大麻花葉揮發油成分研究

馬燕珠，邢俊波，孫武興，劉 超，王曙賓

(漢義生物科技(北京)有限公司 生命科學研究院，北京 100176)

1 引言

大麻(CannabissativaL.)系桑科大麻屬(Cannabis)植物，俗稱漢麻、線麻、火麻，種植歷史悠久，是一種經濟價值極高的作物，主要分布在云南、貴州、四川、廣西、安徽等地，古代主要用于制作服裝、造紙材料等。大麻渾身是寶，其根、皮、花、葉、種子(火麻仁)皆可入藥[1，2]，藥理研究表明，大麻具有抗炎、鎮痛、抗腫瘤、抗菌、治療青光眼、削弱恐懼性記憶等功效[3，4]。此外，大麻作為藥用歷史悠久的民間藥材，在很多方面潛力巨大。目前，關于大麻化學成分的研究主要集中在大麻酚類、黃酮及其苷類、香豆素類、脂肪酸類等[5，6]，對大麻花葉中的揮發油成分的研究相對較少。本文采用氣相色譜-質譜聯用技術全面地分析了大麻花葉中的揮發性成分，這將為進一步深入研究和開發大麻的藥用價值提供基礎數據和參考依據。

2 材料與儀器

2.1 實驗材料

2.1.1 藥材

藥材為大麻花葉(批號：YJ161101)，經中國科學院昆明植物研究所李嶸教授鑒定為桑科植物大麻(CannabissativaL.)，來源于云南漢素生物科技有限公司的種植基地。

2.1.2 試劑

甲醇：色譜純，190258，Fisher chemical; 正己烷：分析純，20160816，北京化工廠。

純化水：201908110900BH2，華潤怡寶飲料(中國)有限公司。

2.2 儀器設備

電子天平：BSA124S，賽多利斯(中國)有限公司；氣相色譜-質譜聯用儀：G7890A-5975C，安捷倫科技有限公司； 揮發油提取裝置。

3 實驗方法

3.1 供試品制備

取400 g大麻花葉干燥粉末，置于5000 mL圓底燒瓶，加水4000 mL，連接揮發油提取器，加入1 mL正己烷，水蒸氣蒸餾提取揮發油6 h。收集冷凝器中的揮發油，置于分液漏斗中室溫靜置，揮去正己烷，得棕黃色揮發油，裝封備用。

3.2 儀器分析條件

3.2.1 色譜分離條件

色譜柱采用AgilentCP9205VF-WAXms(250 ℃)，30 m×250 μm×0.25 μm毛細管柱；進樣口溫度為240 ℃；檢測器溫度為260 ℃；流量為1 mL/min；載氣為He(99.995%)；進樣量1 μL；分流10∶1；升溫程序為初始溫度94 ℃，保持42 min，然后以2 ℃/min升溫速率升至156 ℃，維持20 min，再以2 ℃/min升溫速率升至240 ℃，保持40 min。

3.2.2 質譜條件

質譜條件為EI(electron impact ionization)源，電離能量 70 e V，離子源溫度 230 ℃ ，四級桿150 ℃; 掃描模式為全掃描，掃描質量范圍 m / z 15～500 amu。

3.3 定性及定量分析

色譜峰定性分析：將經色譜分離得到的總離子流色譜圖中的各峰經質譜掃描后得到的質譜圖，在NIST-08氣-質譜圖數據庫中進行檢索，按各色譜峰的質譜裂解碎片圖的相關數據與文獻核對，并結合有關圖譜解析，分別對各色譜峰加以確認，從而鑒定出大麻花葉揮發性成分。

檢測結果定量分析：采用面積歸一化法，以供試品GC-MS檢測得到的各個揮發性物質色譜峰占總氣質流圖峰面積比，確定大麻花葉各揮發性成分的含量百分比[7]。

4 實驗結果與分析

大麻花葉揮發油的化學成分采用水蒸氣蒸餾法提取，氣相色譜-質譜聯用技術分析，從揮發油中分離出95個通過NIST質譜數據庫檢索、譜圖解析并核對質譜標準圖,鑒定了75個化合物。各成分的含量按峰面積歸一法計算得到(表1)。所鑒定的化學成分占色譜峰總面積的88.05%。根據定量分析結果可知，大麻花葉揮發油中主要包括萜烯及其衍生物、烷烴、醇、酯、酮類化合物(表1)。

表1 大麻花葉揮發油成分GC-MS分析結果

續表1

序號保留時間/min化合物名稱分子式相對分子質量相對含量/%3978.623Cyclohexene, 2-ethenyl-1,3,3-trimethyl-1,3,3-三甲基-2-乙烯基環己烯C11H181500.244081.396Phenol, 3,5-bis(1-methylethyl)-, acetateC14H20O22200.044183.7981H-Cycloprop[e]azulen-7-ol, decahydro-1,1,7-trimethyl-4-methylene-, [1ar-(1aα,4aα,7β,7aβ,7bα)]- 桉油烯醇C15H24O2200.224284.8882-Pentadecanone, 6,10,14-trimethyl- 植酮C18H36O2680.964388.32γ-Muurolene γ-依蘭油烯C15H242040.244488.506(-)-Alloisolongifolene(-)-別異長葉烯C15H242040.564589.3021,4,4a-trimethyl-5,6-dimethylenedecahydronaphthaleneC15H242040.244691.212trans-α-Bergamotene α-香柑油烯C15H242040.304792.223Naphthalene, 1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)- 卡達萘C15H181980.484893.626α-Bisabololα-紅沒藥醇C15H26O2220.964994.453Hexadecanoic acid, methyl ester 十六烷酸甲酯C17H34O22700.285094.886N,N'-bis(cyclohexyl)ethane-1,2-diylidenediamineC14H24N22200.445195.612β-Elemenone欖烯酮C15H22O2180.265296.5231-(4-Ethylphenyl)-3-methyl-2-pyrazolin-5-oneC12H14N2O2021.205397.894Camphene 莰烯C10H161360.165498.199Hexadecanoic acid, ethyl ester 十六酸乙酯C18H36O22841.105599.253Tetracyclo[6.3.2.0(2,5).0(1,8)]tridecan-9-ol, 4,4-dimethyl-C15H24O2200.9056100.21310,10-Dimethyl-2,6-dimethylenebicyclo[7.2.0]undecan-5.beta.-olC15H24O2202.7857101.7692(4H)-Benzofuranone, 5,6,7,7a-tetrahydro-4,4,7a-trimethyl- 二氫獼猴桃內酯C11H16O21800.4458102.6872-Propanone, 1-(2,5-dimethoxyphenyl)-, O-methyloxime, (E)-C12H17NO32230.4259103.305Isoaromadendrene epoxide 異香橙烯環氧化物C15H24O2201.0060106.032Isoaromadendrene epoxide 異香橙烯環氧化物C15H24O2201.8461107.689Benzene, 1-methyl-4-(1,2,2-trimethylcyclopentyl)-, (R)-C15H222020.4662112.203Octadecanoicacid,ethyl ester 硬脂酯乙酯C20H40O23120.2263113.0229-Octadecenoic acid(9Z)-, ethyl ester 油酸乙酯C20H38O23100.2664115.3969,12-Octadecadienoic acid, ethyl ester 亞油酸乙酯C20H36O23080.7865118.5929,12,15-Octadecatrienoic acid, ethyl ester, (Z,Z,Z)- 亞麻酸乙酯C20H34O23060.5066119.799Phytol 葉綠醇C20H40O2960.8067131.632cannabicyclol 大麻環酚C21H30O23140.4668133.802(+)-longifolene 長葉烯C15H242040.1269157.121seychellene塞瑟爾希C15H242041.1670161.165p-Heptylacetophenone對庚基苯乙酮C15H22O2184.0071161.632Quinazoline, 2-(4-nitrophenyl)-4-phenyl-C20H13N3O23270.6472162.011Ocimene羅勒烯C10H161360.8473162.298Camphene莰C10H161360.7474163.756eugenol丁香酚C10H12O21640.5675175.003N-[(4-Bromophenyl)methyl]-1H-purin-6-amineC12H10BrN53030.24

其中，萜烯及其衍生物類成分33種(總含量為56.03%)，雜環類化合物8種(總含量為6.28%)，酮、醇、酯類化合物18種(總含量為14.58%)，烷烴類13種(總含量為9.38%)，其他類成分3種(總含量為1.78%)(表2)。萜烯及其衍生物中相對百分含量較大的組分包括石竹烯氧化物(Caryophyllene oxide，含量為13.2%)、β-石竹烯(β-Caryophyllene，含量為9.90%)、對庚基苯乙酮(p-Heptylacetophenone，含量為4.00%)、β-瑟林烯(β-selinene，含量為3.82%)、環氧化蛇麻烯 II(HUMULENE EPOXIDE II，含量為3.66%)、依蘭油烯(muurolene，含量為2.98%)等。

5 結論

大麻花葉經水蒸氣蒸餾法提取揮發油，并采用氣相色譜-質譜聯用技術分析大麻花葉揮發性成分，分離出95個色譜峰，共鑒定了75個化合物，其中，萜烯及其衍生物類成分33種(總含量為56.03%)，雜環類化合物8種(總含量為6.28%)，酮、醇、酯類化合物18種(總含量為14.58%)，烷烴類13種(總含量為9.38%)，其他類成分3種(總含量為1.78%)。

表2 大麻花葉揮發油中化合物數及相對百分含量

通過對大麻花葉揮發性成分的分析結果可知，揮發性成分中含有多種具有藥用價值的活性成分，如α - 蒎烯對實驗性轉移黑色素瘤有良好的治療作用，能夠降低肺腫瘤結節數;對關節炎和與 NF - κB、NO 生成有關的疾病具有治療作用[8，9]，亞油酸乙酯具有降脂、防治動脈粥樣硬化癥等功效，石竹烯有一定的平喘作用，對治療慢性支氣管炎有顯著療效[10]。這將為進一步深入研究和開發大麻的藥用資源提供基礎數據和參考依據。

1988年，聯合國頒布《聯合國禁止非法販運麻醉藥品和精神藥物公約》，其中明確規定：大麻植株中含四氫大麻酚(THC)小于0.3%的，不具備提取THC毒性成分價值，也無直接作為毒品吸食價值，國際上統稱為工業大麻。此條款為大麻的開發利用進行了指導和規范，本研究所用大麻樣品屬于工業大麻。