云南省建水縣麻瘋樹不同部位揮發(fā)性化學(xué)成分

馬惠芬 ，郎南軍 ，和麗萍 ，余 珍， 鄭 科，彭明俊，向振勇，孔繼君，袁瑞玲

（1.云南省林業(yè)科學(xué)院，云南 昆明 650204；2.國家林業(yè)局 云南珍稀瀕特森林植物保護(hù)和繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南省森林植物培育與開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650204；3.中國科學(xué)院 昆明植物研究所植物化學(xué)開放研究實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650204）

麻瘋樹Jatropha curcas為大戟科Euphorbiaceae落葉灌木和小喬木，主要分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，絕大多數(shù)生長在美州和亞洲熱帶地區(qū)[1-2]。在中國麻瘋樹資源主要栽培或半野生狀態(tài)分布在廣東、 廣西、云南、貴州、四川、臺(tái)灣、福建、海南等?。▍^(qū)）的熱帶及干熱河谷地區(qū)。其中云南主要栽培在滇西、滇西南、滇中以及紅河、金沙江、瀾滄江、小綠汁江流域[3-4]。麻瘋樹是干熱河谷地區(qū)荒山造林的優(yōu)良樹種，具有廣泛的開發(fā)利用前景[5-6]。麻瘋樹種子可入藥，有清熱解毒、 消腫散淤等作用，近年來發(fā)現(xiàn)其種子還具有顯著的抗癌活性，且在工業(yè)用油、 生物病蟲害防治、 新藥開發(fā)等方面也有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。麻瘋樹的有效成分存在于種子、樹皮、葉、根和乳汁中，從該樹木中分離得到的物質(zhì)主要有萜類、黃酮類、香豆素類、脂肪類、甾醇類和生物堿類等，并且從麻瘋樹種子中得到一種具有抗癌活性的毒蛋白[7]。麻瘋樹的萜類及一些衍生物均具有明顯的抗癌、抗病毒、抗菌活性，它有著較強(qiáng)的市場開發(fā)潛力[8]。作為熱點(diǎn)能源樹種，近年來對(duì)麻瘋樹的研究很多，但對(duì)于麻瘋樹的揮發(fā)性化學(xué)成分的研究和利用較少[9-12]。從這些研究結(jié)果可知麻瘋樹的揮發(fā)性物質(zhì)中含有很多用途廣泛的萜醇、脂肪酸等化合物，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同的地域、生境、提取方法得到的研究結(jié)果也都有很大差異。本研究采用乙醇加熱回流法提取麻瘋樹葉、皮及種子的揮發(fā)性物質(zhì)，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）法分析揮發(fā)性物質(zhì)的組成和含量，為綜合開發(fā)利用麻瘋樹資源提供理論基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 主要儀器、材料和試劑

此次分析測定化學(xué)成分的麻瘋樹樣本采自云南省建水縣；溶劑為分析純無水乙醇；揮發(fā)性化學(xué)成分的分析儀器為HP6890GC/5973MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent Technologies公司）。

1.2 揮發(fā)性化學(xué)成分的提取

將麻瘋樹葉、樹皮及種子烘干粉碎成直徑小于 0.46mm的粉末 ,稱取20 g樣品用濾紙包好，放入回流裝置，加500 mL重蒸的無水乙醇，水浴加熱恒溫75℃，加熱回流提取4 h，提取液濃縮至20 mL，冷卻，濾紙過濾，得淡黃色或淡綠色透明溶液，放入試劑瓶供分析用。

1.3 氣相色譜-質(zhì)譜測定條件

GC條件：HP-5MS石英毛細(xì)管柱（30mm×0.25mm×0.25μm）；柱溫為120～260℃，程序升溫5℃·min-1，溶劑切割時(shí)間為5 min(總離子流圖中橫軸時(shí)間設(shè)置從5 min開始)；柱流量為1.0 mL·min-1；進(jìn)樣口溫度為250℃；柱前壓為 100 kPa,進(jìn)樣量 0.3 μL；分流比為10∶1；載氣為高純氦氣。

MS條件：電離方式為EI，電子能量為70 eV，傳輸線溫度為250℃，離子源溫度為230℃，四極桿溫度為150℃，原子質(zhì)量范圍為35～500；采用wiley7n.1標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索定性。

2 結(jié)果與分析

建水縣采集麻瘋樹樣品，經(jīng)乙醇加熱回流提取得到的揮發(fā)性物質(zhì)，采用GC-MS進(jìn)行分析，得到總離子流圖（圖1），各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖，用質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫（Wiley7n.1標(biāo)準(zhǔn)譜庫）檢索，并結(jié)合譜圖人工解析，查對(duì)有關(guān)質(zhì)譜資料，對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行定性，面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)百分含量,結(jié)果詳見表1。從麻瘋樹葉揮發(fā)物質(zhì)中分離得到45個(gè)色譜峰，鑒定出其中32個(gè)化合物，占揮發(fā)成分組分總量的84.26%；從麻瘋樹樹皮揮發(fā)物質(zhì)中分離得到58個(gè)色譜峰，鑒定出其中33個(gè)化合物，占揮發(fā)成分組分總量的 81.11%；從麻瘋樹種子揮發(fā)物質(zhì)中分離得到35個(gè)色譜峰，鑒定出其中的23個(gè)化合物，占揮發(fā)成分組分總量的68.61%。

由結(jié)果可看出：建水縣采集的麻瘋樹葉、樹皮及種子的揮發(fā)性物質(zhì)的組成及相對(duì)百分含量有明顯的差異。樹葉、樹皮及種子的揮發(fā)性物質(zhì)主要由醛、酮、酯、萜類化合物、甾醇類、脂肪酸、烷烴、烯烴、芳香族化合物等組成；比較而言，種子和樹皮的揮發(fā)性成分里脂肪酸類的物質(zhì)要比樹葉的多，而樹葉的揮發(fā)性成分里三萜、甾醇和烯烴類物質(zhì)要明顯多于種子和樹皮。5-羥甲基康醛、蒽、棕櫚酸、棕櫚酸乙酯、亞油酸、亞油酸乙酯、角鯊烯和β-豆甾醇等8種化合物為麻瘋樹葉、樹皮及種子共有的揮發(fā)性成分，其中β-豆甾醇的相對(duì)含量很穩(wěn)定，在葉、樹皮、種子中都是相對(duì)含量最大的化合物，相對(duì)含量分別為19.45%、18.80%和13.36%。

3 結(jié)論與討論

圖1 麻瘋樹葉（A）、 樹皮（B）和種子（C）乙醇加熱回流提取物GC-MS總離子流圖Figure1 GC-MS chromatogram of reflux extraction of leaves（A）， bark（B），and seeds（C）from Jatropha curcas

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與本課題曾報(bào)道的采自云南省石屏縣的麻瘋樹葉、樹皮及種子的超臨界二氧化碳萃取物的揮發(fā)性物質(zhì)[12]比較，組成和相對(duì)百分含量都有顯著差異。超臨界二氧化碳萃取的麻瘋樹葉、樹皮及種子的共有揮發(fā)性物質(zhì)為肉豆蔻酸、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、棕櫚酸、亞油酸、油酸、硬脂酸，其中棕櫚酸、亞油酸含量最大。這和提取方法不同有關(guān)系，因?yàn)槌R界二氧化碳萃取得選擇性更高，得到的組分也相對(duì)少一些。同樣對(duì)比何嵋等人[10]用水蒸氣蒸餾提取的麻瘋樹葉、種子的GCMS分析的結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)用的乙醇萃取法得到三萜、植物甾醇類和維生素類物質(zhì)更全一些，尤其對(duì)于組成成分較多的樹葉更加明顯。但麻瘋樹葉、樹皮及種子得揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)是否存在地域性的差異，還有待進(jìn)一步研究。

葉和樹皮中有大量角鯊烯、β-香樹素等三萜類物質(zhì)和菜油甾醇、β-豆甾醇、5，22-豆甾二烯-3-醇等植物甾醇以及天然維生素E（維生E和β-生育酚）。三萜類化合物是近年來中藥化學(xué)研究的熱點(diǎn)，具有抗腫瘤[13]、抗人類免疫缺陷病毒（HIV）[14]等功效。植物甾醇具有營養(yǎng)價(jià)值高、生理活性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在食品、醫(yī)藥、化妝品、動(dòng)物生長劑及紙張加工、印刷、紡織等領(lǐng)域。天然維生素E則在醫(yī)藥、保健和化妝品行業(yè)中都有廣泛應(yīng)用。麻瘋樹葉、皮及種子中都有5-羥甲基康醛，5-羥甲基糠醛,它的分子中含有一個(gè)醛基和一個(gè)羥甲基，可以通過加氫、氧化脫氫、酯化、鹵化、聚合樹脂類塑料、柴油燃料添加物等。 隨著人們對(duì)可再生生物質(zhì)資源利用的日益重視，從生物質(zhì)中提取羥甲基糠醛極具前景。

近年來，由于國際油價(jià)的持續(xù)走高以及石油資源的日漸匱乏，發(fā)展生物柴油逐漸受到重視。麻瘋樹作為一種新型能源植物,既可以發(fā)揮植物保持水土、 抑螺防病等生態(tài)功能,又可為生物柴油生產(chǎn)提供原料，對(duì)于緩解益嚴(yán)峻的能源危機(jī)有著不可估量的重要作用[15]。中國云南、四川等省在大力發(fā)展麻瘋樹,有關(guān)部門計(jì)劃至2010年發(fā)展到70萬hm2[16]，生物柴油產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐步形成。但麻瘋樹產(chǎn)業(yè)僅僅靠生產(chǎn)柴油發(fā)展，目前看難度還很大，加強(qiáng)綜合開發(fā)研究，提高資源利用率，使大規(guī)模栽植有更高的效益產(chǎn)生，是亟待解決的問題，也是值得深入研究的領(lǐng)域。本研究采用乙醇加熱回流法提取、GC-MS定性，對(duì)云南建水縣產(chǎn)的麻瘋樹葉、皮及種子的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行研究，為綜合開發(fā)利用麻瘋樹資源提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。

表1 麻瘋樹葉、樹皮及種子提取物的化學(xué)成分及相對(duì)百分含量Table1 Chemical components and their comparative content from Jatropha curcas

續(xù)表1

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