祝曉云,張開艷,余家奇,劉玉倩*,楊鳳飛,楊秀偉,劉培洪,楊忠蘭
(1.遵義職業(yè)技術(shù)學(xué)院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系,貴州 遵義 563000;2.遵義華邦農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司,貴州 遵義 563323;3.遵義市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 中藥研究所,貴州 遵義 563000;4.遵義醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院 藥劑科,貴州 遵義 563000)
花椒(ZanthoxylumbungeanumMaxim.)為蕓香科(Rutaceae)花椒屬(ZanthoxylumL.)植物青椒ZanthoxylumschinifoliumSieb.et Zucc.或花椒ZanthoxylumbungeaniumMaxim.干燥成熟果皮,是常用的香辛料和重要的中藥,具有藥食兩用的價(jià)值,其具有溫中止痛、殺蟲止癢作用,臨床上常用于治療脘腹冷痛,嘔吐泄瀉,蟲積腹痛,外治濕疹,陰癢[1-2]。其化學(xué)成分主要包括生物堿、脂肪酸、香豆素、木脂素、酰胺和揮發(fā)油等,其中揮發(fā)油含量較高[3-4]。花椒揮發(fā)油又稱花椒精油,是花椒香氣的主要有效成分,其化學(xué)成分主要為萜類化合物和芳香族化合物[5-6]?;ń窊]發(fā)油提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、溶劑萃取法、超臨界CO2萃取法、同時(shí)蒸餾萃取法等[7-10],近年來(lái)市售花椒品種多樣,主要是青花椒與紅花椒,本研究明確這兩種揮發(fā)油成分的異同,為花椒的開發(fā)利用和質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù)。本文采用水蒸氣蒸餾法提取花椒揮發(fā)油,通過(guò)氣相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)比較兩種花椒揮發(fā)油含量及成分的異同。
藥材:本實(shí)驗(yàn)所用花椒為青花椒、紅花椒,均由遵義華邦農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司提供(產(chǎn)自貴州省遵義市綏陽(yáng)縣大路槽鄉(xiāng)文星村新合組公司花椒基地),經(jīng)遵義醫(yī)科大學(xué)張玉金副教授鑒定為蕓香科植物花椒(青椒ZanthoxylumschinifoliumSieb.et Zucc.或花椒ZanthoxylumbungeaniumMaxim.)的干燥成熟果皮,標(biāo)本存放于遵義醫(yī)科大學(xué)生藥學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
儀器:HP6890/5975C GC/MS聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫公司);Agilent HP-5MS(60 m×0.25 mm,0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱。試劑:氦氣(純度:99.999 6%)。
取兩種花椒(青花椒、紅花椒)粉碎過(guò)篩,分別取花椒粉末100 g置于圓底燒瓶中,按照1∶20的料液比進(jìn)行水蒸汽蒸餾4 h,讀取揮發(fā)油體積并收集樣品,其中青花椒揮發(fā)油出油率為1.83%,紅花椒揮發(fā)油出油率為2.52%。
2.2.1 氣相色譜條件 Agilent HP-5MS(60 m×0.25 mm,0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱,初始溫度42 ℃(保留2 min),以3 ℃/min升溫至180 ℃,再以8 ℃/min升溫至310 ℃,運(yùn)行時(shí)間:72.25 min;汽化室溫度250 ℃;載氣為高純He(99.999%);柱前壓16.19 psi,載氣流量1.0 mL/min,分流50∶1,溶劑延遲時(shí)間:6 min。
2.2.2 質(zhì)譜條件EI源 離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;電子能量70 eV;發(fā)射電流34.6 μA;倍增器電壓1 670 V;接口溫度280 ℃;質(zhì)量范圍29~500 amu。經(jīng) NIST 2.0 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索鑒定成分并按峰面積歸一化計(jì)算各成分百分含量。
揮發(fā)油進(jìn)樣后得到兩種揮發(fā)油的總離子流圖,見(jiàn)圖1,采用面積歸一化法計(jì)算出揮發(fā)油成分的相對(duì)含量,利用質(zhì)譜圖經(jīng)計(jì)算機(jī)NIST 2.0標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索,分析鑒定結(jié)果見(jiàn)表1、表2。
注:(A) 青花椒揮發(fā)油,(B) 紅花椒揮發(fā)油。
從表1、表2中可知,共檢出青花椒59個(gè)有效成分,主要化學(xué)成分是花椒油素(59.98%),4-萜烯醇(6.43%),芳樟醇(5.04%),胡椒酮(4.04%),γ-松油烯(2.52%)和萜品醇乙酸酯(2.16%)等;共檢出紅花椒65個(gè)有效成分,主要化學(xué)成分是芳樟醇(48.45%),檜烯(12.92%),檸檬烯(16.14%),月桂烯(3.24%)和4-萜烯醇(2.71%)等。綜上,兩類花椒共有的有效成分為:芳樟醇和4-萜烯醇;花椒油素,胡椒酮,γ-松油烯和萜品醇乙酸酯為青花椒特有有效成分。檜烯,檸檬烯和月桂烯為紅花椒特有的有效成分。
表1 青花椒揮發(fā)油化學(xué)成分及相對(duì)含量
表2 紅花椒揮發(fā)油化學(xué)成分及相對(duì)含量
續(xù)表2
由圖2可知,對(duì)鑒定出來(lái)的化學(xué)成分進(jìn)行分析,青花椒中單萜31種(86.7%),倍半萜13種(4.43%),酯類8種(4.05%),脂肪族4種(0.32%),酮類2種(0.46%),醛類1種(0.04%);紅花椒中單萜31種(92.1%),倍半萜13種(3.56%),酯類7種(2.11%),脂肪族6種(0.38%),酮類2種(0.11%),醛類5種(0.21%),烯烴1種(0.04%)。
圖2 兩種花椒化學(xué)成分
分析結(jié)果顯示,兩種花椒以紅花椒揮發(fā)油含量較高,且均達(dá)到《中國(guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn)(1.5 mL/g)[2];揮發(fā)油的共有成分較多,達(dá)到44種,但含量存在一定差異,其中含量差異較大的主要有芳樟醇、4-萜烯醇、α-松油烯、反式羅勒烯和γ-松油烯等,芳樟醇具有鎮(zhèn)痛、抗焦慮、鎮(zhèn)靜催眠、抗炎、抗腫瘤、抗菌等藥理活性[11-16],藥用前景十分廣闊。其中芳樟醇、4-萜烯醇在香水及家用清潔護(hù)理產(chǎn)品中的使用頻率很高,亦可用作食用香精以及工業(yè)生產(chǎn)中的重要中間體。通過(guò)對(duì)花椒揮發(fā)油化學(xué)成分的分析研究,紅花椒揮發(fā)油的提取率、萜類成分含量均高于青花椒,可為當(dāng)?shù)鼗ń焚Y源的有效開發(fā)利用提供一定科學(xué)依據(jù)。