夾竹桃花不同溶劑提取物的GC-MS分析及其抗氧化、抑菌活性

曹乃馨，羅陽蘭，解修超*，閻 勇，鄧百萬

(1.陜西理工大學生物科學與工程學院，陜西 漢中 723000；2.廣西農業科學院微生物研究所，廣西 南寧 530007)

夾竹桃NeriumindicumMill.是夾竹桃科夾竹桃屬常綠直立大灌木，其葉、皮、根、莖、花中含有強心苷類、甾體類、萜類、香豆素類、黃酮苷類等多種活性化合物，具有滅螺、殺蟲和化感作用，還具有抗菌、抗氧化、抗腫瘤、降血糖、強心的功效，但易引起中毒[1-8]。目前對夾竹桃的研究主要集中于強心苷、生物堿類、多糖等化學成分、藥理活性及藥物開發、生物防治及環境修復等方面[9-10]。

李昌靈等[11]研究了夾竹桃葉不同提取液的抑菌作用，發現醇提取液的抑菌效果最好，水提取液較弱，醚提取液最弱。董道青等[12]研究了夾竹桃葉五種有機試劑提取物對福壽螺的毒殺作用，發現正己烷提取物的毒殺活性最高，甲醇提取物的毒殺活性最低。研究發現夾竹桃葉具有一定的生物活性，但對夾竹桃花的研究鮮見報道，為明確夾竹桃花的生物活性以及不同溶劑提取物的效果，本研究以石油醚、二氯甲烷、無水乙醇和乙酸乙酯四種有機試劑為溶劑，用索氏提取法提取夾竹桃花的化學物質，通過GC-MS進行組分分析，并比較其抗氧化和抑菌活性，旨在篩選出高活性、低成本的提取溶劑，探索夾竹桃花的潛在藥用價值，為夾竹桃花的深入研究和綜合開發提供科學依據。

1 材料

1.1 儀器 N100O型旋轉蒸發儀(上海愛朗儀器有限公司)；SW-CJ-1D型單人超凈工作臺(上海蘇凈實業有限公司)；YXQ-LS-50S型高壓滅菌鍋(上海博訊實業有限公司醫療設備廠)；7890A-5975C型氣相色譜-質譜聯用儀(美國安捷倫公司)；Epoch2微孔板分光光度計(美國BioTek公司)。

1.2 材料 夾竹桃花采自陜西省漢中市城固縣(北緯N33°09′24″，東經E107°20′00″)，40 ℃恒溫干燥至恒重，粉碎過40目篩保存于陰暗處備用。碧云天總抗氧化能力檢測試劑盒(FRAP法)。枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis，批號CMCC63501)；金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus，批號CMCC26003)；大腸桿菌(Escherichiacoli，批號CMCC44102)；銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa，批號CMCC10104)；白色念珠菌(Candidaalbicans，批號CMCC98001)。

2 方法與結果

2.1 提取物制備 稱取藥材粉末10 g(M)，以石油醚(60～90 ℃)、二氯甲烷、無水乙醇、乙酸乙酯為溶劑，索氏提取3 h，合并提取液，減壓濃縮得到提取物，在40 ℃下干燥至恒重后，稱定質量(m)，計算得率，公式為得率=(m/M)×100%。結果，提取物得率分別為7.19%、5.97%、5.96%、4.33%，均有夾竹桃花芳香，其中石油醚提取物為深綠黏稠物質，二氯甲烷提取物為深綠固體物質，無水乙醇提取物為棕綠色固體物質，乙酸乙酯提取物為淺綠固體物質。

2.2 GC-MS分析

2.2.1 供試品溶液制備 用正己烷配制質量濃度為10 mg/mL的提取物溶液，量取10 mL于圓底燒瓶中，加1 mol/L KOH-CH3OH溶液2 mL，40 ℃振蕩30 min，靜置15 min后70 ℃水浴蒸干，加5% H2SO4-CH3OH溶液4 mL，70 ℃振蕩60 min，加正己烷5 mL，充分振蕩后靜置1 h，取上清液4 mL，無水硫酸鈉干燥后取上清液2 mL，正己烷定容至10 mL，0.22 μm微孔濾膜過濾，即得[13]。

2.2.2 色譜條件 7890A-5975C型毛細管色譜柱(0.25 mm×30 m，0.25 μm)；程序升溫(初始溫度50 ℃，保持2 min，3 ℃/min升至180 ℃，保持4 min，5 ℃/min升至210 ℃，保持5 min，5 ℃/min升至280 ℃，保持15 min)；載氣氦氣(99.999%)，體積流量1 mL/min；進樣量1 μL；進樣溫度220 ℃，檢測器溫度250 ℃；分流進樣，分流比20∶1。

2.2.3 質譜條件 EI離子源70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃；溶劑延遲時間3 min；全掃描采集模式，質量范圍m/z45～550。

2.2.4 成分分析 利用Nist17 s.Lib標準質譜圖庫和文獻解析，結合保留時間確認化學成分，按峰面積歸一化法進行計算。結果見圖1、表1。由此可知，石油醚(A)、二氯甲烷(B)、無水乙醇(C)、乙酸乙酯提取物(D)中分別有30、58、52、62個化合物，共有成分是正十九烷、十七烷、癸酸甲酯、10-甲基十九烷、正二十七烷、正二十八烷、3-羥基十六烷酸甲酯、十四酸甲酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、山崳酸甲酯、β-香樹脂醇、α-香樹脂醇，分別占比69.17%、69.44%、64.11%、62.75%。

圖1 提取物GC-MS圖

表1 提取物成分GC-MS分析結果

續表1

續表1

2.3 抗氧化活性研究

2.3.1 還原能力 以Trolox為陽性對照，結果見圖2。由此可知，4種溶劑提取物均有一定還原能力，依次為無水乙醇提取物>石油醚提取物>二氯甲烷提取物>乙酸乙酯提取物；在質量濃度為5 mg/mL時，四者還原能力分別為3.41、1.08、1.04、0.88 mmol/L。

圖2 4種溶劑提取物的還原能力

2.3.2 DPPH自由基清除能力 以Trolox作陽性對照，參考王寒等[14]報道的方法測定，結果見圖3。由此可知，4種溶劑提取物對DPPH自由基均有一定清除作用，并隨著其質量濃度升高而增強，依次為無水乙醇提取物>石油醚提取物>二氯甲烷提取物>乙酸乙酯提取物。

圖3 提取物對DPPH自由基的清除能力

2.3.3 羥自由基清除能力的測定 以Trolox作陽性對照，參考羅陽蘭等[15]報道的方法測定，結果見圖4。由此可知，4種溶劑提取物對羥自由基均有一定清除作用，其中石油醚提取物隨其質量濃度升高而明顯增強，乙酸乙酯提取物較趨于平緩，在質量濃度為5 mg/mL時，四者對羥自由基的清除率分別為51.22%、42.16%、50.82%、48.24%。

圖4 提取物對羥自由基的清除能力

2.4 抑菌活性研究 將靶標菌活化后，調制菌液濃度為1.0×106～1.0×107CFU/mL，采用濾紙片擴散法[16]考察抑菌活性，二倍連續梯度稀釋法[17]測定最小抑菌濃度(MIC)，平板轉種法測定最小殺菌濃度(MBC)，結果見圖5、表2～3。由此可知，陰性對照組無抑菌圈，表明20% DMSO對靶標菌的生長無抑制作用；含0.5%碘伏溶液的陽性對照組抑菌圈直徑均大于15 mm，表明實驗方法可行；質量濃度為5 mg/mL時，4種溶劑提取物周圍均有抑菌圈，表明均具有一定抑菌活性；石油醚提取物對E.coli抑菌效果最好，而二氯甲烷、無水乙醇、乙酸乙酯提取物對B.subtilis抑菌效果最好。

表2 提取物對靶標菌的抑菌圈直徑

3 討論

本研究通過GC-MS分析發現夾竹桃花石油醚、二氯甲烷、無水乙醇和乙酸乙酯提取物中分別有30、58、52、62種化合物，四種溶劑提取物的13種共有成分分別占對應提取物的69.17%、69.44%、64.11%、62.75%。由此可見，不同溶劑之間提取物成分的種類及含量均有差異，主要是因為溶劑極性等性質的差異[18]。

注：1為石油醚提取物，2為二氯甲烷提取物，3為無水乙醇提取物，4為乙酸乙酯提取物，5為陽性對照，6為陰性對照。圖5 提取物對靶標菌的抑菌圈

表3 提取物抑菌活性測定結果

夾竹桃花二氯甲烷、無水乙醇、乙酸乙酯提取物成分的研究鮮有報道，針對石油醚提取物與劉語等[19]的報道對比發現共有7種相同的物質，分別是癸醛、2,6,10-三甲基十二烷、十二醛、十四醛、十六醛、十五烷和十七烷，化合物及含量的差異可能與夾竹桃品種、甲酯化方法和儀器設備等有關。

由于四種溶劑提取物組分較為復雜，本研究僅進行成分的分析鑒定。其中，α-香樹脂醇和β-香樹脂醇是同分異構體，屬于三萜類化合物，具有抑制脂肪細胞分化的作用，可作為新的治療和預防肥胖的藥物[20]。十四酸、十六酸等高級飽和脂肪酸，是自然界中分布最廣的脂肪酸之一，幾乎所有的油脂中都含有數量不等的軟脂酸組分，十六酸具有抗腫瘤和抗衰老等活性[21]。癸酸等中鏈脂肪酸具有抑菌活性，癸酸具有較高的酸度系數，可以穿透細菌細胞壁、磷脂分子層和細胞膜[22]。亞油酸是人體自身不能合成但必需的功能性多不飽和脂肪酸代表物質之一，具有抗癌、抗氧化、增強免疫功能、降低血脂血壓、軟化血管、防止動脈粥樣硬化及預防脂肪肝、抑制血栓形成的功效[23]。

抗氧化和抑菌結果顯示，四種溶劑提取物均有一定的生物活性，這可能與提取物中化學成分及含量有關。無水乙醇提取物的生物活性最好，GC-MS分析發現相對含量較高的成分依次為α-香樹脂醇(32.44%)、棕櫚酸甲酯(17.33%)、亞油酸甲酯(10.01%)、油酸甲酯(8.2%)、γ-硫辛酸(5.07%)、硬脂酸甲酯(4.37%)、β-香樹脂醇(3.3%)、癸酸甲酯(2.28%)。石油醚提取物的活性次之，相對含量較高的成分依次為α-香樹脂醇(41.43%)、棕櫚酸甲酯(12.13%)、十四醛(7.39%)、β-香樹脂醇(7.23%)、8,11-十八二烯酸甲酯(3.79%)。結合提取物的得率，石油醚和無水乙醇是提取夾竹桃花活性成分比較理想的有機溶劑，可為新型抗氧化劑、新藥等開發提供理論參考，為夾竹桃花的資源開發提供依據。