南五味子低极性化学成分的GC-MS分析
2019-03-06王瀚萱董家潇陈海生郭良君金永生
王瀚萱,郑 巍,董家潇,陈海生,郭良君*,金永生
(1.安徽医科大学解放军第九八临床学院,浙江湖州 313000;2.解放军第九八医院药械科,浙江湖州 313000;3.海军军医大学药学院天然药物化学教研室,上海 200433;4.海军军医大学药学院有机化学教研室,上海 200433)
南五味子是木兰科植物华中五味子SchisandrasphenantheraRehd.et Wils.的干燥成熟果实[1],主产于山西、陕西、湖北、湖南、四川、贵州、云南等地[2]。南五味子性味酸、甘、温,归肺、心、肾经,作为传统中药材,具有收敛固涩,益气生津,补肾宁心的功效[1]。南五味子的低极性化学成分主要为倍半萜类化合物(包括烯烃及含氧衍生物,如醇、酮、醚),同时还含有部分三萜类及少量脂肪酸等化合物[3-13],具有镇咳、调节中枢神经系统及免疫系统、抗纤溶酶原激活的作用[14]。文献报道南五味子的低极性成分多采用水蒸气蒸馏法、超临界CO2提取法提取[5,6]。本研究采用GC-MS法分析湖南产的南五味子石油醚提取部位的化学成分,鉴定了47个化合物,现报道如下。
1 材 料
Thermo Trace GC Ultra气相色谱仪、Thermo DSQ Ⅱ质谱仪、TR-35MS石英毛细管柱和Xcalibur工作站(美国赛默飞世尔公司)。提取所用试剂均为化学纯,购自上海泰坦科技有限公司。南五味子干燥果实购自湖州心良药业有限公司,产地湖南,经海军军医大学药学院生药学教研室张汉明教授鉴定为南五味子SchisandrasphenantheraRehd.et Wils.的干燥成熟果实。其他试剂均为分析纯,水为重蒸水,载气为高纯度氦气。
2 方法和结果
2.1 低极性化学成分的提取 30 kg南五味子果实粉碎后用240 L 95%乙醇热提取3次。过滤除去滤渣并收集提取液,提取液经旋转蒸发仪浓缩至没有乙醇味道的浸膏(15 L),然后补充5 L水稀释,再用石油醚(60~90 ℃)萃取稀释后的浸膏5次,每次2 L,收集石油醚萃取液(共10 L)。石油醚萃取液经旋转蒸发仪浓缩成浸膏(25 g)。取1 g浸膏,置20 ml 量瓶中,加入80%甲醇,超声、加热使其完全溶解,放置、冷却。再加入80%甲醇定容,摇匀、放置。再吸取 1 ml定容后的浸膏液,0.45 μm微孔滤膜过滤后待测。
2.2 色谱条件和质谱条件 TR-35MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),程序升温,起始温度40 ℃,保持 2 min后以10 ℃/min的速度升至300 ℃并保持5 min。汽化温度250 ℃,进样量1 μl,分流比10∶1。载气为高纯度氦气,流速1.0 ml/min。电喷雾离子源(ESI);离子源温度250 ℃;电子能量:70 eV;扫描范围:50~650m/z。
2.3 测定和分析 按2.2项下条件分析南五味子石油醚提取物,30 min后得到南五味子低极性化学成分的总离子流图,见图1。共检测出96个峰,通过检索NIST08光谱数据库,按60%以上匹配率[正匹配值(SI)和反匹配值(RSI)均>600,最大值1000],并结合质谱裂解规律确定其化学成分。采用峰面积归一法通过Xcalibur化学工作站数据处理系统,测得各个化学成分在石油醚提取部位中的质量百分数。本研究共鉴定出47个化合物,其中13个化合物是首次从该属植物中发现(结果见表1)。南五味子的低极性化学成分中含量最高的是倍半萜类化合物,占82.35%(无环倍半萜1个,占0.37%;单环倍半萜4个,占2.19%;双环倍半萜14个,占33.67%;三环倍半萜13个,占46.12%)。其次是脂肪酸及其酯类化合物,占5.8%。含量最高的两个化学成分是喇叭烯氧化物(Ⅱ)(占22.71%)和别香橙烯氧化物(Ⅱ)(占11.98%),见图2。
图1 南五味子低极性化学成分的总离子流谱图Figure 1 Total ion chromatogram of low polarity components of Schisandrae Sphenantherae Fructus
3 讨 论
本研究首次用乙醇提取后石油醚萃取法获得了南五味子的低极性化学成分,并对其进行了GC-MS分析,所得结果与采用水蒸气蒸馏法、超临界CO2提取法、索式提取法获得的南五味子挥发油的分析结果相比,主要成分都是倍半萜,但倍半萜的成分及含量与各文献报道的均有差异[3-9]。文献报道的挥发油中含量高的檀香烯[8,10]在本法获得的低极性化学成分中含量很低,化合物石竹烯、雪松烯未在本研究结果中出现。文献[7]报道南五味子茎藤中石竹烯含量高,而南五味子果实中未测出。另外,本研究获得了脂肪酸及其酯类化合物9个,含量约占5.8%,而其他提取方法获得的南五味子果实的挥发油中少有脂肪酸及其酯类化合物,可见乙醇提取后再用石油醚萃取获得了更复杂的化学成分及更加丰富的脂溶性成分。此外,还可能与药材的用量、产地、采收时间及其干燥、储藏方法有关,有必要进一步对比分析。本研究用醇提再萃取的方法更接近于中药材日常使用时“水煎、药酒泡”的提取方法,因此获得的化学成分更贴近中药用药时的成分。
与之前报道的同法测定北五味子果实低极性化学成分[15]相比,南、北五味子中倍半萜的含量都很高(>80%),重合的萜类化合物有檀香醇、杜松醇等11个;含量较高的化合物中都有别香橙烯氧化物(Ⅱ)。区别较大的是石油醚萃取法获得的北五味子低极性化学成分中脂肪族化合物含量更高(10%),数量更多(30个)。
表1 南五味子低极性化学成分分析结果Table 1 Analysis results of low polarity components of Schisandrae Sphenantherae Fructus
a:首次从该属植物中发现
图2 喇叭烯氧化物(Ⅱ)和别香橙烯氧化物(Ⅱ)的质谱图Table 2 The mass spectra of ledene oxide-(Ⅱ) and alloaromadendrene oxide-(Ⅱ)A:喇叭烯氧化物(Ⅱ);B:别香橙烯氧化物(Ⅱ)
化合物喇叭烯氧化物(Ⅱ)、别香橙烯氧化物(Ⅱ)的药理研究显示, 其具有抗菌作用[16], 含有这两种化学成分的挥发油具有抗氧化作用[17],这也提示了开发五味子作为抗氧化性药物的可行性。但喇叭烯氧化物(Ⅱ)、别香橙烯氧化物(Ⅱ)是否是南五味子中最有效的抗氧化性成分还有待进一步的研究。本研究中有13种成分是首次从该属植物中发现(见表1),补充了南五味子的化学成分数据库,为进一步开发提供了一定的参考。