匐枝马尾藻挥发油化学成分的研究
2011-07-25罗先群王新广杨东升吕国强
罗先群,王新广,杨东升,杨 勋,吕国强
(海南大学 海南优势资源化工材料应用技术教育部重点实验室,海南 海口 570228)
由于海洋生物中蕴藏着大量结构独特的活性物质,海洋天然产物已成为目前天然药物化学研究中最活跃的领域之一。匐枝马尾藻(Sargassumpolycystum)是褐藻中的一类海藻,分布于潮间带及潮下带浅水区,资源十分丰富[1,2]。
目前,国内对匐枝马尾藻挥发油化学成分活性物质的提取及研究尚未见报道。作者采用超临界流体萃取技术萃取匐枝马尾藻挥发油,并用毛细管气相色谱-质谱(CGC-MS)联用仪分离并分析鉴定其挥发油化学成分,为进一步研究和开发利用匐枝马尾藻奠定了基础。
1 实验
1.1 材料与仪器
匐枝马尾藻全藻,采自海南临高县临高角海域,经鉴定后,挑除杂藻、杂质,用淡水洗去附着物,45℃烘干,用粉碎机粉碎至40目,保存于干燥器中,备用。
超临界流体萃取仪,美国ASI公司;HP6890/5973 MSD型毛细管气相色谱-质谱联用仪,美国Hewlett-Packark 公司。
1.2 方法
1.2.1 样品制备
取干燥的匐枝马尾藻全藻,经超临界流体萃取仪萃取,得淡黄色澄清的匐枝马尾藻挥发油(有特殊香味),密封保存,备用。
1.2.2 毛细管气相色谱-质谱联用仪分析条件
气相色谱条件:色谱柱为石英毛细管柱HP-FFAP(30 m×0.25 mm ×0.25 μm),采用程序升温:初始温度50℃,以4℃·min-1升至150℃,再以10℃·min-1升至250℃,载气为He(99.999%),柱流量为1.0 mL·min-1,进样口温度为250℃,分流比为80∶1。
质谱条件:离子源选用EI 源,电离电压为70 eV,离子源温度为230℃,扫描范围为40~500 aum,进样量为1.0 μL。
2 结果与讨论
2.1 挥发油化学成分分析鉴定
用毛细管气相色谱技术对萃取的匐枝马尾藻挥发油化学成分进行分析,共分离出27个组分,见图1。
图1 匐枝马尾藻挥发油的总离子流图
经气相色谱数据处理机用面积归一化法测得各组分的相对含量,并用毛细管气相色谱-质谱联用技术进行挥发油的CGC-MS 总离子流色谱检测,所得质谱图经计算机质谱数据库检索,并按各峰的质谱裂片图与文献资料[3~6]和标准图谱核对,从而确定了匐枝马尾藻挥发油部分组分的化学成分及其相对含量,结果见表1,部分化合物的质谱图见图2。
(a)5,8,11,14-二十碳四烯酸乙酯 (b)11,14,17-二十碳三烯酸甲酯 (c)邻苯二甲酸二异丁酯 (d)7-Z-十六碳烯酸
表1 匐枝马尾藻挥发油的化学成分及其相对含量
由表1可知,匐枝马尾藻挥发油主要化学成分为:十六烷酸、7-Z-十六碳烯酸、9-E-十八碳烯酸、肉豆蔻酸、5,8,11,14-二十碳四烯酸乙酯、角鲨烯、邻苯二甲酸二辛酯等,共鉴定出21种成分,占挥发油总量的95.36%。
2.2 讨论
(1)由于海藻含有较多的胶体,在水蒸气蒸馏过程中很容易出现大量泡沫,严重影响蒸馏的正常进行,而索氏提取法抽取的脂质含大量色素,干扰了气相色谱-质谱联用技术对挥发油的检测。由于挥发油在超临界CO2中溶解度很大,与液体CO2几乎能完全互溶,且超临界流体对固体颗粒的渗透性很强,萃取过程不仅效率高而且有较高的收率。因此,超临界CO2流体萃取技术是提取海藻中挥发油较好的方法。
(2)生物活性实验结果表明:十六烷酸为有效的灭蚊剂[7],具有较强的增强心肌活性作用[8];9,12,15-十八碳三烯酸甲酯有抗寒冷作用[9];角鲨烯具有良好的渗透性、扩散性及杀菌功能,内服或外涂均可摄取大量的氧,能促进细胞新陈代谢,迅速解除疲劳,是理想的保健食品及保健化妆品原料。近年来角鲨烯已用作治疗药物,内服可治疗高血压、低血压、贫血、糖尿病、肝硬化及抗肿瘤等;外敷可治疗扁桃腺炎、气管炎、感冒、结核、风湿病、神经痛等[10]。
(3)匐枝马尾藻采集时间在每年的4月,温度约为30℃左右,其抑菌性高于冬季采集的样品[11],可分泌相比于冬季更多的挥发性生理活性物质。
3 结论
首次采用超临界CO2流体萃取技术(SFE-CO2Method)萃取匐枝马尾藻挥发油,并用毛细管气相色谱-质谱(CGC-MS) 联用技术对萃取的匐枝马尾藻挥发油的化学成分进行了研究。经毛细管气相色谱分离出27个峰,共确认了其中21种成分,占挥发油总量的95.36%。其主要成分是十六烷酸、7-Z-十六碳烯酸、9-E-十八碳烯酸、肉豆蔻酸、5,8,11,14-二十碳四烯酸乙酯、角鲨烯、邻苯二甲酸二辛酯等,为进一步开发利用匐枝马尾藻提供了科学依据。
(致谢:感谢海南大学分析测试中心对本研究的支持!)
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