(河南省對外科技交流中心,河南 鄭州 450003)
貴州產地八角蓮葉揮發性成分分析
李錦輝
(河南省對外科技交流中心,河南 鄭州 450003)
分析貴州堯人山和茂蘭保護區所產八角蓮葉中揮發性成分并進行比較。采用頂空固相微萃取八角蓮葉中的揮發性成分,氣相色譜-質譜聯用技術檢測其成分,面積歸一化法計算各成分的相對含量。結果顯示,堯人山產八角蓮葉中共分離39種組分,鑒定出31種成分,占色譜總流出峰面積的91.22%,其中桉油烯醇(22.34%)、β-萜品烯(20.59%)、檸檬烯(10.47%)、(1S)-α-蒎烯(6.56%)、(+)-喇叭烯(4.52%)、γ-依蘭油烯(4.11%)和石竹烯(3.22%)等化合物含量較高;茂蘭保護區產八角蓮葉中共分離25種組分,鑒定出23種成分,占色譜總流出峰面積的87.77%,其中十二醛(15.58%)、桉油烯醇(13.63%)、p-傘花烴(6.95%)、γ-依蘭油烯(4.89%)、癸醛(4.67%)、十一醛(4.14%)、d-杜松烯(3.97%)、α-蓽澄茄油烯(3.91%)、β-桉葉油醇(3.40%)和γ-欖香烯(3.24%)等化合物含量較高。兩者共有成分8種,但其相對質量分數有較大差異。可見八角蓮葉中揮發性成分的差異與其產地、生長環境密切相關。
八角蓮;揮發性成分;頂空固相微萃取;氣相色譜-質譜
八角蓮(Dysosma versipellis(Hance) M. Cheng ex Ying)為小檗科(Berberidaceae)鬼臼屬(八角蓮屬)植物,產于湖南、湖北、云南、貴州、四川和河南等地。根狀莖供藥用,治跌打損傷、半身不遂、關節酸痛、毒蛇咬傷等[1]。迄今為止,有關八角蓮植物成分的報道多集中于其根莖中所含的鬼臼脂素等木脂素類及其衍生物,山萘酚和槲皮素等黃酮及其苷類和甾醇類等化合物也有報道[2-4]。現代藥理研究表明,八角蓮具 有抗腫瘤、抗菌、抗病毒和抗蛇毒等作用,其中,鬼臼毒 素類化合物的抗腫瘤作用受到國內外學者的廣泛關注[5-7]。
目前關于八角蓮揮發性成分的研究甚少,僅倪士峰等[8]采用水蒸氣蒸餾-乙醚萃取法對產于湖南桑植天平山保護區八角蓮地上部分提取揮發油,采用毛細管氣相色譜-質譜(gas chromatography-mass spectrometry,GCMS)法分析鑒定了其成分。貴州產八角蓮葉的揮發性成分未見報道。本實驗采用頂空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)和GC-MS聯用技術對產自貴州不同區域的八角蓮葉中的揮發性成分進行了分析,旨在為八角蓮資源的綜合開發應用提供一定科學依據。
1.1材料、試劑與儀器
八角蓮葉產于貴州省堯人山和茂蘭保護區;C6~C26正構烷烴。
6890-5975型GC-MS聯用儀 美國安捷倫科技公司;手動SPME裝置、65μm聚二甲基硅氧烷萃取頭美國Supelco公司。
1.2方法
1.2.1揮發性成分的提取
使用前先將SPME萃取纖維頭在GC的進樣口老化10 min,老化溫度為250℃,載氣體積流量為1.0 mL/min。取陰干并粉碎的八角蓮葉少量,置于5 mL的樣品瓶中,蓋上蓋子,平衡30 min,插入萃取纖維頭,于80℃條件下頂空取樣30 min后,取出后立即插入色譜儀進樣口(溫度250℃)脫附1 min。
1.2.2 GC-MS分析條件
GC色譜:色譜柱為DB-5MS石英彈性毛細管柱(30.0 m×250.0 ?m,0.1 ?m),載氣為高純氦氣(99.999%),流速1.0 mL/min,進樣口溫度250℃;升溫程序為:初始溫度為50℃,保持2.0 min,以4℃/min升溫至120℃,保持2 min,最后以6℃/min升溫至230℃,保持10 min。分流進樣,分流比為10∶1。
MS條件:離子源為EI源,電離能量70 eV;離子源溫度為230℃;四極桿溫度150℃;傳輸線溫度為280℃;電子倍增器電壓1 553 V;質量掃描范圍m/z30~400,譜圖檢索采用NIST 08.L進行檢索。
1.2.3保留指數測定
按照文獻[9-10]進行Kovats保留指數(Kovats index,KI)計算。
對貴州堯人山和茂蘭保護區產的八角蓮葉揮發性成分進行SPME,GC-MS分析得到總離子流色譜圖,見圖1,分別從中分離出39個和25個組分。

圖1 堯人山(A)和茂蘭保護區(B)的八角蓮葉總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatograms of volatile compounds from leaves ofDysosma versipellisfrom Yaorenshan (A) and Maolan reserve (B)

表1 貴州不同產地八角蓮葉揮發性成分Table 1 Volatile components identified in leaves of Dysosma versipellis from different habitats in Guizhou province

續表1
按峰面積歸一化法確定各組分在揮發性物質中的相對含量。根據GC-MS聯用所得的質譜信息經系統檢索與標準圖譜對照,并結合有關文獻從基峰、相對豐度和KI值等幾個方面進行直觀比較,從而確定了其中的部分化學成分。其結果見表1。由表1可知,從產于堯人山的八角蓮葉中鑒定出31種成分,占色譜總流出峰面積的91.22%,其中桉油烯醇(22.34%)、β-萜品烯(20.59%)、檸檬烯(10.47%)、(1S)-α-蒎烯(6.56%)、(+)-喇叭烯(4.52%)、γ-依蘭油烯(4.11%)和石竹烯(3.22%)等化合 物相對含量較高;從產于茂蘭保護區的八角蓮葉中鑒定出23種成分,占色譜總流出峰面積的87.77%,其中十二醛(15.58%)、桉油烯醇(13.63%)、p-傘花烴(6.95%)、γ-依蘭油烯(4.89%)、癸醛(4.67%)、十一醛(4.14%)、d-杜松烯(3.97%)、α-蓽澄茄油烯(3.91%)、β-桉葉油醇 (3.40%)和γ-欖香烯(3.24%)等化合物相對含量較高。2個產地的八角蓮葉揮發性成分有8個共有成分,但其相對含量有一定的差異。
對比文獻,倪士峰等[6]采用水蒸氣蒸餾-乙醚萃取法對產于湖南 桑植天平山保護區八角蓮地上部分提取揮發油,對八角蓮揮發油進行GC-MS分析,共分離出58個組分,鑒定出其中的28種,占色譜總流出峰面積的80.614%,主要 成分為芳樟醇(17.783%)、三十二烷(15.759%)、二氫獼猴桃內酯(9.381%)、2-(4-甲基-3-環己烯-1-基)丙-2-醇(6.669%)、香葉醇(5.129%)、β-紫羅蘭酮(3.080%)、丙基柏木醚(3. 936%)、(Z)-2-(9-十八烯碳基氧代)乙醇(4.605%)等成分。可以看出,不同產地的八角蓮其揮發性成分的種類和含量有很大的差異,這與其產地、氣候和土壤條件的不同等因素以及樣品前處理方法不同等有關。
由檢出來的化合物來看,產于堯人山和茂蘭保護區的八角蓮葉的揮發性成分結構類型是由單萜、倍半萜和脂肪族類3種結構組成,但是相對含量有一定的差異。其中產于堯人山的八角蓮葉主要是由單萜和倍半萜組成,脂肪族含量相對較少;產于茂蘭保護區的八角蓮葉主要是由倍半萜和脂肪族組成,單萜類含量很低,結果見表2。

表2 貴州不同產地八角蓮葉揮發性成分結構類型Table 2 Structural types of volatile components in leaves of Dysosmaversipelllliiss from different habitats in Guizhou province
檸檬烯、萜品烯、蒎烯、羅勒烯、香橙烯等是主要香氣成分[16-20],如檸檬烯、а-蒎烯具有比較濃郁的香氣,萜烯醇類化合物具有花香或果實香,蓽澄茄烯有清淡的檀木香氣,壬醛具有強烈的油脂氣味和甜橙氣息,具玫瑰、柑橘等香氣,因此,八角蓮葉香氣可能主要來自于烯類、醇類等物質,具體來自哪些物質有待進一步研究。此外,八角蓮葉中含有很多活性有效成分,具有重要的開發價值。如2個產地的八角蓮葉中倍半萜類成分含量均較高,如產于堯人山的八角蓮葉中倍半萜占38.17%,產于茂蘭保護區的占32.74%,其分子較大,是芳香油高沸點部分的主要成分,留香時間長,在香料工業有廣泛的用途[21],此外其主成分如桉油烯醇有抗炎作用[22];β-萜品烯對支氣管有溫和的刺激作用,吸入作為祛痰劑;石竹烯分別具有平喘、鎮咳、祛痰作用[21];β-欖香烯具有較強的抗癌作用[23],可見,揮發性物質不僅在醫藥上具有重要作用,在香料工業、食品工業及化學工業上也是重要的原料。由此可見,深入研究八角蓮葉揮發性物質的化學成分,為更全面了解其活性成分,拓展其在植物食療保健領域中的應用提供有效的實驗依據,有一定的指導作用和參考價值。
另外,在2個產地 的八角蓮葉中,烷烴的種類和含量有一定的差異,飽和脂肪烴是植物體蠟質的主要成分,與植物體的器官有關,一般葉被蠟質多于根,對植物起著保護的作用,并且一旦形成就不 再參與物質代謝,是新陳代謝末端的產物[24-25]。產于堯人山的八角蓮葉中的飽和脂肪烴的種類和含量均低于產于茂蘭保護區的八角蓮葉,這可能與其產地的氣候、溫度等有關。
利用HS-SPME-GC-MS聯用對貴州堯人山和茂蘭保護區產的八角蓮葉揮發性成分進行分析,結果顯示,兩者的揮發性組分差異很大。可見,八角蓮葉揮發性成分的差異與其產地、生長環境及采集時間等因素有關;揮發性成分及其質量分數的不同,所顯示的作用可能有所不同,有待進一步研究。
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Analysis of Volatile Components in Leaves of Dysosma versipellis from Guizhou Province
LI Jinhui
(Henan Science and Technology Exchange Center, Zhengzhou 450003, China)
This work presents a comparative analysis of the volatile components in the leaves ofDysosma versipellisfrom Yaorenshan and Maolan nature reserve in Guizhou province of China. The volatile components were extracted from the leaves ofD. versip ellisby headspace solid phase microextraction, identified by GC-MS and quantified by the peak area normalization method. The results showed that 39 compounds were extracted from the leaves ofD. versipellisgrown in Yaorenshan, among whi ch 31 compounds were identified, together accounting for 91.22%of the total volatile components, and the predominant components included espatulenol (22.34%),β-terpinene (20.59%), limonene (10.47%), (1S)-α-pinene (6.56%), (+)-ledene (4.52%),γ-muurolene (4.11%) and caryophyllene (3.22%). A total of 25 compounds were extr acted fromD. versipellisin Maolan reserve, among which, 23 were identified and their relative contents accounted for 87.77%of t he total volatile components. The most abundant volatile components included dodecanal ( 15.58%), espatulenol (13.63%),p-cymene (6.95%),γ-muurolene (4.89%), decanal (4.67%), undecanal (4.14%),d-cadinene (3.97%),α-cubebene (3.91%),β-eudesmol (3.40%) andγ-elemene (3.24%). Eight compounds were common to both habitats, but there were large differences in their relative contents. The differences in volatile components ofD. versipellismay be closely associated with producing area and growing environment.
Dysosma versipellis(Hance) M. Cheng ex Ying; volatile constituents; HS-SPME; GC-MS
TS272
A
1002-6630(2015)12-0138-04
10.7506/spkx1002-6630-201512026
2014-11-26
河南省科技廳重點攻關項目(142102310147)
李錦輝(1972—),男,副研究員,博士,研究方向為植物芳香成分。E-mail:lijinhui72@163.com