GC-MS結(jié)合保留指數(shù)法分析榅桲干果揮發(fā)性化學(xué)成分

哈及尼沙， 阿合買提江·吐爾遜， 古麗巴哈爾·卡吾力， 阿吉艾克拜爾·艾薩

(1新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院； 2中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所， 烏魯木齊 830011)

GC-MS結(jié)合保留指數(shù)法分析榅桲干果揮發(fā)性化學(xué)成分

哈及尼沙1， 阿合買提江·吐爾遜1， 古麗巴哈爾·卡吾力1， 阿吉艾克拜爾·艾薩2

(1新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院；2中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所， 烏魯木齊 830011)

目的 建立分析維醫(yī)常用藥材榅桲干果揮發(fā)性化學(xué)成分的GC-MS結(jié)合保留指數(shù)方法。方法 利用水蒸氣蒸餾法提取榅桲干果揮發(fā)油，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用( GC-MS) 技術(shù)結(jié)合保留指數(shù)法并用峰面積歸一化法測定榅桲干果中的揮發(fā)性成分相對百分含量。結(jié)果 從榅桲干果中鑒定出了42種揮發(fā)性化學(xué)成分，占相對總含量的95%。其中，含量4.00%以上的化學(xué)成分依次為1,2,3,4-四氫化-1,1,6-三甲基-萘(13.07%)、4-甲基-5-戊-1,3-四氫呋喃-2-酮(12.67%)、糠醛(11.14%)、紫蘇醇(10.82%)、β-紫羅蘭酮(6.77%)、1-甲基-1-環(huán)戊烯(4.21%)、(E,E)-金合歡醇丙酮(4.00%)等。結(jié)論 建立的分析方法能夠較全面反映出榅桲干果揮發(fā)油中的化學(xué)成分，為其進(jìn)一步開發(fā)利用提供了實(shí)驗依據(jù)。

榅桲干果； 揮發(fā)性成分； 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用； 保留指數(shù)

榅桲(Cydoniaoblonga)是薔薇科(Rosaceae)榅桲屬(Cydonia)植物，收載于中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)維吾爾藥分冊，具有補(bǔ)腦益心、增益精神力、助胃利水、止渴止咳、止血止瀉等功效[1]。榅桲果實(shí)供生食或煮食，具有特殊的清香味，果實(shí)成熟后采收，陰干入藥，是古老的藥食兼用植物[2-3]，主治肝炎、胃炎、消化不良、惡心、腹瀉、心慌心悸、煩躁、咳嗽等，對于小兒胃腸疾病有特殊療效[4]。根據(jù)國外文獻(xiàn)報道，榅桲主要含有酚酸類、黃酮類、萜類、氨基酸、有機(jī)酸、揮發(fā)油等成分[5-8]。有研究顯示，榅桲具有抗氧化、抗增殖、抗溶血、抗過敏、抑菌殺菌、抗炎、抗病毒、抗血栓以及治療胃潰瘍等作用[9-13]。但至今國內(nèi)有關(guān)榅桲植物的研究報道極少。由于世界各地氣候和地理環(huán)境不同，不同變種的榅桲化學(xué)成分亦有差異，我國新疆南疆地區(qū)榅桲具有分布廣、價廉、易得等特點(diǎn)，有較高的研究和開發(fā)價值。本實(shí)驗采用水蒸氣蒸餾法提取榅桲干果的揮發(fā)油，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)和保留指數(shù)法分析榅桲干果的揮發(fā)性化學(xué)成分，旨在為綜合開發(fā)利用該植物資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料QP2010型氣相色譜質(zhì)譜GC-MS聯(lián)用儀(日本島津公司)，YP5120型電子分析天平(上海光正醫(yī)療儀器有限公司)，正己烷(色譜純，山東禹王實(shí)業(yè)有限公司)，C7-C30正構(gòu)烷烴(美國Sigma—Aidrich公司)，乙醚、無水硫酸鈉等均為分析純。榅桲果實(shí)于2011年11月采于新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州阿圖什上阿圖什鄉(xiāng)，經(jīng)中科院新疆生態(tài)與地理研究所植物分類研究室沈觀冕研究員鑒定為薔薇科榅桲屬植物榅桲(Cydoniaoblonga)的果實(shí)。

1.2 方法

1.2.1 揮發(fā)油的提取 先去掉榅桲果實(shí)種子，切成片狀，在室溫下干燥，粉碎，過80目篩子。取干燥榅桲果實(shí)500g，置于2 000mL的圓底燒瓶中加蒸餾水，采用2010 年版《中國藥典》揮發(fā)油提取裝置提取，將餾出液用乙醚萃取使揮發(fā)油分配到乙醚層中，加適量無水硫酸鈉過夜，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收乙醚，得淺黃色透明油狀液體，具有特殊濃郁香味。

1.2.2 樣品的前處理 將榅桲干果揮發(fā)油用正己烷稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %的溶液，保留指數(shù)法測定用經(jīng)正己烷稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %的正構(gòu)烷烴(C7～C30)溶液，進(jìn)樣前均用0.45μm有機(jī)相濾膜過濾，同等色譜條件下進(jìn)行分析。

1.2.3 氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析條件 氣相色譜條件：采用RTX-5MS石英毛細(xì)管色譜柱(5%二苯基-95%二甲基硅氧烷共聚物，30m×0.32mm×1.0μm)；載氣為高純氦氣(99.999%)，流速為1.0mL/min；溶劑為正己烷，進(jìn)樣量1.0μL,分流比30∶1；進(jìn)樣口溫度為260℃,升溫程序：柱初始溫度為40℃，保持2min，再以5℃/min的速率升溫至300℃，保持5min后結(jié)束，壓力3.4kPa。質(zhì)譜條件：接口溫度250℃，電離方式:EI離子源，離子源溫度200℃，電子能量70eV，質(zhì)量掃描質(zhì)核比(m/z)范圍為30～500。

2 結(jié)果

在上述GC-MS條件下，從榅桲干果揮發(fā)油中共分離出50個色譜峰，見圖1。通過氣相色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，結(jié)合Wiley7和NIST147 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫，根據(jù)保留時間、保留指數(shù)(RetentionIndex)結(jié)合人工譜圖解析，確定并選取相似度在90以上的42種化合物，并使用面積歸一化法確定了各成分的相對含量。已鑒定出的組分占揮發(fā)油總量的95%，含量4.00%以上的化學(xué)成分依次為1,2,3,4-四氫化-1,1,6-三甲基-萘(13.07%)、4-甲基-5-戊-1,3-四氫呋喃-2-酮(12.67%)、糠醛(11.14%)、紫蘇醇(10.82%)、β-紫羅蘭酮(6.77%)、1-甲基-1-環(huán)戊烯(4.21%)、(E,E)-金合歡醇丙酮(4.00%)等，見表1。

圖1 榅桲干燥果實(shí)揮發(fā)油總離子流色譜圖

3 討論

本實(shí)驗通過水蒸氣蒸餾法提取榅桲干燥果實(shí)揮發(fā)油，采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)結(jié)合保留指數(shù)法進(jìn)行化學(xué)成分分析。分析結(jié)果表明其主要成分為萜烯及萘(33.23%)、酮(28.65%)、醛(14.58%)、醇(11.13%)、酯(4.25%)類物質(zhì)，并且多數(shù)同時含有不飽和烴和含氧衍生物。其中萘類化合物(如1,1,6-三甲基-1,2,3,4-四氫萘、1,2 - 二氫-11,6-甲基萘(TDN)和三甲基四氫萘3種萘類衍生物)是構(gòu)成榅桲干燥果實(shí)揮發(fā)油的主要成分之一，占25.56%。C13-降異戊二烯類(C13-norisoprenoids)化合物含量達(dá)15.90%，β-紫羅蘭酮含量達(dá)6.77%，紫蘇醇占10.82%等。本研究結(jié)果為進(jìn)一步研究榅桲藥材的作用提供了化學(xué)依據(jù)。

據(jù)文獻(xiàn)報道，萜類及其含氧衍生物是組成揮發(fā)油的主要成分，其中含氧的衍生物大多生物活性較強(qiáng)，并具有芳香氣味[14]。四氫萘類化合物體外具有強(qiáng)大的抗菌活性[15]。存在于水果、蔬菜和谷類中的類異戊二烯(isoprenoids)成分是人類健康效應(yīng)的主要活性組分，可抑制化學(xué)誘導(dǎo)的癌形成的啟動和癌細(xì)胞的生長[16]。β-紫羅蘭酮是環(huán)化的類異戊二烯的代表，具有廣泛的生物活性，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑癌作用[17]。紫蘇醇是為數(shù)不多的已被證實(shí)既有預(yù)防癌癥又有治療癌癥作用的物質(zhì)之一[18-19]。本實(shí)驗中鑒定出的活性成分含量高，可見榅桲揮發(fā)性成分在醫(yī)藥和保健食品方面可能具有極高的應(yīng)用價值，尚需深入研究。

表1 榅桲干燥果實(shí)揮發(fā)油成分

本研究通過鑒定分析榅桲干燥果實(shí)中的揮發(fā)性化學(xué)成分，總結(jié)其潛在藥用價值，也為促進(jìn)該屬植物進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

[1] 中華人民共和國衛(wèi)生部藥品委員會. 中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)(維吾爾藥分冊)[S]. 烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1999:104-105.

[2] 尼米吐拉·艾白都拉，買買提江·馬合木提，木塔力甫·艾力，等. 維吾爾醫(yī)常用藥材[M]. 烏魯木齊：新疆人民衛(wèi)生出版社，2005:133.

[3] 俞德浚. 中國果樹分類學(xué)[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1979:169.

[4] 中國醫(yī)學(xué)百科全書編輯委員會. 中國醫(yī)學(xué)百科全書維吾爾醫(yī)學(xué)[M]. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005:177.

[5]FiorentinoA,AbroscaB，PacificoS，etal.IsolationandstructureelucidationofantioxidantpolyphenolsfromQuince(Cydoniavulgaris)peels[J].JAgricFoodChem，2008，56: 2660-2667.

[6]TubaE，VictorW，PeterW.DimericprocyanidinsscreeningforB1toB8andsemisyntheticpreparationofB3,B4,B6,andB8fromapolymericprocyanidinfractionofwhiteWillowBark(Salixalba)[J].JAgricFoodChem，2010，58:7820-7830.

[7]NunziatinaDT，SoniaP，F(xiàn)rancescoDS，etal.ConstituentsofCydoniavulgarisisolationandstructureelucidationoffournewflavonolglycosidesandninenewrionol-derivedglycosides[J] .JAgricFoodChem，1996，44: 1676-1681.

[8]CarlaS，BrancaMS，PaulaBA，etal.Homo-monoterpeniccompoundsaschemicalmarkersforCydoniaoblongaMiller[J].FoodChem，2007，100:331-338.

[9]AndreiaPO，RossanaMC，AnaSM，etal.TargetedmetabolitesandbiologicalactivitiesofCydoniaoblongaMillerleaves[J].FoodResInternat，2012，46: 496-504.

[10]DanielaA，AntonellaC，BrigidaDA，etal.AntioxidantandantiproliferativeactivitiesofphytochemicalsfromQuince(Cydoniavulgaris)peels[J].FoodChem，2010，118(2): 199-207.

[11]HamauzuY，TakaroniI，KumeC，etal.AntioxidantandantiulcerativepropertiesofphenolicsfromChinesequince,quince,andapplefruits[J].JAgricFoodChem，2006，54:765-772.

[12]SamiF，CaboniP，CoroneoV，etal.Comparativeanalysisofpolyphenolicprofilesandantioxidantandantimicrobialactivitiesoftunisianpomefruitpulpandpeelaqueousacetoneextracts[J].JAgricFoodChem，2008，56: 1084-1090.

[13]MarciaC，BrancaMS，RenataS，etal.FirstreportonCydoniaoblongaMilleranticancerpotential:differentialantiproliferativeeffectagainsthumankidneyandcoloncancercells[J].JAgricFoodChem，2010，58:3366-3370.

[14] 師彥平. 單萜和倍半萜化學(xué)(天然產(chǎn)物化學(xué)叢書)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008:55.

[15] 姚斌，周有駿，朱駒，等. 新型四氫萘類化合物合成及體外抗真菌活性研究[J].化學(xué)學(xué)報，2007，65(3):257-264.

[16] 劉家仁，陳炳卿，楊艷梅，等.β-紫羅蘭酮抑制SGC-7901細(xì)胞潛在的轉(zhuǎn)移作用[J].衛(wèi)生研究，2005，34(4):706-709.

[17] 孫向榮，劉家仁，陳炳卿.β-紫羅蘭酮的生物活性研究進(jìn)展[J]. 毒理學(xué)雜志，2008，22(6):477-480.

[18]LaxmiY，KeonJP，AbiodunE，etal.Perillylalcoholandperillicacidinducedcellcyclearrestandapoptosisinnonsmallcelllungcancercells[J].CancerLetters，2007，257(2):216-226.

[19] 胡東，陳燕. 食物來源單萜類物質(zhì)紫蘇醇的抗癌作用[J]. 臨床血液學(xué)雜志，2001，14(3):141-143.

(本文編輯 施洋)

GC-MS combined with retention index analysis for volatile constituents inCydoniaoblongadry fruit

Hajinisa1， Ahmatjan Tursun1， Gulbahar Kawul1， Hajiakbar Aisa2

(1CollegeofPharmacy,XinjiangMedicalUniversity;2XinjiangInstituteofPhysicalandChemicalTechnology,ChineseAcademyofSciences,Urumqi830011,China)

Objective To analyze the chemical constituents of the volatile oil from the common Uighur medicineCydoniaoblongadryfruit. Methods The volatile oil was extracted from dry fruit ofC.oblongabywater-steamdistillation.ThechemicalconstituentswereanalyzedandidentifiedbyGC-MScombinedwithretentionindex.Thecomponentswerequantitativelydeterminedwithnormalizationmethod. Results Forty-two compounds were identified, constituting 95% of the total volatile oil. Among them, the content more than 4.00 % chemical constituents were 1,2,3,4-tetrahydro-1,1,6-trimethyl-Naphthalene (13.07%), 4-Methyl-5-penta-3-dienyltetrahydrofuran-2-one (12.67%), 2-Furancarboxaldehyde (11.14%), Perilla alcohol (10.82%), Ionone (6.77%), 1-Methyl-1-cyclopentene (4.21%) and (E,E)-farnesyl acetone (4.00%), etc.. Conclusion The established GC-MS analysis method can comprehensively reflect the volatile oil from the dry fruit ofC.oblonga,andprovidesexperimentalbasisforfurtherexploitation.

Cydoniaoblongadry fruit; volatile constituents; GC-MS; retention indices

國家自然科學(xué)基金項目(31360078)；新疆“天山英才工程”項目(Y0382026)；新疆醫(yī)科大學(xué)博士科研啟動基金(80-91071801)

哈及尼沙(1973-)，女(維吾爾族)，博士，副教授，研究方向：藥用植物研究。

阿吉艾克拜爾·艾薩，男(維吾爾族)，博士，研究員，研究方向：藥用植物研究，E-mail:haji@ms.xjb.ac.cn。

R914

A

1009-5551(2015)12-1506-04

10.3969/j.issn.1009-5551.2015.12.013

2015-2-7]