牛大力花苞、花朵和果荚脂溶性成分GC—MS分析
2016-10-21王茂媛羊青王清隆晏小霞王建荣王祝年
王茂媛 羊青 王清隆 晏小霞 王建荣 王祝年
摘 要 采用索氏提取法和溶剂萃取法分别提取牛大力(Millettia speciosa Champ.)花苞、花朵和果荚的脂溶性成分,经GC-MS分析,从花苞脂溶性成分中鉴定出24个化合物,占总脂溶性成分的88.31%,主要为烷烃和烯烃类(52.00%)、醇类(17.46%)化合物;从花朵脂溶性成分中鉴定出29个化合物,占总脂溶性成分的91.38%,主要为烷烃和烯烃类(60.64%)、醇类(17.178%)化合物;从果荚脂溶性成分中鉴定出32个化合物,占总脂溶性成分的80.01%,主要为烷烃和烯烃类(32.56%)、苯基及其衍生物类(22.46%)、脂肪酸类(12.54%)化合物,其中6个化合物为共有成分。
关键词 牛大力 ;花苞 ;花朵 ;果荚 ;GC-MS;脂溶性成分
中图分类号 Q946 文献标志码 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2016.07.020
牛大力(Millettia speciosa Champ.)又名美丽崖豆藤,别名牛大力藤、大力牛、山莲藕、坡莲藕、地藕、血藤等[1],为豆科(Leguminosae)崖豆藤属(Millettia Wight et Arn.)植物,生于灌丛、疏林和旷野中,产于我国广东、广西、海南等地。始载于《生草药性备要》[2],称大力牛,近代本草书籍中多有收载。其根入药,具补虚润肺、强筋活络之功效,民间用于治疗肺虚咳嗽、肾虚带下、腰肌劳损、风湿麻痹、病后体虚等症[3]。20世纪70年代开始作为壮腰健肾丸、强力健身胶囊、舒筋健腰丸等的原料用于中成药生产,是中国南方地区民间广泛采用的药食两用植物。研究表明,牛大力根及叶中含有齐墩果烷型三萜皂苷、异黄酮类、查尔酮类、多糖、香豆素、生物碱[4-7]等成分,具有较明显的抗炎、免疫调节、抗氧化和清除自由基作用[7-10]。本研究课题组前期从牛大力茎中分离鉴定了异黄酮类、查尔酮类及甾体类成分,分析了牛大力叶的脂溶性成分[11]。牛大力是一味具有多种药理作用和良好保健功效的中草药,为进一步完善对牛大力植物化学成分的研究,课题组采用索氏提取法和溶剂萃取法提取牛大力花苞、花朵和果荚的脂溶性成分,采用气相色谱质谱联用(GC-MS)的方法对脂溶性成分进行鉴定、归类和分析,并对牛大力花苞-花朵-嫩果荚共有的脂溶性成分变化规律进行初探,旨在为今后开展牛大力花、果等系列保健食品的研制提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物样品
供试植物材料(花苞、花朵、嫩果荚)于2015年9月采自海南省儋州市番加森林保护区,由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所王祝年研究员鉴定为豆科崖豆藤属植物牛大力(Millettia speciosa Champ.),标本编号为As20150912,保存于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。
1.1.2 仪器
HP6890/HP5973MSD GC-MS联用仪(美国Hewlett-Packard 公司);N-1001D-WA(D)旋转蒸发仪(东京理化器械株式会社);SHZ-DIII循环水真空泵(上海亚荣生化仪器厂);索氏提取器(杭州旷维实验室设备有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 脂溶性成分的提取
分别取适量干燥的牛大力花苞、花朵、嫩果荚粗粉,用滤纸筒装好,置于索氏提取器中,加入适量甲醇回流提取,将提取液减压回收甲醇至无甲醇味,得到粗提物;将粗提物分散于水中形成悬浊液,用石油醚萃取,经减压浓缩得到脂溶性成分。
1.2.2 GC-MS分析条件
(1)气相色谱条件。色谱柱为HP-5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane(30 m×0.25 mm×0.25 μm)弹性石英毛细管柱,柱温45℃(保留2 min),以5℃/min升温至320℃,保持2 min;汽化室温度250℃;载气为高纯度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40∶1,溶剂延迟时间4 min。
(2)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1 108 V;接口温度280℃;质量范围20~450 amu。
1.2.3 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。
2 结果与分析
2.1 牛大力花苞、花朵和果荚脂溶性成分GC-MS总离子流色谱
在本实验条件下,牛大力花苞、花朵和果荚脂溶性成分GC-MS总离子流色谱图如图1~3,分析结果見表1。
2.2 牛大力花苞、花朵和果荚脂溶性成分分析
从牛大力的花苞脂溶性成分中鉴定出24个化合物,占总脂溶性成分的88.31%。主要化学成分种类为:烷烃和烯烃类10个(52.00%)、醇类3个(17.46%)、苯基及其衍生物类1个(3.16%)、脂肪酸类4个(3.39%)、其他类6个(9.04%)。含量在2%以上的成分有环二十四烷(27.35%)、β-香树脂醇(10.66%)、三十一烷(10.34%)、环二十八烷(8.18%)、2-十八烷氧基-乙醇(3.88%)、1-三十烷醇(3.58%)、1-二十六醛(3.53%)、γ-谷甾醇(3.22%)、2,4-二叔丁基苯酚(3.16%)、油酸胺(2.99%)、辛酞酯(2.08%)、β-香树脂醇乙酸酯(2.03%)。
从牛大力的花朵脂溶性成分中鉴定出29个化合物,占总脂溶性成分的91.38%。主要化学成分种类为:烷烃和烯烃类13个(60.64%)、醇类4个(17.18%)、脂肪酸类3个(3.92%)、苯基及其衍生物类1个(3.68%)、其他类8个(6.14%)。含量在2%以上的成分有:三十一烷(18.58%)、二十七烷(9.59%)、三十三烷(8.69%)、环二十四烷(7.51%)、二十九烷(7.44%)、α-香树脂醇(6.49%)、环阿廷醇(4.82%)、环鸦片甾烯醇(4.21%)、2,4-二叔丁基苯酚(3.68%)、环二十八烷(3.53%)、辛酞酯(2.25%)、油酸胺(2.09%)。
从牛大力的果荚脂溶性成分中鉴定出32个化合物,占总脂溶性成分的80.01%。主要化学成分种类为:烷烃和烯烃类18个(32.56%)、苯基及其衍生物类4个(22.46%)、脂肪酸类4个(12.54%)、醇类2个(4.17%)、其他类4个(9.28%)。含量在2%以上的成分有2,4-二叔丁基苯酚(19.28%)、棕榈酸(9.39%)、二十九烷(5.49%)、长叶烯(4.20%)、环二十八烷(2.86%)、橄榄酸酰胺(2.81%)、1-二十六醛(2.80%)、辛酞酯(2.73%)、7,9-二叔丁基-1-氧杂螺(4,5)癸-6,9-二烯-2,8-二酮(2.72%)、1,30-三十烷二醇(2.62%)、二十一烷(2.23%)。
2.3 牛大力花苞、花朵和果莢脂溶性成分中的共有化学成分及其含量变化
牛大力花苞、花朵和果荚的脂溶性成分均含有较多的烷烃和烯烃类成分,6个化合物为共有成分,其中的4个化合物[2,4-二叔丁基苯酚、7,9-二叔丁基-1-氧杂螺(4,5)癸-6,9-二烯-2,8-二酮、棕榈酸、辛酞酯]含量从花苞-花朵-果荚呈现逐渐上升的过程,尤其以2,4-二叔丁基苯酚(3.16%~3.68%~19.28%)、棕榈酸(1.79%~1.72%~9.39%)上升较为明显,说明在牛大力从花苞-花朵-果荚的发育过程中,这4个化合物是逐渐积累的,为发育过程中次生代谢产物逐渐积累的表现,直至发育成果荚时含量达到最高峰,成为果荚的主要成分;而另外2个化合物的含量从花苞-花朵-果荚呈现逐渐下降的过程,分别为1-二十六醛(3.53%~0.39%~2.80%)和环二十八烷(8.18%~3.53%~2.86%),说明在牛大力从花苞-花朵-果荚的发育过程中,这2个化合物是逐渐消减的,为发育过程中次生代谢产物消减转化或分解的表现。
除以上三者均有的6个化合物外,牛大力花苞和花朵的脂溶性成分还有9个化合物为共有成分,分别为棕榈酸酰胺、油酸胺、硬脂酰胺、棕榈酸二甘酯、环二十四烷、三十烷、三十一烷、三十二烷、和γ-谷甾醇,其中环二十四烷从花苞-花朵呈现下降过程,直至果荚时已完全消失,含量变化为:27.35%~7.51%~0%,同样,γ-谷甾醇从花苞-花朵也呈现下降过程,直至果荚时已完全消失,含量变化为:3.22%~1.66%~0%;说明牛大力花苞-花朵-果荚的发育过程中,这几个化合物含量是逐渐消减的,为发育过程中次生代谢产物消减分解或转化的表现,直至发育成果荚时完全消失,因此,在果荚时期并未发现该化合物;而三十一烷从花苞-花朵呈现积累过程,含量变化为:10.34%~18.58%,而在果荚中并未发现该化合物,说明该化合物为花苞和花朵的共有化合物,该化合物随着花苞的发育逐渐积累,直至花朵达到最高峰。花朵自花授粉后,在发育成果荚时,该化合物已经转化或分解,因此,在果荚时期并未发现该化合物。
结合表1可以看出,花苞和花朵的脂溶性成分较为相似,均含有较多的烷烃、烯烃和醇类成分。这也说明了同为花期,牛大力花苞和花朵的成分相似,但随着逐渐发育,相同的成分含量会有所变化,有利于进一步发育成为果荚的成分含量会逐渐上升,直至果荚时期积累到最高峰;相反的则逐渐下降,直至消失。
3 讨论与结论
本研究采用索氏提取法和溶剂萃取法分别提取牛大力花苞、花朵和果荚的脂溶性成分,经GC-MS分析,从花苞脂溶性成分中鉴定出24个化合物,占总脂溶性成分的88.31%,主要为烷烃和烯烃类(52.00%)、醇类(17.46%)化合物;从花朵脂溶性成分中鉴定出29个化合物,占总脂溶性成分的91.38%,主要为烷烃和烯烃类(60.64%)、醇类(17.178%)化合物;从果荚脂溶性成分中鉴定出32个化合物,占总脂溶性成分的80.01%,主要为烷烃和烯烃类(32.56%)、苯基及其衍生物类(22.46%)、脂肪酸类(12.54%)化合物,其中6个化合物为三者共有成分,而花苞和花朵的共有成分为15个。
根据GC-MS分析结果可知,牛大力花苞、花朵和果荚的脂溶性成分均含有较多的烷烃和烯烃类成分,而花苞和花朵的脂溶性成分较为相似,均含有较多的烷烃和烯烃类成分和醇类成分。
牛大力花苞、花朵和果荚的脂溶性成分中有6个共有成分,其中以2,4-二叔丁基苯酚的积累变化最为明显,呈现逐渐积累的过程,直至果荚时期含量最高,即花苞(3.16%)<花朵(3.68%)<果荚(19.28%),也是果荚含量最高的脂溶性成分。2,4-二叔丁基苯酚是重要的通用型酚类抗氧化剂,它可作为橡胶及塑料的防老剂、石油产品及食品的抗氧化剂等,用途十分广泛[12]。这一结论揭示了牛大力果荚具有较好的开发价值,为以牛大力果荚为原料,开发植物抗氧化剂及抗氧化食品等提供了重要信息。此外,在牛大力果荚中还发现了含量较高的长叶烯(4.20%)。长叶烯[13]是从重级松节油提取出来的一种天然香料,具有特殊的化学活性,是合成树脂、合成香料、浮选剂和有机合成的原料,利用长叶烯可生产制造异长叶烯,异长叶烯酮等产品,用于香精的调配可代替某些价格昂贵的香料。
陈德力[14]等报道了牛大力根脂溶性成分主要为苯基及其衍生物、不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸酯以及维生素E等。我们曾报道牛大力叶脂溶性成分存在高含量的维生素E、亚麻酸乙酯、γ-谷甾醇、棕榈酸乙酯等。可见,牛大力花、果荚、叶及根脂溶性成分存在一定的差异,但也揭示了牛大力不同部位的开发价值。
研究表明,牛大力作为岭南地区著名的药食两用植物,其药效活性与其烯烃类、不饱和脂肪酸酯类、苯基及其衍生物类、以及维生素E等成分具有一定的相关性,本次研究阐明了牛大力花苞、花朵和果荚脂溶性成分的物质基础,为拓展牛大力花、果等的开发提供参考依据。
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