超临界CO2萃取麦冬挥发油的GC-MS分析

吴洪伟，吴岳滨，吴观健，黄颖颀，王兆玉

（广东药科大学生命科学与生物制药学院广东省生物技术候选药物研究重点实验室，广东广州510006）

超临界CO2萃取麦冬挥发油的GC-MS分析

吴洪伟，吴岳滨，吴观健，黄颖颀，王兆玉*

（广东药科大学生命科学与生物制药学院广东省生物技术候选药物研究重点实验室，广东广州510006）

采用超临界CO2萃取法（SFE-CO2）提取麦冬挥发油，进而采用气相色谱-质谱联用技术分析其化学成分。采用SFE-CO2法提取麦冬块根中的挥发油，用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析鉴定挥发油的化学成分，用面积归一化法测定各化合物的相对含量。通过质谱库检索鉴定出69种化合物成分，占挥发油总含量的97.12%。研究成果可用作现代化中药制剂生产、麦冬药材品质鉴定的参考。

麦冬；挥发油；超临界CO2萃取；气相色谱质谱联用技术

麦冬[1][Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl]为百合科（Liliaceae）植物，别名麦门冬、沿阶草，生于海拔2 000米以下的山坡阴湿处、林下或溪旁，广东、广西、福建、台湾、浙江、江苏、江西、湖南、湖北、四川、云南、贵州、安徽、河南、陕西南部和河北以南地区均有野生分布。浙江、四川、广西等地有栽培。麦冬的小块根可入药，有生津解渴、润肺止咳之效。《中华人民共和国药典（2010版）》收载了包括麦冬、湖北麦冬和短葶山麦冬在内的3种麦冬药材。现代医学研究表明，麦冬所含药用成分具有抗心肌缺血、抗血栓形成、抗炎、降血糖、抗肿瘤、抗氧化、增强免疫、改善肝肺损伤、镇咳等作用[2]。麦冬中的药用成分研究较多的有甾体皂苷[3]、皂苷[4]、黄酮[5]、氨基酸[6]和多糖[7]等。挥发油作为重要天然药物成分，在麦冬中鲜有研究。田晓红等（2010）[8]采用水蒸气蒸馏法（SD法）提取了麦冬花和麦冬叶的挥发油，并采用GC-MS法分析两种来源挥发油的成分组成，从麦冬花的挥发油中鉴定出13个组分，主要成分为3-甲基-4-戊酮酸、棕榈酸、棕榈酸酯、正二十一烷、正二十烷；从麦冬叶挥发油中鉴定出了14个组分，主要成分为甲苯、肉豆蔻酸、植酮、叶绿醇、L-抗坏血酸-2，6-二棕榈酸酯。张存兰（2010）[9]采用SD法提取麦冬小块根的挥发油，并进行GC-MS分析，确定了其中37种主要组分，占挥发油总含量的93.65%。而贡云芸等（2013）[10]则尝试了用超临界流体CO2萃取技术（SFE-CO2）提取麦冬小块根挥发油，优化工艺后，100 g麦冬小块根粉末在萃取压力30MPa、萃取温度55℃、CO2流量14 kg/h和萃取时间1.5 h条件下挥发油得率达0.31%，但该研究未对所得挥发油的成分进行分析检测。

超临界流体CO2萃取技术（SFE-CO2）是近年来迅速发展的一种新型提取分离技术，具有便捷安全、选择性和溶解性好、提取效率高、清洁等优越性[11]。本研究采用SFE-CO2技术提取麦冬小块根挥发油，并进一步采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术进行分析，以期为现代化开发利用麦冬挥发油、药材品质鉴定提供有益参考。

1 材料与方法

1.1 植物材料

麦冬（干燥小块根）购自广州市大翔药材公司，经广东药科大学生命科学与生物制药学院药用植物生物技术实验室王兆玉教授鉴定，为百合科药用植物麦冬[Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl]的干燥块茎。经充分冷冻干燥后粉碎过20目筛备用。

1.2 主要试剂和仪器

He，N2，CO2：均购自广州市气体厂；双蒸水：广东药科大学生命科学与生物制药学院药用植物生物技术实验室自制；SCIENTZ-12N型冷冻干燥机：广州市起源生物科技股份有限公司；HA231/50/06超临界萃取装置：江苏南华安科研仪器有限公司；DB-5MS毛细石英管柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）：J&W公司；HP6890/5973气相色谱质谱联用仪：原美国HP公司，现为美国Agilent公司；DATABASEWILEY275.L数据库；1 000mL挥发油提取器及回流冷凝装置一套。

1.3 超临界CO2萃取

参照贡云芸等（2013）的方法[10]。取10 g麦冬粉末投入萃取釜中，分别对萃取釜、解析釜I、解析釜II、贮罐进行加热或冷却，当达到所选定温度后，对系统进行加压；当达到所选压力时，关闭CO2气瓶，开始循环萃取，并保持恒温恒压。萃取釜压力25 MPa，温度50℃；解析釜I压力12MPa，温度40℃；解析釜I压力5MPa，温度25℃；CO2的流量为每小时3 L，萃取1.5 h后，从解析釜收集到淡黄色挥发油用无水硫酸钠脱水后于4℃严格密封避光保存。

1.4 挥发油的GC-MS分析

GC-MS分析色谱条件：样品用乙酸乙酯溶解，手动进样，进样量1.0μL；进样口为分流模式，分流比0.5∶1；进样口温度280℃；载气He，载气为恒流模式，柱流速1.0mL/min，平均线速37 cm/s；分析柱为J&W公司DB-5MS毛细石英管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；升温程序为初始温度60℃，保持3min，以5℃/min升至280℃，保持5min，共计52min。质谱电离能量70 eV，电子倍增管电压1 988 V，离子源温度230℃，四极杆温度150℃，质量扫描范围30 amu～550 amu。使用数据库为Wiley275、NIST05数据库。

2 结果与分析

SFE-CO2萃取法提取的挥发油GC-MS分析结果（图1）应用计算机联机信息检索，确定了69种化合物（占挥发油总含量97.12%），并用峰面积归一化法确定了各成分的相对含量（表1）。其中相对含量最高的成分是龙蒿脑（12.57%），其次是L-芳樟醇（8.13%），亚麻酸甲酯（7.21%）、棕榈酸（7.07%）和T-荜澄茄醇（6.25%）的相对百分含量也都在5.00%以上。

图1 SFE-CO2法提取麦冬挥发油GC-MS分析总离子流图Fig.1 Total ion currentof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilprepared by SFE-CO2method

表1 SFE-CO2方法提取麦冬挥发油成分GC-MS分析Table1 GC-MSanalysisof componentsof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilextracted by SFE-CO2method

续表1 SFE-CO2方法提取麦冬挥发油成分GC-MS分析Continue table1 GC-MSanalysisof componentsof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilextracted by SFE-CO2m ethod

3 讨论

本研究所鉴别的麦冬小块根挥发油成分与张存兰（2010）[9]所报道的有一定差异，这可能与所测试材料产地的地理区域差异、取材部位、药材生长环境、采收时间、干燥加工工艺等诸多因素有关。本研究所用材料为麦冬的小块根，产地是四川绵阳地区，而张存兰的论文中未注明麦冬产地，且指明所用为麦冬块茎（笔者推测这是原作者笔误，麦冬植物没有块茎结构）。挥发油具有广泛的生理活性作用。近年伴随中药现代化的深入开展，各类药材的挥发油成分分析成为研究热点之一。作为常用药材的麦冬，其成分研究多集中在多糖[12]、皂苷[13]、黄酮类[3，5]化合物，对于麦冬挥发油的研究较少。本研究结果可作为此领域的有益补充，用于现代化中药制剂生产、麦冬药材品质鉴定的参考。

[1]中国科学院中国植物志编委会.中国植物志.第43(2)卷[M].北京：科学出版社,2004：187-189

[2]袁春丽,孙立,袁胜涛,等.麦冬有效成分的药理活性及作用机制研究进展[J].中国新药杂志,2013,22(21)：2481-2496,2502

[3]白晶.麦冬甾体皂苷和高异黄酮类成分的研究进展[J].北京联合大学学报,2014,28(2)：9-12

[4]梁艳妮,唐志书,田瑛,等.不同纯化技术对麦冬皂苷水提液物理化学性质的影响[J].中国药师,2016,19(3)：430-433

[5]朱海花,祝明,蒋慧莲,等.浙麦冬黄酮类成分指纹图谱及2种黄酮类化合物的含量测定[J].中国实验方剂学杂志,2016,22(7)：85-88

[6]刘江,陈兴福,刘卫国,等.四川盆地不同麦冬种质资源氨基酸组分分析及其食用价值初探[J].食品科学,2010,31(5)：82-85

[7]杨金颖,孙芳芳.麦冬多糖的药理作用研究[J].天津药学,2016,28 (2)：52-55

[8]田晓红,翟攀,张璐,等.麦冬花和麦冬叶的挥发油提取及GC-MS分析[J].西北药学杂志,2010,25(5)：352-354

[9]张存兰.麦冬挥发油成分的提取与GC-MS分析[J].食品工业科技,2010,31(1)：149-150,154

[10]贡云芸,金建忠.超临界CO2流体萃取麦冬挥发油工艺研究[J].林产化学与工业,2013,33(4)：113-116

[11]王兆玉,陈飞龙,梁文丰,等.小油桐叶超临界CO2萃取物的GCMS分析[J].南方医科大学学报,2009,29(5)：1002-1003,1007

[12]杨金颖,孙芳芳.麦冬多糖的药理作用研究[J].天津药学,2016,28 (2)：52-55

[13]于晓文,杜鸿志,孙立,等.麦冬皂苷药理作用研究进展[J].药学进展,2014,38(4)：279-284

Analysis of the Chem ical Com ponents of Essential Oil Extracted by Supercritical CO2Fluid and Steam Distillation from Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-GaWl

WUHong-wei，WUYue-bin，WUGuan-jian，HUANGYing-qi，WANGZhao-yu*
（Guangdong Provincial Key Laboratory ofBiotechnology Candidate Drug Research，SchoolofBiosciencesand Biopharmaceutics，Guangdong PharmaceuticalUniversity，Guangzhou 510006，Guangdong，China）

To analyse the chemical components of essential oil prepared by supercritical CO2fluid extraction（SFE-CO2）from Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl root tuber.The essentialoilof O.japonicus were extracted by SFE-CO2.The chemical componentsofessentialoilwere separated and analyzed by gas chromatography-massspectrometry（GC-MS）.Their relative contentswere determined by normalization ofpeak area.69 compoundswere detected in the essentialoil，which accounted for 97.12%of the total contentofessentialoil. The results can be used in the modern traditional Chinese medicine industry or quality identification of O. japonicus materials.

Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl；essentialoil；SFE-CO2；GC-MS

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.07.022

2016-06-17

国家自然科学基金（31201236）；2015年国家级大学生创新创业训练计划项目（51307166）；贵州省科技厅、遵义市政府、赤水市政府2015年省市县三方科技合作金钗石斛产品研发与产业化项目（赤科省市合[2016]2，赤科省市合[2016]7）

吴洪伟（1993—），女（汉），在读硕士研究生，药品检验与分析专业。

*通信作者：王兆玉（1975—），女（汉），教授，博士，从事天然药物在精神治疗及抗疲劳、抗衰老上的应用研究。