草海桐葉的主要揮發(fā)性化學成分及抑菌活性

李 敏，劉紅星，黃初升，陸 倩

（廣西師范學院化學與材料科學學院，廣西 南寧 530001）

草海桐葉的主要揮發(fā)性化學成分及抑菌活性

李 敏，劉紅星，黃初升，陸 倩

（廣西師范學院化學與材料科學學院，廣西 南寧 530001）

對廣西半紅樹植物草海桐葉的石油醚提取樣和乙酸乙酯提取樣，采用GC-MS技術及瓊脂擴散法的牛津杯法，進行化學成分分析和抑菌活性研究，樣品中各化學成分的相對含量用面積歸一法確定。在實驗條件下，草海桐葉的石油醚部分分離出21個峰，鑒定了16個，占總峰面積的90.46%，其主要成分為棕櫚酸（27.59%）、亞麻酸（14.15%）、植醇（11.58%）等；該部分對肺炎克伯氏菌的抑菌圈直徑達到13mm。乙酸乙酯部分共分離出36個峰，鑒定了29個，占總峰面積的78.15%，其主要成分為別嘌呤醇（7.41%）、吲哚-3-乙酸肼（6.55%）、4,6-二甲基-7-乙基氨基香豆素（4.59%）、棕櫚酸（5.2%）、莨菪亭（4.71%）、亞麻酸（6.3%）、7-羥基香豆素（4.72%）等；該部分對普通變形桿菌的抑菌圈直徑達到15mm，對金黃色葡萄球菌、肺炎克伯氏菌和銅綠假單胞菌均達到14mm。

草海桐；GC-MS；化學成分；抑菌活性

草海桐（Scaevola sericea）是草海桐科（Goodeniceae）草海桐屬（Scaevola L）的一種草本，亞灌木或灌木的半紅樹植物，通常生長在開曠的海邊砂地或海岸峭壁上。全屬大約有80種，分6個組，其中有3個組約60種幾乎全產澳大利亞。有2個單型組，其中1個組產于澳大利亞北部和東南亞島嶼上；另一個組，近20種，廣布于全球熱帶；最后一個組產于我國和越南。我國南部沿海有2種，主要分布在臺灣、福建、廣東和廣西[1]。該植物高可達7m，枝直徑0.5～1cm。葉呈螺旋狀排列，大部分集中于分枝頂端?；苫ㄐ颍斯亚驙?，白色而無毛或有柔毛，直徑7～10mm，花果期4-12月[2]。草海桐的花色鮮艷，枝型優(yōu)美，故常為觀賞型植物。除此之外，草海桐具有重要的民間藥用價值，能治療刀傷、動物咬傷、白內障、鱗狀皮膚、癬、胃病、改善眼部紅腫疼痛，避孕和增強性功能等。外國報道的關于草海桐的化學成分有香豆素、二萜、三萜、配糖體等[3]，但對于生長在我國的草海桐化學成分研究至今尚未見報道。本文對廣西半紅樹植物草海桐葉的石油醚提取樣及乙酸乙酯提取樣，采用GC-MS技術及瓊脂擴散法的牛津杯法，進行化學成分分析和抑菌活性研究，旨在為我國草海桐的開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 實驗材料

草海桐采集于廣西防城港北侖河口自然保護區(qū)內的海邊砂地。

1.2 儀器與試劑

Agilent GC 6890N/MS 5975N氣相-質譜儀，SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵，IKARV 10basic型旋轉蒸發(fā)儀。

石油醚(分析純，沸點60～90℃)，乙酸乙酯，分液漏斗等常規(guī)玻璃儀器。

2 實驗方法

2.1 草海桐葉石油醚及乙酸乙酯提取樣品的制備與GC-MS分析

2.1.1 草海桐葉樣品的制備

將采集的草海桐葉洗干凈，自然晾干，粉碎后稱得580g。用95%乙醇浸泡兩周后，依次用石油醚和乙酸乙酯萃取數(shù)次，旋轉蒸發(fā)，得到石油醚提取樣18.153g，乙酸乙酯提取樣9.698g。

2.2 GC-MS 測定條件

2.2.1 色譜條件

色譜柱為 HP-5MS，5%苯甲基聚硅石英毛細管柱(30m×0.25mm×0.125μm)色譜柱，載氣為高純氦氣。進樣口溫度 230℃，程序升溫:初始溫度60℃，先以28℃·min-1升至130℃ 后，再以15℃·min-1升至 280℃，柱后280℃保留3min。各組分的相對含量采用峰面積歸一化法進行定量。

2.2.2 質譜條件

質譜條件:電子轟擊(EI) 離子源，電子能量70eV，接口溫度280℃，離子源溫度250℃，四極桿溫度150℃。調諧方式:標準調諧，質量掃描范圍35～550U，電子倍增器電壓1247V。獲得的質譜數(shù)據(jù)通過NIST11質譜圖庫進行檢索。

3 結果與分析

3.1 草海桐葉樣品的提取率及性質

表1為草海桐葉樣品的提取率及外觀結果。從提取結果看，石油醚部分的提取率大于乙酸乙酯；從外觀看，石油醚樣的顏色較深些。

表1 草海桐葉樣品的提取率及外觀Tab.1 The yield and look of extraction of Scaevola sericea leaves

3.2 GC-MS 分析

草海桐葉的石油醚和乙酸乙酯提取樣品的總離子流量圖見圖1～圖2。通過NIST11標準圖庫對兩相提取樣的氣相-質譜數(shù)據(jù)進行檢索，從基峰、相對峰度等幾個方面進行分析、鑒定，并采用峰面積歸一法對各組分的相對含量進行定量，結果見表2、3。

由表2和表3可知，草海桐葉的石油醚提取樣共分離出21個峰，鑒定了16個，占總峰面積的90.46%。其主要成分為棕櫚酸（27.59%）、亞麻酸（14.15%）、植醇（11.58%）、蒎烷（5.06%）、2萘甲酸（6.02%）、亞麻酸乙酯（5.32%）、亞油酸（3.76%）。從草海桐葉的乙酸乙酯提取樣中共分離出36個峰，鑒定了29個，占總峰面積的78.15%。其主要成分為別嘌呤醇（7.41%）、吲哚-3-乙酸肼（6.55%）、4,6-二甲基-7-乙基氨基香豆素（4.59%）、棕櫚酸（5.2%）、莨菪亭（4.71%）、亞麻酸（6.3%）、7-羥基香豆素（4.72-）、7-甲氧基香豆素（3.12%）、 Β-瑟林烯（3.35%）、2,4,6-三甲基-1,6-庚二烯-4-醇(3.14%)。其化學成分及相對含量隨提取方法的不同存在一定的差異。

圖1 草海桐葉石油醚提取樣總離子流量圖Fig.1 GC-MS total ion chromatograms of petroleum ether extraction of scaevola sericea leaves

圖2 草海桐葉乙酸乙酯提取樣總離子流量圖Fig.2 GC-MS total ion chromatograms of ethyl acetate extraction of scaevola sericea leaves

4 抑菌活性研究

4.1 試驗方法

采用瓊脂擴散法的牛津杯法[4]，測試草海桐葉的石油醚及乙酸乙酯提取物對普通變形桿菌、大腸桿菌、肺炎克伯氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌5種供試菌的抑制活性。將樣品用DMSO溶解，使樣品的濃度分別為2mg·mL-1、4mg·mL-1。實驗中菌懸液的細菌濃度約為108CFU·mL-1。取200μL菌懸液均勻涂布在瓊脂平板上并置放牛津杯，往每個牛津杯中加入200μL樣品溶液，放置于36℃恒溫箱培養(yǎng)24h，測量抑菌圈。平行3次實驗取平均值。

表2 草海桐葉石油醚提取樣的化學成分Tab.2 Chemical constituents of petroleum ether extraction of scaevola sericea leaves

表3 海桐葉乙酸乙酯提取樣的化學成分Tab.3 Chemical constituents of ethyl acetate extraction of scaevola sericea leaves

4.2 試驗結果

草海桐葉的提取物對菌株抑制作用的試驗結果見表4。

4.3 結果分析

從表4中可看出，草海桐葉的提取物對金黃色葡萄球菌等5種菌株均有抑制作用，當樣品濃度為4mg·mL-1時，對普通變形桿菌為高度敏感抑制，對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌達到中度敏感抑制。同時，樣品濃度與其對銅綠假單胞菌、普通變形桿菌、金黃色葡萄球菌和肺炎克伯氏菌的抑制作用均呈現(xiàn)正相關性，當增大樣品濃度時，對這4種供試菌的抑制作用增強。

表4 草海桐葉的提取物對菌株的抑制作用Tab.4 Antibacterial activity of the exacts from leave of Scaevola sericeae

5 討論

實驗結果顯示，從提取率看，草海桐葉的石油醚部分的提取率（3.13%）略高于乙酸乙酯（1.67%）；從化學成分看，石油醚提取樣中主要含有亞油酸（3.76%）、亞麻酸（14.15%）、棕櫚酸（27.59%）、硬脂酸（2.22%）、2-萘甲酸（6.02%）、17-甲基硬脂酸甲酯（2.27%）、亞麻酸乙酯（5.32%）等化合物；乙酸乙酯提取樣中含有7-甲氧基香豆素（3.12%）、7-羥基香豆素（4.72%）、4,6-二甲基-7-乙基氨基香豆素（4.59%）及莨菪亭（4.71%）等化合物， 相對含量較大（6.44%）的一個峰未能鑒定，尚不能確定是否為新化合物，需要進一步研究和確認。從抑菌活性看，當樣品濃度達到4mg·mL-1時，乙酸乙酯的提取樣較石油醚的提取樣對金黃色葡萄球菌等5種供試菌的抑制作用更強些。由此可見，不同極性的溶劑提取草海桐葉所得樣品的提取率、化學成分及相應含量和抑菌作用均有一定的差異。

在本實驗所鑒定的化合物中，棕櫚酸和亞麻酸是重要的脂肪酸，它們的含量多少與抗前列腺增生活性具有良好的相關性[5]。此外，棕櫚酸可用來制備各種表面活性劑[6]，香豆素類化合物具有重要的藥理作用，起到良好的抗炎、抗腫瘤、抗氧化、抗HIV、抗菌及免疫調節(jié)等作用[7]。莨菪亭是青篙香豆素類成分中含量較高的一個，具有很高的藥用價值，包括明顯的祛暑作用[8]，抑制人前列腺細胞增殖與誘導凋亡，抑制血管內皮細胞再生，抗抑郁，抗炎等[9]。別嘌呤醇作為治療高尿酸血癥和痛風的主要藥物，其在心血管疾病中的應用日益受到國內外學者廣泛關注。王霞等人實驗證明別嘌呤醇可安全有效治療高尿酸血癥，同時可以降低血壓，改善血管彈性，逆轉早期動脈硬化[10]。樊寬魯?shù)热送ㄟ^實驗表明別嘌呤醇能抑制心肌再灌注時P38MAPK活化,減少細胞凋亡[11]；李靜等人也詳述了別嘌呤醇對心血管疾病如冠心病、慢性心力衰竭等的治療作用[12]。

在本實驗所采用的5種供試菌中，普通變形桿菌是一種條件致病菌，不僅可引發(fā)人類疾病，水產養(yǎng)殖魚類疾病[13]，同時也是引起食物中毒的主要變形桿菌，朱鳳東等在一起食物中毒調查中分析了變形桿菌如何引起食物中毒的過程[14]。銅綠假單胞菌是人類呼吸道、胃腸道和皮膚粘膜常見的定植菌，是導致感染性疾病的因素之一[15]。大腸桿菌能引起膽管炎、性膽管炎、肺炎、新生兒腦膜炎以及旅行腹瀉，而金黃色葡萄球菌能引起蜂窩組織炎、膿皰病、燙傷樣皮膚綜合癥等[16]。草海桐葉的提取物對這些菌株均有良好的抑制作用，這也許是草海桐作為民間藥用植物的一個重要原因。

為此，研究草海桐的化學成分以及抗菌生物活性，揭示草海桐廣泛的民間藥用價值與化學成分之間的關系，以及深入研究并尋找抗菌活性強的先導化合物，可為目前和將來的藥物發(fā)展提供有用的依據(jù)，同時對進一步開發(fā)利用以及保護種植草海桐具有重要意義。

[1] 寧世江，等.廣西海島紅樹林資源的調查研究[J].廣西植物，1995，15（2）:139-145.

[2] 中國科學院中國植物志編委會.中國植物志[M].北京:科學出版社，2004.

[3] Emilio L.Ghisalberti.The Goodeniacea[J].Fitoterapia, 2004（75）:429.

[4] 李永輝，等.花粉超臨界提取物中棕櫚酸和亞麻酸的含量測定及藥效相關性評價[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，2008，39（11）:823-826.

[5] 孔令雷，胡金鳳，陳乃宏.香豆素類化合物藥理和毒理作用的研究進展[J].中國藥理學通報，2012，28（2）: 165-169.

[6] 劉健，王海雁，等.牛津杯法測定五倍子對大黃魚病原弧菌的體外抑菌活力[J].海洋科學，2009，33（11）: 44-47.

[7] 何冬梅，劉紅星，黃初升，等.八角籽揮發(fā)油的提取研究與氣相色譜-質譜分析[J].中國調味品，2010，35（1）: 85-87.

[8] 劉建軍，楊柯，曾春暉，等.蓑若亭祛暑功效及其機制的實驗研究[J].環(huán)球中醫(yī)藥，2009（1）:55-58.

[9] 李小多，李學剛，宋尚華，等.高速逆流色譜法快速分離制備枸杞中莨菪亭[J].色譜，2012，30（9）:971-974.

[10] 王霞，高燕燕，安毅.別嘌呤醇對高尿酸血癥患者動脈彈性短期影響的臨床觀察[J].山東大學學報，2012，50（2）:1-5.

[11] 樊寬魯，夏勇，李東野，等.別嘌呤醇對缺血再灌注心肌P38MAPK活化和凋亡的影響[J].吉林醫(yī)學，2010，31（32）:5699-5701.

[12] 李靜，潘宏彬.別嘌呤醇在心血管疾病中的應用[J].中國醫(yī)藥科學，2011(12):42-44.

[14] 金元寶，王英，劉莉萍，等.鱟素Ⅰ對普通變形桿菌的作用研究[J].生物技術通報，2014(5):190-196.

[15] 朱鳳東，王發(fā)軍，周賢林，等.1起普通變形桿菌引起的食物中毒事件調查報告[J].中國校醫(yī)，2013，27(12):902-903.

[16] 唐萍，韓風琴.3年醫(yī)院銅綠假單胞菌的耐藥性變遷和臨床對策[J].兵團醫(yī)學，2014，39（1）:42-44.

[17] Valentin Bhimba B,J Meenupriya,Elsa Lycia Joel et.Antibacterial activity and characterization of secondary metabolites isolated from mangrove plant Avicennia officinalis[J].Asian Pacific Journal of Tropical Medicine, 2010: 412-420.

Main Volatile Chemical Constituents and Antimicrobial Activity of Scaevola Sericea Leaves

LI Min, LIU Hong-xing, HUANG Chu-sheng, LU Qian
(College of Chemistry and Materials Science, Guangxi Teachers Education University, Nanning 530001, China)

The main volatile chemical constituents of petroleum ether and ethyl acetate extraction of scaevola sericea leaves were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS) and then the antibacterial activity of the extraction was also studied with Oxford-cup agar diffusion method.It was revealed that 21 peaks appeared in GC-MS spectrogram of the petroleum ether sample,of which 16 peaks had been identified ,accounting for 90.46% of the total area.There were n-hexadecanoic acid(27.59%),9,12,15-octadecatrienoic acid(14.15%), phytol(11.58%) and so on.The crude sample showed antibacterial activity with zones of inhibition of 13mm against keboshi bacteria pneumonia.besides,36 peaks appeared in GC-MS spectrogram of the ethyl acetate extraction and 29 peaks, 78.15% of the total area, had been identifed.There were allopurinol (7.41%),1H-indole-3-acetic acid, hydrazide (6.55%), 2H-1-benzopyran-2-one, 7-(ethylamino)-4,6-dimethyl- (4.59%) , n-hexadecanoic acid(5.2%), scopoletin(4.71%), 9,12,15-octadecatrienoic acid (6.3%), 7-hydroxycoumarin (4.72%) and so on.The crude sample showed antibacterial activity with zones of inhibition of 15mm against proteus vulgaris, and 14mm against staphylococcus aureus, keboshi bacteria pneumonia and pseudomonas aeruginosa.

scaevola sericea; GC-MS; chemical constituents; antibacterial activity

R 284.2

A

1671-9905(2015)01-0010-05

廣西教育廳科研資助項目(桂教科研[2010]14號)；廣西研究生創(chuàng)新計劃項目(201210603R03)

李敏(1983-)，女，廣西玉林人，碩士研究生， E-mail: 1640596550@qq.com

劉紅星(1954-)，女，湖北武漢人，教授，從事天然產物和分析測試研究，E-mail:172278191@QQ.com

2014-11-11