食凉茶中挥发油成分分析
2010-06-04贺建云,王斌,杨天鸣
食凉茶是畲族同胞享用了数百年的保健饮品,是以野生的蜡梅科植物柳叶蜡梅(Chimonanthussalicifolius)或浙江蜡梅的叶片和嫩芽为原料制成。食凉茶富含挥发油、黄酮、生物碱、微量元素及多种维生素和氨基酸[1],具有镇咳、平喘、防治感冒等功效[2],其提取物对腹泻、应激性溃疡、肠蠕动亢进有显著抑制作用,能明显降低胃液分泌量、总酸排出量[3]。为进一步开发利用食凉茶的药用保健作用,全面系统地分析其挥发性成分十分必要。作者在此采用超临界CO2萃取(SFE)技术和气质联用(GC-MS)技术对食凉茶中挥发油成分进行了提取分离和鉴定。
1 实验
1.1 药材
食凉茶,浙江中强医药有限公司。
1.2 仪器
HA121-50-01型超临界CO2萃取设备,江苏华安科研仪器有限公司;6890N-5973N型气相色谱-质谱联用仪(带有7683B自动进样器)、19091S-433HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm )色谱柱,Agilent公司。
1.3 挥发油的提取
超临界CO2萃取流程:CO2钢瓶→冷冻系统→高压泵→萃取釜→分离釜I→分离釜Ⅱ→冷冻系统(循环)。
将食凉茶清洗、干燥、粉碎过60目筛后,称量213.1960 g投入萃取釜中进行萃取。 萃取条件:萃取釜的压力25 MPa、温度55℃;分离釜I的压力12 MPa、温度60℃;分离釜Ⅱ的压力6 MPa、温度35℃;CO2流速25 L·h-1;萃取时间2 h。
1.4 GC-MS分析条件
GC条件:进样口温度250℃,载气为氦气。色谱柱:进样量为1 μL,分流比为2∶1,进样口温度260℃,程序升温:分离釜I:初始温度35℃,以4℃·min-1升至60℃(保留1 min),再以5℃·min-1升至200℃(保留1 min),再以3℃·min-1升至250℃(保留1 min);分离釜Ⅱ:初始温度35℃,以3℃·min-1升至150℃(保留3 min),再以8℃·min-1升至200℃(保留5 min),再以3℃·min-1升至260℃(保留5 min)。
MS条件:EI离子源,电子能量70 eV,离子源温度230℃,接口温度280℃,电子倍增电压2400 V,采取全扫描模式,扫描范围30~400 amu。
1.5 数据处理与质谱检索
样品经GC-MS分析,两分离釜中各分离组分经美国国家标准局NIST2.0谱库检索定性,采用色谱峰面积归一法进行相对定量。再根据两分离釜挥发油的总量确定各个化合物的相对含量。
2 结果与讨论
2.1 食凉茶挥发油产率
分离釜I得到棕黑色固体、产物量为1.1888 g;分离釜Ⅱ得到棕绿色粘稠物和少量近无色的油状液体、产物量为6.6569 g。挥发油总质量为7.8457 g,总产率为3.68%。与传统的水蒸气蒸馏法[4]相比,产率大幅提高。
2.2 食凉茶中挥发油成分
用乙醚分别溶解分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ中的挥发油,用毛细管气相色谱法对食凉茶的挥发油成分进行分析,分离釜Ⅰ中共分离出 107个组分,分离釜Ⅱ中共分离出118个组分。经GC-MS检测和质谱解析,最终鉴定出组分数:分离釜Ⅰ为42个;分离釜Ⅱ为48个,分别列于表1、表2。
表1 SFE法提取分离釜Ⅰ中的食凉茶挥发油化学成分
表2 SFE法提取的分离釜Ⅱ中的食凉茶挥发油化学成分
2.3 讨论
(1)本研究共鉴定出食凉茶挥发性组分68个,占挥发油提取物总量的57.6%。主要是烯烃类和醇类物质, 其中烯烃类最多(27种),占39.90%;其次是有机酸类物质(3种),占4.24%;其它物质中醇类物质(13种),占4.23%,酯类(9种),其中含量为3.68%,酮类(3种),占1.81% 。其中含量最高的组分是3-(4,8-二甲基-3,7-壬二烯)-呋喃(黑蚁素)(19.33%) ,其次是4-(3,7-二甲基-3-乙烯基-1,6-辛二烯)-苯酚(5.09%)、喇叭烯氧化物(4.94%)、α-松油醇乙酸酯(2.88%)、n-十六烷酸(2.09%)、白菖烯环氧化物 (2.04%)、异香橙烯环氧化物(1.75%)、亚麻酸(1.44%)。
(2)本研究用不同的GC条件分别分析了分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ中挥发油的成分,共鉴定出22个相同的化合物,其余不同的化合物之间也有一定的联系,有些是同分异构体。经实验验证,若用相同的GC-MS条件分析两个分离釜中的挥发油,得到的总离子流图存在很大差异,且分离釜Ⅱ的挥发油量约为分离釜I的6倍。
(3)刘力等[5]利用气相色谱法从柳叶腊梅中检测到8种成分:α-蒎烯、β-莰烯、蒎烯、1,8-桉叶素、芳樟醇、樟脑、龙脑、异龙脑, 其相对含量依次是6.84%、7.30%、9.43%、32.59%、0.46%、17.84%、1.57%、7.95%。本研究检测到了其中4个化合物(α-蒎烯、1,8-桉叶素、樟脑、龙脑),但含量均不是很高。上述8种化合物的沸点都偏低、挥发性强、极性低,GC-MS分析时出峰较早,而本实验得到的总离子流图中前时间段的峰较少、中间时间段的峰较多,这说明超临界萃取技术对低沸点化合物的萃取率不够,而对于中高沸点的挥发性物质的萃取率较高。
(4) 中药大词典记载了腊梅[C.praecox(L. ) Link]中挥发油主要含1,8-桉叶素、龙脑、芳樟醇、金合欢醇、松油醇、吲哚、苯甲醇、乙酸苄酯等[6]。本研究鉴定出食凉茶中含有其中4种化合物(1,8-桉叶素、龙脑、合金欢醇和松油醇),而且合金欢醇还以醋酸合金欢醇酯和β-合金欢烯形式存在。
(5)徐年军等[7]用挥发油提取器、GC-MS对山蜡梅中挥发性成分进行提取鉴定,共鉴定出72个挥发性化合物,主要为烯烃类和醇类物质。与山蜡梅相比,食凉茶(柳叶蜡梅叶)中挥发性组分主要是烯烃类和有机酸类物质,两者均含有烯烃类物质,且食凉茶(柳叶蜡梅叶)和山蜡梅中同时存在的化合物多达15种,进一步证实了柳叶蜡梅和山蜡梅同属于蜡梅属,两者存在一定的相似性。
3 结论
采用超临界CO2萃取技术提取食凉茶中挥发油成分,经GC-MS分析,鉴定了68个挥发性化合物。其挥发性化合物主要是烯烃类和有机酸类,含量分别为39.90%和4.24%。用该法提取出的挥发性成分含量最高的是3-(4,8-二甲基-3,7-壬二烯)-呋喃(黑蚁素)(19.33%),其次为4-(3,7-二甲基-3-乙烯基-1,6-辛二烯)-苯酚(5.09%)、喇叭烯氧化物(4.94%)、α-松油醇乙酸酯(2.88%)、n-十六烷酸(2.09%)、白菖烯环氧化物 (2.04%)、异香橙烯环氧化物(1.75%)、亚麻酸(1.44%)等。
参考文献:
[1] 卫生部药典委员会. 中国药典(一部)[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1977:50.
[2] 刘忠达,袁宙新.石凉茶提取物在制药中的应用[P].CN 2005 10 06 0788,2007-03-21.
[3] 胡长玉,唐欣昀.野生柳叶蜡梅叶营养成分分析[J].黄山学院学报,2007,9(3):91-93.
[4] 李建良,赵宏伟.畲药食凉茶质量标准的研究[J].中国民族医药杂志,2007,13(7):60-61.
[5] 刘力, 张若蕙, 刘洪谔, 等.蜡梅科7树种的叶精油成分及其分类意义 [J].植物分类学报,1995,33(2):171-174.
[6] 江苏新医学院. 中药大词典(下册)[M]. 上海: 上海科学技术出版社,1997:2552.
[7] 徐年军,白海波,严小军,等.山蜡梅中挥发油成分分析[J].分析测试学报,2006,25(1):90-93.