徐達宇,陳湘宏,康文娟,范雪汝,袁 明,楊仕兵
(青海大學醫學院藥學系,青海 西寧 810001)
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不同提取方法提取藏藥五脈綠絨蒿揮發油主成分的研究*
徐達宇,陳湘宏,康文娟,范雪汝,袁 明,楊仕兵※
(青海大學醫學院藥學系,青海 西寧 810001)
目的 探討不同方法對五脈綠絨蒿揮發油主成分提取的效果。方法 分別采用水蒸氣蒸餾法、超聲提取法和超臨界CO2萃取法制備五脈綠絨蒿揮發性部位,并應用氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)技術分析萃取物的化學成分,用峰面積歸一法測定各化合物的相對含量。結果 從三種不同方法制備的五脈綠絨蒿揮發油中共鑒定出78種化合物,其中水蒸氣蒸餾法鑒定出46種化合物,超聲提取法鑒定出38個,超臨界CO2萃取法鑒定出33個。結論 不同提取方法得到揮發油主成分不同。
五脈綠絨 揮發油 化學 成分 提取 方法
據1995年《藏藥藥品標準》[1]記載,“歐貝”系綠絨蒿屬多種植物的總稱,為常用珍稀藏藥之一。根據《藏藥志》的記載,五脈綠絨蒿(MeconopsisquintuplinerviaReg.)為藏藥“歐貝”的正品資源種類,其他則為代用品,具有清熱、消炎、止痛、解毒、利尿的功效,用于治療肺炎、肝炎、水腫、皮膚病、肝和肺的熱癥等疾病;其花的解熱效果更好,并能治療血熱和血旺[2,3]。五脈綠絨蒿作為傳統藏藥,對其化學成分的研究相對較晚,化學成分研究集中于生物堿和黃酮類[4-8],主要原因在于提取方法的影響。
中藥材揮發油常見的提取方法即水蒸氣蒸餾法,具有提取效率高、操作簡便等優點,但其提取溫度較高,一些遇熱不穩定的化學成分可能會發生結構的改變而引起成分的變質[9]。超聲提取法,具有破碎時間短,胞內物質釋放、擴散和溶解完全的優點。超臨界CO2萃取技術作為一項新型分離萃取法,具有步驟少、耗時短、提取溫度低、提取率高、無溶劑殘留等優勢[10-14]。為了考察不同方法提取五脈綠絨蒿揮發性化學成分的效果,本研究采用了水蒸氣蒸餾法、超聲提取法及超臨界二氧化碳萃取法制備五脈綠絨蒿揮發性部位,并應用氣相色譜-質譜聯用技術分析各提取物的化學成分,采用峰面積歸一法測定各化合物的相對含量,根據主成分的特點總結其提取方法,為五脈綠絨蒿的深度開發及其質量評價提供科學依據。
1.1 儀器、材料
超臨界二氧化碳萃取儀(SFT-100,美國SFT公司提供);GC/MS聯用儀(GC6890N/MSD5973N,美國安捷倫公司提供)。CO2(純度>99.999%,北京醫用氣體公司提供)。石油醚、無水硫酸鈉等試劑均為分析純。
樣品于2014年7月采自青海省互助縣,經青海中國科學院西北高原生物研究所盧學峰研究員鑒定為罌粟科綠絨蒿屬植物五脈綠絨蒿MeconopsisquintuplinerviaReg.,所有試驗樣品陰干,粉碎過10目篩,密封備用。
1.2 方法
1.2.1 五脈綠絨蒿揮發性部位的提取
1.2.1.1 水蒸氣蒸餾提取法
取干燥樣品100 g,按《中國藥典》2010年版一部附錄XD揮發油測定法下甲法進行,收集物經無水硫酸鈉適量進行脫水處理,得淡黃色透明油狀物,稱量后冷藏備用。
1.2.1.2 超聲提取法
取干燥樣品100 g置于提取瓶中,加入300 mL石油醚(30~60 C°)超聲30 min,加入適量石油醚洗滌殘渣,收集濾液,減壓回收溶劑,以無水硫酸鈉干燥,得墨綠色濃稠物,稱量后冷藏備用。
1.2.1.3 超臨界CO2萃取法
按文獻[10]方法進行萃取,取五脈綠絨蒿樣品10 g,將樣品投入萃取釜中,當系統各部分達到設定溫度后,開啟CO2鋼瓶,對五脈綠絨蒿中的揮發油進行萃取,得黃色濃稠萃取物,稱量后冷藏備用。
1.2.2 低極性組分的分離
將萃取物采用濕法上樣的方法上硅膠柱,選用200~300目的硅膠進行柱層析,以石油醚(30~60 C°)為流動相沖柱。
1.2.3 提取物的GC-MS分析
色譜條件:GC汽化室溫度280 ℃,HP-5(30m×0.32mm×0.25μm)彈性石英毛細管柱,以4 ℃/min的升溫速率由80 ℃程序升溫至295 ℃,恒溫30 min,載氣為99.999%高純氦。
質譜條件:MSD 離子源為EI源,離子源溫度230 ℃,電子能量70 eV;所得質譜圖使用美國NIST05譜庫檢索鑒定各化合物,同時采用峰面積歸一法測定各組分的相對含量。
2.1 不同方法提取揮發油外觀性狀及提取率比較
表1為三種不同方法提取的五脈綠絨蒿揮發油的外觀性狀及提取率的統計結果。結果顯示,水蒸氣蒸餾提取法得到提取物為淡黃色透明液體,香味較濃,其他兩種方法提取的提取物均為稠狀物且香味不明顯,因此從提取物的外觀性狀方面考慮,水蒸氣蒸餾提取法優于其他兩種方法。但從提取率的角度分析,超聲提取法的提取率最高,其次是超臨界CO2萃取法,水蒸氣蒸餾法最低,僅為0.18%,數據詳見表1。
表1 不同提取方法五脈綠絨蒿揮發油的性狀特征

Table 1 Characteristics of volatile oils extracted from Meconopsis quintuplinervia by different extraction methods
2.2 不同方法提取五脈綠絨蒿揮發油的GC-MS分析
將三種方法制備的揮發油進行GC-MS分析,所得質譜圖使用美國NIST05譜庫檢索鑒定各化合物,同時采用峰面積歸一法測定各組分的相對含量。三種不同方法提取的五脈綠絨蒿揮發油的化學成分及相對含量詳見表2。
表2 不同方法提取五脈綠絨蒿揮發性化學成分及相對含量

Table 2 Chemical components and its relative content of volatile oils exacted from Meconopsis quintuplinervia by different extraction methods
續表:

序號化合物名稱分子式相對質量分數(%)ABC24新植二烯NeophytadieneC20H380.112.850.2225降姥鮫-2-酮nor-Pristan-2-oneC18H36O0.99-0.1526十五烷酸乙酯Pentadecanoicacid,ethylesterC17H34O20.19--27正十九烷NonadecaneC19H400.15--289-十六烯酸甲酯9-Hexadecenoicacid,methylesterC17H32O20.23--29十六烷酸甲酯Hexadecanoicacid,methylesterC17H34O228.803.380.8730十六烷酸Hexadecanoicacid,C16H32O21.948.9210.0231十六烷酸乙酯Hexadecanoicacid,ethylesterC18H36O211.692.150.7232貝克松-16-烯Kaur-16-eneC20H320.87--33亞油酸甲酯9,12-Octadecadienoicacid,methylesterC19H34O216.784.571.7234亞麻酸甲酯9,12,15-Octadecatrienoicacid,methylesterC19H32O211.2212.021.2735植烯醇PhytolC20H40O0.66--36十八烷酸甲酯Octadecanoicacid,methylesterC19H38O20.34--37亞油酸乙酯9,12-Octadecadienoicacid,ethylesterC20H36O26.0410.260.8538亞麻酸乙酯9,12,15-Octadecatrienoicacid,ethylesterC20H34O24.6810.320.6539十八烷酸乙酯Octadecanoicacid,ethylesterC20H40O20.150.400.1840正-二十三烷TricosaneC23H480.390.790.7841異-二十四烷iso-TetracosaneC24H500.130.47-42正-二十五烷PentacosaneC25H520.050.410.4743正-二十六烷HexacosaneC26H540.02-0.1944正-二十七烷HepacosaneC27H560.040.881.2945正-二十八烷OctacosaneC28H580.020.330.4246正-二十九烷NonacosaneC29H600.043.244.2147反-植烯-22-Phytene(E)C20H40-0.13-48順-植烯-22-Phytene(Z)C20H40-0.39-49十七烷酸甲酯Heptadecanoicacid,methylesterC18H36O2-0.16-50十八酸甲酯Octadecanoicacid,methylesterC19H38O2-0.33-51亞油酸9,12-OctadecadienoicacidC18H32O2-10.2615.1952十八酸Octadecanoicacid,C18H336O2-0.71-53二十酸甲酯Eicosanoicacid,methylesterC21H42O2-0.18-54異-二十四烷iso-tetracosaneC24H50-0.47-55二十一酸甲酯Heneicosanoicacid,methylesterC22H44O2-0.06-56二十二酸甲酯Docosanoicacid,methylesterC23H46O2-0.35-57二十二酸乙酯Tricosanoicacid,ethylesterC24H48O2-0.21-58二十四酸甲酯Tetracosanoicacid,methylesterC25H50O2-0.21-59二十七-16-醇16-HeptacosanolC27H56O-0.67-
續表:

序號化合物名稱分子式相對質量分數(%)ABC60豆甾-4,22-二烯Stigmast-4,22-dieneC29H58-0.51-61豆甾-3,5,22-三烯Stigmast-3,5,22-trieneC29H56-1.59-62豆甾-3.5-二烯Stigmast-3.5-dieneC29H58-1.01-63二十九-18-醇18-NonacosanolC29H60O-18.53-64維生素EVitaminEC30H48O2-0.981.02652,4,6-三甲基-二十六酸甲酯Hexacosanoicacid,2,4,6-trimethyl,methylesterC30H60O2-0.39-66菜油甾醇CampesterolC28H48O-0.86-67r-谷甾醇Gamma-SitosterolC29H50O-2.38-68β-香樹精β-AmyrinC30H60O-0.661.7969豆甾-4-烯-3-酮Stigmasta-4-en-3-oneC29H48O-0.771.05703-苯氧基-苯酚Phenol,3-phenoxyC12H10O2--0.7371十四烷酸甲酯Tetradecanoicacid,methylesterC15H30O2--0.0672亞麻酸9,12,15-OctadecatrienoicacidC18H30O2--8.4773碳二十八醛OctacosanalC28H56O--1.0874二十九碳-15-酮Nonacosan-15-oneC29H58O--1.5175二十九碳-15-醇Nonacosan-15-olC29H60O--28.1176麥角甾-5-烯-3-醇CampesterolC28H48O--1.9077β-谷甾醇r-SitosterolC29H50O--7.5978α-香樹精α-ArmyrinC30H50O--0.68
A為水蒸氣蒸餾法提取的揮發性部位;B為超聲提取法提取的揮發性部位;C為超臨界CO2萃取法萃取的揮發性部位.
表2顯示,從三種不同方法制備的五脈綠絨蒿揮發油中分別鑒定出46、38、33種化合物,共鑒定出78種化合物,分別占揮發油總量的95.22%、97.50%、98.26%;其中包括烷烴類、倍半萜烯類、脂肪族、芳香族、脂、醇類等化合物中的正-二十九烷、亞油酸、十六烷酸甲酯、亞麻酸甲酯、菜油甾醇等化合物。
本研究對不同方法提取五脈綠絨蒿揮發性部位的提取率及化學成分的差異進行了探討。從提取物化學成分種類角度分析,水蒸氣蒸餾法所得提取物的化學成分種類最多,其他兩種方法提取物中化合物種類相對較少。三種方法的提取揮發油中均檢測出含量較高的脂肪酸及其相應的酯類,如十六烷酸、十六烷酸甲酯、十六烷酸乙酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯等。水蒸氣蒸餾法提取的成分不同于其他兩種方法的化合物有26種,主要有4,4,7-三甲基-四氫苯并二氫呋喃酮、十四烷酸甲酯、降姥鮫-2-酮、植烯醇等。超聲提取法提取物成分不同于其他兩種方法的化合物有19種,主要有二十九-18-醇、異-二十四烷、二十七-16-醇、r-谷甾醇、豆甾-3,5,22-三烯等。超臨界CO2萃取法提取的成分不同于其他兩種方法的化合物有9種。三種方法提取共有的成分14種,含量較大的主要有十六烷酸、十六烷酸甲酯、十六烷酸乙酯、亞油酸甲酯、亞油酸酸甲酯,十六烷酸甲酯在水蒸氣蒸餾法提取物中含量最高,在其他兩種方法的提取物中含量均較低,而超臨界CO2萃取物中正二十九烷的含量較高,其他兩種方法所測含量較低。
不同方法提取五脈綠絨蒿所得的揮發油部位從提取率及組分含量上均存在明顯的差異。導致存在差異的因素較多,提取方法的不同是導致提取率及成分差異的主要原因,超臨界CO2萃取技術作為一項新型分離萃取技術,具有步驟少、耗時短、提取溫度低、提取率高等優勢,但成本較為昂貴。傳統的水蒸氣蒸餾法提取揮發油時,提取過程中由于高溫使一些化合物分解而破壞,無法得到原有的天然化合物,但相對超臨界CO2萃取法,提取成本低廉。超聲提取法雖然簡單易操作,但其溶劑通常毒性較大。因此,選擇最佳方法時要對各個方面的因素進行綜合考慮。本研究結果為五脈綠絨蒿藥用植物資源的綜合開發利用及其質量評價提供了科學依據。
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Study on the extraction of volatile components fromMeconopsisquintuplinerviaReg. by different extraction methods
Xu Dayu,Chen Xianghong,Kang Wenjuan,Fan Xueru,Yuan Ming,Yang Shibing
(Qinghai University Medical College,Xining,Qinghai,China 810001)
Objective To investigate the effect of different extraction methods to extract the volatile chemical constituents fromMeconopsisquintuplinerviaReg..Methods The volatile chemical constituents were obtained by steam distillation technology,ultrasonic extraction and supercritical fluid CO2extraction technology method respectively fromMeconopsisquintuplinerviaReg.,which were subjected by GC-MS analysis.And a normalized method was used to determine the relative content of each constituent.Results Total seventy-eight compounds were identified from these essential oils.Forty-six components were identified in steam distillation extraction;thirty-eight components were identified in ultrasonic extraction and thirty-three components were identified with supercritical fluid CO2extraction technology method.Conclusions There were significant differences in the main components of volatile oils obtained by different extraction methods.This study can lay a foundation for further study of the pharmacological effects ofMeconopsisquintuplinerviaReg.,and provide a scientific reference for the quality evaluation of Chinese medicinal herbs.
MeconopsisquintuplinerviaReg. Volatile oil Chemical constituents GC-MS analysis
*:國家自然基金項目(81360642);※:通訊作者,副教授,Email:qhyangshibing@126.com 徐達宇(1964~),男,漢族,山東籍,副教授
R931.6
A
10.13452/j.cnki.jqmc.2016.03.005
2016-01-12