超臨界CO2萃取麥冬揮發油的GC-MS分析

吳洪偉，吳岳濱，吳觀健，黃穎頎，王兆玉

（廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院廣東省生物技術候選藥物研究重點實驗室，廣東廣州510006）

超臨界CO2萃取麥冬揮發油的GC-MS分析

吳洪偉，吳岳濱，吳觀健，黃穎頎，王兆玉*

（廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院廣東省生物技術候選藥物研究重點實驗室，廣東廣州510006）

采用超臨界CO2萃取法（SFE-CO2）提取麥冬揮發油，進而采用氣相色譜-質譜聯用技術分析其化學成分。采用SFE-CO2法提取麥冬塊根中的揮發油，用氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）分析鑒定揮發油的化學成分，用面積歸一化法測定各化合物的相對含量。通過質譜庫檢索鑒定出69種化合物成分，占揮發油總含量的97.12%。研究成果可用作現代化中藥制劑生產、麥冬藥材品質鑒定的參考。

麥冬；揮發油；超臨界CO2萃取；氣相色譜質譜聯用技術

麥冬[1][Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl]為百合科（Liliaceae）植物，別名麥門冬、沿階草，生于海拔2 000米以下的山坡陰濕處、林下或溪旁，廣東、廣西、福建、臺灣、浙江、江蘇、江西、湖南、湖北、四川、云南、貴州、安徽、河南、陜西南部和河北以南地區均有野生分布。浙江、四川、廣西等地有栽培。麥冬的小塊根可入藥，有生津解渴、潤肺止咳之效。《中華人民共和國藥典（2010版）》收載了包括麥冬、湖北麥冬和短葶山麥冬在內的3種麥冬藥材。現代醫學研究表明，麥冬所含藥用成分具有抗心肌缺血、抗血栓形成、抗炎、降血糖、抗腫瘤、抗氧化、增強免疫、改善肝肺損傷、鎮咳等作用[2]。麥冬中的藥用成分研究較多的有甾體皂苷[3]、皂苷[4]、黃酮[5]、氨基酸[6]和多糖[7]等。揮發油作為重要天然藥物成分，在麥冬中鮮有研究。田曉紅等（2010）[8]采用水蒸氣蒸餾法（SD法）提取了麥冬花和麥冬葉的揮發油，并采用GC-MS法分析兩種來源揮發油的成分組成，從麥冬花的揮發油中鑒定出13個組分，主要成分為3-甲基-4-戊酮酸、棕櫚酸、棕櫚酸酯、正二十一烷、正二十烷；從麥冬葉揮發油中鑒定出了14個組分，主要成分為甲苯、肉豆蔻酸、植酮、葉綠醇、L-抗壞血酸-2，6-二棕櫚酸酯。張存蘭（2010）[9]采用SD法提取麥冬小塊根的揮發油，并進行GC-MS分析，確定了其中37種主要組分，占揮發油總含量的93.65%。而貢云蕓等（2013）[10]則嘗試了用超臨界流體CO2萃取技術（SFE-CO2）提取麥冬小塊根揮發油，優化工藝后，100 g麥冬小塊根粉末在萃取壓力30MPa、萃取溫度55℃、CO2流量14 kg/h和萃取時間1.5 h條件下揮發油得率達0.31%，但該研究未對所得揮發油的成分進行分析檢測。

超臨界流體CO2萃取技術（SFE-CO2）是近年來迅速發展的一種新型提取分離技術，具有便捷安全、選擇性和溶解性好、提取效率高、清潔等優越性[11]。本研究采用SFE-CO2技術提取麥冬小塊根揮發油，并進一步采用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）技術進行分析，以期為現代化開發利用麥冬揮發油、藥材品質鑒定提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 植物材料

麥冬（干燥小塊根）購自廣州市大翔藥材公司，經廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院藥用植物生物技術實驗室王兆玉教授鑒定，為百合科藥用植物麥冬[Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl]的干燥塊莖。經充分冷凍干燥后粉碎過20目篩備用。

1.2 主要試劑和儀器

He，N2，CO2：均購自廣州市氣體廠；雙蒸水：廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院藥用植物生物技術實驗室自制；SCIENTZ-12N型冷凍干燥機：廣州市起源生物科技股份有限公司；HA231/50/06超臨界萃取裝置：江蘇南華安科研儀器有限公司；DB-5MS毛細石英管柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）：J&W公司；HP6890/5973氣相色譜質譜聯用儀：原美國HP公司，現為美國Agilent公司；DATABASEWILEY275.L數據庫；1 000mL揮發油提取器及回流冷凝裝置一套。

1.3 超臨界CO2萃取

參照貢云蕓等（2013）的方法[10]。取10 g麥冬粉末投入萃取釜中，分別對萃取釜、解析釜I、解析釜II、貯罐進行加熱或冷卻，當達到所選定溫度后，對系統進行加壓；當達到所選壓力時，關閉CO2氣瓶，開始循環萃取，并保持恒溫恒壓。萃取釜壓力25 MPa，溫度50℃；解析釜I壓力12MPa，溫度40℃；解析釜I壓力5MPa，溫度25℃；CO2的流量為每小時3 L，萃取1.5 h后，從解析釜收集到淡黃色揮發油用無水硫酸鈉脫水后于4℃嚴格密封避光保存。

1.4 揮發油的GC-MS分析

GC-MS分析色譜條件：樣品用乙酸乙酯溶解，手動進樣，進樣量1.0μL；進樣口為分流模式，分流比0.5∶1；進樣口溫度280℃；載氣He，載氣為恒流模式，柱流速1.0mL/min，平均線速37 cm/s；分析柱為J&W公司DB-5MS毛細石英管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；升溫程序為初始溫度60℃，保持3min，以5℃/min升至280℃，保持5min，共計52min。質譜電離能量70 eV，電子倍增管電壓1 988 V，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，質量掃描范圍30 amu～550 amu。使用數據庫為Wiley275、NIST05數據庫。

2 結果與分析

SFE-CO2萃取法提取的揮發油GC-MS分析結果（圖1）應用計算機聯機信息檢索，確定了69種化合物（占揮發油總含量97.12%），并用峰面積歸一化法確定了各成分的相對含量（表1）。其中相對含量最高的成分是龍蒿腦（12.57%），其次是L-芳樟醇（8.13%），亞麻酸甲酯（7.21%）、棕櫚酸（7.07%）和T-蓽澄茄醇（6.25%）的相對百分含量也都在5.00%以上。

圖1 SFE-CO2法提取麥冬揮發油GC-MS分析總離子流圖Fig.1 Total ion currentof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilprepared by SFE-CO2method

表1 SFE-CO2方法提取麥冬揮發油成分GC-MS分析Table1 GC-MSanalysisof componentsof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilextracted by SFE-CO2method

續表1 SFE-CO2方法提取麥冬揮發油成分GC-MS分析Continue table1 GC-MSanalysisof componentsof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilextracted by SFE-CO2m ethod

3 討論

本研究所鑒別的麥冬小塊根揮發油成分與張存蘭（2010）[9]所報道的有一定差異，這可能與所測試材料產地的地理區域差異、取材部位、藥材生長環境、采收時間、干燥加工工藝等諸多因素有關。本研究所用材料為麥冬的小塊根，產地是四川綿陽地區，而張存蘭的論文中未注明麥冬產地，且指明所用為麥冬塊莖（筆者推測這是原作者筆誤，麥冬植物沒有塊莖結構）。揮發油具有廣泛的生理活性作用。近年伴隨中藥現代化的深入開展，各類藥材的揮發油成分分析成為研究熱點之一。作為常用藥材的麥冬，其成分研究多集中在多糖[12]、皂苷[13]、黃酮類[3，5]化合物，對于麥冬揮發油的研究較少。本研究結果可作為此領域的有益補充，用于現代化中藥制劑生產、麥冬藥材品質鑒定的參考。

[1]中國科學院中國植物志編委會.中國植物志.第43(2)卷[M].北京：科學出版社,2004：187-189

[2]袁春麗,孫立,袁勝濤,等.麥冬有效成分的藥理活性及作用機制研究進展[J].中國新藥雜志,2013,22(21)：2481-2496,2502

[3]白晶.麥冬甾體皂苷和高異黃酮類成分的研究進展[J].北京聯合大學學報,2014,28(2)：9-12

[4]梁艷妮,唐志書,田瑛,等.不同純化技術對麥冬皂苷水提液物理化學性質的影響[J].中國藥師,2016,19(3)：430-433

[5]朱海花,祝明,蔣慧蓮,等.浙麥冬黃酮類成分指紋圖譜及2種黃酮類化合物的含量測定[J].中國實驗方劑學雜志,2016,22(7)：85-88

[6]劉江,陳興福,劉衛國,等.四川盆地不同麥冬種質資源氨基酸組分分析及其食用價值初探[J].食品科學,2010,31(5)：82-85

[7]楊金穎,孫芳芳.麥冬多糖的藥理作用研究[J].天津藥學,2016,28 (2)：52-55

[8]田曉紅,翟攀,張璐,等.麥冬花和麥冬葉的揮發油提取及GC-MS分析[J].西北藥學雜志,2010,25(5)：352-354

[9]張存蘭.麥冬揮發油成分的提取與GC-MS分析[J].食品工業科技,2010,31(1)：149-150,154

[10]貢云蕓,金建忠.超臨界CO2流體萃取麥冬揮發油工藝研究[J].林產化學與工業,2013,33(4)：113-116

[11]王兆玉,陳飛龍,梁文豐,等.小油桐葉超臨界CO2萃取物的GCMS分析[J].南方醫科大學學報,2009,29(5)：1002-1003,1007

[12]楊金穎,孫芳芳.麥冬多糖的藥理作用研究[J].天津藥學,2016,28 (2)：52-55

[13]于曉文,杜鴻志,孫立,等.麥冬皂苷藥理作用研究進展[J].藥學進展,2014,38(4)：279-284

Analysis of the Chem ical Com ponents of Essential Oil Extracted by Supercritical CO2Fluid and Steam Distillation from Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-GaWl

WUHong-wei，WUYue-bin，WUGuan-jian，HUANGYing-qi，WANGZhao-yu*
（Guangdong Provincial Key Laboratory ofBiotechnology Candidate Drug Research，SchoolofBiosciencesand Biopharmaceutics，Guangdong PharmaceuticalUniversity，Guangzhou 510006，Guangdong，China）

To analyse the chemical components of essential oil prepared by supercritical CO2fluid extraction（SFE-CO2）from Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl root tuber.The essentialoilof O.japonicus were extracted by SFE-CO2.The chemical componentsofessentialoilwere separated and analyzed by gas chromatography-massspectrometry（GC-MS）.Their relative contentswere determined by normalization ofpeak area.69 compoundswere detected in the essentialoil，which accounted for 97.12%of the total contentofessentialoil. The results can be used in the modern traditional Chinese medicine industry or quality identification of O. japonicus materials.

Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl；essentialoil；SFE-CO2；GC-MS

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.07.022

2016-06-17

國家自然科學基金（31201236）；2015年國家級大學生創新創業訓練計劃項目（51307166）；貴州省科技廳、遵義市政府、赤水市政府2015年省市縣三方科技合作金釵石斛產品研發與產業化項目（赤科省市合[2016]2，赤科省市合[2016]7）

吳洪偉（1993—），女（漢），在讀碩士研究生，藥品檢驗與分析專業。

*通信作者：王兆玉（1975—），女（漢），教授，博士，從事天然藥物在精神治療及抗疲勞、抗衰老上的應用研究。