不同方法提取颍半夏挥发油化学成分的气相色谱-质谱联用法分析*
2019-05-27彭加兵严安定陈昆鹏张治静沙曼琪
彭加兵,严安定,陈昆鹏,张治静,沙曼琪,崔 斌
(安徽医科大学附属阜阳医院药剂科,安徽 阜阳 236000)
半夏Pinelliae ternata(Thunb.)Breit.属天南星科,块茎入药,具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结功效,用于湿痰寒痰、咳喘痰多、痰饮眩悸、风痰眩晕、痰厥头痛、呕吐反胃、胸脘痞闷、梅核气,外治痈肿痰核[1]。半夏具有抗炎、抗菌、抗肿瘤作用,以及平喘、镇咳、祛痰、止呕、抗溃疡、抗腹泻、抑制胰蛋白酶、调节胃肠功能、调血脂、镇静催眠、护肝等作用[2-4]。其主要化学成分有挥发油、生物碱、淀粉、氨基酸、甾醇类、芳香族成分、有机酸类、蛋白、鞣质、核苷、黄酮类及多种微量元素等[5-8]。颍半夏因产于安徽古颍州府(现阜阳地区阜南县、颍上县)一带而得名,为半夏的道地品种。目前,有关颍半夏的研究集中在药理作用、质量评价、产地加工方面[9-12],其挥发油化学成分的相关研究尚未见报道。本研究中采用水蒸气蒸馏法、同时蒸馏萃取法和乙醚提取法提取颍半夏挥发油及其成分,并比较其差异,为进一步认识和利用该植物资源提供依据。现报道如下。
1 仪器与试药
仪器:7890A-5975C型气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司);NHW型电热套(河南博爱科技有限公司);MP31001型电子天平(上海舜宇恒平科技仪器有限公司)。
试药:颍半夏块茎,2017年12月采集于安徽省颍上县夏桥镇,由安徽医科大学附属阜阳医院严安定副主任中药师鉴定为正品;乙醚、无水硫酸钠、丙酮均为分析纯,均购于西陇化工股份有限公司;水为超纯水。
图1 同时蒸馏萃取法提取挥发油成分总离子流色谱图
图2 乙醚提取法提取挥发油成分总离子流色谱图
2 方法与结果
2.1 挥发油提取
水蒸气蒸馏法:称取捣碎颍半夏干燥块茎300 g,置1 000 mL烧瓶中,加入超纯水500 mL,加热蒸馏10 h,索氏提取器中未见油状液体。
同时蒸馏萃取法:称取捣碎颍半夏干燥块茎300 g,置1 000 mL烧瓶中,加入超纯水500 mL,用同时蒸馏萃取装置,即水蒸气蒸馏、乙醚萃取10 h,乙醚蒸去后得淡黄色透明液体,有香味,即为挥发油。用无水硫酸钠干燥后,称定质量4.0 g,挥发油得率为1.33%,加丙酮定容,用0.22 μm有机滤膜过滤,置2 mL容量瓶中,待测。
乙醚提取法:称取捣碎颍半夏干燥块茎300 g,置1 000 mL烧瓶中,加乙醚500 mL,反复蒸馏提取1 h,将提取液再减压蒸馏,蒸去乙醚后得淡黄色透明液体,有香味,符合挥发油外观性状,即为挥发油。取挥发油,用无水硫酸钠干燥后,称定质量 5.0 g,挥发油得率为1.67% ,加丙酮定容,用 0.22 μm 有机滤膜过滤,置2 mL容量瓶中,待测。
2.2 分析条件
2.2.1 气相色谱条件
色谱柱:DB-5 型石英毛细管柱(250 μm×0.25 μm,30.0m);载气:高纯氦气(99.999%);柱流量:1.0mL /min;汽化室温度:250℃。升温程序:从40℃开始,以10℃ /min的速率升至 250℃,保持 10 min;分流比:40∶1;进样量:1.0 μL。
2.2.2 质谱条件
电离方式:电子轰击(EI);电子能量:70 eV;离子源温度:230℃;四级杆温度:150℃;进样口温度:250℃;质量 扫 描范围(m/z):40~350 amu,全扫描方式 ,NIST11质谱库。
2.3 总离子流图和各化学成分相对含量测定
在拟订条件下,对颍半夏挥发油进行GC-MS联用法分析,获得总离子流图,详见图1和图2。结合总离子流色谱图、保留时间、NIST 11库和相关文献,鉴定颍半夏挥发油化学成分;通过峰面积归一化法计算各化学成分的相对含量。结果见表1和表2。
2.4 化学成分分析
由图1和表1可知,采用同时蒸馏萃取法提取颍半夏挥发油共鉴定出13个化学成分,占颍半夏挥发油总量的66.41%,相对含量最高的为9,12-十八碳二烯酸乙酯。由图2和表2可知,采用乙醚提取法提取挥发油确认了其中的11种化学成分,所鉴定的组分占总挥发油的55.36%,其中相对含量最高的为二十四烷。
表1 同时蒸馏萃取法提取颍半夏挥发油化学成分及相对含量
表2 乙醚提取法提取颍半夏挥发油化学成分及相对含量
2.5 化学成分种类分析
由表1可知,采用同时蒸馏萃取法共鉴定出13个化学成分,包括 6 个酯类(46.20%)、3 个烷烃类(6.16%)、2 个杂硅氧类(5.76% )、1 个酚类(3.98% )、1 个酮类(4.31%)。由表2可知,采用乙醚提取法提取挥发油共确认11个化学成分,包括6个烷烃类(29.48%)、3个酯类 (13.79% )、1 个酮类(9.57% )、1 个 杂 硅 氧 类(2.52%)。从化学结构类型来看,同时蒸馏萃取法提取鉴定的化学成分主要为酯类,乙醚提取法提取确定的化学成分主要为烃类。
2.6 相同化学成分分析
由表1和表2可知,2种提取方法提取的相同化学成分为7个,但相对含量不同。相同化学成分分别为4-羟基-4-甲基-2-戊酮、十四甲基环七硅氧烷、邻苯二甲酸二丁酯、十六烷酸乙酯、9,12-十八碳二烯酸乙酯、二十烷和二十五烷。
2.7 特有化学成分分析
由表1和表2可知,同时蒸馏萃取法提取的特有化学成分有6个,即十二甲基环己硅氧烷、2,6-二叔丁基对甲酚、邻苯二甲酸异丁基辛酯、十六烷酸甲酯、γ-榄香烯和反-10,顺-12-十八碳二烯酸甲酯。乙醚提取法提取的特有化学成分有4个,即十八烷、十九烷、二十四烷和二十六烷。
3 讨论
按2015年版《中国药典(一部)》提取植物挥发油的方法,常用水蒸气蒸馏法提取颍半夏的挥发油,提取10 h后,索氏提取器中未见油状液体,可能是因为提取的温度太高,挥发油溶于水中而无法得到,蒸馏萃取法和乙醚提取法均得到颍半夏挥发油。故不建议使用水蒸气蒸馏法提取颍半夏的挥发油。
同时蒸馏萃取法挥发油得率为1.33%,乙醚提取法挥发油得率为1.67%,后者得率略高于前者。同时蒸馏萃取法提取鉴定的化学成分主要为酯类,相对含量最高的为9,12-十八碳二烯酸乙酯;乙醚提取法提取确定的化学成分主要为烃类,相对含量最高的为二十四烷。2种方法提取颍半夏的挥发油成分有差异,实际应用中应综合考虑挥发油得率、相对含量、有效成分、工业成本和操作难度等因素选择合适的提取方法。