五味子挥发油中萜类、芳香族和脂肪族化合物的成分分析*
2016-09-19郭江涛王知斌陈亚军吴高松杨炳友匡海学黑龙江中医药大学教育部北药基础与应用研究重点实验室黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室黑龙江哈尔滨150040
刘 华,郭江涛,王知斌,陈亚军,吴高松,杨炳友,匡海学(黑龙江中医药大学 教育部北药基础与应用研究重点实验室 黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150040)
五味子挥发油中萜类、芳香族和脂肪族化合物的成分分析*
刘华,郭江涛,王知斌,陈亚军,吴高松,杨炳友,匡海学
(黑龙江中医药大学 教育部北药基础与应用研究重点实验室 黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150040)
目的:研究五味子挥发油中的化学成分。方法:采用水蒸汽蒸馏提取五味子中的挥发油成分,利用气相色谱-质谱联用法全扫描模式检测,采用DB-1701毛细管色谱柱(60mm×0.25mm×0.25μm),进样量1μL,分流比为5∶1,载气为高纯He;电子轰击电离方式,能量70eV,倍增电压1070V。结果:在五味子挥发油中检出了85个峰,鉴定了43个化合物,用面积归一法计算各个成分的百分含量。鉴定出的挥发油占挥发油总量的66.25%。其中萜类化合物24种,芳香族化合物13种,脂肪族化合物6种,分别占58.70%、5.52% 和2.23%。结论:五味子挥发性成分较复杂,含有丰富的萜类和芳香族成分,对五味子的挥发油成分进行分析,为其进一步开发利用提供了科学依据。
五味子;挥发油;萜类化合物;芳香族化合物;脂肪族化合物
五味子为木兰科植物五味子的干燥成熟果实,习称“北五味子”,分布于我国东北、华北等地。性甘味酸,具有收敛固涩,益气生津,补肾宁心等药理作用。用于治疗久嗽虚喘,梦遗滑精,遗尿尿频,久泻不止,自汗盗汗,津伤口渴,内热消渴,心悸失眠等[1]。五味子果实和种子挥发油中的主要成分为萜类,还有少量的醇、酸等含氧成分[2]。有文献报道,采用高效液相色谱法对五味子4个主要活性成分含量测定及其质量进行了评价研究[3]。五味子为我国宝贵紧缺的中药材,其粉碎后入药,挥发油成分口服后可以进入人体体内。因此,我们有必要对五味子挥发油成分进行成分分析。目前,对其挥发油的开发利用和药理作用的研究还处于基础阶段。本文综述了五味子挥发油成分的GC-MS分析研究,以期为五味子的综合开发利用提供理论依据。
1 仪器与药材
1.1仪器
Agilent7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪;7693型自动进样器(美国Agilent公司);5975C数据处理系统;NIST标准质谱图(美国Finnig公司);赛多利斯BT 25S天平(Sartorius,1/10万);DB-1701毛细管色谱柱(60mm×0.25mm×0.25μm)。
1.2药材和试剂
无水Na2SO4(AR);水为重蒸水;载气为高纯He(99.99%);甲醇(色谱纯,美国Sigma-Aldrich公司);其他试剂均为分析纯。
2方法与结果
2.1挥发油的提取
称取100g五味子粉碎,置于500mL圆底烧瓶中,加水200mL水,蒸馏水浸泡12h,于电热套中微沸回流提取10h,蒸汽蒸馏提取挥发油,得到含水特殊香气的黄色油状物,无水硫酸钠干燥后得0.29mL,计算含量为0.29(v/w)%,封装备用。
2.2测试条件
2.2.1气相条件DB-1701(60mm×0.25mm×0.25 μm)高效毛细管色谱柱;分流比5∶1;程序升温,起始温度80℃,保持5min,再以3℃·min-1的速率上升至250℃并保持5min,总分析时间为70min;载气流速1.2mL·min-1。
2.2.2质谱条件电离方式:EI源;电子能量70eV;离子源温度230℃;质谱接口温度280℃;溶剂延迟6min;扫描模式:全扫描模式;质量扫描范围:20~ 550;检测器增益0.3。
3 结果
采用GC-MS对五味子挥发油化学成分进行了分析,得到样品的总离子流图(图1),共分离出85个组分,将各组分质谱数据由NIST质谱数据库检索并结合有关参考文献等,鉴定了其中49个化合物,用峰面积归一化法计算各成分在挥发油的相对含量,表1。
图1 五味子挥发油化学成分总离子流图Fig.1 Ion flow diagram of S.Chinensis fruits volatile oil chemical composition
由图1和表1所知,GC-MS检测,其成分的质谱图经计算机质谱数据库检索,按各色谱峰的质谱裂解碎片图与文献核对基峰、质荷比和相对丰度进行比较,并结合有关图谱解析,分别对各色谱峰加以确认,从而鉴定五味子挥发油的化学成分。采用峰面积归一化法测得各组分的相对百分含量。在五味子挥发油中共检出85个色谱峰,鉴定出43个化合物。占挥发油量的66.25%。其中萜类化合物24种,芳香族化合物13种,脂肪族化合物6种,分别占58.70%,5.52%,和2.23%。萜类成分所起的抗病杀菌作用是十分明显的且其生物活性是多方面的,是某些已用于生产中药的主要有效成分[4]。下面我们分别列举了其中含量最高的化合物及其结构如(图2)。它们含量依次为:27.07%,1.77%,0.44%。
[1.萜类:(+)-花侧柏烯 2.芳香族类:2,6-二叔丁基苯酚3.脂肪族类:6-甲基-3-环己烯-1-甲醇]图2 五味子挥发油中萜类、芳香族类、脂肪族类化合物的代表成分Fig.2 Terpenoids,volatile oil,aromatic species,in S.Chinensis fruits
表1 五味子挥发油化学成分的GC-MS分析结果Tab.1 Analysis of chemical components of the volatile oil from S.Chinensis fruits
4 讨论
五味子广泛分布于我国东北部山区、半山区,无性繁殖能力强,营养生长旺盛。朱凤姝报道的气相色谱-质谱法测定北五味子中挥发油成分中,分离鉴定出了39种化学成分[5]。本文采用GC-MS技术对五味子挥发油成分进行了成分分析,从五味子挥发油共检出85个色谱峰,鉴定出43个化合物,占挥发油总量的66.25%。在我们所鉴定的化合物中萜类化合物24种,芳香族化合物13种,脂肪族化合物6种,分别占58.70%,5.52%,和2.23%。我们首先对对挥发油进行了分类,并在萜类,芳香族类,脂肪族类这个角度对五味子挥发油进行了成分分析。验证了五味子挥发油成分复杂,主要含有萜类化合物。我们查阅相关文献发现,五味子挥发油对中枢神经系统有调节作用,能增强机体对非特异性刺激的防御能力[6]。对脾脏、肝脏、血压有调节作用,对人的视力、听力有强化功能[7]。目前,挥发油成分的研究已成为热点,在降糖、降脂和降压等作用对临床疾病的防治也有重大指导意义,将是今后研究的一大方向。
[1]中国药典.一部[S].2015:67.
[2]谷昊,张兰杰,李晶,等.北五味子叶挥发油化学成分分析[J].鞍山师范学院学报,2009,11(2):38-41.
[3]陈晓辉,刘玉磊,毕开顺,等.GC法同时测定五味子挥发油中α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯和乙酸龙脑醋的含量[J].药物分析杂志,2008,28(9):1470-1473.
[4]付佳,王洋,阎秀峰.萜类化合物的生理生态功能及经济价值[J].东北林业大学学报,2003,31(6):59-62.
[5]朱凤姝,杜彬,李军,等.气相色谱-质谱法测定北五味子中挥发油成分[J].食品与发酵工业,2003,34(3):149-152.
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Analysis on terpenoids,aromatic and aliphatic compounds in schisandrae chinensis fruits*
LIU Hua,GUO Jiang-tao,WANG Zhi-bin,CHEN Ya-jun,WU Gao-song,YANG Bing-you,KUANG Hai-xue(Key Laboratory of Basic and Applied Research in North Medicine,Ministry of Education,Heilongjiang Key Laboratory of Drug
Efficacy Study Material of Traditional Chinese Medicine and Natural Product,Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China)
Objective:To study the chemical components of volatile oils from Schisandrae Chinensis fruits.Method:The volatile oil was extracted by water-steam distillation and analyzed by GC-MS with capillary gas chromatographic column.A GC-MS-Full Scan method was established.The column was DB-1701capillary column(60mm×0.25mm×0.25μm).The sample volume was 1μL with a split ratio of 5∶1.The carrier gas was 99.99%high purity Helium.Ionization was performed in electron impact ionization(EI)mode at 70 eV.Result:Eighty-nine chromatographic peaks were detected,among which forty-nine compounds have been identified.Use the area normalization method to calculate the percentage content of each compound.Identify the volatile oil of which accounted for 66.25%of the total volatile oil of S.Chinensis fruits.Among them 24 kinds of terpenoids,aromatic compounds of 13 species,6 kinds of aliphatic compounds,respectively 58.70%,5.52%and 2.23%.Conclusion:Essential oil of S.Chinensis fruits analysis,provides scientific basis for its further development and utilization.
S.Chinensis fruits;volatile oil;terpenoids;aromatic compound;aliphatic compound
R284.2
A
10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20160827*
2016-04-06
国家自然科学基金面上项目(No.81573551)
刘华(1990-),男,山东聊城人,在读研究生,从事中药药效物质基础及其作用机制研究。
匡海学,博士,教授,从事中药性味理论研究和中药及天然药物药效物质基础。