贵州产地八角莲叶挥发性成分分析
2015-01-05
(河南省对外科技交流中心,河南 郑州 450003)
贵州产地八角莲叶挥发性成分分析
李锦辉
(河南省对外科技交流中心,河南 郑州 450003)
分析贵州尧人山和茂兰保护区所产八角莲叶中挥发性成分并进行比较。采用顶空固相微萃取八角莲叶中的挥发性成分,气相色谱-质谱联用技术检测其成分,面积归一化法计算各成分的相对含量。结果显示,尧人山产八角莲叶中共分离39种组分,鉴定出31种成分,占色谱总流出峰面积的91.22%,其中桉油烯醇(22.34%)、β-萜品烯(20.59%)、柠檬烯(10.47%)、(1S)-α-蒎烯(6.56%)、(+)-喇叭烯(4.52%)、γ-依兰油烯(4.11%)和石竹烯(3.22%)等化合物含量较高;茂兰保护区产八角莲叶中共分离25种组分,鉴定出23种成分,占色谱总流出峰面积的87.77%,其中十二醛(15.58%)、桉油烯醇(13.63%)、p-伞花烃(6.95%)、γ-依兰油烯(4.89%)、癸醛(4.67%)、十一醛(4.14%)、d-杜松烯(3.97%)、α-荜澄茄油烯(3.91%)、β-桉叶油醇(3.40%)和γ-榄香烯(3.24%)等化合物含量较高。两者共有成分8种,但其相对质量分数有较大差异。可见八角莲叶中挥发性成分的差异与其产地、生长环境密切相关。
八角莲;挥发性成分;顶空固相微萃取;气相色谱-质谱
八角莲(Dysosma versipellis(Hance) M. Cheng ex Ying)为小檗科(Berberidaceae)鬼臼属(八角莲属)植物,产于湖南、湖北、云南、贵州、四川和河南等地。根状茎供药用,治跌打损伤、半身不遂、关节酸痛、毒蛇咬伤等[1]。迄今为止,有关八角莲植物成分的报道多集中于其根茎中所含的鬼臼脂素等木脂素类及其衍生物,山萘酚和槲皮素等黄酮及其苷类和甾醇类等化合物也有报道[2-4]。现代药理研究表明,八角莲具 有抗肿瘤、抗菌、抗病毒和抗蛇毒等作用,其中,鬼臼毒 素类化合物的抗肿瘤作用受到国内外学者的广泛关注[5-7]。
目前关于八角莲挥发性成分的研究甚少,仅倪士峰等[8]采用水蒸气蒸馏-乙醚萃取法对产于湖南桑植天平山保护区八角莲地上部分提取挥发油,采用毛细管气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GCMS)法分析鉴定了其成分。贵州产八角莲叶的挥发性成分未见报道。本实验采用顶空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)和GC-MS联用技术对产自贵州不同区域的八角莲叶中的挥发性成分进行了分析,旨在为八角莲资源的综合开发应用提供一定科学依据。
1 材料与方法
1.1材料、试剂与仪器
八角莲叶产于贵州省尧人山和茂兰保护区;C6~C26正构烷烃。
6890-5975型GC-MS联用仪 美国安捷伦科技公司;手动SPME装置、65μm聚二甲基硅氧烷萃取头美国Supelco公司。
1.2方法
1.2.1挥发性成分的提取
使用前先将SPME萃取纤维头在GC的进样口老化10 min,老化温度为250℃,载气体积流量为1.0 mL/min。取阴干并粉碎的八角莲叶少量,置于5 mL的样品瓶中,盖上盖子,平衡30 min,插入萃取纤维头,于80℃条件下顶空取样30 min后,取出后立即插入色谱仪进样口(温度250℃)脱附1 min。
1.2.2 GC-MS分析条件
GC色谱:色谱柱为DB-5MS石英弹性毛细管柱(30.0 m×250.0 ☒m,0.1 ☒m),载气为高纯氦气(99.999%),流速1.0 mL/min,进样口温度250℃;升温程序为:初始温度为50℃,保持2.0 min,以4℃/min升温至120℃,保持2 min,最后以6℃/min升温至230℃,保持10 min。分流进样,分流比为10∶1。
MS条件:离子源为EI源,电离能量70 eV;离子源温度为230℃;四极杆温度150℃;传输线温度为280℃;电子倍增器电压1 553 V;质量扫描范围m/z30~400,谱图检索采用NIST 08.L进行检索。
1.2.3保留指数测定
按照文献[9-10]进行Kovats保留指数(Kovats index,KI)计算。
2 结果与分析
对贵州尧人山和茂兰保护区产的八角莲叶挥发性成分进行SPME,GC-MS分析得到总离子流色谱图,见图1,分别从中分离出39个和25个组分。
图1 尧人山(A)和茂兰保护区(B)的八角莲叶总离子流图Fig.1 Total ion current chromatograms of volatile compounds from leaves ofDysosma versipellisfrom Yaorenshan (A) and Maolan reserve (B)
表1 贵州不同产地八角莲叶挥发性成分Table 1 Volatile components identified in leaves of Dysosma versipellis from different habitats in Guizhou province
续表1
按峰面积归一化法确定各组分在挥发性物质中的相对含量。根据GC-MS联用所得的质谱信息经系统检索与标准图谱对照,并结合有关文献从基峰、相对丰度和KI值等几个方面进行直观比较,从而确定了其中的部分化学成分。其结果见表1。由表1可知,从产于尧人山的八角莲叶中鉴定出31种成分,占色谱总流出峰面积的91.22%,其中桉油烯醇(22.34%)、β-萜品烯(20.59%)、柠檬烯(10.47%)、(1S)-α-蒎烯(6.56%)、(+)-喇叭烯(4.52%)、γ-依兰油烯(4.11%)和石竹烯(3.22%)等化合 物相对含量较高;从产于茂兰保护区的八角莲叶中鉴定出23种成分,占色谱总流出峰面积的87.77%,其中十二醛(15.58%)、桉油烯醇(13.63%)、p-伞花烃(6.95%)、γ-依兰油烯(4.89%)、癸醛(4.67%)、十一醛(4.14%)、d-杜松烯(3.97%)、α-荜澄茄油烯(3.91%)、β-桉叶油醇 (3.40%)和γ-榄香烯(3.24%)等化合物相对含量较高。2个产地的八角莲叶挥发性成分有8个共有成分,但其相对含量有一定的差异。
对比文献,倪士峰等[6]采用水蒸气蒸馏-乙醚萃取法对产于湖南 桑植天平山保护区八角莲地上部分提取挥发油,对八角莲挥发油进行GC-MS分析,共分离出58个组分,鉴定出其中的28种,占色谱总流出峰面积的80.614%,主要 成分为芳樟醇(17.783%)、三十二烷(15.759%)、二氢猕猴桃内酯(9.381%)、2-(4-甲基-3-环己烯-1-基)丙-2-醇(6.669%)、香叶醇(5.129%)、β-紫罗兰酮(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。可以看出,不同产地的八角莲其挥发性成分的种类和含量有很大的差异,这与其产地、气候和土壤条件的不同等因素以及样品前处理方法不同等有关。
由检出来的化合物来看,产于尧人山和茂兰保护区的八角莲叶的挥发性成分结构类型是由单萜、倍半萜和脂肪族类3种结构组成,但是相对含量有一定的差异。其中产于尧人山的八角莲叶主要是由单萜和倍半萜组成,脂肪族含量相对较少;产于茂兰保护区的八角莲叶主要是由倍半萜和脂肪族组成,单萜类含量很低,结果见表2。
表2 贵州不同产地八角莲叶挥发性成分结构类型Table 2 Structural types of volatile components in leaves of Dysosmaversipelllliiss from different habitats in Guizhou province
柠檬烯、萜品烯、蒎烯、罗勒烯、香橙烯等是主要香气成分[16-20],如柠檬烯、а-蒎烯具有比较浓郁的香气,萜烯醇类化合物具有花香或果实香,荜澄茄烯有清淡的檀木香气,壬醛具有强烈的油脂气味和甜橙气息,具玫瑰、柑橘等香气,因此,八角莲叶香气可能主要来自于烯类、醇类等物质,具体来自哪些物质有待进一步研究。此外,八角莲叶中含有很多活性有效成分,具有重要的开发价值。如2个产地的八角莲叶中倍半萜类成分含量均较高,如产于尧人山的八角莲叶中倍半萜占38.17%,产于茂兰保护区的占32.74%,其分子较大,是芳香油高沸点部分的主要成分,留香时间长,在香料工业有广泛的用途[21],此外其主成分如桉油烯醇有抗炎作用[22];β-萜品烯对支气管有温和的刺激作用,吸入作为祛痰剂;石竹烯分别具有平喘、镇咳、祛痰作用[21];β-榄香烯具有较强的抗癌作用[23],可见,挥发性物质不仅在医药上具有重要作用,在香料工业、食品工业及化学工业上也是重要的原料。由此可见,深入研究八角莲叶挥发性物质的化学成分,为更全面了解其活性成分,拓展其在植物食疗保健领域中的应用提供有效的实验依据,有一定的指导作用和参考价值。
另外,在2个产地 的八角莲叶中,烷烃的种类和含量有一定的差异,饱和脂肪烃是植物体蜡质的主要成分,与植物体的器官有关,一般叶被蜡质多于根,对植物起着保护的作用,并且一旦形成就不 再参与物质代谢,是新陈代谢末端的产物[24-25]。产于尧人山的八角莲叶中的饱和脂肪烃的种类和含量均低于产于茂兰保护区的八角莲叶,这可能与其产地的气候、温度等有关。
3 结 论
利用HS-SPME-GC-MS联用对贵州尧人山和茂兰保护区产的八角莲叶挥发性成分进行分析,结果显示,两者的挥发性组分差异很大。可见,八角莲叶挥发性成分的差异与其产地、生长环境及采集时间等因素有关;挥发性成分及其质量分数的不同,所显示的作用可能有所不同,有待进一步研究。
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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
河南省科技厅重点攻关项目(142102310147)
李锦辉(1972—),男,副研究员,博士,研究方向为植物芳香成分。E-mail:lijinhui72@163.com