海南產(chǎn)高良姜葉和花揮發(fā)性成分分析

李光勇,崔麗麗,曹鵬然,康文藝,李昌勤*

(1.河南醫(yī)藥技師學(xué)院,河南開封475004;2.河南大學(xué)中藥研究所,河南開封475004)

海南產(chǎn)高良姜葉和花揮發(fā)性成分分析

李光勇1,崔麗麗2,曹鵬然2,康文藝2,李昌勤2*

(1.河南醫(yī)藥技師學(xué)院,河南開封475004;2.河南大學(xué)中藥研究所,河南開封475004)

摘 要:目的分析海南產(chǎn)高良姜葉和花揮發(fā)性成分分析并進(jìn)行比較。方法采用頂空固相微萃取高良姜葉和花的揮發(fā)性成分,氣相色譜―質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測其成分,峰面積歸一化法計算各成分的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)。結(jié)果從高良姜葉中鑒定出32種成分,占色譜總流出峰面積的83.94%,主要是由萜類、酚(醇)類、酯類、酮類和烷烴類組成,其中4-氨基-1-萘酚(13.97%)、3-氯苯基-β-苯丙酸酯(10.33%)、石竹烯(9.85%)、芐丙酮(8.26%)、β-蒎烯(7.63%)和棕櫚酸(3.44%)等化合物含量較高;從高良姜花中鑒定出16種成分,占色譜總流出峰面積的64.99%,主要由酚(醇)類、萜類和酸類組成,其中4-氨基-1-萘酚(20.61%)、石竹烯(10.93%)、棕櫚酸(9.15%)、3-苯基-2-丁酮(5.92%)、苯丙醛(2.74%)、β-水芹烯(2.71%)和芳樟醇(2.28%)等化合物含量較高。結(jié)論良姜葉和花中的揮發(fā)性成分有很大的差異,本結(jié)果可為進(jìn)一步開發(fā)利用該植物資源提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞:高良姜葉;高良姜花;揮發(fā)性成分;頂空固相微萃取;氣相色譜―質(zhì)譜

高良姜Alpinia officinarum Hance為姜科Zingiberaceae山姜屬植物,產(chǎn)于廣州、廣西;野生于荒坡灌叢或疏林中,或栽培。根莖供藥用,功能溫中散寒、止痛消食,含揮發(fā)油0.5%～1.5%,主要成分為蒎烯、按油精、桂皮酸甲醋和高良姜醇等[1]。目前,有關(guān)高良姜化學(xué)成分的報道多集中于其根莖中所含的鬼二芳基庚烷類和黃酮類化合物[2-4],其他成分如萜類、甾醇、有機(jī)酸等化合物也有報道,具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗氧化和抗胃腸道出血等作用[5-7]。

關(guān)于高良姜根莖的揮發(fā)性成分目前已有報道,如翟紅莉等[8]采用水蒸氣蒸餾法提取海南產(chǎn)和廣東徐聞產(chǎn)高良姜揮發(fā)油,利用氣相色譜―質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)對其進(jìn)行化學(xué)成分分析;林敬明等[9]采用超臨界CO2法從高良姜干燥根莖中提取揮發(fā)油,利用GC-MS技術(shù)對其進(jìn)行化學(xué)成分分析。海南產(chǎn)高良姜葉和花的揮發(fā)性成分未見報道。我們采用頂空固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對產(chǎn)自海南的高良姜葉和花的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析,旨在為高良姜資源的綜合開發(fā)應(yīng)用提供一定科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料、試劑與儀器

高良姜葉和花采集于海南省萬寧市;C6～C26正構(gòu)烷烴(Alfa Aesar)。

安捷倫6890―5975型氣相色譜―質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫科技公司);手動固相微萃取(SPME)裝置(美國Supelco公司);65μm聚二甲基硅氧烷(PDMS-DVB)萃取頭。

1.2方法

1.2.1揮發(fā)性成分的提取 使用前先將SPME萃取纖維頭在氣相色譜的進(jìn)樣口老化10 min,老化溫度為250℃,載氣體積流量為1.0 m L/min。取陰干并粉碎的高良姜葉和花少量,置于5 m L的樣品瓶中,蓋上蓋子,插入萃取纖維頭,于80℃下頂空取樣30 min后,取出后立即插入色譜儀進(jìn)樣口(溫度250℃)脫附1 min。

1.2.2GC-MS分析條件 氣相色譜:色譜柱為DB-5 ms石英彈性毛細(xì)管柱(0.25μm×30.0μm× 250.0μm),載氣為高純氦氣(99.999%),流速1.0 m L/min,進(jìn)樣口溫度250℃;升溫程序為:初始溫度為50℃,保持2.0 min,以8℃/min升溫至120℃,保持2 min,最后以4℃/min升溫至220℃,保持5 min。分流進(jìn)樣,分流比為10∶1。

質(zhì)譜條件:離子源為EI源,電離能量70 eV;離子源溫度為230℃;四極桿溫度150℃;傳輸線溫度為280℃;電子倍增器電壓1 776 V。質(zhì)量掃描范圍m/z 30～400,譜圖檢索采用Nist08.L進(jìn)行檢索。

1.2.3保留指數(shù)測定 按照文獻(xiàn)[10-11]進(jìn)行KI (Kovats保留指數(shù))計算。

2　結(jié)果與分析

按上述實驗方法和條件進(jìn)行實驗,對海南產(chǎn)的高良姜葉和花的揮發(fā)性成分進(jìn)行頂空固相微萃取,峰面積歸一化法確定各組分在揮發(fā)性物質(zhì)中的相對含量。根據(jù)GC-MS聯(lián)用所得的質(zhì)譜信息經(jīng)系統(tǒng)檢索與標(biāo)準(zhǔn)圖譜對照,并結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)從基峰、相對豐度和KI值等幾個方面進(jìn)行直觀比較,從而確定了其中的部分化學(xué)成分。其結(jié)果見表1。

由表1可知,從高良姜葉中鑒定出32種成分,占色譜總流出峰面積的83.94%,其中4-氨基-1-萘酚(13.97%)、3-氯苯基-β-苯丙酸酯(10.33%)、石竹烯(9.85%)、芐丙酮(8.26%)、β-蒎烯(7.63%)和棕櫚酸(3.44%)等化合物含量較高;從高良姜花中鑒定出16種成分,占色譜總流出峰面積的64.99%,其中4-氨基-1-萘酚(20.61%)、石竹烯(10.93%)、棕櫚酸(9.15%)、3-苯基-2-丁酮(5.92%)、苯丙醛(2.74%)、β-水芹烯(2.71%)和芳樟醇(2.28%)等化合物含量較高。高良姜葉和花揮發(fā)性成分有12個共有成分,但其相對含量有一定的差異。

由化合物的結(jié)構(gòu)類型來看,高良姜葉中的揮發(fā)性成分結(jié)構(gòu)類型主要是由萜類、酚(醇)類、酯類、酮類和烷烴類組成,含有少量的酸類和醛類;高良姜花主要是由酚(醇)類、萜類和酸類組成,酮類、酯類和醛類含量相對較少,不含有烷烴類,結(jié)果見表2。

Jinsong Zhang等[12]采用水蒸氣蒸餾法提取購買于長春的高良姜干燥根莖中的揮發(fā)油,對其成分進(jìn)行GCMS分析,共鑒定出46種成分,占色譜總流出峰面積的98.47%,主要成分為桉油精(28.11%)、α-萜品醇(9.17%)、γ-依蘭油烯(7.88%)、α-金合歡烯(5.73%)、石竹烯(4.66%),香檸檬烯(4.18%)和γ-古蕓烯(3.63%)等。翟紅莉等[8]采用水蒸氣蒸餾法提取海南海口和廣東徐聞產(chǎn)高良姜根莖中的揮發(fā)油,并利用GC-MS分析其化學(xué)成分,結(jié)果顯示同?？诋a(chǎn)高良姜揮發(fā)油中共鑒定出51種化合物,其主要有樟腦萜(12.93%)、β-蒎烯(10.09%)、α-松油醇(8.23%)和吉瑪烯D(3.31%)等,而且27種化合物是徐聞產(chǎn)高良姜揮發(fā)油中所不含有的化合物;徐聞產(chǎn)高良姜揮發(fā)油中共鑒定出50種化合物,其主要有氧化石竹烯(11.39%)、T-Muurolol(8.75%)、ι-杜松醇(6.83%)、Veridiflorol(4.35%)、γ-杜松烯(4.23%)和榧葉醇(3.33%)等,而且16種化合物是?？诋a(chǎn)高良姜揮發(fā)油中所不含有的化合物,對比本研究可以看出,不但不同產(chǎn)地的高良姜中揮發(fā)性成分的種類和含量有一定的差異,而且高良姜根莖與葉和花中的揮發(fā)性成分也有很大的差異。

另外,在高良姜葉含有烷烴,而在花中不含有,這可能與植物體的本身的器官、生長時間等有關(guān)。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),脂肪烴是植物體蠟質(zhì)的主要成分,與植物體的器官有關(guān),一般葉被蠟質(zhì)多于根,對植物起著保護(hù)的作用,并且一旦形成就不再參與物質(zhì)代謝,是新陳代謝末端的產(chǎn)物[13]。

據(jù)文獻(xiàn)報道,揮發(fā)性成分具有一定的生物活性,如α-蒎烯和β-蒎烯有顯著地抗氧化活性[14],α-蒎烯具有抑制大腸桿菌的活性[15];棕櫚酸是人體最重要的產(chǎn)能脂肪酸,能夠抑制MIN6細(xì)胞的生長和復(fù)制,顯示出其對β-細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用[16],石竹烯分別具有平喘、鎮(zhèn)咳、祛痰作用[17];氧化石竹烯具有抗炎和止痛活性[18],可見,高良姜葉和花的揮發(fā)性物質(zhì)也具有一定的生物活性。在揮發(fā)性成分中,還檢出一個含量很高的含氮化合物—4-氨基-1-萘酚,這是否可作為高良姜葉和花揮發(fā)性藥效成分,有待進(jìn)一步研究。

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[責(zé)任編輯段金卯]

Analysis of volatile components in leaves and flowers of Alpinia officinarum Hance from Hainan Province

LI Guangyong1，CUI Lili2，CAO Pengran2，KANG Wenyi2，Li Changqin2*
（1.Henan Pharmaceutical Technician College，Kaifeng，Henan 475004，Chian；2.Institute of Chinese Materia Medica，Henan University，Kaifeng，Henan 475004，China）

Abstract：ObjectiveTo analyze and compare the volatile components from leaves and of Alpinia officinarum Hance Hainan Provence.MethodsThe volatile components were extracted from leaves and flowers of A.officinarum by headspace solid phase microextraction and the chemical components of them were identified by GC MSand relative content of the components were calculated with normalization method.ResultsThe results showed that 32 compounds were extracted from leaves of A. officinarum，and the relative content accounted for 83.94%of the total volatile components.The components was mainly terpenoids，phenols（alcohols），esters，ketones and alkanes，and the high content of components were 4 amino-1 naphthol（13.97%），3-chlorophenyl-β-phellandrene（10.33%），caryophyllene1（9.85%），benzylacetone（8.26%），β-pinene（7.63%）and palmitic acid（3.44%）.16 compounds were identified from the flowers and the relative content accounted for 64.99%of the total volatile components.The components was mainly composed of phenols（alcohols），terpenoids and acids，and the high content of components were 4-amino-1-naphthol（20.61%），caryophyllene1（10.93%），palmitic acid（9.15%），3-phenyl-2-butanone（5.92%），benzenepropanal（2.74%），β-phellandrene（2.71%）and linalool（2.28%）.7 compounds were common in both，but there was great difference of relative content.ConclusionThe difference of volatile components in D.versipellis is closely correlated to producing area and growing environment.The results provide reference for further study and development of D versipellis resources.

Key words：Alpinia officinarum Hance leaves；Acpinia officinarum Hance flowers；volatile constituents；HSSPME；GC-MS

作者簡介:李光勇(1968―),男,湖北宜城人,高級講師,從事天然藥物活性成分研究工作。*通訊作者:李昌勤(1967―),女,河南開封人,教授,從事中藥活性成分及新藥研究工作。

基金項目:河南省高等學(xué)校重點科研項目(15A360014)。

收稿日期:2015-03-12

中圖分類號:R285.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1672―7606(2015)02―0094―04