不同提取方法提取藏药五脉绿绒蒿挥发油主成分的研究*
2016-12-13徐达宇陈湘宏康文娟范雪汝杨仕兵
徐达宇,陈湘宏,康文娟,范雪汝,袁 明,杨仕兵
(青海大学医学院药学系,青海 西宁 810001)
不同提取方法提取藏药五脉绿绒蒿挥发油主成分的研究*
徐达宇,陈湘宏,康文娟,范雪汝,袁 明,杨仕兵※
(青海大学医学院药学系,青海 西宁 810001)
目的 探讨不同方法对五脉绿绒蒿挥发油主成分提取的效果。方法 分别采用水蒸气蒸馏法、超声提取法和超临界CO2萃取法制备五脉绿绒蒿挥发性部位,并应用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析萃取物的化学成分,用峰面积归一法测定各化合物的相对含量。结果 从三种不同方法制备的五脉绿绒蒿挥发油中共鉴定出78种化合物,其中水蒸气蒸馏法鉴定出46种化合物,超声提取法鉴定出38个,超临界CO2萃取法鉴定出33个。结论 不同提取方法得到挥发油主成分不同。
五脉绿绒 挥发油 化学 成分 提取 方法
据1995年《藏药药品标准》[1]记载,“欧贝”系绿绒蒿属多种植物的总称,为常用珍稀藏药之一。根据《藏药志》的记载,五脉绿绒蒿(MeconopsisquintuplinerviaReg.)为藏药“欧贝”的正品资源种类,其他则为代用品,具有清热、消炎、止痛、解毒、利尿的功效,用于治疗肺炎、肝炎、水肿、皮肤病、肝和肺的热症等疾病;其花的解热效果更好,并能治疗血热和血旺[2,3]。五脉绿绒蒿作为传统藏药,对其化学成分的研究相对较晚,化学成分研究集中于生物碱和黄酮类[4-8],主要原因在于提取方法的影响。
中药材挥发油常见的提取方法即水蒸气蒸馏法,具有提取效率高、操作简便等优点,但其提取温度较高,一些遇热不稳定的化学成分可能会发生结构的改变而引起成分的变质[9]。超声提取法,具有破碎时间短,胞内物质释放、扩散和溶解完全的优点。超临界CO2萃取技术作为一项新型分离萃取法,具有步骤少、耗时短、提取温度低、提取率高、无溶剂残留等优势[10-14]。为了考察不同方法提取五脉绿绒蒿挥发性化学成分的效果,本研究采用了水蒸气蒸馏法、超声提取法及超临界二氧化碳萃取法制备五脉绿绒蒿挥发性部位,并应用气相色谱-质谱联用技术分析各提取物的化学成分,采用峰面积归一法测定各化合物的相对含量,根据主成分的特点总结其提取方法,为五脉绿绒蒿的深度开发及其质量评价提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 仪器、材料
超临界二氧化碳萃取仪(SFT-100,美国SFT公司提供);GC/MS联用仪(GC6890N/MSD5973N,美国安捷伦公司提供)。CO2(纯度>99.999%,北京医用气体公司提供)。石油醚、无水硫酸钠等试剂均为分析纯。
样品于2014年7月采自青海省互助县,经青海中国科学院西北高原生物研究所卢学峰研究员鉴定为罂粟科绿绒蒿属植物五脉绿绒蒿MeconopsisquintuplinerviaReg.,所有试验样品阴干,粉碎过10目筛,密封备用。
1.2 方法
1.2.1 五脉绿绒蒿挥发性部位的提取
1.2.1.1 水蒸气蒸馏提取法
取干燥样品100 g,按《中国药典》2010年版一部附录XD挥发油测定法下甲法进行,收集物经无水硫酸钠适量进行脱水处理,得淡黄色透明油状物,称量后冷藏备用。
1.2.1.2 超声提取法
取干燥样品100 g置于提取瓶中,加入300 mL石油醚(30~60 C°)超声30 min,加入适量石油醚洗涤残渣,收集滤液,减压回收溶剂,以无水硫酸钠干燥,得墨绿色浓稠物,称量后冷藏备用。
1.2.1.3 超临界CO2萃取法
按文献[10]方法进行萃取,取五脉绿绒蒿样品10 g,将样品投入萃取釜中,当系统各部分达到设定温度后,开启CO2钢瓶,对五脉绿绒蒿中的挥发油进行萃取,得黄色浓稠萃取物,称量后冷藏备用。
1.2.2 低极性组分的分离
将萃取物采用湿法上样的方法上硅胶柱,选用200~300目的硅胶进行柱层析,以石油醚(30~60 C°)为流动相冲柱。
1.2.3 提取物的GC-MS分析
色谱条件:GC汽化室温度280 ℃,HP-5(30m×0.32mm×0.25μm)弹性石英毛细管柱,以4 ℃/min的升温速率由80 ℃程序升温至295 ℃,恒温30 min,载气为99.999%高纯氦。
质谱条件:MSD 离子源为EI源,离子源温度230 ℃,电子能量70 eV;所得质谱图使用美国NIST05谱库检索鉴定各化合物,同时采用峰面积归一法测定各组分的相对含量。
2 结果
2.1 不同方法提取挥发油外观性状及提取率比较
表1为三种不同方法提取的五脉绿绒蒿挥发油的外观性状及提取率的统计结果。结果显示,水蒸气蒸馏提取法得到提取物为淡黄色透明液体,香味较浓,其他两种方法提取的提取物均为稠状物且香味不明显,因此从提取物的外观性状方面考虑,水蒸气蒸馏提取法优于其他两种方法。但从提取率的角度分析,超声提取法的提取率最高,其次是超临界CO2萃取法,水蒸气蒸馏法最低,仅为0.18%,数据详见表1。
表1 不同提取方法五脉绿绒蒿挥发油的性状特征
Table 1 Characteristics of volatile oils extracted from Meconopsis quintuplinervia by different extraction methods
2.2 不同方法提取五脉绿绒蒿挥发油的GC-MS分析
将三种方法制备的挥发油进行GC-MS分析,所得质谱图使用美国NIST05谱库检索鉴定各化合物,同时采用峰面积归一法测定各组分的相对含量。三种不同方法提取的五脉绿绒蒿挥发油的化学成分及相对含量详见表2。
表2 不同方法提取五脉绿绒蒿挥发性化学成分及相对含量
Table 2 Chemical components and its relative content of volatile oils exacted from Meconopsis quintuplinervia by different extraction methods
续表:
序号化合物名称分子式相对质量分数(%)ABC24新植二烯NeophytadieneC20H380.112.850.2225降姥鲛-2-酮nor-Pristan-2-oneC18H36O0.99-0.1526十五烷酸乙酯Pentadecanoicacid,ethylesterC17H34O20.19--27正十九烷NonadecaneC19H400.15--289-十六烯酸甲酯9-Hexadecenoicacid,methylesterC17H32O20.23--29十六烷酸甲酯Hexadecanoicacid,methylesterC17H34O228.803.380.8730十六烷酸Hexadecanoicacid,C16H32O21.948.9210.0231十六烷酸乙酯Hexadecanoicacid,ethylesterC18H36O211.692.150.7232贝克松-16-烯Kaur-16-eneC20H320.87--33亚油酸甲酯9,12-Octadecadienoicacid,methylesterC19H34O216.784.571.7234亚麻酸甲酯9,12,15-Octadecatrienoicacid,methylesterC19H32O211.2212.021.2735植烯醇PhytolC20H40O0.66--36十八烷酸甲酯Octadecanoicacid,methylesterC19H38O20.34--37亚油酸乙酯9,12-Octadecadienoicacid,ethylesterC20H36O26.0410.260.8538亚麻酸乙酯9,12,15-Octadecatrienoicacid,ethylesterC20H34O24.6810.320.6539十八烷酸乙酯Octadecanoicacid,ethylesterC20H40O20.150.400.1840正-二十三烷TricosaneC23H480.390.790.7841异-二十四烷iso-TetracosaneC24H500.130.47-42正-二十五烷PentacosaneC25H520.050.410.4743正-二十六烷HexacosaneC26H540.02-0.1944正-二十七烷HepacosaneC27H560.040.881.2945正-二十八烷OctacosaneC28H580.020.330.4246正-二十九烷NonacosaneC29H600.043.244.2147反-植烯-22-Phytene(E)C20H40-0.13-48顺-植烯-22-Phytene(Z)C20H40-0.39-49十七烷酸甲酯Heptadecanoicacid,methylesterC18H36O2-0.16-50十八酸甲酯Octadecanoicacid,methylesterC19H38O2-0.33-51亚油酸9,12-OctadecadienoicacidC18H32O2-10.2615.1952十八酸Octadecanoicacid,C18H336O2-0.71-53二十酸甲酯Eicosanoicacid,methylesterC21H42O2-0.18-54异-二十四烷iso-tetracosaneC24H50-0.47-55二十一酸甲酯Heneicosanoicacid,methylesterC22H44O2-0.06-56二十二酸甲酯Docosanoicacid,methylesterC23H46O2-0.35-57二十二酸乙酯Tricosanoicacid,ethylesterC24H48O2-0.21-58二十四酸甲酯Tetracosanoicacid,methylesterC25H50O2-0.21-59二十七-16-醇16-HeptacosanolC27H56O-0.67-
续表:
序号化合物名称分子式相对质量分数(%)ABC60豆甾-4,22-二烯Stigmast-4,22-dieneC29H58-0.51-61豆甾-3,5,22-三烯Stigmast-3,5,22-trieneC29H56-1.59-62豆甾-3.5-二烯Stigmast-3.5-dieneC29H58-1.01-63二十九-18-醇18-NonacosanolC29H60O-18.53-64维生素EVitaminEC30H48O2-0.981.02652,4,6-三甲基-二十六酸甲酯Hexacosanoicacid,2,4,6-trimethyl,methylesterC30H60O2-0.39-66菜油甾醇CampesterolC28H48O-0.86-67r-谷甾醇Gamma-SitosterolC29H50O-2.38-68β-香树精β-AmyrinC30H60O-0.661.7969豆甾-4-烯-3-酮Stigmasta-4-en-3-oneC29H48O-0.771.05703-苯氧基-苯酚Phenol,3-phenoxyC12H10O2--0.7371十四烷酸甲酯Tetradecanoicacid,methylesterC15H30O2--0.0672亚麻酸9,12,15-OctadecatrienoicacidC18H30O2--8.4773碳二十八醛OctacosanalC28H56O--1.0874二十九碳-15-酮Nonacosan-15-oneC29H58O--1.5175二十九碳-15-醇Nonacosan-15-olC29H60O--28.1176麦角甾-5-烯-3-醇CampesterolC28H48O--1.9077β-谷甾醇r-SitosterolC29H50O--7.5978α-香树精α-ArmyrinC30H50O--0.68
A为水蒸气蒸馏法提取的挥发性部位;B为超声提取法提取的挥发性部位;C为超临界CO2萃取法萃取的挥发性部位.
表2显示,从三种不同方法制备的五脉绿绒蒿挥发油中分别鉴定出46、38、33种化合物,共鉴定出78种化合物,分别占挥发油总量的95.22%、97.50%、98.26%;其中包括烷烃类、倍半萜烯类、脂肪族、芳香族、脂、醇类等化合物中的正-二十九烷、亚油酸、十六烷酸甲酯、亚麻酸甲酯、菜油甾醇等化合物。
3 讨论
本研究对不同方法提取五脉绿绒蒿挥发性部位的提取率及化学成分的差异进行了探讨。从提取物化学成分种类角度分析,水蒸气蒸馏法所得提取物的化学成分种类最多,其他两种方法提取物中化合物种类相对较少。三种方法的提取挥发油中均检测出含量较高的脂肪酸及其相应的酯类,如十六烷酸、十六烷酸甲酯、十六烷酸乙酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯等。水蒸气蒸馏法提取的成分不同于其他两种方法的化合物有26种,主要有4,4,7-三甲基-四氢苯并二氢呋喃酮、十四烷酸甲酯、降姥鲛-2-酮、植烯醇等。超声提取法提取物成分不同于其他两种方法的化合物有19种,主要有二十九-18-醇、异-二十四烷、二十七-16-醇、r-谷甾醇、豆甾-3,5,22-三烯等。超临界CO2萃取法提取的成分不同于其他两种方法的化合物有9种。三种方法提取共有的成分14种,含量较大的主要有十六烷酸、十六烷酸甲酯、十六烷酸乙酯、亚油酸甲酯、亚油酸酸甲酯,十六烷酸甲酯在水蒸气蒸馏法提取物中含量最高,在其他两种方法的提取物中含量均较低,而超临界CO2萃取物中正二十九烷的含量较高,其他两种方法所测含量较低。
不同方法提取五脉绿绒蒿所得的挥发油部位从提取率及组分含量上均存在明显的差异。导致存在差异的因素较多,提取方法的不同是导致提取率及成分差异的主要原因,超临界CO2萃取技术作为一项新型分离萃取技术,具有步骤少、耗时短、提取温度低、提取率高等优势,但成本较为昂贵。传统的水蒸气蒸馏法提取挥发油时,提取过程中由于高温使一些化合物分解而破坏,无法得到原有的天然化合物,但相对超临界CO2萃取法,提取成本低廉。超声提取法虽然简单易操作,但其溶剂通常毒性较大。因此,选择最佳方法时要对各个方面的因素进行综合考虑。本研究结果为五脉绿绒蒿药用植物资源的综合开发利用及其质量评价提供了科学依据。
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Study on the extraction of volatile components fromMeconopsisquintuplinerviaReg. by different extraction methods
Xu Dayu,Chen Xianghong,Kang Wenjuan,Fan Xueru,Yuan Ming,Yang Shibing
(Qinghai University Medical College,Xining,Qinghai,China 810001)
Objective To investigate the effect of different extraction methods to extract the volatile chemical constituents fromMeconopsisquintuplinerviaReg..Methods The volatile chemical constituents were obtained by steam distillation technology,ultrasonic extraction and supercritical fluid CO2extraction technology method respectively fromMeconopsisquintuplinerviaReg.,which were subjected by GC-MS analysis.And a normalized method was used to determine the relative content of each constituent.Results Total seventy-eight compounds were identified from these essential oils.Forty-six components were identified in steam distillation extraction;thirty-eight components were identified in ultrasonic extraction and thirty-three components were identified with supercritical fluid CO2extraction technology method.Conclusions There were significant differences in the main components of volatile oils obtained by different extraction methods.This study can lay a foundation for further study of the pharmacological effects ofMeconopsisquintuplinerviaReg.,and provide a scientific reference for the quality evaluation of Chinese medicinal herbs.
MeconopsisquintuplinerviaReg. Volatile oil Chemical constituents GC-MS analysis
*:国家自然基金项目(81360642);※:通讯作者,副教授,Email:qhyangshibing@126.com 徐达宇(1964~),男,汉族,山东籍,副教授
R931.6
A
10.13452/j.cnki.jqmc.2016.03.005
2016-01-12