HS-SPME-GC-MS分析桑不同药用部位的挥发性成分

韩蔓，江汉美，马银宇

湖北中医药大学 湖北省药用植物研发中心，湖北 武汉 430065

桑MorusalbaL.属于桑科Moraceae桑属MorusLinn，乔木或灌木；树皮黄褐色，小枝有细毛；叶呈卵形，叶基呈浅心形，叶端尖，且叶边缘有粗锯齿；聚花果呈卵状椭圆形，成熟时暗紫红色，是我国传统的药食两用植物[1]，并在医药、食品、畜牧业等方面应用广泛[2]。2015版《中华人民共和国药典》收载桑的入药部位包括桑叶、桑枝、桑白皮和桑椹，分别来源于桑的干燥叶、嫩枝、根皮及果穗，其功效相似但又各有其特点。桑叶的主要药理作用为疏散风热、清肺润燥；桑枝的主要药理作用为祛风湿、利关节；桑白皮的主要药理作用为平喘、利尿；桑椹的主要药理作用为滋阴补血[3]。目前对桑不同部位的黄酮、多糖、生物碱等类活性物质的研究较多[2，4]，但其挥发性成分的研究相对较少，首先从未将桑不同药用部位的挥发性成分进行比较分析，其次提取方法均仅限于水蒸气蒸馏法。所以此实验采用HS-SPME-GC-MS对桑不同药用部位的挥发性成分进行提取和分析比较。

1 材料

1.1 仪器

手动固相微萃取装置(德国IKA公司)；气相-质谱-计算机联用仪(美国Hewlett-Packard公司，6890/5973型)；65 μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯(PDMS/DVB)萃取纤维头(美国Supelco公司)；顶空瓶(15 mL)；JY1002型电子天平(上海浦春计量仪器有限公司，d=0.01 g)。

1.2 试药

桑叶、桑枝、桑白皮和桑椹药材均购于湖北强康中药饮片有限公司，经湖北中医药大学生药教研室张秀桥教授鉴定分别为桑科植物桑MorusalbaL.的干燥叶、嫩枝、根皮及果穗。

2 方法

2.1 顶空固相微萃取条件

经过综合考察得出最佳的固相微萃取条件：取桑叶粉末0.8 g，置于15 mL顶空瓶中，插入装有65 μm PDMS/DVB萃取纤维头的手动进样器，150 ℃下预平衡10 min，再伸出萃取头顶空萃取15 min，取出立即插入色谱仪进样口(温度230 ℃)中，解吸3 min。桑枝、桑白皮和桑椹萃取方法同上。

2.2 气相色谱-质谱条件

2.2.1 色谱条件 色谱柱：HP-5MS(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；载气：He(99.999%)；流速：0.8 mL·min-1；进样口温度：230 ℃；采用程序升温：初始温度为50 ℃，以10 ℃·min-1升温至230 ℃。

2.2.2 质谱条件 离子源：EI源；离子源温度：230 ℃；四级杆温度：150 ℃；电子能量：70 eV；倍增管电压：1.2 kV；接口温度：230 ℃；质荷比(m/z)：35～550。

3 结果

通过数据处理系统和面积归一化法对各总离子流图中的各组分相对百分含量进行计算，然后通过NIST08质谱数据库对各峰的质谱图进行检索，并且结合其相对保留时间，确定各个组分。从桑叶中分离出23个峰，鉴定出19个成分，占总挥发性成分的87.11%；从桑枝中分离出15个峰，鉴定出13个成分，占总挥发性成分的83.57%；从桑白皮中分离出21个峰，鉴定出16个成分，占总挥发性成分的90.37%；从桑椹中分离出13个峰，鉴定出10个成分，占总挥发性成分的82.65%。

其中，桑叶中挥发性成分含量最高的为甲基庚烯酮，占挥发性成分的14.92%，其次为壬醛(9.3%)、右旋萜二烯(6.85%)、酞酸二乙酯(6.38%)、薄荷酮(6.09%)等。桑枝中挥发性成分含量最高的为癸醛，占挥发性成分的13.67%，其次为右旋萜二烯(10.86%)、壬醛(9.89%)、2-正戊基呋喃(7.52%)、1-辛烯-3-醇(7.31%)等。桑白皮中挥发性成分含量最高的为桉叶油醇，占挥发性成分的33.13%，其次为甲基庚烯酮(13.61%)、2-正戊基呋喃(7.19%)、壬醛(7.03%)、薄荷酮(3.89%)等。桑椹中挥发性成分含量最高的为壬醛，占挥发性成分的23.47%，其次为己醛(14.7%)、1-辛烯-3-醇(12.24%)、癸醛(7.43%)等。具体结果见图1和表1。

注：A.桑叶；B.桑枝；C.桑白皮；D.桑椹。图1 HS-SPME-GC-MS分析桑不同药用部位挥发性成分总离子流图

峰号化合物名称分子式相对质量分数/%桑叶桑枝桑白皮桑椹1己醛 CaproaldehydeC6H12O2.704.182.2314.702正己醇 Hexyl alcoholC6H14O—3.98——31-乙酰环己烯 1-acetyl-1-cyclohexeneC8H12O1.95———4高瓜氨酸 Lysine,N6-carbamoyl-(6CI,7CI)C7H15N3O33.72———5庚醛 HeptaldehydeC7H14O———5.2861,1,3-三甲基环戊烷 1,1,3-trimethyl-CyclopentaneC8H16—4.19——7(E)-2-庚烯醛 trans-2-HeptenalC7H12O———4.748苯甲醛 BenzaldehydeC7H6O———3.2391-辛烯-3-醇 1-Octen-3-olC8H16O2.127.312.7012.2410甲基庚烯酮 6-Methyl-5-hepten-2-oneC8H14O14.924.8613.613.09111-乙基环己烯 1-EthylcyclohexeneC8H144.01———122-正戊基呋喃 2-PentylfuranC9H14O—7.527.19—13(E,E)-2,4-庚二烯醛(2E,4E)-Hepta-2,4-dienalC7H10O6.76———14正辛醛 octanalC8H16O———2.8515邻异丙基甲苯 1-isopropyl-2-methylbenzeneC10H14——2.66—16(+)-(4R)-柠檬烯(+)-(4R)-LimoneneC10H166.8510.86——17桉叶油醇 CineoleC10H18O2.79—33.13—18苯乙醛 PhenylacetaldehydeC8H8O———5.62192,6-二甲基-5-庚烯醛(甜瓜醛)2,6-Dimethyl-5-heptenalC9H16O——1.15—203,5-辛二烯-2-酮 3,5-octadien-2-oneC8H12O5.307.29——21壬醛 1-NonanalC9H18O9.309.897.0323.47222,3,6-三甲基-1,5-庚二烯 2,3,6-trimethyl-1,5-HeptadieneC10H182.71———23樟脑(+)-camphoC10H16O1.67———24薄荷酮 MenthoneC10H18O6.095.113.89—254-甲氧基-1,2-苯二胺 4-methoxy-o-phenylenediaminC7H10N2O——2.14—26薄荷醇 MentholC10H20O—1.98——27(-)-4-萜品醇(-)-4-TerpineolC10H18O——1.52—28十二烷 DodecaneC12H262.64———29松油醇(-)-alpha-TerpineolC10H18O——2.88—30癸醛 DecanalC10H20O—13.673.857.43312-羟基桉树脑 2-HydroxycineoleC10H18O2——3.25—32正戊基-2-呋喃酮 1-(2-furanyl)-1-HexanoneC10H14O23.06———335-烯丙基愈创木酚 5-AllylguaiacolC10H12O2—2.732.08—34十四烷 TetradecaneC14H30——1.06—35甲基丁香酚 Methyl eugenolC11H14O21.51———36橙花基丙酮 NerylacetoneC13H22O2.63———37酞酸二乙酯 Diethyl phthalateC12H14O46.38———

注：—表示未发现。

4 讨论

本研究结果表明，桑不同部位的挥发性成分组成和含量有所不同。又四者的主要药理作用有所不同，故桑的不同药用部位在临床应用上不能相互替代。

首先，桑叶、桑枝、桑白皮和桑椹具有共有的挥发性成分，并且一部分具有药理作用。桑叶、桑枝、桑白皮和桑椹共有4种挥发性成分，分别为己醛、1-辛烯-3-醇、甲基庚烯酮、壬醛，其所占含量比例各有不同。其中，己醛具有解热、镇痛、抗炎的药理作用[5]，1-辛烯-3-醇(蘑菇醇)对革兰阳性细菌有抑制作用[6]，甲基庚烯酮和壬醛具有一定程度的抗菌作用[7-8]。桑枝、桑白皮和桑椹共有的挥发性成分有癸醛，其对细菌有抑制作用[9]；桑叶、桑枝和桑白皮共有的挥发性成分有薄荷酮，其具有局麻、局部止痛和利胆等作用[10]；桑叶和桑枝共有的挥发性成分中的右旋萜二烯可以抑制胆固醇的合成并且具有抗癌作用[11]；桑叶和桑白皮共有挥发性成分有桉叶油醇，其具有安定[12]、杀菌杀虫[13]、发汗兴奋[14]和消炎作用，并且其水合物可作为祛痰镇咳药[15]。

其次，桑叶、桑枝和桑白皮中各自含有一定药理作用的挥发性成分。桑叶中的樟脑有强心、镇痛、止咳等作用[16]，还有甲基丁香酚有镇咳、镇静、镇痛等作用[17]。桑枝中的薄荷酮有祛痰、利胆、解痉等作用[18-19]。桑白皮中的松油醇有止咳、解热、抑菌等作用[20]，还有(-)-4-萜品醇有镇咳平喘和抗过敏作用[21]。

另外，桑不同药用部位中某些成分还与某部位的主要药理作用相对应。例如，桑叶中桉叶油醇的发汗兴奋作用、樟脑的消炎止咳作用与桑叶疏散风热、清肺润燥的药理作用相对应，还有桑白皮中松油醇的止咳作用、(-)-4-萜品醇的镇咳平喘作用与桑白皮平喘的药理作用相对应。所以桑不同药用部位的挥发性成分与药理作用的联系有待进一步探索和确定。最后，此实验首次采用HS-SPME-GC-MS法对桑不同药用部位的挥发性成分进行提取和分析比较，为进一步开发利用桑资源提供参考。