不同采集期艾葉正構(gòu)烷烴成分和含量分析

洪宗國(guó),張令令,吳煥淦

(1中南民族大學(xué) 藥學(xué)院 民族藥學(xué)三級(jí)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430074；2 上海針灸經(jīng)絡(luò)研究所， 上海 200030)

艾(ArtemisiaargyiLevl.et Vant.)屬多年生草本植物，辛溫味苦，氣味芳香，易燃[1,2].艾灸療法是通過點(diǎn)燃艾條或艾炷，借其熱力給人體穴位以溫?zé)嵝源碳?，并通過經(jīng)絡(luò)腧穴的整體作用，達(dá)到治病防病的一種方法.艾作為灸法的主體材料，是歷代醫(yī)學(xué)家歷經(jīng)多次臨床實(shí)踐的選擇.艾灸療法作用機(jī)理主要涉及艾的燃燒生成物的藥性成分作用、溫?zé)嵝?yīng)、光輻射效應(yīng)等因素及其綜合作用[3].小林和子[4]從艾中提取出有機(jī)成分并加以鑒定，認(rèn)為艾的有機(jī)成分是庚三十烷(C37H36)和兒茶酚胺系縮合型鞣酸，比較經(jīng)過提取處理和未經(jīng)處理的2種艾的燃燒溫度-時(shí)間曲線的形成時(shí)，發(fā)現(xiàn)如沒有(C37H36)，艾的燃燒將發(fā)生困難.長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴的成分含量在一定程度上能夠反映植物的生長(zhǎng)狀況，植物中長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴含量越高，其燃燒性能越好，相同烷烴含量越高，燃燒也越穩(wěn)定.目前，對(duì)不同采集期艾葉(FoliumArtemisiaargyi)正構(gòu)烷烴的成分和含量尚未見深入研究，本文以溶劑萃取法提取了艾葉中的正構(gòu)烷烴，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法比較了6種不同采集期的艾葉正構(gòu)烷烴成分和含量，旨在確認(rèn)艾葉最佳采收時(shí)期，為艾條制作中的艾葉采集提供理論基礎(chǔ).

1 材料與方法

1.1 材料

艾葉，產(chǎn)地湖北蘄春縣蘄州鎮(zhèn)，采集時(shí)間分別為2012年5月19日、5月26日、6月2日、6月9日、6月16日、6月23日(端午節(jié)).由蘄春縣李時(shí)珍醫(yī)院藥劑師方震鑒定品種.

1.2 儀器和試劑

分析天平(SA2014,上海上天精密儀器有限公司)，高速冷凍離心機(jī)(GTR10-1,上海安定儀器廠)，超聲波清洗機(jī)(SB 25-12 DTD,寧波新芝生物科技股份有限公司)，真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52A上海亞榮生化儀器廠)，循環(huán)水式多用真空泵(SHB-III,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)，氣質(zhì)聯(lián)用儀(Agilent 6890-5973型，美國(guó)安捷倫科技有限公司).

甲醇、正己烷，六甲基苯(分析純,上海晶純?cè)噭┯邢薰?，硅膠(200～300目層析用).

1.3 內(nèi)標(biāo)液配制

用分析天平(精確度1/10000)精密稱取20 mg六甲基苯，溶于已重蒸的正己烷中，待完全溶解后，在100 mL的容量瓶中定容，配制含200 μg/mL六甲基苯的內(nèi)標(biāo)液.

1.4 艾葉正構(gòu)烷烴提取

將6個(gè)不同采集期的艾葉按時(shí)間先后順序依次編號(hào)為1～6，粉碎，各稱取2.0 g，置于錐形瓶中，加入甲醇40mL浸潤(rùn)，浸潤(rùn)后12 h，超聲萃取20 min，抽濾，濾液保留(甲醇溶液).再加入定量的甲醇，重復(fù)以上操作，合并上清液.甲醇萃取2次后，改用甲醇/二氯甲烷(體積比1︰1)提取2次，合并上清液.換用二氯甲烷(DCM)提取3次[5].溶劑的極性逐漸減小，先萃取極性物質(zhì)，再萃取非極性物質(zhì).合并所有上清液，真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀35℃去除大部分溶劑[6].溶劑蒸完后加入10mL蒸餾水懸浮， 20 mL二氯甲烷萃取，再用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去10 mL萃取液中大部分溶劑，剩余約1mL，加入8 mL正己烷轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)入10 mL EP管，用高速冷凍離心機(jī)離心5 min (4000 r/min).離心后上清液用氮吹儀除去大部分溶劑，準(zhǔn)備上樣.

采用硅膠柱層析法分離萃取物中烷烴成分，用正己烷為洗脫劑，收集20 mL洗脫液，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑，加入1mL之前配制的六甲基苯內(nèi)標(biāo)液洗脫瓶壁上的正構(gòu)烷烴(相當(dāng)于1g艾葉制成了1mL的樣品)，用0.22 μm的微孔濾膜過濾，轉(zhuǎn)入進(jìn)樣瓶中，準(zhǔn)備進(jìn)樣.

1.5 GC-MS分析條件

氣相色譜條件：色譜柱HP-5M彈性石英毛細(xì)管柱(0.25mm×30m×0.25 μm)，程序升溫：從50℃開始，以5℃/min升溫至280℃，保持25 min.進(jìn)樣口溫度為280℃，載氣為N2，進(jìn)樣量為1 μL，分流比為2︰1.質(zhì)譜條件：EI離子源，電子能量70 eV，掃描質(zhì)量范圍：35.0～550.0 m/z.質(zhì)譜檢索標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)：NIST庫(kù).人工圖譜解析，鑒定含量較多的成分，采用峰面積歸一化法定量，測(cè)得6個(gè)采集期樣品中各正構(gòu)烷烴的歸一化含量.

1.6 正構(gòu)烷烴含量計(jì)算

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按下式計(jì)算正構(gòu)烷烴的含量：正構(gòu)烷烴含量(μg/g)=(ACnC內(nèi)標(biāo)物V×1mL/g)/A內(nèi)標(biāo)物. 其中：ACn：正構(gòu)烷烴(Cn)的峰面積，n=15～33，表示正構(gòu)烷烴的碳數(shù)；C內(nèi)標(biāo)物：內(nèi)標(biāo)物的濃度(200 μg/mL)；A內(nèi)標(biāo)物：內(nèi)標(biāo)物的峰面積；V：樣品的總體積(1.00 mL).

2 結(jié)果

2.1 不同采集期艾葉烷烴氣相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)結(jié)果

將上述6種不同采集期的艾葉，在相同的提取條件下提取正構(gòu)烷烴，氣質(zhì)聯(lián)用分析，采用峰面積歸一化法測(cè)定各化學(xué)成分的歸一化含量，除去內(nèi)標(biāo)后各正構(gòu)烷烴的歸一化含量結(jié)果結(jié)果見表1. 由表1可知， 1～6號(hào)樣品分別測(cè)得正十五烷到正三十三烷共19種正構(gòu)烷烴成分，其中正二十七烷、正二十九烷、正三十烷、正三十一烷、正三十二烷、正三十三烷是主要成分，其總含量分別占提取總量的比例為80.43%, 83.95%, 87.42%, 90.02%, 87.12%, 83.26%.各采集期的正構(gòu)烷烴成分有明顯的奇偶優(yōu)勢(shì)分布，奇數(shù)碳原子的正構(gòu)烷烴含量相對(duì)于偶數(shù)碳原子的正構(gòu)烷烴含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì).

表1 除去內(nèi)標(biāo)后各正構(gòu)烷烴的歸一化含量

- : 未檢測(cè)到

采用峰面積歸一化法計(jì)算各化學(xué)成分的相對(duì)含量，分析結(jié)果見表2.

表2 6種不同采集期艾葉各烷烴成分相對(duì)含量分析結(jié)果

注：TOA= ∑Cn，表示正構(gòu)烷烴總含量，其中n=15～33，表示正構(gòu)烷烴的碳數(shù)，Cn表示每克艾葉中碳數(shù)為n的正構(gòu)烷烴含量

- ：未檢測(cè)到

2.2 不同采集期艾葉正構(gòu)烷烴主成分分析

分析不同采集期艾葉正構(gòu)烷烴正二十九烷、正三十一烷、正三十三烷主成分歸一化含量，結(jié)果見圖1.由圖1可見， 3號(hào)、4號(hào)主要正構(gòu)烷烴歸一化含量較高.

1)正三十一烷；2)正三二十九烷； 3)正三十三烷圖1 不同采集期艾葉烷烴主要成分歸一化含量Fig.1 The normalized content of the main n-alkanes of FoliumArtemisia argyi from 6 different growing periods

3 討論

3.1 艾葉中正構(gòu)烷烴的奇偶優(yōu)勢(shì)分布

6個(gè)不同采集期艾葉中奇數(shù)碳的正構(gòu)烷烴含量較多，呈明顯的奇偶優(yōu)勢(shì)分布.與生物合成機(jī)制相符，奇數(shù)碳原子的正構(gòu)烷烴含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，說明艾葉中主要正構(gòu)烷烴的合成途徑如下[7]：

3.2 正構(gòu)烷烴與艾灸的關(guān)系

溫?zé)嵝?yīng)是艾灸療法最主要的作用因素.溫?zé)岽碳な咕植康拿?xì)血管擴(kuò)張，增強(qiáng)了局部的血液循環(huán)，使皮膚組織代謝能力增強(qiáng).艾灸還能啟動(dòng)人體皮膚溫度感受器，使之產(chǎn)生全身調(diào)節(jié)作用.

熱輻射的光子透入穴位皮膚，通過經(jīng)絡(luò)進(jìn)行傳導(dǎo)，是艾灸全身調(diào)節(jié)的基礎(chǔ).實(shí)驗(yàn)表明，熱輻射的波長(zhǎng)愈短，深入皮膚愈深[8].根據(jù)維恩定律，熱輻射波長(zhǎng)與絕對(duì)溫度成反比.產(chǎn)自蘄春的艾條最高燃燒溫度達(dá)848℃[9]，輻射波長(zhǎng)為2.5846 μm，處于近紅外區(qū)域.長(zhǎng)鏈烷烴是易燃物質(zhì)，熱值較高，是產(chǎn)生局部高溫的物質(zhì)基礎(chǔ).而長(zhǎng)鏈烷烴的含量愈高，愈易于燃燒并產(chǎn)生高溫.某一種長(zhǎng)鏈烷烴相對(duì)含量愈高，燃燒愈穩(wěn)定.

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：艾葉中的主要烷烴成分是正構(gòu)烷烴，支鏈的烷烴含量較少，在本實(shí)驗(yàn)過程中，加了六甲基苯為內(nèi)標(biāo)，測(cè)得這幾個(gè)采集期艾葉中正構(gòu)烷烴3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)最高，可達(dá)900 μg/g左右，故可以確定3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)艾葉產(chǎn)生的熱輻射效應(yīng)最多.3、4號(hào)艾葉中正三十一烷的歸一化含量分別可達(dá)60.33%與63.61%，正二十九烷的歸一化含量分別可達(dá)15.85%與13.51%，而6號(hào)艾葉中正三十一烷和正二十九烷的歸一化含量分別僅為56.82%和13.87%.3號(hào)、4號(hào)艾葉單一成分正構(gòu)烷烴的歸一化含量和含量均較高，所以3號(hào)、4號(hào)艾葉不僅熱輻射效應(yīng)多，而且燃燒較穩(wěn)定.

3.3 艾葉最佳的采集時(shí)間

傳統(tǒng)認(rèn)為，艾葉采集以端陽(yáng)節(jié)為佳.明·李言聞、李時(shí)珍父子對(duì)艾葉研究頗為深入，李言聞曾著有《蘄艾傳》一卷，稱艾葉“產(chǎn)于山陽(yáng)，采以端午，治病灸疾，功非小補(bǔ)”[10].但本實(shí)驗(yàn)結(jié)果最佳采集期比端陽(yáng)節(jié)提前3～4周，原因是2012年陰歷閏四月，端陽(yáng)節(jié)較其他年份來(lái)得晚.動(dòng)植物生長(zhǎng)一般依24節(jié)氣變化，由于閏月關(guān)系24節(jié)氣與陰歷每年出入較大，故端陽(yáng)節(jié)收艾未必最佳.由表1、圖1可知，正構(gòu)烷烴含量較高的日期在3～4號(hào)采樣日，即6月2日與9日.2012年6月5日為芒種節(jié)，即芒種節(jié)前后應(yīng)為最佳采集期.由于陽(yáng)歷與24節(jié)氣有固定的關(guān)系，故可確定6月上旬為艾葉最佳采集期.

參 考 文 獻(xiàn)

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