4種天麻變型的揮發(fā)性成分分析

熊汝琴，趙 峰，王 銳，祁 岑，張澤俊，羅余紅

(1.昭通學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，云南昭通 657000;2.昭通市彝良縣第一中學(xué)，云南昭通 657600)

天麻 (Gastrodia elata Blume)為蘭科天麻屬真菌，異養(yǎng)型多年生草本植物，在我國主產(chǎn)于云、貴、川、藏4省區(qū)，此外，陜西、河南、安徽、江西、湖北及東北各省也有分布［1］。天麻是我國名貴中藥材之一，具有抗癲癇、抗驚厥、抗風(fēng)濕、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、補虛、平肝息風(fēng)的功效，還能增加腦血流量，降低腦血管阻力，降低血壓，減慢心率，增強機體免疫力［2］。藥用其干燥根莖，又名赤箭、定風(fēng)草。

國內(nèi)外學(xué)者對天麻的化學(xué)成分進行了較為系統(tǒng)的研究，所報道的化合物中，主要包括酚類及其苷類、有機酸類、甾醇類、含氮類及多糖類化合物［3-15］。在活性成分方面，最早的研究主要集中于天麻素和天麻苷元［16］。近年來，天麻多糖的研究也越來越受到重視［17］。但一直以來，對天麻揮發(fā)性成分的研究甚少，僅見貴州大學(xué)關(guān)萍等［18-19］對產(chǎn)自貴州大方的天麻進行過揮發(fā)性成分的報道。云南東北部昭通為著名的天麻原產(chǎn)地，由于其特殊的地理位置和氣候條件，所產(chǎn)天麻質(zhì)量尤佳。昭通產(chǎn)4種天麻變型-烏天麻、紅天麻、黃天麻和綠天麻，4種變型的花、莖有明顯差異，塊莖有一定差異，至于其內(nèi)在質(zhì)量間是否有差異尚未明確。本文通過水蒸氣蒸餾法從天麻塊莖中提取揮發(fā)油，并結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對揮發(fā)性成分進行研究，以期為昭通天麻資源的全面開發(fā)利用提供依據(jù)。1 材料與方法

1.1 材料

烏天麻產(chǎn)自昭通市彝良縣小草壩鄉(xiāng)小草壩村，紅天麻、黃天麻、綠天麻均由昭通市天麻研究所陳順芳老師提供;正己烷為分析純。

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀為Aglient 7890-5975C型，并配有Nist11圖譜檢索系統(tǒng);色譜柱為HP-5MS石英毛細(xì)管柱 (30 m×0.25 mm×0.25μm)。

1.2 揮發(fā)性成分的提取

將4種天麻變型干燥塊莖粉碎，各稱取100 g于圓底燒瓶中，加入適量水及正己烷，采用2010年版《中國藥典》揮發(fā)油提取裝置提取，收集得紅棕色油狀物，用無水硫酸鈉干燥作為供試品。

1.3 分析條件

氣相色譜條件。載氣為氦氣;流速1.0 mL·min-1;采用程序升溫，色譜柱初始溫度40℃，保持5 min后以5℃·min-1的速度升溫到220℃，再以10℃·min-1升溫至280℃，保持13 min;進樣體積1μL;流速1.0 mL·min-1;分流比100∶1。

質(zhì)譜條件。離子源為EI源;離子源溫度230℃;四級桿溫度150℃;掃描模式全掃描;掃描質(zhì)量范圍45～500，溶劑延遲3 min。

2 結(jié)果與分析

圖1 4種天麻中揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流

4種天麻變型揮發(fā)性成分的分析結(jié)果見圖1。所得色譜和質(zhì)譜信息經(jīng)計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動檢索，通過與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫對照解析，對各種天麻塊莖中揮發(fā)油成分進行確認(rèn)，并用峰面積歸一化法計算各組分的相對百分含量。

表1顯示，烏天麻中共檢測到42種成分，其中已知成分9種，占總量的72.55%;紅天麻中共檢測到46種成分，其中已知成分12種，占總量的77.87%;黃天麻中共檢測到42種成分，其中已知成分9種，占總量的76.0%;綠天麻中共檢測到47種成分，其中已知成分11種，占總量的77.98%。

表1 4種天麻變型揮發(fā)油的化學(xué)成分

從表1可知，4種天麻變型中揮發(fā)性成分無明顯差異，其中6種主要成分為4種天麻變型所共有，分別是γ-谷甾醇、亞麻油酸、n-十六烷酸、豆甾烷-3，5-二烯、角鯊烯、2，2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，合計約占烏天麻檢出成分總質(zhì)量的70.63%，占紅天麻檢出成分總質(zhì)量的75.65%，占黃天麻檢出成分總質(zhì)量的74.01%，占綠天麻檢出成分總質(zhì)量的77.04%。

3 小結(jié)和討論

已有研究表明，貴州大方紅天麻中的主要成分是2，3，5，6-四甲基吡嗪 (25.331%)、2-戊基呋喃 (11.974%) 和 E，E-2，4-癸 二 烯 醛(8.66%);綠天麻揮發(fā)油的主要成分是亞油酸乙酯 (15.444%)，苯乙烯 (10.352%)和棕櫚酸乙酯 (10.066%);烏天麻中主要成分是4-甲基苯酚(2.49%)、苯乙烯 (12.67%)、1-甲乙醚十六烷酸 (8.842%)、芳香醚 (6.38%)。三者共有5種成分，分別是苯乙烯、2-戊基呋喃、檸檬烯、苯乙醛、1-甲乙醚十六烷酸，3種變型間總體差異較大［18-19］。而本研究表明，昭通產(chǎn)4種天麻變型間揮發(fā)性成分無明顯差異，共有6種主要成分，分別是γ-谷甾醇、亞麻油酸、n-十六烷酸、豆甾烷-3，5-二烯、角鯊烯、2，2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。按化合物大類來看，主要包括甾醇類、有機酸類、烯烴類、酚類。貴州天麻與昭通天麻在揮發(fā)性成分上的這種顯著差異，可能與植物生長的小環(huán)境、小氣候、生理狀態(tài)及形態(tài)差異等有關(guān)。

以往的研究認(rèn)為，天麻的一些傳統(tǒng)功效可能與其中的揮發(fā)性成分有關(guān)。如植物甾醇能抑制腸對膽甾醇的吸收，促進膽甾醇異化;在肝臟內(nèi)能抑制膽甾醇的生物合成，每日攝入幾百毫克植物甾醇對降低膽固醇有一定效用。植物甾醇還是一種安全的天然藥物，具有消炎、退熱、抗?jié)兊茸饔?，對于治療宮頸癌和皮膚癌有明顯療效［20］。亞麻油酸屬不飽和脂肪酸，是人體必需脂肪酸，內(nèi)含較多解脂酶，使脂肪易于消化吸收，但人體不能自行合成，需通過食物供給。它具有降脂、抑制血小板聚集的作用，在國內(nèi)外被廣泛用于臨床心腦血管系統(tǒng)疾病治療［21］。角鯊烯化學(xué)名為2，6，10，15，19，23-六甲基-2，6，10，14，18，22-二十四碳六烯，含有6個非共軛雙鍵，是一種高度不飽和烴類化合物。最初由日本化學(xué)家在黑鯊魚肝油中發(fā)現(xiàn)。角鯊烯具有極強的供氧能力，可抑制癌細(xì)胞生成，防止癌細(xì)胞擴散和因化療而導(dǎo)致的白細(xì)胞減少，對胃癌、食道癌、肺癌、卵巢癌具有明顯療效。角鯊烯能夠消除自由基，調(diào)節(jié)人體免疫功能，具有抗疲勞作用，能增加高密度脂蛋白，增加富含攜氧細(xì)胞體。人體攝入后，有助于降壓、降脂、降粘，可迅速促使血管疏通，是人體的“血管清道夫”，有利于預(yù)防冠心病和腦中風(fēng)發(fā)生。此外，角鯊烯還具有滲透、擴散、殺菌作用，可用作殺菌劑［22-23］。由此可見，昭通天麻中的揮發(fā)性成分具有較高的藥用價值，應(yīng)當(dāng)充分加以利用。

［1］ 中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會.中國植物志 (第18卷)［M］.北京:科學(xué)出版社，1999:31.

［2］ 元藝蘭.天麻的鑒別及臨床應(yīng)用 ［J］.現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2011，27(10):1545-1546.

［3］ 馮孝章，陳玉武，楊峻山.天麻化學(xué)成分的研究［J］.化學(xué)學(xué)報，1979，37(3):175-181.

［4］ 周俊，楊雁賓，楊崇仁.天麻中的新酚甙:天麻素［J］.科學(xué)通報，1979，24(7):335-336.

［5］ 周俊，浦湘渝，楊雁賓.新鮮天麻的九種酚性成分［J］.科學(xué)通報，1981，18:1118-1120.

［6］ Taguchi H，Yosioka I，Yamasaki K，et al.Studies on the constituents of Gastrodia elata Blume［J］. Chemical＆Pharmaceutical Bulletin，1981，29(1):55-62.

［7］ Noda N，Kobayashi Y，Miyahara K，et al.2，4-Bis(4-hydroxybenzyl) phenol from Gastrodia elata ［J］.Phytochemistry，1995，39(5):1247-1248.

［8］ Hayashi J，Sekine T，Deguchi S，et al.Phenolic compounds from Gastrodia rhizome and relaxant effects of related compounds on isolated smooth muscle preparation ［J］.Phytochemistry，2002，59(5):513-519.

［9］ 郝小燕，譚寧華.黔產(chǎn)天麻的化學(xué)成分［J］.云南植物研究，2000，22(1):81-84.

［10］ 王莉，肖紅斌，梁鑫森.天麻化學(xué)成分研究 (I)［J］.中草藥，2003，34(7):584-585.

［11］ 黃占波，宋冬梅，陳發(fā)奎.天麻化學(xué)成分的研究 (Ⅰ)［J］.中國藥物化學(xué)雜志，2005，15(4):227-229.

［12］ 王莉，王艷萍，肖紅斌，等.天麻化學(xué)成分研究 (Ⅱ)［J］.中草藥，2006，37(11):1635-1637.

［13］ 王莉，肖紅斌，梁鑫淼.天麻化學(xué)成分研究 (Ⅲ)［J］.中草藥，2009(8):1186-1189.

［14］ 張偉，宋啟示.貴州大方林下栽培天麻的化學(xué)成分研究［J］.中草藥，2010(11):1782-1785.

［15］ 岑信釗.天麻的化學(xué)成分與藥理作用研究進展 ［J］.中藥材，2005，28(10):958-962.

［16］ 汪軍玲，周本宏.天麻素的藥理作用和臨床應(yīng)用研究 ［J］.武漢生物工程學(xué)院學(xué)報，2009，5(4):309-309.

［17］ 陳芳，杜娟，張秉華.天麻多糖的理化性質(zhì)和藥理活性研究［J］.現(xiàn)代中醫(yī)藥，2009(6):71-73.

［18］ 關(guān)萍，石建明，高玉瓊.天麻的揮發(fā)性成分分析 ［J］.四川師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2008，31(5):615-618.

［19］ 關(guān)萍，石建明，高玉瓊.烏天麻揮發(fā)性成分分析及抗菌活性研究［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2008(1):101-105.

［20］ 管偉舉，谷克仁.植物甾醇研究進展 ［J］.糧食與油脂，2006(3):5-9.

［21］ 楊軍，葉壽山.γ-亞麻油酸對血脂的調(diào)節(jié)作用 ［J］.中國藥理學(xué)通報，1998，14(6):551-554.

［22］ 潘風(fēng).角鯊烯提高人類生命質(zhì)量的奧秘 ［J］.上海醫(yī)藥，2002，23(1):30-31.

［23］ 官波，鄭文誠.角鯊烯提取，純化及其應(yīng)用［J］.糧食與油脂，2010(2):44-46.