(海南大學海南優勢資源化工材料應用技術教育部重點實驗室,海南海口570228)
海藻是海洋生物資源的重要組成部分,主要由藍藻、綠藻、紅藻和褐藻等4大藻類組成。據估計,世界海洋中約有24 000余種海藻。海南江蘺(Gracilaria hainanensis)為紅藻門(Rhodophycophyta)、紅藻綱(Florideophyceae)、杉藻目(Gigartinales)、江蘺科(Gracilariaceae)、江蘺屬(Gracilaria)海藻。海南江蘺的主要產地是中國海南及越南,屬于暖水性藻類,熱帶生長。
海藻長期生活在高鹽、缺氧的特殊環境里,且為了抵抗海洋微生物的感染和攝食生物的吞食,在長期的進化過程中海藻能合成一些有細胞毒性的次級代謝產物,如具有抗細菌、抗真菌、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤等的生理活性物質[1-4]。
揮發油的提取方法有水蒸氣蒸餾法、索氏提取法及快速溶劑萃取法等。海南江蘺含有較多的多糖膠體,提取揮發油過程中會產生大量的泡沫,嚴重干擾了水蒸氣蒸餾的正常進行。索氏提取法萃取時間長,溶劑使用量大??焖偃軇┹腿》ǎ╝ccelerated solvent extraction,ASE)具有萃取時間短、溶劑使用量少、萃取效率高等優點,被廣泛應用于環境、食品、制藥和聚合物領域。
目前,海南江蘺揮發油化學成分活性物質的提取及研究國內還未見報道。為了尋找海南江蘺中有特殊活性的次級代謝產物,作者采用快速溶劑萃取法萃取海南江蘺揮發油,利用氣質聯用儀對海南江蘺揮發油化學成分進行分析,擬為進一步開發利用海南江蘺奠定基礎。
海南江蘺于2013年12月采自海南文昌,經過鑒定。
海南江蘺除去雜物、洗凈,于45 ℃烘干,粉碎過40目篩,保存于干燥瓶中,備用。
快速溶劑萃取儀,賽默飛世爾科技公司;氣質聯用儀,德國安捷倫科技有限公司。
1.2.1 樣品制備
取全藻粉,經過快速溶劑萃取儀萃取海南江蘺中的揮發油,得到淡黃色澄清液體,具有海藻芳香氣味,4℃冰箱保存。
1.2.2 化學成分分析
利用氣質聯用儀對海南江蘺揮發油化學成分進行分析。
色譜條件:19091N-133型彈性石英毛細管柱(30 m×0.25mm,0.25μm);柱溫為程序升溫,初始溫度90 ℃,以6 ℃·min-1升到240 ℃,載氣為高純度氦氣,載氣流量為1.0 mL·min-1,進樣口溫度為240 ℃,分流比為100∶1。
質譜條件:離子源為EI源,離子源溫度230℃,電子能量70eV,掃描范圍(m/z)為50~500aum,電離電壓1.2kV,進樣量1.0μL。
采用快速溶劑萃取法從海南江蘺揮發油中分離出26個組分,海南江蘺揮發油總離子流圖譜如圖1 所示。

圖1 海南江蘺揮發油總離子流圖譜Fig.1 Ion chromatogram of Gracilaria hainanensis volatile oil
經Agilent Mass Hunter化學工作站軟件檢索分析和查找相關質譜文獻資料(圖2~4)[5-6],確定了其中的26種化學成分,按峰面積歸一化法進行計算,得到揮發油中各化學成分的相對含量,結果見表1。

表1 海南江蘺揮發油化學成分分析Tab.1 Composition analysis of Gracilaria hainanensis volatile oil
由表1可知,海南江蘺揮發油中,2,5-二正丁基吡唑并[5,1-a]異喹啉、2-(2-苯并噻唑基)-5-甲氧基苯酚、1-(六氫吡咯烷嗪-3-亞基)-3,3-二甲基丁烷-2-酮、苯并嗎啉、5-氟-4-咪唑羧酸等5種化合物的相對含量較高,分別占24.5%、10.7%、10.5%、10.3、、9.5%。

圖2 苯并嗎啉的化學結構式及質譜圖Fig.2 Chemical structural formula and mass spectrum of 2,3-dihydro-1,4-benzoxazine

圖3 1-(六氫吡咯烷嗪-3-亞基)-3,3-二甲基丁烷-2-酮的化學結構式及質譜圖Fig.3 Chemical structural formula and mass spectrum of 1-(hexahydropyrrolizin-3-ylidene)-3,3-dimethyl-butan-2-one
采用快速溶劑萃取法萃取海南江蘺(Gracilaria hainanensis)揮發油,利用氣質聯用儀對揮發油化學成分進行分析,并利用質譜圖進行計算機檢索,共鑒定出海南江蘺揮發油中26種化合物,其中2,5-二正丁基吡唑并[5,1-a]異喹啉、2-(2-苯并噻唑基)-5-甲氧基苯酚、1-(六氫吡咯烷嗪-3-亞基)-3,3-二甲基丁烷-2-酮、苯并嗎啉、5-氟-4-咪唑羧酸等5種化合物的相對含量較高,分別占24.5%、10.7%、10.5%、10.3% 和9.5%。

圖4 2-(2-苯并噻唑基)-5-甲氧基苯酚的化學結構式及質譜圖Fig.4 Chemical structural formula and mass spectrum of 2-(2-benzothiazolyl)-5-methoxyphenol
[1]羅先群,王新廣,錢文斌,等.海南沿海二種海藻抗細菌生物活性物質的提取抑菌活性的研究[J].中國食品添加劑,2008,(5):111-118.
[2]岑穎洲,蔡利玲,劉明正,等.海藻生理活性物質的研究進展(綜述)[J].暨南大學學報(自然科學版),1998,19(5):78-86.
[3]譚仁祥.功能海洋生物分子——發現與應用[M].北京:科學出版社,2007.
[4]WISESPONGPAND P,KUNIYOSHI M.Bioactive phloroglucinols from the brown algaZonariadiesingiana[J].J Appl Phycol,2003,15(2-3):225-228.
[5]叢浦珠,李筍玉.天然有機質譜學[M].北京:中國醫藥科技出版社,2003.
[6]陳耀祖.有機質譜原理及應用[M].北京:科學出版社,2004.