湘樸和川樸揮發油成分分析

中藥的提取過程非常復雜，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《神農本草經》,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。化學成分為木脂素類成分、揮發油和生物堿類。揮發油是其主要藥效成分之一,具有鎮靜、驅風健胃等藥理作用。已有的關于厚樸揮發油成分的分析多是采用GC-MS,較少結合程序升溫保留指數進行定性分析。中藥所含化學成分是植物的次生代謝物,其中存在許多結構相似的化合物。在GC-MS分析中,對于那些質譜十分相似的化合物來說,直接在質譜庫中進行質譜搜索和比對,是難以獲得準確定性分析結果的,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,因此,可將質譜和保留指數相結合,提高定性分析的可靠性。本文采用GC-MS結合程序升溫保留指數首次對湘樸和川樸藥材的揮發油成分進行分析,以期為該藥材的質量評價、植物藥資源的利用及藥理藥效研究提供基礎數據。1實驗部分1.1日生長量測定正烷烴標準溶液(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,二者經中南大學劉向前教授鑒定。Shimadzu2010A型氣相色譜-QP2010型質譜聯用儀(GC-MS),島津質譜工作站,NIST05質譜庫;揮發油提取器;D1810C自動雙重純水蒸餾器。1.2揮發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油測定法提取5h。正己烷作溶劑,收集揮發油。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;進樣口溫度250℃;進樣量為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數據分析數據分析在ThinkPadR400電腦上進行,所分辨的質譜在NIST05標準質譜庫中檢索。程序升溫保留指數的計算參照文獻。2結果與討論2.1定性定量測定結果中藥揮發油是一個十分復雜的體系,厚樸揮發油成分亦是如此。本文采用標準NIST05質譜庫對各組分進行質譜定性檢索(質譜相似度大于90%,認為定性結果比較可靠),然后計算各色譜峰的程序升溫保留指數,并將之與文獻值比較(實驗值與文獻值的差在40以內,視為準確),獲得定性結果。在湘樸的揮發油總離子流圖中(見圖1),保留時間為23.296min的色譜峰,在NIST05質譜庫中檢索為2,6,10,15-tetramethyl-Heptadecane,質譜相似度為94%,相似程度較高。計算該色譜峰的程序升溫保留指數,結果為1373,進一步查閱該化合物的保留指數,文獻值為1914,實驗值和文獻值相差577,視為定性不可靠,舍棄。在川樸的揮發油總離子流圖中(見圖2),保留時間為40.063min的色譜峰,在NIST05質譜庫中檢索時,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,文獻查閱此3種化合物的程序升溫保留指數分別為1980,1896和2210,實驗值為1978,顯然,較為可靠的定性結果為棕櫚酸乙酯。文中色譜峰的定性都與上述色譜峰的定性分析類似,所得結果見表1,共定性出111種化合物。2.2揮發性物質檢測通過GC-MS化學工作站數據處理系統,按峰面積歸一法,確定各組分在揮發性物質中相對含量,結果見表1(所有物質按照保留指數增大的順序,即色譜峰流出順序列入該表)。湘樸與川樸揮發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揮發油成分分布由表1可知,湘樸和川樸揮發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體(α-、β-和γ-)的含量為最高。湘樸與川樸揮發油中,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,但它們仍然在很大程度上決定了兩種不同產地的藥材在藥效上的相似性。2.3.2揮發油成分對文獻中其他改變劑的影響對湘樸和川樸的揮發油成分進行比較,發現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油成分中。可見,不同來源的厚樸藥材的揮發油成分所含化合物的種類存在差異。中藥所含化學成分是植物的次生代謝物,受植物生長環境的影響比較大。厚樸藥材的產地不同,必然帶來其所含化學成分上的差異,藥材所含化學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,對神經系統具有調節作用。此外,還有乙酸龍腦酯具有鎮痛和消炎作用,檸檬烯具有鎮咳、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、鎮咳、祛痰、殺菌、消毒作用;雪松醇具有鎮靜作用和抑制肺癌細胞的作用,桉油精具有明顯的解熱、消炎、抗菌作用,龍腦有發汗、興奮、鎮痙、驅蟲和腐蝕等作用,茅術醇是抗病毒的有效成分之一。3揮發油成分及活性化合物本文采用GC-M