不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油成分分析

譚春斌,周瑤,蘇智敏,李娟,陳崗

(重慶市中藥研究院,重慶 400065)

艾葉是中國傳統(tǒng)的一種中藥資源,除藥用外,也用于食品中[1-2],其生活制品例如艾條、艾卷、艾精油、艾灸貼、艾草香膏以及艾草足浴包等已得到廣泛應(yīng)用[3-4]。艾葉主要活性成分及其藥理作用包括:具有抗黑色素、抗氧化作用的揮發(fā)油類[5];抗腫瘤、鎮(zhèn)痛作用的黃酮類[6];多糖類具有顯著的抗菌、抗炎作用[7];酚酸類具有抗心絞痛、降血糖等作用[8];萜類抗炎以及對(duì)神經(jīng)保護(hù)具有顯著的效果[9-10]。艾葉中活性成分揮發(fā)油提取的方法主要有水蒸氣蒸餾、低溫冷凝、超臨界流體等方法。本研究采用傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾法對(duì)重慶酉陽、銅梁、云陽產(chǎn)艾葉中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行提取,并采用GC-MS對(duì)揮發(fā)油成分進(jìn)行化學(xué)成分分析與鑒定。同時(shí),將重慶產(chǎn)艾中揮發(fā)油成分與湖北、廣東、河南產(chǎn)艾中揮發(fā)油成分進(jìn)行對(duì)比。

本研究水蒸氣蒸餾提取艾葉揮發(fā)油實(shí)驗(yàn)裝置流程如圖1所示:1為水蒸氣發(fā)生器;2為艾葉揮發(fā)油蒸餾瓶;3為冷凝回流管;4為揮發(fā)油接收瓶。

圖1 艾葉揮發(fā)油水蒸氣蒸餾示意圖

1 儀器與材料

Agilent 7980A GC;MS: 5975C ;50/30 μm CAR/PDMS/DVB萃取纖維頭,美國SUPELCO公司。低速臺(tái)式離心機(jī),800D,上海安亭科學(xué)儀器廠。重慶產(chǎn)艾采摘自酉陽(A1)、銅梁(A2)、云陽(A3)。

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油的提取

參照藥典揮發(fā)油提取方法。將10 g艾葉粉碎后倒入圖1中的250 mL三口蒸餾燒瓶中,加入120 mL水,將艾葉粉末浸泡兩小時(shí)。隨后開啟冷凝水,啟動(dòng)水蒸氣發(fā)生器,使水蒸氣蒸餾提取艾葉粉末6 h,在接收瓶中收集到揮發(fā)油,將適量的無水Na2SO4加入揮發(fā)油中,在緩慢攪拌條件下干燥3 h,離心5 min備用。

2.2 GC-MS分析揮發(fā)油成分

2.2.1 樣品的制備

將100 μL 2.1中干燥后的揮發(fā)油移入10 mL容量瓶中,采用甲醇定容,過膜。 將樣品置于20 mL頂空瓶中,擰緊瓶蓋。于60 ℃下平衡300 s后,用固相微萃取針60 ℃下萃取100 s,然后于進(jìn)樣口解吸5 min。

2.2.2 檢測條件

色譜柱為HP-INNOWAX毛細(xì)管柱子(30 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣為He,流速1 mL/min,分離比5∶1;進(jìn)樣溫度為250 ℃;升溫程序?yàn)槠鹗紲囟葹?0 ℃,保持5 min,以8 ℃/min,升至250 ℃,保持5 min。

質(zhì)譜條件:EI電離源,能量70 eV;離子源溫度230 ℃,四極桿溫度150 ℃,接口溫度250 ℃,掃描范圍30～400 m/z。

2.3 檢測結(jié)果

三種重慶產(chǎn)艾葉揮發(fā)油樣品各自檢測結(jié)果總離子流如圖2所示。

圖2 三種艾葉樣品中揮發(fā)油總離子流

通過質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫對(duì)數(shù)據(jù)分析,選取匹配度對(duì)大于96%且相對(duì)質(zhì)量含量大于0.8%的揮發(fā)油成分,其結(jié)果如表1所示。

表1 三種不同重慶產(chǎn)地艾葉樣品中揮發(fā)油成分

表1中可以看出本次測試重慶酉陽、銅梁、云陽艾葉樣品中揮發(fā)油主要成分(匹配度對(duì)大于96%且相對(duì)質(zhì)量含量大于0.8%的化合物)是烯烴以及醇類化合物。其中總烯烴類相對(duì)質(zhì)量含量在38%左右;醇類化合物相對(duì)質(zhì)量含量在27%左右。

選取匹配度對(duì)大于96%且相對(duì)含量大于0.8%的揮發(fā)油成分,重慶酉陽、銅梁、云陽三種產(chǎn)地艾葉樣品中揮發(fā)油成分種類幾乎一樣,各種揮發(fā)油的百分含量相差不大,同種揮發(fā)油質(zhì)量含量相差均在0.5%以內(nèi)。

2.4 結(jié)果與討論

重慶酉陽產(chǎn)艾葉與湖北蘄春艾[11]、廣東嶺南紅腳艾[12]、河南湯陰北艾[13]、河南方城艾[14]中揮發(fā)油成分比較見表2。從表可以看出產(chǎn)地不同的艾葉,其揮發(fā)油成分以及百分含量比也不同。重慶酉陽產(chǎn)地艾葉檢出揮發(fā)油主要包含桉葉油醇、2,6,6,9,9,13-六甲基-7,8-二氮雜環(huán)丁烷-2,7,12-三烯-4,11-二酮-7,8-二氧化物、蒎烯、樟腦等成分;湖北蘄春主要檢測出桉葉油醇、4-萜烯醇、樟腦、龍腦、β-石竹烯等揮發(fā)油成分;廣東嶺南紅腳艾主要檢測出β-石竹烯、龍腦、氧化石竹烯等揮發(fā)油成分;河南湯陰北艾主要檢測出4-萜烯醇、龍腦、α-松油醇等揮發(fā)油成分;河南方城艾主要檢測出杜仲烯、氧化石竹烯、β-石竹烯等揮發(fā)油成分。

各地產(chǎn)的艾葉具有顯著的不同揮發(fā)油成分的區(qū)別。例如重慶酉陽艾葉檢測出2,6,6,9,9,13-六甲基-7,8-二氮雜環(huán)丁烷-2,7,12-三烯-4,11-二酮-7,8-二氧化物這種揮發(fā)油。這種揮發(fā)油未在湖北蘄春艾、廣東嶺南紅腳艾、河南湯陰北艾、河南方城艾中檢測出。河南、廣東、湖北等產(chǎn)地的艾葉中均檢測出龍腦,但重慶酉陽產(chǎn)艾中卻未檢測出。廣東嶺南紅腳艾揮發(fā)油檢測出以β-石竹烯為主,這是紅腳艾與本文所選其他產(chǎn)地艾葉中揮發(fā)油的顯著不同。河南方城艾仲揮發(fā)油成分與本文所選其他產(chǎn)地艾葉相比,方城艾以富含杜仲烯、氧化石竹烯為顯著標(biāo)志。特別是揮發(fā)油杜仲烯僅在河南方城艾中檢測出。

以具有抗菌作用的α-松油醇為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比。文獻(xiàn)[11]采用湖北蘄春的艾葉通過水蒸氣蒸餾獲得百分含量大于3%的α-松油醇,其百分含量均高于重慶酉陽、廣東嶺南、河南方城艾樣品中揮發(fā)油α-松油醇的含量。湖北蘄春艾中α-松油醇的百分含量大約是重慶艾葉的3倍。河南湯陰北艾中α-松油醇的百分含量達(dá)到4%。

以具有止咳作用的桉葉油醇為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比。重慶酉陽、湖北蘄春產(chǎn)地艾葉具有較高百分比含量的桉葉油醇。而本文所選其他產(chǎn)地的艾葉均為檢測出桉葉油醇。重慶艾葉中桉葉油醇百分含量大約是湖北蘄春產(chǎn)地的二倍。

以具有瀉下、利膽作用的杜仲烯為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比。杜仲烯僅在河南方城艾中檢測出。湖北蘄春艾、廣東嶺南紅腳艾、河南湯陰北艾均未檢測出杜仲烯。

表2 不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油成分及相對(duì)質(zhì)量含量

表2(續(xù))

重慶產(chǎn)實(shí)驗(yàn)批次艾葉中蒎烯、莰烯、樟腦、松油烯的含量高于湖北蘄春產(chǎn),重慶產(chǎn)大約是湖北蘄春產(chǎn)的6,10,2,3倍。以上揮發(fā)油成分在廣東嶺南、河南湯陰、河南方城艾中未檢測出或檢測出的百分含量較少。

3 結(jié)論

本研究通過水蒸氣蒸餾提取重慶酉陽、銅梁、云陽產(chǎn)艾葉中的揮發(fā)油成分,并通過GC-MS檢測確認(rèn)揮發(fā)油的具體化學(xué)成分。通過文獻(xiàn)對(duì)比湖北、廣東、河南等地艾葉中揮發(fā)油成分,發(fā)現(xiàn)重慶與湖北桉葉油醇百分含量較高;廣東嶺南紅腳艾揮發(fā)油中β-石竹烯百分含量顯著高于本重慶、湖北、河南產(chǎn)艾葉;河南湯陰北艾中揮發(fā)油4-萜烯醇顯著高于重慶、湖北、河南方城;艾葉中揮發(fā)油成分杜仲烯在河南方城艾中檢測出質(zhì)量含量約29%,而在重慶、湖北、河南湯陰、廣東嶺南產(chǎn)艾葉中均未檢測出杜仲烯。

本研究的意義在于:在適應(yīng)不同藥理作用下,選擇不同產(chǎn)地的艾葉揮發(fā)油具有一定的參考性。例如在選擇富含α-松油醇的湖北蘄春或河南湯陰艾葉可用于制備抗菌產(chǎn)品;選擇富含桉葉油醇的湖北蘄春或重慶艾葉可考慮用于制備咳嗽類產(chǎn)品;河南方城艾中杜仲烯含量較高,可用于瀉下、利膽類產(chǎn)品的開發(fā)。