海南4 个地区益智果实挥发油成分研究
2019-03-05陈伟玉罗静姚海荣韦茂山陈运雷
陈伟玉,罗静,姚海荣,韦茂山,陈运雷
(三亚市林业科学研究院,海南三亚 572000)
益智(Alpinia oxyphylla)为姜科山姜属的多年生草本植物,是海南特有物种,为海南“四大南药”之一。益智较为喜荫,大量分布于海南琼中、澄迈、陵水等市县,广东、广西和福建等地有零星栽培,以果实入药,含有萜类、甾醇类、二苯庚烷类、黄酮类、酚类等等多种化学成分[1~3],且这些成分具有神经保护、舒张血管、抗氧化和提高免疫力等多种保健作用。
近些年,许多研究学者报道挥发油是益智的主要成分,并对其挥发油进行气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析[4~6]。罗秀珍等[4]共鉴定益智果实挥发油有64 个化合物,以p-聚伞花烃(44.87%)和香橙烯(9.13%)相对含量较高。刘红等[5]则提取益智果实2 种挥发油的抗氧化活性;黄勤挽等[7]测定广西益智仁挥发油中有68 种化合物等,含量较高的成分有圆柚酮和香橙烯等。可见,不同研究者的GC-MS研究结果中给出的主成分及其含量多少存在一定的差异性。该研究也采用水蒸气蒸馏法和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析,比较海南保亭、昌江、白沙和三亚4 个地区益智果实挥发油成分的差异性,为益智仁的化学成分和药理活性的深入研究、开发和应用提供参考。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
2019 年在保亭、白沙、昌江和三亚益智自然分布带,每个地方采取野生益智新鲜果实,置于冰盒,并-20℃保存置实验室。带回实验室后,将各地方收集的益智新果平铺后,置于50℃的烘箱内,烘干48h。烘干后将其粉碎,备用。
1.2 试验方法
(1)采用水蒸气蒸馏法提取挥发油。干燥的益智果实捣碎后,装入挥发油提取器中,加入蒸馏水,恒温加热器加热提取5h,所得挥发油称重,并计算得率。
(2)采用GC-MS 分析挥发油成分。DB-5MS 色谱柱(0.25mm×30m,0.25μm),载气为氦气,电离方式EI,离子源温度230℃,电子能量70eV,接口温度250℃,质量范围35 ~455。数据处理系统NISTersion 1.7;升温程序:启动温度50℃,保持2min,然后以5℃·min-1升温至280℃,保持1min。柱压53kPa,流量1.04℃·min-1;进样量0.2μL;分流比20:1。
量取20ul 的挥发油置2ml 棕色气相瓶,加入1000μL 的正己烷,然后旋涡仪震荡1min,再过滤。进行GC-MS 分析,得各挥发油的总离子流图。
2 结果与分析
2.1 4 个地区益智果挥发油含量比较
由表1 可知,不同产地益智果实的挥发油的量存在明显差异,其挥发油含量从大到小依次为白沙>昌江>三亚>保亭,其平均挥发油含量为1.51 ml。参照中国药典规定的1%(ml/g)以上,四个地区的益智果得油率均在1.0%以上,以白沙含量最高,保亭产含量最低。方差分析结果表明,白沙和昌江益智果实的挥发油含量和得油率显著高于其他两个地区。
从挥发油的外观性状来看,昌江和白沙益智果挥发油为淡黄色,前者透亮性差,后者颜色暗沉;而保亭和三亚为鲜亮的黄色,均匀一致。
2.2 4 个地区益智果实的GC-MS 分析结果
采用GC-MS 分析结果显示,4 个地区益智果实对总离子流图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对Nist2005 和Wiley275 标准质谱图,确定挥发性成分,用峰面积归一化法测定各化学成分的相对质量分数(图1)。
经检测,4 个地区益智果实化合物数量差异较大,其中三亚益智果实共检测出173 个化合物,昌江果实共检测出161 个化合物,白沙和昌江果实中分别鉴定出63 和58 个化合物(图2)。但白沙和保亭益智果实没有独有化合物,三亚益智果实化合物有14 个是其它3 个产地的挥发油中所不含的化合物,昌江益智果实化合物有9 个是其它三个产地挥发油中所不含的化合物(表2)。
图2 不同地区益智果实GC-MS 分析出的化合物数量比较Fig.2 Comparison of the number of compounds analyzed by GC-MS in different areas of Alpinia oxyphylla
从4 个地区的益智果实中共检测出190 个化合物,主要为萜类及含氧衍生物为主。各个产地挥发油的主要成分比较相近,但在含量较少的成分上差异较大。4 个产地益智果实挥发油所含的成分中,含量最高的物质不尽相同。由表2 可见,4 个地区益智果实挥发油含量最高的前4 位成分是相同的,分别为(Z)-β-ocimene、γ- 松油烯、(E,E)-α-farnesene和圆柚酮,但其含量有所差异。白沙、保亭、昌江和三亚益智果实挥发油中得到(Z)-β-ocimene 含量分别为11.10%、8.15%、6.06%、9.91%;γ-松油烯分别为11.09%、6.87%、6.56%、5.89%;(E,E)-α-farnesene分别为6.92%、10.73%、8.32%、5.78%;圆柚酮分别为7.77%、9.85%、6.50%、8.53%。
4 个地区的益智果实挥发油化合物相对含量超过2%成分也较相近,各自化合物个数为8~10 个,占各自挥发油总量的42.47%~57.89%(表2)。
表2 4 个地区益智果实挥发油的主要成分Tab.2 The main components of the volatile oil from fruits of Alpinia oxyphylla in four areas
3 结论与讨论
该研究中海南4 个地区益智果实挥发油含量以白沙最高,保亭最低;共检测出190 个化合物,主要为萜类及含氧衍生物为主。与其它研究学者相比,该研究检测出化合物数量比陈新等[8]测定27 个海南野生分布的益智群落的果实挥发油化合物数量(102个)多;比翟红莉等[9]测定琼中、屯昌、白沙和五指山产地的益智果实挥发油鉴定出化合物(47 个)多。由此可见,益智果实挥发油样品中的大部分化合物及其含量与其它研究学者的报道差异较大。建议对益智果实挥发油成分的鉴定需研发一套适合、规范的处理流程,使其研究结果更具有科学性。
该研究测定保亭、昌江、白沙和三亚4 个地区益智果实挥发油含量较高的前4 位均为(Z)-β-ocimene、γ- 松油烯、(E,E)-α-farnesene 和圆柚酮,其平均含量分别为8.81%、7.60%、7.94%和8.16%。该研究结果与翟红莉等[9]、李婷等[6]和黄勤挽等[7]研究其它地区的益智果实挥发油中化合物均存在圆柚酮的结果一致,但含量有所差异。其原因可能与产地、采集时间、果实成熟度等因素有关。