(河南省對(duì)外科技交流中心,河南 鄭州 450003)
貴州產(chǎn)地八角蓮葉揮發(fā)性成分分析
李錦輝
(河南省對(duì)外科技交流中心,河南 鄭州 450003)
分析貴州堯人山和茂蘭保護(hù)區(qū)所產(chǎn)八角蓮葉中揮發(fā)性成分并進(jìn)行比較。采用頂空固相微萃取八角蓮葉中的揮發(fā)性成分,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)其成分,面積歸一化法計(jì)算各成分的相對(duì)含量。結(jié)果顯示,堯人山產(chǎn)八角蓮葉中共分離39種組分,鑒定出31種成分,占色譜總流出峰面積的91.22%,其中桉油烯醇(22.34%)、β-萜品烯(20.59%)、檸檬烯(10.47%)、(1S)-α-蒎烯(6.56%)、(+)-喇叭烯(4.52%)、γ-依蘭油烯(4.11%)和石竹烯(3.22%)等化合物含量較高;茂蘭保護(hù)區(qū)產(chǎn)八角蓮葉中共分離25種組分,鑒定出23種成分,占色譜總流出峰面積的87.77%,其中十二醛(15.58%)、桉油烯醇(13.63%)、p-傘花烴(6.95%)、γ-依蘭油烯(4.89%)、癸醛(4.67%)、十一醛(4.14%)、d-杜松烯(3.97%)、α-蓽澄茄油烯(3.91%)、β-桉葉油醇(3.40%)和γ-欖香烯(3.24%)等化合物含量較高。兩者共有成分8種,但其相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有較大差異。可見八角蓮葉中揮發(fā)性成分的差異與其產(chǎn)地、生長(zhǎng)環(huán)境密切相關(guān)。
八角蓮;揮發(fā)性成分;頂空固相微萃取;氣相色譜-質(zhì)譜
八角蓮(Dysosma versipellis(Hance) M. Cheng ex Ying)為小檗科(Berberidaceae)鬼臼屬(八角蓮屬)植物,產(chǎn)于湖南、湖北、云南、貴州、四川和河南等地。根狀莖供藥用,治跌打損傷、半身不遂、關(guān)節(jié)酸痛、毒蛇咬傷等[1]。迄今為止,有關(guān)八角蓮植物成分的報(bào)道多集中于其根莖中所含的鬼臼脂素等木脂素類及其衍生物,山萘酚和槲皮素等黃酮及其苷類和甾醇類等化合物也有報(bào)道[2-4]。現(xiàn)代藥理研究表明,八角蓮具 有抗腫瘤、抗菌、抗病毒和抗蛇毒等作用,其中,鬼臼毒 素類化合物的抗腫瘤作用受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[5-7]。
目前關(guān)于八角蓮揮發(fā)性成分的研究甚少,僅倪士峰等[8]采用水蒸氣蒸餾-乙醚萃取法對(duì)產(chǎn)于湖南桑植天平山保護(hù)區(qū)八角蓮地上部分提取揮發(fā)油,采用毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry,GCMS)法分析鑒定了其成分。貴州產(chǎn)八角蓮葉的揮發(fā)性成分未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用頂空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)和GC-MS聯(lián)用技術(shù)對(duì)產(chǎn)自貴州不同區(qū)域的八角蓮葉中的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析,旨在為八角蓮資源的綜合開發(fā)應(yīng)用提供一定科學(xué)依據(jù)。
1.1材料、試劑與儀器
八角蓮葉產(chǎn)于貴州省堯人山和茂蘭保護(hù)區(qū);C6~C26正構(gòu)烷烴。
6890-5975型GC-MS聯(lián)用儀 美國(guó)安捷倫科技公司;手動(dòng)SPME裝置、65μm聚二甲基硅氧烷萃取頭美國(guó)Supelco公司。
1.2方法
1.2.1揮發(fā)性成分的提取
使用前先將SPME萃取纖維頭在GC的進(jìn)樣口老化10 min,老化溫度為250℃,載氣體積流量為1.0 mL/min。取陰干并粉碎的八角蓮葉少量,置于5 mL的樣品瓶中,蓋上蓋子,平衡30 min,插入萃取纖維頭,于80℃條件下頂空取樣30 min后,取出后立即插入色譜儀進(jìn)樣口(溫度250℃)脫附1 min。
1.2.2 GC-MS分析條件
GC色譜:色譜柱為DB-5MS石英彈性毛細(xì)管柱(30.0 m×250.0 ?m,0.1 ?m),載氣為高純氦氣(99.999%),流速1.0 mL/min,進(jìn)樣口溫度250℃;升溫程序?yàn)椋撼跏紲囟葹?0℃,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10 min。分流進(jìn)樣,分流比為10∶1。
MS條件:離子源為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1 553 V;質(zhì)量掃描范圍m/z30~400,譜圖檢索采用NIST 08.L進(jìn)行檢索。
1.2.3保留指數(shù)測(cè)定
按照文獻(xiàn)[9-10]進(jìn)行Kovats保留指數(shù)(Kovats index,KI)計(jì)算。
對(duì)貴州堯人山和茂蘭保護(hù)區(qū)產(chǎn)的八角蓮葉揮發(fā)性成分進(jìn)行SPME,GC-MS分析得到總離子流色譜圖,見圖1,分別從中分離出39個(gè)和25個(gè)組分。
圖1 堯人山(A)和茂蘭保護(hù)區(qū)(B)的八角蓮葉總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatograms of volatile compounds from leaves ofDysosma versipellisfrom Yaorenshan (A) and Maolan reserve (B)
表1 貴州不同產(chǎn)地八角蓮葉揮發(fā)性成分Table 1 Volatile components identified in leaves of Dysosma versipellis from different habitats in Guizhou province
續(xù)表1
按峰面積歸一化法確定各組分在揮發(fā)性物質(zhì)中的相對(duì)含量。根據(jù)GC-MS聯(lián)用所得的質(zhì)譜信息經(jīng)系統(tǒng)檢索與標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)照,并結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)從基峰、相對(duì)豐度和KI值等幾個(gè)方面進(jìn)行直觀比較,從而確定了其中的部分化學(xué)成分。其結(jié)果見表1。由表1可知,從產(chǎn)于堯人山的八角蓮葉中鑒定出31種成分,占色譜總流出峰面積的91.22%,其中桉油烯醇(22.34%)、β-萜品烯(20.59%)、檸檬烯(10.47%)、(1S)-α-蒎烯(6.56%)、(+)-喇叭烯(4.52%)、γ-依蘭油烯(4.11%)和石竹烯(3.22%)等化合 物相對(duì)含量較高;從產(chǎn)于茂蘭保護(hù)區(qū)的八角蓮葉中鑒定出23種成分,占色譜總流出峰面積的87.77%,其中十二醛(15.58%)、桉油烯醇(13.63%)、p-傘花烴(6.95%)、γ-依蘭油烯(4.89%)、癸醛(4.67%)、十一醛(4.14%)、d-杜松烯(3.97%)、α-蓽澄茄油烯(3.91%)、β-桉葉油醇 (3.40%)和γ-欖香烯(3.24%)等化合物相對(duì)含量較高。2個(gè)產(chǎn)地的八角蓮葉揮發(fā)性成分有8個(gè)共有成分,但其相對(duì)含量有一定的差異。
對(duì)比文獻(xiàn),倪士峰等[6]采用水蒸氣蒸餾-乙醚萃取法對(duì)產(chǎn)于湖南 桑植天平山保護(hù)區(qū)八角蓮地上部分提取揮發(fā)油,對(duì)八角蓮揮發(fā)油進(jìn)行GC-MS分析,共分離出58個(gè)組分,鑒定出其中的28種,占色譜總流出峰面積的80.614%,主要 成分為芳樟醇(17.783%)、三十二烷(15.759%)、二氫獼猴桃內(nèi)酯(9.381%)、2-(4-甲基-3-環(huán)己烯-1-基)丙-2-醇(6.669%)、香葉醇(5.129%)、β-紫羅蘭酮(3.080%)、丙基柏木醚(3. 936%)、(Z)-2-(9-十八烯碳基氧代)乙醇(4.605%)等成分??梢钥闯觯煌a(chǎn)地的八角蓮其揮發(fā)性成分的種類和含量有很大的差異,這與其產(chǎn)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有關(guān)。
由檢出來的化合物來看,產(chǎn)于堯人山和茂蘭保護(hù)區(qū)的八角蓮葉的揮發(fā)性成分結(jié)構(gòu)類型是由單萜、倍半萜和脂肪族類3種結(jié)構(gòu)組成,但是相對(duì)含量有一定的差異。其中產(chǎn)于堯人山的八角蓮葉主要是由單萜和倍半萜組成,脂肪族含量相對(duì)較少;產(chǎn)于茂蘭保護(hù)區(qū)的八角蓮葉主要是由倍半萜和脂肪族組成,單萜類含量很低,結(jié)果見表2。
表2 貴州不同產(chǎn)地八角蓮葉揮發(fā)性成分結(jié)構(gòu)類型Table 2 Structural types of volatile components in leaves of Dysosmaversipelllliiss from different habitats in Guizhou province
檸檬烯、萜品烯、蒎烯、羅勒烯、香橙烯等是主要香氣成分[16-20],如檸檬烯、а-蒎烯具有比較濃郁的香氣,萜烯醇類化合物具有花香或果實(shí)香,蓽澄茄烯有清淡的檀木香氣,壬醛具有強(qiáng)烈的油脂氣味和甜橙氣息,具玫瑰、柑橘等香氣,因此,八角蓮葉香氣可能主要來自于烯類、醇類等物質(zhì),具體來自哪些物質(zhì)有待進(jìn)一步研究。此外,八角蓮葉中含有很多活性有效成分,具有重要的開發(fā)價(jià)值。如2個(gè)產(chǎn)地的八角蓮葉中倍半萜類成分含量均較高,如產(chǎn)于堯人山的八角蓮葉中倍半萜占38.17%,產(chǎn)于茂蘭保護(hù)區(qū)的占32.74%,其分子較大,是芳香油高沸點(diǎn)部分的主要成分,留香時(shí)間長(zhǎng),在香料工業(yè)有廣泛的用途[21],此外其主成分如桉油烯醇有抗炎作用[22];β-萜品烯對(duì)支氣管有溫和的刺激作用,吸入作為祛痰劑;石竹烯分別具有平喘、鎮(zhèn)咳、祛痰作用[21];β-欖香烯具有較強(qiáng)的抗癌作用[23],可見,揮發(fā)性物質(zhì)不僅在醫(yī)藥上具有重要作用,在香料工業(yè)、食品工業(yè)及化學(xué)工業(yè)上也是重要的原料。由此可見,深入研究八角蓮葉揮發(fā)性物質(zhì)的化學(xué)成分,為更全面了解其活性成分,拓展其在植物食療保健領(lǐng)域中的應(yīng)用提供有效的實(shí)驗(yàn)依據(jù),有一定的指導(dǎo)作用和參考價(jià)值。
另外,在2個(gè)產(chǎn)地 的八角蓮葉中,烷烴的種類和含量有一定的差異,飽和脂肪烴是植物體蠟質(zhì)的主要成分,與植物體的器官有關(guān),一般葉被蠟質(zhì)多于根,對(duì)植物起著保護(hù)的作用,并且一旦形成就不 再參與物質(zhì)代謝,是新陳代謝末端的產(chǎn)物[24-25]。產(chǎn)于堯人山的八角蓮葉中的飽和脂肪烴的種類和含量均低于產(chǎn)于茂蘭保護(hù)區(qū)的八角蓮葉,這可能與其產(chǎn)地的氣候、溫度等有關(guān)。
利用HS-SPME-GC-MS聯(lián)用對(duì)貴州堯人山和茂蘭保護(hù)區(qū)產(chǎn)的八角蓮葉揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,兩者的揮發(fā)性組分差異很大??梢姡私巧徣~揮發(fā)性成分的差異與其產(chǎn)地、生長(zhǎng)環(huán)境及采集時(shí)間等因素有關(guān);揮發(fā)性成分及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同,所顯示的作用可能有所不同,有待進(jìn)一步研究。
[1]中國(guó)科學(xué)院編輯委員會(huì).中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社, 2001: 254.
[2]姜飛,田海妍,張建龍,等.八角蓮的化學(xué)成分研究[J].中草藥, 2011, 42(4): 634-639.
[3] JIANG Renwang, ZHOU Jinrong, HONG Poming, et al. Lignans fromDysosma versipelliswith inhibitory effects on prostate cancer cell lines[J]. Journal of Natural Products, 2007, 70(2): 283-286.
[4] ZHU Qing, LIU Feng, XU Mengxia, et al. Ultrahigh pressure extraction of lignan compounds fromDysosma versipellisand puri?cation by high-speed counter-current chromatography[J]. Journal of Chromatography B, 2012, 905(15): 145-149.
[5]夏提古麗·阿不利孜,賈曉光,熊元君,等.八角蓮的研究進(jìn)展[J].新疆中醫(yī)藥, 2010, 28(3): 69-72.
[6]張艷君,馮川.八角蓮活性成分鑒別及其抗癌活性研究[J].吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào), 2013, 34(4): 241-244.
[7]張曉云,倪京滿,喬華.鬼臼毒素納米脂質(zhì)體抗腫瘤作用的研究[J].中國(guó)中藥雜志, 2006, 31(2): 148-150.
[8]倪士峰,傅承 新,吳平,等.八角蓮揮發(fā)油化 學(xué)成分的GC-MS研究[J].中草藥, 2004, 35(2): 143-144.
[9] YANG Baocheng, ZHANG Yong, KANG Wenyi. Volatiles from aceroliverianumleaves[J]. Chemistry of Natural Compounds, 2014, 50(5): 93 1-932.
[10] WEI Jinfeng, YIN Zhenhua, SHANG Fude. Volatiles in theLysimachia clethroidesDuby by head space solid phase microextraction coupled with gas chromatography-massspectrometr y (HS-SPME-GC-MS)[J]. African Journal of Pharmacy and Pharmacology, 2012, 6(33): 2484-2487.
[11] YANG Baocheng, YIN Zhenhua, KANG Wenyi. Study of volatiles inLysimachia parvifoliaflower using HS-SPME-GC-MS[J]. Chemistry of Natural Compounds, 2014, 50(6): 1130-1131.
[12]苑鵬飛,姬志強(qiáng),康文藝.垂絲海棠花蕾和花揮發(fā)性成分研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2010, 22(6): 1036-1039; 1092.
[13]尹震花,王微,顧海鵬. HS-SPME-GC-MS分析蒟醬葉揮發(fā)性成分[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2012, 24(10): 1402-1404.
[14]李昌勤,盧引,李新錚,等. HS-SPME-GC-MS分析甜面大南瓜花揮發(fā)性成分[J].食品工業(yè)科技, 2012, 33(16): 151-152; 156.
[15] WEI Jinfeng, YIN Zhenhua, KANG Wenyi. Volatiles in flowers ofVi burnum odoratissimum[J]. Chemistry of Natural Compounds, 2014, 49(1): 154-155.
[1 6] LOTA M L, ROCCA S D, TOMI F, et al. Volatile components of peel and leaf oils of lemon and lime species[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(4): 796-805.
[17] MOSHONAS M G, SHAW P E, VELDHUIS M K. Analysis of volatile constituents from Meyer lemon oil[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1972, 20(4): 751-752.
[18] NGUYEN H, CAMPI E M, ROY J W, et al. Effect of oxidative deterioration on flavour and aroma c omponents of lemon oil[J]. Food Chemistry, 2009, 112(2): 388-393.
[19] VeKIARI S A, PROTOPAPADAKIS E E, PAPADOPOULOU P, et al. Composition and seasonal variation of the essential oil from leaves an d peel of a cretan lemon variety[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(1): 147-153.
[20]高錦明,張鞍靈.利用植物油脂合成香料[J].香料香精化妝品, 1999(4): 16-20.
[21]吳壽金,趙泰,秦永琪.現(xiàn)代中草藥成分化學(xué)[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社, 2002: 654; 743.
[22]鄭懷舟,汪瀅,黃儒珠.含笑葉、花揮發(fā)油成分的GC-MS分析[J].福建林業(yè)科技, 2011, 38(1): 53-56; 71.
[23]顧洪豐,瞿延暉.β-欖香烯抗腫瘤機(jī)理研究進(jìn)展[J].湖南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2002, 22(4) : 64-65.
[24]康文藝,姬志強(qiáng),王金梅,等.石韋葉揮發(fā)油成分HS-SPME-GC-MS分析[J].中草藥, 2008, 39(7): 994-995.
[25]周榮漢,段金廒.植物化學(xué)分類學(xué)[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社, 2005.
Analysis of Volatile Components in Leaves of Dysosma versipellis from Guizhou Province
LI Jinhui
(Henan Science and Technology Exchange Center, Zhengzhou 450003, China)
This work presents a comparative analysis of the volatile components in the leaves ofDysosma versipellisfrom Yaorenshan and Maolan nature reserve in Guizhou province of China. The volatile components were extracted from the leaves ofD. versip ellisby headspace solid phase microextraction, identified by GC-MS and quantified by the peak area normalization method. The results showed that 39 compounds were extracted from the leaves ofD. versipellisgrown in Yaorenshan, among whi ch 31 compounds were identified, together accounting for 91.22%of the total volatile components, and the predominant components included espatulenol (22.34%),β-terpinene (20.59%), limonene (10.47%), (1S)-α-pinene (6.56%), (+)-ledene (4.52%),γ-muurolene (4.11%) and caryophyllene (3.22%). A total of 25 compounds were extr acted fromD. versipellisin Maolan reserve, among which, 23 were identified and their relative contents accounted for 87.77%of t he total volatile components. The most abundant volatile components included dodecanal ( 15.58%), espatulenol (13.63%),p-cymene (6.95%),γ-muurolene (4.89%), decanal (4.67%), undecanal (4.14%),d-cadinene (3.97%),α-cubebene (3.91%),β-eudesmol (3.40%) andγ-elemene (3.24%). Eight compounds were common to both habitats, but there were large differences in their relative contents. The differences in volatile components ofD. versipellismay be closely associated with producing area and growing environment.
Dysosma versipellis(Hance) M. Cheng ex Ying; volatile constituents; HS-SPME; GC-MS
TS272
A
1002-6630(2015)12-0138-04
10.7506/spkx1002-6630-201512026
2014-11-26
河南省科技廳重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目(142102310147)
李錦輝(1972—),男,副研究員,博士,研究方向?yàn)橹参锓枷愠煞帧-mail:lijinhui72@163.com