術對其揮發(fā)性成分進行定性和定量分析。研究發(fā)現(xiàn)，三白草地上部分揮發(fā)油主要成分為脂肪酸類及烷烴類，其次為倍半萜類和少量苯丙素類;根莖主要成分為脂肪酸類和苯丙素類成分，同時含有少量倍半萜類。本文采用頂空固相微萃取和氣質聯(lián)用技術對比分析河南產三白草花、葉和莖的揮發(fā)性成分，為進一步開發(fā)利用三白草資源提供理論依據。

1 材料與儀器

三白草花、葉和莖于2010年7月采集于河南省新縣大別山區(qū)，由河南大學中藥研究所李昌勤副教授鑒別為三白草科三白草屬植物三白草Saururu chinensis(Lour)Baill，標本存于河南大學中藥研究所。

美國安捷倫公司6890 N GC/5975 MS氣相色譜-質譜聯(lián)用儀;美國Supelco公司手動固相微萃取(SPME)裝置;萃取頭為65 μm聚二甲基硅氧烷(PDMS-DVB);C6-C26正構烷烴(Alfa Aesar)。

2 實驗方法

2.1 揮發(fā)油的提取

使用前先將SPME的萃取纖維頭在氣相色譜的進樣口老化10 min，老化溫度為250℃，載氣體積流量為1.0 mL/min。取陰干并粉碎的三白草花、葉和莖各0.7 g，置于5 mL的樣品瓶中，蓋上蓋子，插入65 μm PDMS-DVB萃取纖維頭，于80℃下頂空取樣30 min后，取出后立即插入色譜儀進樣口(溫度250℃)脫附1 min。

2.2 GC-MS 分析條件

2.2.1 GC 條件

HP-5 MS石英彈性毛細管柱(0.25 mm ×30.0 m，0.25 μm)，載氣為高純氦氣(99.999%)，流速1.0 mL/min，進樣口溫度250℃;色譜柱初始溫度50℃(保持2.0 min)，以4℃/min升溫至120℃(保持2 min)，最后以6℃/min升溫至230℃(保持5 min)。分流進樣，分流比為10∶1。

2.2.2 MS 條件

電離方式:EI源，電離能量70 eV;離子源溫度為230℃;四極桿溫度150℃;傳輸線溫度為280℃;電子倍增器電壓1588 V。質量掃描范圍m/z 30～400，譜圖檢索采用Nist08.L進行檢索。

2.2.3 保留指數(shù)測定

保留指數(shù)(又稱科瓦茨指數(shù)Kovats index)是氣相色譜定性指標的一種參數(shù)，將正構烷烴的保留指數(shù)定為它的碳數(shù)的100倍。待測物質的保留指數(shù)是與待測物質具有相同調整保留值的假想的正構烷烴的碳數(shù)的100倍。通常以色譜圖上位于待測物質兩側的相鄰正構烷烴的保留值為基準，用對數(shù)內插法求得。在同一柱上，物質的保留指數(shù)與柱溫呈線性關系。

3 結果與討論

按上述實驗方法和條件進行實驗，由MSD化學工作站給出各自總離子流圖，經質譜掃描后得質譜圖，經過質譜數(shù)據系統(tǒng)Nist08.L檢索，并結合有關文獻從基峰、相對豐度和KI值等幾個方面進行直觀比較，從而確定出各自揮發(fā)性成分。并通過化學工作站數(shù)據處理系統(tǒng)，按峰面積歸一化法確定各在揮發(fā)性物質中的相對含量，其結果列于表1。

表1 三白草花、葉和莖的揮發(fā)性成分Table 1 Volatile constituents from flowers，leaves and stems of S.chinensis

10 9.599 Linalool 芳樟醇 1.1 1.09 1.29 1102.74 11 10.475 cis-Limonene oxide 順式氧化寧烯 0.44 0.22 0.32 1129.07 12 11.233 Citronellal香茅醛 0.27 0.28 0.32 1151.86 13 14.334 cis-Citral順式檸檬醛(橙花醛) 8.35 9.26 10.91 1245.21 14 15.427 Citral檸檬醛 10.05 11.16 13.22 1278.15 15 17.427 alpha-Cubebene α-蓽澄茄油烯 0.26 0.29 0.24 1339.83 16 18.061 Ylangene衣蘭烯 0.45 － － 1359.64 17 18.278 Copaene 古巴烯 0.4 0.43 0.45 1366.42 18 18.503 Bourbonene波旁烯 0.48 － － 1373.45 19 18.779 (-)-b-Elemene(-)-b-欖香烯 0.49 － － 1382.07 20 19.611 Caryophyllene 石竹烯 1.43 0.74 1.04 1407.27 21 20.037 Germacrene B大根香葉烯B 0.76 － － 1419.26 22 20.787 alpha-Caryophyllene α-石竹烯 0.44 － － 1440.38 23 21.129 (Z)-b-Farnesene(Z)-b-金合歡烯 0.67 0.28 0.15 1450.01 24 21.912 Germacrene D 大根香葉烯D 4.97 0.33 － 1472.06 25 22.096 Curcumene 姜黃烯 2.58 0.31 0.52 1477.25 26 22.329 Bicyclogermacrene牛兒烯 0.29 － － 1483.81 27 22.763 cis-alpha-Bisabolene順式-α-紅沒藥烯 0.28 － － 1496.03 28 23.038 l-b-Bisabolene 1-b-紅沒藥烯 2.47 0.29 0.51 1502.06 29 23.313 l-Calamenene 1-去氫白菖烯 0.59 0.43 0.45 1513.86 30 23.521 beta-Sesquiphellandrene β-倍半水芹烯 2.01 0.43 0.33 1520.91 31 24.305 gamma-Elemene γ-欖香烯 1.04 0.68 0.2 1537.58 32 24.963 Caryophyllene oxide石竹烯氧化物 0.78 － 0.25 1569.77 33 27.756 4-(1，5-Dimethylhex-4-enyl)cyclohex-2-enone 4-(1，5-二甲基己基-4-烯)環(huán)己烯-2-酮 0.31 － － 1679.71 34 35.392 Heneicosane二十一烷 0.16 － － 2096.83 Total(%)95.64 98.75 98.54

通過HS-SPME-GC-MS分析，從三白草花、葉和莖分別分離出31、22和22個化合物，分別鑒定了其中的31、22和22個，已鑒定成分占總揮發(fā)性成分的95.64%、98.75%和 98.54%?；ê腿~有 19個共有成分，花和莖有20個共有成分，葉和莖有20個共有成分。三者共有18個化學成分，其主要化合物類型是萜類(單萜和倍半萜，其中單萜含量最高)，分別占總揮發(fā)性成分的92.18%、98.19%和97.74%，還含有兩個芳香族化合物:枯茗醇和姜黃烯，此外，花中還有4-(1，5-二甲基己基-4-烯)環(huán)己烯-2-酮和二十一烷兩個脂肪族化合物。檸檬烯、檸檬醛(含順式檸檬醛)、蒎烯(含α和β構型)和β-月桂烯在花、葉和莖中均為主要化合物，但是含量不同;另外大根香葉烯 D(4.97%)、姜黃烯(2.58%)、1-b-紅沒藥烯(2.47%)和 β-倍半水芹烯(2.01%)在花中的含量均高于葉(－、0.31%、0.29% 和 0.43%)。葉和莖化合物種類區(qū)別主要在于(1S)-β-蒎烯、大根香葉烯D、β-蒎烯和石竹烯氧化物，前兩個存在于葉中，后兩個在莖中檢測到，而且還可以看出，葉和莖各化合物的含量差別不大。從化合物的種類和含量進行定性定量分析，發(fā)現(xiàn)三白草花、葉和莖三者的主要揮發(fā)性成分的種類相似，但是含量有一定的差別，葉和莖中揮發(fā)性成分的種類和含量差別不大，和花的差別較大。陳宏降等［9］研究發(fā)現(xiàn)，湖北產三白草地上部分揮發(fā)油主要成分為脂肪酸類(28.70%)及烷烴類(20.94%)，其次為倍半萜類(11.38%)，另外含有少量苯丙素類;根莖主要成分為脂肪酸類(41.04%)，苯丙素類(33.16%)成分，同時含有少量倍半萜類，而本研究發(fā)現(xiàn)河南產三白草花、葉和莖的主要揮發(fā)性成分為單萜，其次為倍半萜，還含有兩個芳香族化合物:枯茗醇和姜黃烯，而未檢測到脂肪酸和苯丙素，只有在花中檢測到了一個烷烴:二十一烷，兩者的揮發(fā)性成分有很大的差異。對比兩者的提取方法和實驗設置以及研究對象，造成兩者的差異可能與提取方法、氣相色譜升溫程序、產地以及研究對象部位不同等有關。

檸檬烯在三白草花(38.94%)、葉(52.95%)和莖(51.41%)中含量最高，具有檸檬香氣。近來研究發(fā)現(xiàn)檸檬烯具有抗腫瘤活性，可以用來預防、治療自發(fā)性和化學誘導性腫瘤。此外，還具有抗菌、祛痰、止咳、平喘以及鎮(zhèn)靜中樞神經等作用［10］。由此可推測，三白草具有抗炎、誘導細胞抗菌等作用可能就與檸檬烯有關。本文對三白草花、葉和莖的揮發(fā)性成分和文獻報道有明顯的區(qū)別。文獻［6］報道，三白草全草含有揮發(fā)油，油中主要成分為甲基正壬酮。中國醫(yī)藥科學院藥用植物資源開發(fā)研究所等［7］采用水蒸餾法提取其莖葉中的揮發(fā)油，其含量為0.5%，經氣相層析鑒定，其中主要成分為肉豆蔻醚，而本研究在三白草花、葉和莖中均未檢測到這兩個化合物;另外文獻［8］報道，三白草揮發(fā)性成分還含有硬脂酸、軟脂酸、油酸、亞油酸、α-蒎烯、茨烯、里哪醇、草烯、β-丁香烯、黃樟腦和 1-烯丙基-3，4-亞甲二氧基-5-甲氧基苯等，除α-蒎烯、茨烯外，其他9個化合物本研究均未檢測到，而在課題組研究的三白草脂溶性成分中檢測到有機酸［3］，但是有機酸的種類和含量具有一定的區(qū)別。文獻［5］報道，采用GC/MS對產于韓國的三白草揮發(fā)油進行研究，發(fā)現(xiàn)其主要成分是倍半萜，而本研究發(fā)現(xiàn)其主要成分是萜類化合物，但是以單萜的含量高于倍半萜。以上表明，三白草的產地、氣候和土壤條件的不同等因素以及樣品前處理方法不同等對三白草揮發(fā)性成分的種類和含量有很大影響。

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