玉竹藥材不同品系、不同生長年限和不同部位揮發(fā)油化學(xué)成分的GC—MS分析

畢博+孟慶龍+張連學(xué)

摘要：為研究和分析玉竹藥材不同品系、不同生長年限和不同部位揮發(fā)油的化學(xué)成分，以吉林省種植的大玉竹、圓葉玉竹及吉竹1號1、2、3年生根狀莖及果實為研究對象，采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（簡稱GC-MS）技術(shù)分析和鑒定其化學(xué)成分，并按峰面積歸一化法獲得各化合物的相對含量。結(jié)果表明：從大玉竹1、2年生根莖及果實揮發(fā)油中共鑒定化合物7種，其中共有成分5種；從圓葉玉竹1、2、3年生根莖及果實揮發(fā)油中共鑒定化合物5種，其中共有成分2種；從吉竹1號1、2年生根莖及果實揮發(fā)油中共鑒定化合物19種，其中共有成分1種；確定了丹皮酚為大玉竹揮發(fā)油區(qū)別于另2個品系玉竹揮發(fā)油的特有成分，六甲基環(huán)三硅氧烷為3個品系玉竹揮發(fā)油中共有成分。研究結(jié)果為玉竹品種選育、質(zhì)量評價及后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)和利用提供了一定的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：玉竹；揮發(fā)油；GC-MS；化學(xué)成分；生長年限；部位

中圖分類號： R284.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0333-04

玉竹為百合科植物玉竹[Polygonatum odoratum （Mill.） Druce]的干燥根莖，在世界范圍內(nèi)主要分布于俄羅斯、蒙古、日本、朝鮮及其他一些歐亞國家，在我國境內(nèi)的大部分地區(qū)廣泛分布[1]。玉竹性平，味甘，具有養(yǎng)陰潤燥、生津止渴的功效[2]。研究表明，玉竹的有效成分主要來源于其自身所含有的多糖類、黃酮類、氨基酸類、揮發(fā)油類、甾體皂苷類及多種微量元素等物質(zhì)，并且在降低血壓、血糖、血脂，抗腫瘤、提高機(jī)體耐缺氧能力以及增強(qiáng)自身機(jī)體免疫能力等方面具有明顯的藥理作用和優(yōu)勢[3-4]。揮發(fā)油作為一類在常溫狀態(tài)下能夠揮發(fā)、可以隨水蒸氣蒸餾并與水不相混的油狀液體的總稱[5]，是玉竹中所含有的主要活性成分之一，玉竹揮發(fā)油在積極用于臨床生物制藥的同時，還廣泛應(yīng)用于化妝品等相關(guān)領(lǐng)域[6]。目前，現(xiàn)有研究僅集中在玉竹根莖的揮發(fā)油成分分析，而對于玉竹其他部位以及不同品系和不同生長年限玉竹的揮發(fā)油成分研究尚未見文獻(xiàn)報道。本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（簡稱GS-MS），對玉竹藥材不同品系、不同生長年限和不同部位揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)行比較分析，以期為玉竹藥材的綜合利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

玉竹采自吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院中藥學(xué)院藥用植物園試驗地種植的3個不同品系新鮮玉竹的原材料：大玉竹1、2年生根狀莖及果實；圓葉玉竹1、2、3年生根狀莖及果實；吉竹1號1、2年生根狀莖及果實。由吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院奚廣生教授鑒定為正品，切成薄片，自然干燥后備用。

主要儀器為GCMS-QP2010氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（日本島津）。

1.2 方法

1.2.1 揮發(fā)油的提取 分別稱取70 g大玉竹1、2年生根狀莖及果實的粉末，圓葉玉竹1、2、3年生根狀莖及果實的粉末，吉竹1號1、2年生根狀莖及果實的粉末，分別置于1 000 mL燒瓶中，加入600 mL純凈水與少量玻璃珠，用揮發(fā)油提取器提取4 h，餾出液經(jīng)無水乙醚萃取，置于分液漏斗中，將乙醚部分倒于小試管中，用水浴鍋低溫加熱使乙醚揮發(fā)完全，得到淡黃色且具有特殊氣味的透明油狀液體，密封保存后供分析使用。

1.2.2 氣相色譜-質(zhì)譜分析 色譜選用SE-54彈性石英毛細(xì)管柱（0.25 mm×25 mm），載氣為氦氣；升溫程序：初溫 60 ℃，保持20 min，以4 ℃/min升溫至280 ℃，保持 20 min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；載氣流量：1.0 mL/min；進(jìn)樣量：0.5 μL；分流比：50 ∶1。質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）離子源，離子源溫度230 ℃；電離電壓70 eV；接口溫度250 ℃；質(zhì)量掃描范圍（m/z）79～500。

1.2.3 定性分析 根據(jù)“1.2.1”節(jié)的方法提取揮發(fā)油，并依照“1.2.2”節(jié)的條件進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜分析，將所獲得的色譜和質(zhì)譜信息經(jīng)計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分別予以自動檢索和人工檢索，與NIST 08（譜庫）進(jìn)行對照和解析，并與標(biāo)準(zhǔn)圖譜對照進(jìn)行化合物的鑒定，以峰面積歸一化法進(jìn)行相對定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 大玉竹不同部位與不同生長年限揮發(fā)油成分分析

從圖1可以看出較多的高峰，且大玉竹果實的峰相對來說更高。根據(jù)圖1和表1可以得出，雖然總離子流圖上存在許多高峰，但是有的高峰如上所述，并沒有在圖譜庫搜索到相似度為85%以上的成分，即無法判斷其成分；編號6（抗壞血酸二棕櫚酸酯）為大玉竹果實特有成分，且含量較高；編號 1～5成分（六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、2，4-二甲基苯甲醛、丹皮酚、苯甲酸芐酯）為1、2年生大玉竹及其果實共有的，編號1（六甲基環(huán)三硅氧烷）、2（八甲基環(huán)四硅氧烷）大玉竹果實含量非常高，編號3（2，4-二甲基苯甲醛）也是大玉竹果實含量高些，而編號4（丹皮酚）大玉竹1年生含量非常高，編號5（苯甲酸芐酯）則表現(xiàn)為大玉竹1年生含量較其余2種低很多；編號7～10即正四十四烷為大玉竹2年生與大玉竹果實共有成分，且均為大玉竹果實含量更高些。

2.2 圓葉玉竹不同部位與不同生長年限揮發(fā)油成分分析

從圖2可以看出，高峰比較少。根據(jù)圖2和表2可以得出，編號3（十甲基環(huán)五硅氧烷）為圓葉玉竹1、3年生與圓葉玉竹果實共有成分，且圓葉玉竹果實含量較高；編號5（苯甲酸芐酯）為圓葉玉竹2、3年生共有成分，且圓葉玉竹2年生含量較高；編號6[2-（1，3-二羥基丙-2-基）十六酸：復(fù)合物 1，3-二羥基丙-2-基棕櫚酸酯（1 ∶1）]為圓葉玉竹根莖均有成分，且圓葉玉竹3年生含量最少；編號1（六甲基環(huán)三硅氧烷）、2（八甲基環(huán)四硅氧烷）、4（六甲基環(huán)三硅氧烷）為圓葉玉竹揮發(fā)油均有成分，且均為圓葉玉竹1年生含量最高，可見隨著生長年限的增加，這3種成分則隨之減少。

2.3 吉竹1號不同部位與不同生長年限揮發(fā)油成分分析

從圖3可以看出，吉竹1號果實擁有較多的高峰，吉竹1號1年生根莖揮發(fā)油的高峰數(shù)較少。根據(jù)圖3和表3可以得出，編號1（2，4-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)己烷）、2（甲苯）、4（乙苯）、5（間二甲苯）、6（鄰二甲苯）、7（1，1-二乙氧基丙烷）、8（1，1，3-三乙氧基丙烷）均為吉竹1號1年生特有成分，其中編號7（1，1-二乙氧基丙烷）含量較高； 編號22[2- （1，3-二羥基丙-2-基）十六酸：復(fù)合物 1，3-二羥基丙-2-基棕櫚酸酯（1 ∶1）]為吉竹1號2年生特有成分，且含量較高；編號17（葉綠醇）為吉竹1號果實特有成分，且含量較高；編號9（八甲基環(huán)四硅氧烷）、10（正十二烷）、11（十甲基環(huán)五硅氧烷）、13（正十六烷）、15（苯甲酸芐酯）、23（正三十六烷）、24（正六十烷）等為吉竹1號2年生與吉竹1號果實共有成分，編號10（正十二烷）以吉竹1號2年生含量較高，編號9（八甲基環(huán)四硅氧烷）、11（十甲基環(huán)五硅氧烷）、15（苯甲酸芐酯）、23（正三十六烷）、24（正六十烷）成分以吉竹1號果實含量較高；編號3（六甲基環(huán)三硅氧烷）為吉竹1號揮發(fā)油均有成分，且吉竹1號1年生含量最高。

3 討論

本研究是以大玉竹、圓葉玉竹、吉竹1號1、2年生的根莖切片及這3個品系玉竹果實粉末提取的揮發(fā)油進(jìn)行分組比較，因為提取時的初質(zhì)量相同，所以將得到的總離子流圖中峰面積大小近似看成含量的高低。根據(jù)試驗中的GC-MS條件對3個品系玉竹1、2、3年生根狀莖及其果實揮發(fā)油進(jìn)行分析，得到總離子流圖，對總離子流圖的各峰通過質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖，由質(zhì)譜計算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)檢索，人工圖譜解析，從基峰、相對峰等幾個方面進(jìn)行直觀比較，綜合各項分析鑒定，選取相似度為85%以上的結(jié)構(gòu)，確定玉竹揮發(fā)油的化學(xué)成分，其中從大玉竹1、2年生根莖及果實揮發(fā)油中分別鑒定出5、6、7種化合物，三者共鑒定化合物7種，其中共有成分5種；從圓葉玉竹1、2、3年生根莖及果實揮發(fā)油中分別鑒定出4、4、5、3種化合物，四者共鑒定化合物5種，其中共有成分2種；從吉竹1號1、2年生根莖及果實揮發(fā)油中分別鑒定出10、11、11種化合物，三者共鑒定化合物19種，其中共有成分1種。

根據(jù)試驗結(jié)果分析比較可以得出，丹皮酚是大玉竹揮發(fā)油中特有成分并且1年生根莖揮發(fā)油中含量最高，2年生含量次之，最低含量為果實揮發(fā)油中的，圓葉玉竹、吉竹1號揮發(fā)油中均無該成分。而2，4-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)己烷（含量高）、甲苯（含量高）、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯、1，1-二乙氧基丙烷、1，1，3-三乙氧基丙烷7種成分均為吉竹1號1年生根莖揮發(fā)油特有成分。

六甲基環(huán)三硅氧烷為大玉竹、圓葉玉竹、吉竹1號3個品系玉竹根莖及果實揮發(fā)油均有成分，并且含量很高。最高含量為吉竹1號1年生根莖揮發(fā)油，最低含量為圓葉玉竹2年生根莖揮發(fā)油。大玉竹、圓葉玉竹、吉竹1號3個品系玉竹果實揮發(fā)油中該物質(zhì)含量均相對較高。

苯甲酸芐酯（含量高）為3個品系玉竹2年生根莖揮發(fā)油中均有成分。八甲基環(huán)四硅氧烷為3個品系玉竹果實揮發(fā)油均有成分。

大玉竹1、2年生根莖與果實揮發(fā)油共有成分為六甲基環(huán)三硅氧烷（含量高）、八甲基環(huán)四硅氧烷（含量高）、2，4-二甲基苯甲醛、苯甲酸芐酯（含量高）、丹皮酚。圓葉玉竹1、2、3年生根莖與果實揮發(fā)油共有成分為六甲基環(huán)三硅氧烷（含量高）、八甲基環(huán)四硅氧烷（含量高）。吉竹1號1、2年生根莖與果實揮發(fā)油共有成分為六甲基環(huán)三硅氧烷（含量高）。此外，

圓葉玉竹1、2、3年生根莖揮發(fā)油均有成分為2-（1，3-二羥基丙-2-基）十六酸：復(fù)合物1，3-二羥基丙-2-基棕櫚酸酯（1 ∶1），并且含量較高。

大玉竹、圓葉玉竹1年生根莖揮發(fā)油中均有成分為六甲基環(huán)三硅氧烷、苯甲酸芐酯、八甲基環(huán)四硅氧烷（含量高）。大玉竹果實、吉竹1號果實揮發(fā)油中均有成分是苯甲酸芐酯（含量高）、正四十四烷（含量高）等。大玉竹2年生根莖和果實揮發(fā)油均有成分為正四十四烷（含量高）。圓葉玉竹1、3年生根莖和果實揮發(fā)油的共有成分為十甲基環(huán)五硅氧烷，圓葉玉竹2、3年生根莖揮發(fā)油共有成分為苯甲酸芐酯。吉竹1號2年生根莖與果實揮發(fā)油共有成分為八甲基環(huán)四硅氧烷、正十二烷、正十六烷、正三十六烷（含量高）、正六十烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、苯甲酸芐酯（含量高）等。

綜上所述，通過對玉竹藥材不同品系、不同生長年限、不同部位揮發(fā)油化學(xué)成分的分析，為玉竹的品種選育和質(zhì)量評價奠定了基礎(chǔ)，對進(jìn)一步開發(fā)和利用玉竹資源、深入探索玉竹的綜合利用方法以及創(chuàng)制中成藥新品種等提供了一定的科學(xué)依據(jù)，對提高玉竹后續(xù)相關(guān)產(chǎn)品附加值具有一定的實用價值。

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