地胆草与白花地胆草脂溶性成分的GC-MS分析及抑菌活性研究

王 蓓，梅文莉，左文健，曾艳波，刘国道 ，戴好富，

1海南大学园艺园林学院，海口 570228;2中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室，海口 571101;3中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，儋州 571737

菊科地胆草属(Elephantopus)植物约有30余种，大部分分布于美洲，亚洲有少数分布。我国有地胆草(E.scaber)和白花地胆草(E.tomentosus)2种，分布于华南和西南地区［1］。地胆草属植物为中药苦地胆的原植物，苦地胆是我国长江以南地区，尤其是港台地区一味常用民间药［2］。民间认为苦地胆具有清热、凉血、利湿的功效，主治感冒、百日咳、咽炎、结膜炎、肾炎、湿疹、虫咬伤等。海南黎族取其全草用于煲汤，水煎可作茶饮［3］。自70年代以来，美国和日本学者相继报道该属植物含有抗肿瘤活性的倍半萜内酯类化合物［4］和抗糖尿病活性成分奎宁酸类化合物［5］。现代药理学研究表明地胆草具有解热和降血压［6］、保肝［7］和抗菌［8］等药理活性，其主要含有倍半萜内酯、三萜、黄酮、有机酸等化学成分，而白花地胆草的相关研究较少。为寻找地胆草与白花地胆草的差异，我们首次用GC-MS联用技术对海南产的这两种植物的脂溶性成分进行分离鉴定;并分别对其脂溶性成分对金黄色葡萄球菌和耐甲氧金黄色葡萄球菌的体外抑菌作用进行了初步探索，为更广泛地开发和利用地胆草属资源提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 植物材料

地胆草(E.scaber)与白花地胆草(E.tomentosus)于2010年10月采自海南省昌江县霸王岭，由中国热带农业科学院热带生物技术研究所代正福副研究员鉴定，凭证标本(ES201010;ET201010)存放于中国热带农业科学院热带生物技术研究所。取地胆草全草及白花地胆草全草粉末各1.0 kg，分别用95%的乙醇室温超声提取3次，每次30 min。提取液减压浓缩至无醇味。将地胆草与白花地胆草乙醇提取物分别分散于水中，用石油醚萃取，减压回收溶剂，从而得到地胆草石油醚萃取物9.5 g与白花地胆草石油醚萃取物7.3 g。

1.2 仪器及分析条件

仪器为美国惠普公司的HP6890/5973 GC-MS联用仪。气相色谱条件:HP-Innowax Polyethylene Glycol(30.0 m(320 μm(0.25 μm)弹性石英毛细管柱，柱温50℃(保留1 min)，以5℃/min升温至300℃，保持2 min;汽化室温度250℃;载气为高纯 He(99.999%);柱前压 7.62 psi，载气流量 1.0 mL/min;进样量 1 μL;分流比 20∶1。

质谱条件:离子源为EI源;离子源温度230℃;四极杆温度150℃;电子能量70 eV;发射电流34.6 μA;倍增器电压837 V;接口温度280℃;质量范围10 ～ 550 amu。

数据处理及质谱检索:通过HPMSD化学工作站，结合NIST2005标准质谱图库和WILEY275质谱图库进行鉴定，采用色谱峰面积归一化法计算相对含量。

1.3 菌株与培养基

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA)ATCC 9551、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC 5165由海南省药品检验所提供。MRSA和S.aureus均采用牛肉膏蛋白胨培养基［9］:牛肉膏3 g，蛋白胨10 g，NaCl 5 g，琼脂20 g，定容至1 L，pH 7.0 ～ 7.2，1 ×105Pa灭菌20 min。

1.4 抗菌活性的测定

将两种植物脂溶性成分分别加入三氯甲烷配制成浓度梯度为100、200 mg/mL的样品溶液，选用直径为6 mm的灭菌滤纸片，滤纸片分别加上述梯度样品溶液25 μL，每个梯度重复三次，待溶剂挥干后，将已点样的滤纸片贴于已涂供试菌悬液100 μL(菌液浓度105(107cfu/mL)的琼脂培养基上，放置20 min后，再放入培养箱37℃无光照培养，24 h后测其抑菌圈大小。MRSA与S.aureus均以硫酸卡那霉素作为阳性对照。

2 结果与分析

2.1 GC-MS 分析结果

应用GC-MS技术分别对地胆草与白花地胆草的脂溶性成分进行测定，通过HPMSD化学工作站，结合NIST2005标准质谱图库和WILEY275质谱图库进行结构鉴定，采用色谱峰面积归一化法计算相对含量，两者成分见表1。

表1 地胆草与白花地胆草全草脂溶性成分及含量Table 1 Constituents and contents of liposoluble components of E.scaber and E.tomentosus

(E)-2-Decenal(E)-2-癸烯醛 C10H18O 154 15.60 － 0.15 10 (E，E)-2，4-Decadienal (E，E)-2，4-癸二烯醛 C10H16O 152 16.38 － 0.25 11 Tridecane十三烷 C13H28 184 16.41 0.45 －12 (E，Z)-2，4-Decadienal(E，Z)-2，4-癸二烯醛 C10H16O 152 16.91 － 0.35 13 Tetradecane十四烷 C14H30 198 18.66 1.02 －14 Methyl 9-oxononanoate 9-羰基壬酸甲酯 C10H18O3 186 19.45 － 0.59 15 Pentadecane十五烷 C15H32 212 20.77 2.01 －16 Nerolidol oxide橙花叔醇氧化物 C15H26O3 254 22.03 － 0.40 17 Ochracin赭曲菌素 C10H10O3 178 22.05 4.40 －18 Hexadecane十六烷 C16H34 226 22.78 2.29 －19 Decyl cyclohexane癸基环己烷 C16H32 224 23.88 0.72 －20 Heptadecane十七烷 C17H36 240 24.67 2.16 －21 Octadecane十八烷 C18H38 254 26.45 0.47 －22 Neophytadiene新植二烯 C20H38 278 27.16 － 0.54 23 6，10，14-Trimethyl-2-pentadecanone 植酮 C18H36O 268 27.27 0.41 0.77 24 Isobutyl phthalate邻苯二甲酸二异丁基酯 C16H22O4 278 27.75 2.14 －25 Nonadecane十九烷 C19H40 268 28.16 0.33 －26 Bis(methoxyethyl)phthalate邻苯二甲酸二甲氧乙酯 C14H18O6 282 28.53 0.96 －27* Methyl palmitate 棕榈酸甲酯 C17H34O2 270 28.68 11.69 19.76 28 Butyl phthalate邻苯二甲酸二丁酯 C16H22O4 278 29.32 0.94 －29* Ethyl palmitate 棕榈酸乙酯 C18H36O2 284 29.72 0.48 0.24 30 Eicosane二十烷 C20H42 282 29.81 0.57 －31* Methyl 14-methyl hexadecanoate 14-甲基棕榈酸甲酯 C18H36O2 284 30.25 0.30 0.35 32 (E)-5-Eicosene(E)-5-二十烯 C20H40 280 31.22 － 0.45 33 Ethyl linoleate 亚油酸乙酯 C19H34O2 294 31.42 12.55 10.76 34 Methyl 9，12，15-octadecatrienoate 亚麻酸甲酯 C19H32O2 292 31.53 9.73 8.65 35 Phytol叶绿醇 C20H40O 296 31.69 0.84 0.58 36 Methyl stearate 硬脂酸甲酯 C19H38O2 298 31.83 1.47 2.17 37 Ethyl linolenate亚麻酸乙酯 C20H34O2 306 32.47 0.64 －38 Docosane二十二烷 C22H46 310 32.89 0.71 －39 Tricosane二十三烷 C23H48 324 34.33 0.93 －40 Methyl arachate花生酸甲酯 C19H38O2 298 34.73 － 0.29 41 Linoleic acid亚麻油酸 C18H32O2 280 34.82 － 1.00 42 Tetracosane二十四烷 C24H50 338 35.71 0.86 －43 Pentacosane二十五烷 C25H52 352 37.05 0.90 －44 Octoil辛基油 C24H38O4 390 37.82 16.65 －45 Hexacosane二十六烷 C26H54 366 38.33 1.07 －46 Heptacosane二十七烷 C27H56 380 39.57 1.13 －47 Octacosane二十八烷 C28H58 394 40.77 1.26 －48 Nonacosane二十九烷 C29H60 408 41.92 0.93 －49 Triacontane三十烷 C30H62 422 43.04 1.17 －50 Hentriacontane三十一烷 C31H64 436 44.11 1.32 －9

51 Dotriacontane三十二烷 C32H66 450 45.17 1.28 －52 Tritriacontane三十三烷 C33H68 464 46.18 1.57 －53 α-Amyrin α-香树脂醇 C30H50O 426 47.15 － 3.55 54 Tetratriacontane三十四烷 C34H70 478 47.17 0.96 －55 Lup-20(29)-en-3-one羽扇烯酮 C30H48O 424 47.35 － 5.39 56* Lupeol羽扇豆醇 C30H50O 426 47.68 4.14 20.95 57* β-Amyrin β-香树脂醇 C30H50O 426 48.72 2.03 3.93总量(Total contents)93.72% 82.08%

从地胆草样品中鉴定出44个化合物，占色谱总馏分出峰面积的93.72%，含量大于1%的有21个，含量大于5%的有4个。其中含量最高的为辛基油(16.65%)，其次为亚油酸乙酯(12.55%)、棕榈酸甲酯(11.69%)、亚麻酸甲酯(9.73%)。

从白花地胆草样品中鉴定出25个化合物，占色谱总馏分出峰面积的82.08%，含量大于1%的有9个，含量大于5%的有5个。其中含量最高的为羽扇豆醇(20.95%)，其次为棕榈酸甲酯(19.76%)、亚油酸乙酯 (10.76%)、亚麻酸甲酯(8.65%)、羽扇烯酮(5.39%)。

地胆草和白花地胆草的共有成分12个，包括棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、14-甲基棕榈酸甲酯、叶绿醇、植酮、硬脂酸甲酯、(Z)-2-庚烯醛、辛酸甲酯、羽扇豆醇和β-香树脂醇。

2.2 活性测定结果

以滤纸片琼脂扩散法测定脂溶性成分的抑菌活性，其两种浓度的抑菌活性结果列于表2。结果表明，地胆草和白花地胆草的脂溶性成分对S.aureus和MRSA都具有抑制作用，且白花地胆草的抑菌活性强。

表2 地胆草与白花地胆草脂溶性成分的抗菌活性(mm，n=3)Table 2 Anti-bacterial activities of liposoluble components of E.scaber and E.tomentosus(mm，n=3)

3 讨论

表1显示，地胆草存在脂肪酸成分12个，饱和烃类25个，萜类成分3个，烯醛类成分2个和其他醇酮类等化学成分。其中脂肪酸类化合物的总含量最高 57.58%，其次为饱和烃类 24.27%、萜类7.01%、烯醛类0.05%。白花地胆草存在脂肪酸成分10个，萜类成分8个，烯醛类成分4个和其他醇酮类等化学成分。其中脂肪酸类化合物的总含量最高44.14%，其次为萜类35.79%、烯醛类1.15%。可见地胆草和白花地胆草的烃类成分和萜类成分总含量存在一定的差异。

两者的共有成分中包括7个脂肪酸成分，3个萜类成分，1个烯醛类成分，一个烷酮类成分。脂肪酸成分除棕榈酸乙酯、亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯外，在白花地胆草中的含量均高于在地胆草的含量;萜类成分除叶绿醇，在白花地胆草中含量高于地胆草含量。

萜类化合物在白花地胆草中的含量(35.79%)高于地胆草(7.01%)，植物精油中的萜类成分具有抗菌、杀虫、抗肿瘤和影响植物生长等生物活性［10］，表明萜类化合物是地胆草属植物的药效成分之一。白花地胆草中主要成分羽扇豆醇(20.95%)据报道是具有抗肿瘤活性的三萜类化合物［11］，其在地胆草中仅占(4.14%)，而三萜类化合物羽扇烯酮(5.39%)、α-香树脂醇(3.55%)在地胆草中均未检出。β-香树脂醇在白花地胆草和地胆草中分别为3.93%、2.03%，其与α-香树脂醇具有抗炎和明显减缓福尔马林和辣椒素引起的面部疼痛作用［12］，表明α-香树脂醇和β-香树脂醇可成为地胆草属植物抗炎、镇痛的有效成分。

本文测定了地胆草和白花地胆草脂溶性成分对S.aureus和MRSA的体外抑菌作用，得知白花地胆草脂溶性成分对S.aureus和MRSA抑制作用均较强，而地胆草弱之，已有实验表明地胆草属植物中的倍半萜内酯类和三萜类化合物对多种细菌也有广泛的抗菌作用，推测两种植物中萜类成分含量不同因而抑菌活性有所差异。本文为地胆草属资源的进一步研究和开发利用提供一定的理论依据。

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