湘樸和川樸揮發(fā)油成分分析

中藥的提取過程非常復(fù)雜，其中許多化合物是其主要的活性成分。厚樸是一味具有廣泛藥效作用的中藥,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,其后歷代本草與《中國藥典》均有記載。厚樸為木蘭科木蘭屬植物厚樸MagnoliaofficinalsRehd.etWils.或凹葉厚樸MagnoliaofficinalsRehd.etWils.var.bilobaRehd.etWils.的干燥樹皮(干皮、根皮及枝皮)。性溫,味苦、辛,具燥濕消痰、下氣除滿之功效,用于濕滯傷中、脫痞吐瀉、食積氣滯、腹脹便秘、痰飲喘咳。化學(xué)成分為木脂素類成分、揮發(fā)油和生物堿類。揮發(fā)油是其主要藥效成分之一,具有鎮(zhèn)靜、驅(qū)風(fēng)健胃等藥理作用。已有的關(guān)于厚樸揮發(fā)油成分的分析多是采用GC-MS,較少結(jié)合程序升溫保留指數(shù)進(jìn)行定性分析。中藥所含化學(xué)成分是植物的次生代謝物,其中存在許多結(jié)構(gòu)相似的化合物。在GC-MS分析中,對于那些質(zhì)譜十分相似的化合物來說,直接在質(zhì)譜庫中進(jìn)行質(zhì)譜搜索和比對,是難以獲得準(zhǔn)確定性分析結(jié)果的,但是它們在色譜上的保留時間不同,因而具有不同的保留指數(shù),因此,可將質(zhì)譜和保留指數(shù)相結(jié)合,提高定性分析的可靠性。本文采用GC-MS結(jié)合程序升溫保留指數(shù)首次對湘樸和川樸藥材的揮發(fā)油成分進(jìn)行分析,以期為該藥材的質(zhì)量評價、植物藥資源的利用及藥理藥效研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1實驗部分1.1日生長量測定正烷烴標(biāo)準(zhǔn)溶液(C8~C20,No.04070;C21~C40,No.04071);正己烷、無水硫酸鈉均為分析純;二次蒸餾水;湘樸,采自湖南省道縣,系凹葉厚樸的干燥干皮、枝皮和根皮的混合物;川樸,購于安國潤生藥材有限公司,二者經(jīng)中南大學(xué)劉向前教授鑒定。Shimadzu2010A型氣相色譜-QP2010型質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS),島津質(zhì)譜工作站,NIST05質(zhì)譜庫;揮發(fā)油提取器;D1810C自動雙重純水蒸餾器。1.2揮發(fā)油的提取藥材事先置于45℃烘箱中烘4h,切成塊,粉碎。稱取湘樸和川樸藥材各50g,分別置于1000mL圓底燒瓶中,加入500mL蒸餾水,浸泡2h,按中華人民共和國藥典揮發(fā)油測定法提取5h。正己烷作溶劑,收集揮發(fā)油。樣品用無水硫酸鈉干燥后移取到樣品瓶中,密封,保存于4℃冰箱,備用。1.3儀器和檢測條件色譜柱DB-5(30m×0.25mm×0.25μm);載氣為氦氣,流速為1.0mL/min;進(jìn)樣口溫度250℃;進(jìn)樣量為1μL,分流比為10∶1;程序升溫,初始溫度50℃,保持2min,然后以4℃/min升溫到240℃,保持2min。質(zhì)譜條件為電子轟擊(EI)離子源,電子能量70eV;離子源溫度為200℃;檢測電壓為0.8kV;全掃描模式,掃描范圍為35~500amu;掃描速率為0.2amu/s;溶劑切除時間為2.5min。1.4數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析在ThinkPadR400電腦上進(jìn)行,所分辨的質(zhì)譜在NIST05標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫中檢索。程序升溫保留指數(shù)的計算參照文獻(xiàn)。2結(jié)果與討論2.1定性定量測定結(jié)果中藥揮發(fā)油是一個十分復(fù)雜的體系,厚樸揮發(fā)油成分亦是如此。本文采用標(biāo)準(zhǔn)NIST05質(zhì)譜庫對各組分進(jìn)行質(zhì)譜定性檢索(質(zhì)譜相似度大于90%,認(rèn)為定性結(jié)果比較可靠),然后計算各色譜峰的程序升溫保留指數(shù),并將之與文獻(xiàn)值比較(實驗值與文獻(xiàn)值的差在40以內(nèi),視為準(zhǔn)確),獲得定性結(jié)果。在湘樸的揮發(fā)油總離子流圖中(見圖1),保留時間為23.296min的色譜峰,在NIST05質(zhì)譜庫中檢索為2,6,10,15-tetramethyl-Heptadecane,質(zhì)譜相似度為94%,相似程度較高。計算該色譜峰的程序升溫保留指數(shù),結(jié)果為1373,進(jìn)一步查閱該化合物的保留指數(shù),文獻(xiàn)值為1914,實驗值和文獻(xiàn)值相差577,視為定性不可靠,舍棄。在川樸的揮發(fā)油總離子流圖中(見圖2),保留時間為40.063min的色譜峰,在NIST05質(zhì)譜庫中檢索時,相似度為95%的化合物有3個,它們分別為棕櫚酸乙酯、十五酸甲酯和十九酸甲酯,文獻(xiàn)查閱此3種化合物的程序升溫保留指數(shù)分別為1980,1896和2210,實驗值為1978,顯然,較為可靠的定性結(jié)果為棕櫚酸乙酯。文中色譜峰的定性都與上述色譜峰的定性分析類似,所得結(jié)果見表1,共定性出111種化合物。2.2揮發(fā)性物質(zhì)檢測通過GC-MS化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),按峰面積歸一法,確定各組分在揮發(fā)性物質(zhì)中相對含量,結(jié)果見表1(所有物質(zhì)按照保留指數(shù)增大的順序,即色譜峰流出順序列入該表)。湘樸與川樸揮發(fā)油的定性組分含量分別占總含量的87.94%和92.72%。2.3比較充分考慮根系濃度2.3.1揮發(fā)油成分分布由表1可知,湘樸和川樸揮發(fā)油成分中存在許多共有組分,共有66種,總相對含量分別為77.89%和81.54%。烯類化合物占23種,它們是三環(huán)烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯、α-松油烯、莰烯、檜烯、γ-萜品烯等。醇類化合物為20種,它們是α-甲基-α[4-甲基-3-戊烯基]環(huán)氧丙醇、芳樟醇、葑醇、反松香芹醇、馬鞭草烯醇、4-萜烯醇、α-松油醇、石竹烯醇等。酮類與醛類化合物為12種,它們是正己醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、天竺癸醛、龍腦烯醛、樟腦、薄荷酮、松香芹酮、桃金娘烯醛、反二氫香芹酮、反式胡椒酮、香芹酮及水芹醛。其他化合物占11種,它們是2-正戊基呋喃、間異丙基-聚傘花素、桉油精、4-(2-丙烯基)苯酚、茴香腦、乙酸龍腦酯、百里香酚、丹皮酚、石竹烯氧化物、棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯。共有組分中,以桉葉醇及其同分異構(gòu)體(α-、β-和γ-)的含量為最高。湘樸與川樸揮發(fā)油中,α-桉葉醇的含量分別為7.91%和13.34%,β-桉葉醇的含量分別為23.88%和15.75%,γ-桉葉醇的含量分別為10.60%和9.68%,桉葉醇及其同分異構(gòu)體的總含量分別為42.39%和38.77%。盡管這些共有化合物在兩個樣本中的相對含量存在差異,但它們?nèi)匀辉诤艽蟪潭壬蠜Q定了兩種不同產(chǎn)地的藥材在藥效上的相似性。2.3.2揮發(fā)油成分對文獻(xiàn)中其他改變劑的影響對湘樸和川樸的揮發(fā)油成分進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)2-己烯醛、正己醇、庚醛、對羥基苯乙酮、桃金娘烯醇、丁子香酚、環(huán)異灑剔烯、十五烷酸、棕櫚油酸甲酯、n-棕櫚酸、油酸甲酯、亞麻酸、油酸、二萘嵌苯等23種化合物僅存在湘樸的揮發(fā)油成分中。假檸檬烯、馬鞭草烯酮、檜醇、胡椒酮、香葉醇、乙酸桃金娘烯酯、雪松醇、棕櫚酸乙酯、亞油酸甘油酯、亞麻酸乙酯、十八碳烯酸乙酯等22種化合物僅存在川樸的揮發(fā)油成分中。可見,不同來源的厚樸藥材的揮發(fā)油成分所含化合物的種類存在差異。中藥所含化學(xué)成分是植物的次生代謝物,受植物生長環(huán)境的影響比較大。厚樸藥材的產(chǎn)地不同,必然帶來其所含化學(xué)成分上的差異,藥材所含化學(xué)成分的差異將可能帶來臨床藥效上的差異,這有待于深入研究。2.3.3其他乙酸龍腦酯類湘樸和川樸的揮發(fā)油成分中含有不少具有藥效活性的化合物。其中,α-和β-桉葉醇是厚樸藥材的主要藥效成分之一,對神經(jīng)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)作用。此外,還有乙酸龍腦酯具有鎮(zhèn)痛和消炎作用,檸檬烯具有鎮(zhèn)咳、祛痰、抗菌、抗癌作用,并能抑制膽固醇合成,丹皮酚具有安神、止痛、解熱、抗菌、抗高血壓、抗腫瘤等顯著的藥理作用,石竹烯有平喘、鎮(zhèn)咳、祛痰、殺菌、消毒作用;雪松醇具有鎮(zhèn)靜作用和抑制肺癌細(xì)胞的作用,桉油精具有明顯的解熱、消炎、抗菌作用,龍腦有發(fā)汗、興奮、鎮(zhèn)痙、驅(qū)蟲和腐蝕等作用,茅術(shù)醇是抗病毒的有效成分之一。3揮發(fā)油成分及活性化合物本文采用GC-M