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黔产长裙竹荪菌盖部分化学成分分析

2015-10-24张静汤洪敏

食品研究与开发 2015年13期
关键词:竹荪呋喃长裙

张静,汤洪敏,2,*

(1.贵州民族大学化学与环境科学学院,贵州贵阳550025;2.贵州民族大学贵州民族医药研究院,贵州贵阳550025)

黔产长裙竹荪菌盖部分化学成分分析

张静1,汤洪敏1,2,*

(1.贵州民族大学化学与环境科学学院,贵州贵阳550025;2.贵州民族大学贵州民族医药研究院,贵州贵阳550025)

为进一步了解黔产长裙竹荪菌盖部分的化学成分,为其开发利用提供参考,采用大孔树脂和硅胶柱色谱等方法对黔产长裙竹荪菌帽部分的化学成分进行分离纯化,并用气相色谱-质谱法(GC-MS)鉴定其化合物。结果显示:从竹荪菌盖部分分离得到6个化合物,分别鉴定为十六烷酸(16-Hexadecanoic acid)、2-呋喃甲酸(2-Furancarboxylic acid)、2-异丙基-5-甲基环己醇(5-methyl-2-(1-methyl)-)、5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯(methyl 5-oxo-DL-prolinate)、邻苯二甲酸丁基异丁酯(Butyl isobutyl phthalate,BIP)、邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)。其中化合物2-呋喃甲酸和5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯是首次在竹荪中被检测到。

长裙竹荪;菌盖;化学成分;气相-质谱联用仪

竹荪(Dictyophora indusiata),又名竹参、竹菌,隶属于鬼笔目,鬼笔科,竹荪属。我国野生竹荪主要有长裙竹荪、短裙竹荪、黄裙竹荪、朱红竹荪、红托竹荪、皱盖竹荪和棘托竹荪7个种,主长在盛产竹林的地区[1],其中贵州省织金县2 000年被中国食用菌协会授予“中国竹荪之乡”的称号[2]。竹荪是一类美味珍稀的食用真菌,对降血脂[3],抗肿瘤[4],抗辐射[5]等有一定的疗效,具有很高的开发价值。然而,在对竹荪传统的食用和加工中是将菌盖部分丢弃,未加以利用,造成了劳动力和资源的极大浪费。

目前,对竹荪的研究重点由过去的生物学性状描述和栽培技术研究[6-7],转向了对竹荪的生物学特性及活性[8-14],营养成分与药效[15-17],多糖的提取、分析[18-22],化学成分分析[11-13,23-25]的研究。其中,对竹荪化学成分的研究多为对竹荪浸提液直接进行GC-MS检测,分析竹荪中含有的化学成分。檀东飞[12]分别用水蒸汽蒸馏法和石油醚萃取法从竹荪菌盖中检测到41种和30种化学成分;黎璐等[23]应用石油醚对长裙竹荪子实体鲜品中进行萃取,运用GC-MS共检测出70种化学成分,其中菌盖中检测到36种。对竹荪化学成分研究中,大多是对其所含化学成分进行检测,对竹荪有效活性成分进行分离获得单一化合物,并对其进行鉴定的报告较少。因此本试验采用不同溶剂依次对黔产长裙竹荪的菌盖部分进行浸提,经反复的柱层析分离获得单一化合物,通过GC-MS对其进行鉴定,为下一步对黔产长裙竹荪菌盖部分的综合利用提供科学参考。

1 材料与方法

1.1材料

长裙竹荪鲜品购于贵州省安顺市某种植基地,菌种来源为当地野生种转化的人工种植品种。

D101型大孔吸附树脂:天津市优谱化学试剂有限公司;ZCX-Ⅱ型柱层析硅胶(100目~200目):青岛海洋化工厂分厂;Sephadex LH-20葡聚糖凝胶(50目~100目):青岛海洋化工厂分厂;GF254薄层硅胶板:青岛海洋化工厂;石油醚、氯仿、乙酸乙酯均为分析纯,甲醇、乙醇为工业重蒸。

1.2仪器设备

HP6890A/5975C GC/MS联用仪:美国安捷伦公司;RE-52AA型旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;BS-160A型自动部分收集器:上海青浦沪西仪器厂;ZF-2型三用紫外仪:上海市安亭电子仪器厂。

1.3方法

1.3.1提取分离

长裙竹荪菌盖部分3.5 kg用搅拌器粉碎后,乙醇常温下萃取3次(3×10 L),每次10 d,减压浓缩至无醇味后,用水分散,依次用石油醚,乙酸乙酯和氯仿萃取,分别得到萃取物9.4、8.6、11.32 g。

石油醚和乙酸乙酯萃取物经大孔树脂层析,以水-无水乙醇(20:0-0:20,体积比)梯度洗脱,每20 mL收集一管。点薄层层析板,以氯仿-丙酮(10∶1,体积比)做展开剂,用紫外灯及碘蒸气检查展开情况,将展开Rf值相似的组分合并,减压回收溶剂。

氯仿萃取物经100目~200目硅胶层析,以氯仿-甲醇(100:0-0:100,体积比)梯度洗脱,每20 mL收集一管。点薄层层析板,以氯仿-丙酮(10∶1,体积比)做展开剂,用紫外灯及碘蒸气检查展开情况,将展开Rf值相似的组分合并,减压回收溶剂。

细分氯仿提取液,将经硅胶层析后根据展开Rf值合并的各组分,上Sephadex LH-20葡聚糖凝胶柱,以氯仿-甲醇(100:0-0:100,体积比)梯度洗脱,每20 mL收集一管。点薄层层析板,用紫外灯及碘蒸气检查展开情况,将展开Rf值相似的组分合并,减压回收溶剂。

1.3.2质谱条件

离子源为70eV的EI源,质量扫描范围mlz30~500。

1.3.3色谱条件

分流比5∶1,柱流量1 mL/min,进样量1 μL。(其余条件见表1)。

2 结果与分析

石油醚萃取液经大孔树脂分离,点薄层板合并相似组分,得到8个组分,静置数天,其中第6组分有白色斜长晶体析出(即化合物A),重95 mg,经GC-MS鉴定,在32.754 min时有单一峰(见图1)出现,与NIST08质谱图库中的标准图对照,按峰面积归一化法进行定量分析,为十六烷酸。

表1 不同化合物的色谱条件Table 1The chromatography condition of different compounds

图1 竹荪分离物十六烷酸的气相色谱图Fig.1GC chromatogram of 16-Hexadecanoic acid which were isolated from Dictyophora indusiata

乙酸乙酯萃取液经大孔树脂分离,点薄层板合并相似组分,得到9个组分,静置数天,其中第3组分析出白色细长晶体(即化合物B),重为23 mg,经GC-MS鉴定,在35.236 min时有单一峰出现(见图2),与NIST08质谱图库中的标准图对照,按峰面积归一化法进行定量分析,为2-呋喃甲酸。

图2 竹荪分离物2-呋喃甲酸的气相色谱图Fig.2GC chromatogram of 2-Furancarboxylic acid which were isolated from Dictyophora indusiata

氯仿部分经Sephadex LH-20凝胶柱色谱的分离纯化,点薄层板合并相似组分,通过紫外灯及碘蒸气分析,获得C、D、E、F 4个化合物。其中化合物C有22 mg,为浅黄色膏体,以氯仿/甲醇15∶1(体积比)的洗脱液获得,经GC-MS检测,在11.646 min有单一峰出现(见图3),为2-异丙基-5-甲基环己醇;化合物D有15 mg,棕色粉末,以氯仿/甲醇1∶1(体积比)的混合液洗脱获得,经GC-MS鉴定,在25.922 min有单一峰出现(见图4),为5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯;化合物E有21mg,略显黄色油状,是氯仿/甲醇1∶1(体积比)的混合液洗脱获得,经GC-MS鉴定,在18.864 min有单一峰出现(见图5),为邻苯二甲酸丁基异丁酯;化合物F有28 mg,略显黄色油状,以甲醇作洗脱剂获得,经GC-MS鉴定,在30.491 min有单一出现(见图6),为邻苯二甲酸二丁酯。

图3 竹荪分离物2-异丙基-5-甲基环己醇的气相色谱图Fig.3GC chromatogram of 5-methyl-2-(1-methyl)-which were isolated from Dictyophora indusiata

图4 竹荪分离物5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯的气相色谱图Fig.4GC chromatogram of methyl 5-oxo-DL-prolinate which were isolated from Dictyophora indusiata

图5 竹荪分离物邻苯二甲酸丁基异丁酯的气相色谱图Fig.5GC chromatogram of Butyl isobutyl phthalate which were isolated from Dictyophora indusiata

图6 竹荪分离物邻苯二甲酸二丁酯的气相色谱图Fig.6GC chromatogram of methyl Dibutyl phthalate which were isolated from Dictyophora indusiata

邻苯二甲酸二丁酯,常作为一种增塑剂(简称DBP)用于塑料加工业,在日常生活、生产中广泛存在[26]。为验证试验中鉴定的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是竹荪菌盖部分分离所得,而非操作过程中使用一次性塑料滴管等的无意带入,本试验增加了对照组实验,即将实验常用的一次性塑料滴管浸泡在甲醇中2 min,并将该浸泡液进行GC-MS检测(其GC-MS条件与竹荪菌盖部分被鉴定出DBP的条件相同)。结果显示,对照浸泡液的GC-MS图在30.40 min~30.50 min时间段无峰出现(如图7),与图6在此时间段上有单一峰形成对比,说明邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为黔产长裙竹荪菌盖部分分离所得。

图7 塑料滴管浸泡液的气相色谱图Fig.7GC chromatogram of Wilkins-chalgren soaking solution

本试验对竹荪菌盖部分进行反复的柱层析分离纯化,获得单一化合物,通过GC-MS鉴定,确定出其中6个化合物,即十六烷酸(别名棕榈酸)、2-呋喃甲酸(别名糠酸)、2-异丙基-5-甲基环己醇(别名薄荷醇)、5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯(别名焦谷氨酸甲酯)、邻苯二甲酸丁基异丁酯(别名BIP)、邻苯二甲酸二丁酯(别名DBP)。其中,化合物2-呋喃甲酸和5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯是首次从竹荪中分离鉴定出来。在所分离获得的6个化合物中,十六烷酸(棕榈酸),2-异丙基-5-甲基环己醇(薄荷醇)以及邻苯二甲酸酯类物质广泛存在于植物中,是具有趋避作用和诱捕作用的植物源昆虫信息素。化合物2-呋喃甲酸,是一种抑菌活性物质[27],在食品工业中可用作防霉剂、防腐剂[28]。化合物5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯,作为一种焦谷氨酸酯类物质,是合成具有生理活性化合物的理想手性原料,如昆虫信息素-吉尼斯蚁警戒素[29]。

3 结论与讨论

气相色谱-质谱法(GC-MS)适用于分离、分析、鉴定挥发性较高的复杂组分,是一种快速、高效的鉴定方法[30],但对于利用气相色谱-质谱法直接对萃取液进行化学成分分析时,可能受到色谱柱、色谱条件以及样品的影响,会使某些组分不能较好分离,影响离子碎片的分析,降低谱库比对的匹配度,从而不能确定待分析物质的结构。本试验对竹荪菌盖部分进行反复的柱层析分离纯化,获得单一化合物,可特异性地探索最佳的色谱条件,对其进行鉴定。本试验对竹荪菌盖部分不同溶剂的浸提物进行反复的分离纯化,并通过GC-MS鉴定,与NIST08质谱图库中的标准图对照,按峰面积归一化法进行定量分析,对其中6种分离的化合物进行结构确定,分别是十六烷酸、2-呋喃甲酸、2-异丙基-5-甲基环己醇、5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯、邻苯二甲酸丁基异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯。其中,化合物5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯和2-呋喃甲酸是首次从竹荪中分离鉴定出来。

同时,在分离获得的6个化合物中,5-氧代吡咯烷-2-甲酸甲酯是合成吉尼斯蚁警戒素的原料,十六烷酸(棕榈酸)、2-异丙基-5-甲基环己醇(薄荷醇)和邻苯二甲酸酯类物质是对昆虫具有趋避或诱捕作用的昆虫信息素,2-呋喃甲酸则是一种有效的抑菌化合物,这些功能化合物在黔产长裙竹荪的菌盖部分被分离出来,说明了黔产长裙竹荪的菌盖部分具有潜在的研究、利用和开发价值,为以后对黔产长裙竹荪菌盖部分的诱捕、趋避功能以及抑菌功能的研究、开发利用提供一个新的参考思路。

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Analysis on Chemical Constituents from Pileus of Dictyophora Indusiata Produced in Guizhou

ZHANG Jing1,TANG Hong-min1,2,*
(1.College of Chemistry and Environmental Science,Guizhou Minzu University,Guiyang 550025,Guizhou,China;2.Guizhou Institute of Ethnic Medicine,Guizhou Minzu University,Guiyang 550025,Guizhou,China)

To study the chemical constituents from the pileus of D.indusiata in further,and to provided reference for its utilization.the compounds were isolated and purified by macroporous resin,column chromatography from the pileus of D.indusiata,and were identified by Gas Chromatography-Mass Spectrometry(GC-MS).The results showed that six compounds were isolated and identified as 16-Hexadecanoic acid,2-Furancarboxylic acid,2-isopropyl-5-methyl-cyclohexanol,5-oxo-pyrrolidine-2-carboxylic acid methyl ester,Butyl isobutyl phthalate(BIP),Dibutyl phthalate(DBP).Compounds 2-Furancarboxylic acid and 5-oxo-pyrrolidine-2-carboxylic acid methyl ester were obtained from the pileus of D.indusiata for the first time.

Dictyophora indusiata;pileus;chemical constituents;GC-MS

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.13.008

2014-12-27

国家自然基金项目地方基金项目(31160013);贵州民族大学研究生科研项目(201447)

张静(1988—),女(汉),在读硕士,研究方向:民族医药。

汤洪敏(1969—),女(汉),教授,博士,研究方向:种质资源保护。

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