藏药蓝侧金盏花的挥发油成分分析及其抑菌活性研究
2017-05-19包婷雯南杰东智卢永昌李海丽
钱 帅,包婷雯,南杰东智,卢永昌,李海丽
(1青海民族大学药学院,西宁 810007;2青海省青藏高原植物资源化学研究重点实验室,西宁 810007;3青海省药物分析重点实验室,西宁 810007)
藏药蓝侧金盏花的挥发油成分分析及其抑菌活性研究
钱 帅1,2,3,包婷雯1,3,南杰东智1,2,卢永昌1,2,3,李海丽1,2,3
(1青海民族大学药学院,西宁 810007;2青海省青藏高原植物资源化学研究重点实验室,西宁 810007;3青海省药物分析重点实验室,西宁 810007)
采用水蒸气蒸馏法获得藏药蓝侧金盏花的挥发油,对其进行GC-MS分析,并运用滤纸片扩散法初步研究了该挥发油的抑菌活性。结果表明:对蓝侧金盏花挥发油GC-MS分析得到34种匹配度均在85%以上的化学成分,占总离子峰相对含量的64.17%,其主要成分包括蒈烯(9.70%)、α蒎烯(5.70%)和红没药醇(482%)。纸片扩散法测试藏药蓝侧金盏花挥发油对7种革兰氏阴性菌和1种革兰氏阳性菌有较好的抑制活性,对3种供试真菌无抑制作用。
蓝侧金盏花;挥发油;GC-MS;抑菌活性
蓝侧金盏花(Adonis coerulea Maxim)为毛茛科侧金盏花属多年生草本植物,茎高3—15 cm,4—7月份开花,分布于我国四川、青海、西藏和甘肃等海拔3 350—5 200 m的高山灌丛或草地[1]。据《晶珠本草》记载,蓝侧金盏花味苦,性糙,气味毒臭,食后致人欲死;外敷治疮疖、肉瘤、癣疥、麻风、皮肤病[2]。《藏药晶镜本草》记载,蓝侧金盏花生长在沙砾、沟槽、树林之间;味苦、性糙、气毒大,食后致人濒临死,外涂治疗疮、疣,癣疥麻风肿核疮,黄水疮等皮肤病,单药一涂即痊愈[3]。尚小飞等[4]在藏兽药蓝侧金盏花对兔螨的抑杀作用研究中认为,蓝侧金盏花乙酸乙酯提取物具有良好的杀兔螨活性。安再强等[5]研究认为,与常用的抗真菌类中西药相比,蓝侧金盏花具有良好的抑制石膏样毛癣病效果。戴源等[6]在蓝侧金盏花的化学成分中分离得到8个化合物。基于古典经验记载和现代药理研究,蓝侧金盏花可能在治疗皮肤病方面有着独特的疗效。
目前,关于侧金盏花属植物挥发油化学成分及药理研究尚属空白。本试验采用水蒸气蒸馏法[7]提取蓝侧金盏花挥发油,并结合气质联用手段对蓝侧金盏花挥发油进行化学成分分离和鉴定;用纸片扩散法和MIC法研究蓝侧金盏花挥发油的体外抗菌效果,以期探明蓝侧金盏花对各个菌种抗菌能力的强弱,为蓝侧金盏花的深层次研究及应用开发提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
蓝侧金盏花于2015年7月采自青海省平安县寺台乡,经青海民族大学卢永昌教授鉴定为藏药材蓝侧金盏花。蓝侧金盏花全草粉碎过40目筛备用。
1.2 仪器与试剂
7890/5975C-GC/MSD气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司);NIST MS search 2.0质谱检索数据库(美国安捷伦公司);MSD Chemstation D.03.00.611色谱数据处理系统(美国安捷伦公司);SW-CJ-2FD型净化工作台(苏州净化设备有限公司);AS-1060L型高压灭菌锅(邝杏生物技术有限公司)。
混合正构烷烃对照品(C7-C30)(上海安谱科学仪器公司);丙酮、乙醚等试剂均为国产分析纯。供试菌种见表1。
表1 供试菌种汇总Table 1 Summary of test strains
1.3 方法
1.3.1 水蒸气蒸馏法萃取
准确称量100 g蓝侧金盏花药材粉末于圆底烧瓶中,加入300 m L蒸馏水浸泡12 h,用水蒸气蒸馏法热回流萃取挥发油。将馏出液用乙醚反复萃取3次,同时用无水硫酸钠干燥,按下式计算挥发油提取率:Y=V/m;式中:V为挥发油体积(mL);m为药材质量(g)。
1.3.2 GC-MS分析
色谱柱:弹性石英毛细管柱HP-5型(30 m×250μm,0.25μm);载气(流量)为氦气(1 mL/min);进样口温度为250℃;设定顶空进样的程序升温条件:初始温度为45℃,保持0 min,以1.5℃/min升至80℃,保持1 min;以10℃/min升至120℃,保持1 min;以0.8℃/min升至170℃,保持1 min;以8℃/min升至260℃,保持5 min。
质谱条件:标准质谱调谐;EI离子源;离子源温度为230℃;电子能量为70 eV;四级杆温度为150℃;辅助区温度为295℃;数据采集扫描模式为全扫描;溶剂延迟时间0 min;质谱扫描质量范围50—550 u;质谱检索标准库为NIST08库[8]。
1.3.3 KI值测定
精确量取20μL正构烷烃混合对照品(C7—C30)于10 mL顶空瓶中,按照1.3.2条件顶空进样分析,用于蓝侧金盏花挥发油各组分的KI值(相对保留值)计算;采用线性升温的公式计算挥发油各组分的KI值,KI=100n+100(tx-tn)/(tn+1-tn),其中tx、tn和tn+1分别为被分析组分和碳原子数为n和n+1的正烷烃(tn<tx<tn+1)的流出峰的保留时间[8]。
1.3.4 抑菌试验测定条件
培养基的制备:营养琼脂培养基配方为牛肉膏2.5 g,蛋白胨10.0 g,琼脂粉18.0 g,氯化钠5.0 g,灭菌水1 000 mL,pH 7.2—7.4;改良马丁氏培养基配方为酵母浸出粉2.0 g,蛋白胨5.0 g,琼脂粉18.0 g,硫酸镁0.5 g,磷酸氢二钾1.0 g,葡萄糖20.0 g,灭菌水1 000 mL,pH 6.8[9]。
菌种的活化:超净台紫外灭菌30 min后通风,在酒精灯火焰上将接种环灼烧灭菌,从供试菌斜面上取少量菌苔并接种于培养基。接种藤黄微球菌等10种细菌于备好的琼脂培养基中,30—32℃培养24 h;在改良马丁氏培养基中接种白色念球菌等3种真菌,25—28℃培养2 d。
菌悬液的制备:用3 m L灭菌的0.05%(v/v)聚山梨酯80和80 m L医用无菌生理盐水溶液洗脱孢子,然后用无菌移液枪将孢子悬液转移至无菌试管内,用医用无菌生理盐水将上述细菌制成108cfu/mL。
抑菌圈的测定:移液枪吸取制备好的供试菌悬液200μL,加入到200 mL已灭菌的细菌或真菌培养基中,混匀。按标号顺序依次倒入培养皿中,待凝固。将直径为6 mm的圆形纸片放入洁净且干燥的平板内,121℃高压灭菌15 min。用滤纸片浸取3个不同浓度的蓝侧金盏花挥发油,平放在已凝固的培养基上,平行做3组试验。空白对照为无菌水,阳性对照为氯霉素。细菌35—37℃培养24 h,真菌23—28℃培养2 d。
MIC(最小抑菌浓度)测定:用二甲基亚砜作溶剂配制蓝侧金盏花挥发油的6个浓度梯度0.500μL/μL、0.333μL/μL、0.167μL/μL、0.125μL/μL、0.083μL/μL、0.042μL/μL,从而确定其最小抑菌浓度。空白对照为无菌水,阳性对照为氯霉素。
2 结果与分析
2.1 水蒸气蒸馏法萃取
在上述萃取条件下,得到黄绿色油液。挥发油提取率为1.25 mL/(100 g)。
2.2 GC-MS分析结果
按上述GC-MS条件分析蓝侧金盏花挥发油,利用峰面积归一化法计算相对含量,鉴定相对峰面积大于0.01%的组分的化学结构;并对各峰的质谱图进行NIST标准谱库检索,计算其KI值(表2)。
表2 蓝侧金盏花的挥发油化学成分分析结果Table 2 Analysis results of the volatile oil chem ical constituents of Adonis coerulea M axim
(续表2)
通过对蓝侧金盏花挥发油的GC-MS分析,共分离鉴定出匹配度在85%以上且相对含量大于0.01%的化学成分34种,以单萜烃化合物(32.46%)和倍半萜类化合物(17.22%)为主。烯类有13种,占3398%,如蒈烯(9.70%)、α蒎烯(5.70%);酯类10种,占13.50%,如反-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇乙酸酯(395%);醇类5种,占12.19%,如红没药醇(4.82%);此外还有烃类、酮类、醚类等化合物。
2.3 抗菌试验结果
如表3所示,蓝侧金盏花挥发油除了对蜡样芽孢杆菌和3种受试真菌无抑制作用外,对7种革兰氏阴性菌和1种革兰氏阳性菌都表现出了抑制作用;对藤黄微球菌、乙型副伤寒沙门菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌等均表现出较强的抑制作用;蓝侧金盏花挥发油对真菌无抑制作用,对革兰氏阴性菌抑制效果较革兰氏阳性菌强。
表3 不同浓度蓝侧金盏花挥发油抑菌圈结果Table 3 Inhibition zone results of different concentrations of volatile oil of Adonis coerulea M axim mm
通过测定最低抑菌浓度MIC得知,蓝侧金盏花的挥发油在一定的浓度范围内才具有较好的抑菌作用,对不同的待测菌种有不同的最低抑制浓度;藤黄微球菌和肺炎克雷伯菌的最低抑制浓度为0.125μL/μL、大肠埃希菌的最低抑制浓度为0.333μL/μL,其他5个菌种的最低抑制浓度为0.167μL/μL(表4)。
表4 蓝侧金盏花挥发油最低抑菌浓度M IC结果Table 4 M inim um inhibitory concentration results of volatile oil of Adonis coerulea M axim mm
3 结论与讨论
3.1 通过对挥发油的GC-MS分析,共分离鉴定出34种成分,以单萜烃和倍半萜类为主。烯类有13种,酯类有10种,醇类有5种,此外还有烃类、酮类、醚类等化合物。
3.2 蓝侧金盏花挥发油对7种革兰氏阴性菌和1种革兰氏阳性菌都表现出了抑制作用;对藤黄微球菌、乙型副伤寒沙门菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌等均表现出较强的抑制作用;蓝侧金盏花挥发油对真菌无抑制作用,对革兰氏阴性菌抑制效果较革兰氏阳性菌强。
3.3 蓝侧金盏花挥发油中,萜烯类物质和醇酯类物质是主要的抑菌有效成分。另外,酮类、醚类和烃类物质也具有一定的抑菌活性。因此,蓝侧金盏花挥发油的抑菌活性可能是各成分抑菌效果的叠加。蒈烯(9.7%)对蓝侧金盏花挥发油抑菌作用有贡献;α蒎烯(5.7%)对本试验筛选出的8种供试菌种均有较好的抑制作用[10]。红没药醇(4.82%)具有抗炎、抑菌活性;桉油烯醇(1.59%)对大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、产气肠杆菌有较好的抑制作用;乙酸龙脑酯(0.76%)有镇痛抗炎作用[11];吉马烯(2.39%)还有一定的抗肿瘤作用[12]。
3.4 本试验通过分析鉴定藏药蓝侧金盏花挥发油的主要化学成分,以及研究其抑菌活性,为藏药蓝侧金盏花的进一步研究及开发利用提供了依据,并为该植物的成分研究和蓝侧金盏花指纹图谱的研究奠定了基础。
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(责任编辑:闫其涛)
Analysis of the volatile oil constituents and their antibacterial activity of Adonis coerulea M axim
QIAN Shuai1,2,3,BAO Ting-wen1,3,NAN Jie-dong-zhi1,2,LU Yong-chang1,2,3,LIHai-li1,2,3
(1College of Pharmacy,Qinghai Nationalities University,Xining 810007,China;2Qinghai Tibetan Plateau Key Laboratory of Plant Resource Chemistry,Xining 810007,China;3Qinghai Key Laboratory of Pharmaceutical Analysis,Xining 810007,China)
The volatile oil of Adonis coerulea Maxim was extracted by steam distillation and analyzed by GC-MS.The antibacterial activity of the volatile oilwas studied by filter paper diffusion method.The results showed that there were 34 chemical constituents with over 85%matching degree of Adonis coerulea Maxim by GC-MS,which accounted for 64.17%of relative content of total ion peak,and the main compositions included carene(970%),alpha-pinene(5.70%)and alpha-bisabolol(4.82%).The volatile oil of Adonis coerulea Maxim had good inhibitory activity on 7 kinds of gram-negative bacteria and 1 gram-positive bacteria,and had no inhibitory effect on the 3 tested fungi.
Adonis coerulea Maxim;Volatile oil;GC-MS;Antibacterial activity
S567
:A
1000-3924(2017)02-109-05
10.15955j.issn1000-3924.2017.02.20
2016-06-23
钱帅(1991—),男,在读硕士,研究方向为中藏药物分析。E-mail:1073636068@qq.com,Tel:18997296365
卢永昌(1965—),男,本科,教授,主要从事藏药的研究与开发。E-mail:qhlyc@126.com