四合木(Tetraenamongolica)莖化學(xué)成分的GC-MS分析

華宇鵬， 智穎飆， 劉　珮， 馬　慧， 張荷亮， 田福利， 李曼尼

(1. 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院, 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000; 2. 山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院, 山西 太原 030006;3. 內(nèi)蒙古大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010021)

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四合木(Tetraenamongolica)莖化學(xué)成分的GC-MS分析

華宇鵬1,2， 智穎飆1,3,①， 劉珮3， 馬慧3， 張荷亮1， 田福利1， 李曼尼1

(1. 內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院, 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000; 2. 山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院, 山西 太原 030006;3. 內(nèi)蒙古大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010021)

四合木； 莖; 甲醇提取物; GC-MS技術(shù); 化學(xué)成分

近年來(lái)，特有植物天然成分分析與開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)成為藥物化學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[1]。四合木(TetraenamongolicaMaxim.)為蒺藜科(Zygophyllaceae)單屬植物，僅分布于內(nèi)蒙古高原和亞洲中部，為中國(guó)特有珍稀植物，也為國(guó)家二級(jí)瀕危植物。四合木在防風(fēng)固沙和維持荒漠生態(tài)系統(tǒng)功能方面具有突出的意義；此外，四合木也極易燃燒，在當(dāng)?shù)乇环Q(chēng)為“油柴”，因此，四合木有可能成為新的能源植物。目前，對(duì)四合木的相關(guān)研究主要集中在種群生態(tài)學(xué)和保護(hù)生物學(xué)方面[2-4]，對(duì)四合木化學(xué)成分[5-7]及提取物生物活性[8-9]也進(jìn)行了相關(guān)研究。

為進(jìn)一步明確四合木的化學(xué)成分，作者采用索氏提取法獲得四合木莖的甲醇提取物，并采用GC-MS技術(shù)鑒定提取物的組成成分，以期為四合木莖干資源的有效開(kāi)發(fā)利用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1　材料和方法

1.1材料

供試的四合木莖于2013年9月15日至20日采自?xún)?nèi)蒙古西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū) (地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°35′～107°25′、北緯39°02′～40°15′)。在7個(gè)四合木種群的150 m樣線(xiàn)上選擇株齡約50 a的植株為樣株，每個(gè)種群隨機(jī)采集30個(gè)單株的莖樣品，混合后，用蒸餾水清洗表面并置于室內(nèi)陰干；用GJ-2型密封式制樣粉碎機(jī)(鶴壁市冶金機(jī)械設(shè)備有限公司)粉碎并過(guò)80目篩，封存?zhèn)溆谩?/p>

1.2方法

1.2.1莖甲醇提取物的制備稱(chēng)取上述四合木莖粉末樣品100 g，置于索氏提取器(天津市天玻玻璃儀器有限公司)中，用甲醇(分析純，北京化學(xué)試劑公司)微沸回流約10 h，待容器內(nèi)液體呈淺褐色時(shí)停止回流，回收溶劑后得到褐色粘稠狀液體12 g(得率為12%)。

1.2.2GC-MS分析色譜條件： Agilent HP-5MS色譜柱 (0.25 mm×30 m，0.25 μm)； 載氣為高純氦氣，流速為1.0 mL·min-1；進(jìn)樣口溫度為250 ℃，進(jìn)樣量為0.4 μL，分流比為50∶1。升溫程序：起始溫度120 ℃，保持2 min；以5 ℃·min-1速率升溫至240 ℃，保持3 min；以10 ℃·min-1速率升溫至280 ℃，保持3 min。

質(zhì)譜條件：EI電離源，溫度200 ℃，電離電壓70 eV，質(zhì)量掃描范圍60～800 amu，溶劑延遲時(shí)間2 min，采集方式為全掃描。

1.3數(shù)據(jù)處理

GC-MS分析所得的提取物總離子流色譜圖經(jīng)NIST 2008標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)檢索，并采用峰面積歸一化法計(jì)算提取物中各成分的相對(duì)含量。

2　結(jié)果和分析

從四合木莖的甲醇提取物的總離子流色譜圖中共檢測(cè)到86個(gè)峰，分析出其中的50個(gè)化合物，各成分的相對(duì)含量見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)：從四合木莖的甲醇提取物中共鑒定出50個(gè)成分，占成分總量的82.16%。其中，酮類(lèi)化合物15個(gè)，相對(duì)含量為32.49%；脂類(lèi)化合物17個(gè)，相對(duì)含量為27.55%；醇類(lèi)化合物6個(gè)，相對(duì)含量為5.92%；羧酸類(lèi)化合物2個(gè)，相對(duì)含量為5.44%；烴類(lèi)化合物4個(gè)，相對(duì)含量為3.83%；甾族類(lèi)化合物2個(gè)，相對(duì)含量為0.80%；其它類(lèi)化合物4個(gè)，相對(duì)含量為6.13%。

相對(duì)含量在1%以上的成分有32個(gè)，其中，相對(duì)含量最高的成分是1-(2-甲基-5-乙烯基環(huán)戊-1-烯基)乙酮，相對(duì)含量為7.42%；其次為4-羥基-3-甲氧基苯甲酸甲酯，相對(duì)含量為4.44%。另外，相對(duì)含量在3%以上的成分還有1-(4-羥基-3-甲氧基苯基)乙酮、10,13-二炔十八碳酸甲酯、4-(2,4,4-三甲基-1,5 -環(huán)己二烯)-3-丁烯-2-酮、4,4,7a-三甲基-4,5,6,7a-四氫-2H-螺[苯并呋喃-7,2-氧化乙烯基]-2-酮、4-(2,4,4-三甲基-1,5-二烯基)-3-丁烯-2-酮和棕櫚酸異丙酯，它們的相對(duì)含量分別為4.22%、3.87%、3.75%、3.23%、3.12%和3.11%，由此也可以看出，四合木莖中酮類(lèi)和脂類(lèi)為主要成分。

表1內(nèi)蒙古西鄂爾多斯產(chǎn)四合木莖甲醇提取物的化學(xué)成分及其相對(duì)含量

Table 1Chemical constituents and their relative contents in methanol extracts from stem ofTetraenamongolicaMaxim. from West Ordos of Inner Mongolia

保留時(shí)間/minRetentiontime化合物Compound分子式Molecularformula相對(duì)分子質(zhì)量Relativemolecularmass相對(duì)含量/%Relativecontent3.373,3,6-trimethyl-4-hepten-2-oneC9H12O21541.633.63α-isomethyliononeC8H10O22061.266.96methyl5-methyl-4-isopropyl-2,4-hexadienoateC11H18O21821.247.074-hydroxyl-3-methoxybenzaldehydeC8H8O31520.587.592-(1,3-butadienyl)-1,3,4-trimethylbenzeneC13H161720.678.073,3,5,6-tetramethyl-2,3-dihydroindene-1-oneC11H16O1880.458.454-acetylphenylacetateC10H10O31781.069.102-methoxy-4-propylphenolC10H14O21661.359.40methyl10,13-octadecadiynoateC13H30O22903.8710.061-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-ethanoneC9H10O31664.2210.881,1,4,5,6-pentamethyl-2,3-dihydroindeneC14H201882.1711.03methyl4-hydroxy-3-methoxybenzoateC9H10O41824.4411.34heptadecanolC17H36O2561.4811.64dihydroactinidiolideC11H16O21802.0312.392-tertbutyl-4-methoxyphenolC11H16O21800.3912.76methyl6,7-dimethyl-4-(propan-2-ylidene)-6-octenoateC14H22O22220.2612.994-(2,4,4-trimethyl-1,5-cyclohexadienyl)-3-penten-2-oneC13H18O1903.1213.202'-isopropyl-5',6-dimethyl-7-oxaspiro[bicyclo[4.1.0]heptane-3,1'-cyclopentan]-5-oneC15H24O22362.8813.564-(4,5,6,6-tetramethyl-1-oxaspiro[2.5]octan-5-yl)-3-buten-2-oneC14H20O32360.1913.721-(2-methyl-5-vinylcyclopent-1-enyl)-ethanoneC10H14O1507.4213.793-methyl-1-(2,4,5-trimethylphenyl)-butanolC14H22O2060.0713.91(3,8,8-trimethyl-1,2,3,4,5,6,7,8-octahydronaphthalene-2-yl)methylacetateC16H26O22500.1814.274-(2,4,4-trimethyl-1,5-cyclohexdienyl)-3-buten-2-oneC13H18O1903.7514.671-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)pentan-3-oneC11H14O31942.4714.803,5,5-trimethyl-4-(3-oxo-1-butenyl)-2-cyclohexenoneC11H18O22061.5015.014-(6,6-dimethyl-2-methylene-3-cyclohexenylidene)-2-pentanolC14H22O2061.5215.394-(3-methoxy-4-methylphenyl)-2-butanamineC11H17NO21952.7515.793-methyl-6-(methylthio)-1-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexenyl)-1-hexen-3-olC17H28OS2800.0915.88palmiticacidC16H32O22562.70

續(xù)表1Table 1 (Continued)

保留時(shí)間/minRetentiontime化合物Compound分子式Molecularformula相對(duì)分子質(zhì)量Relativemolecularmass相對(duì)含量/%Relativecontent16.043-methyl-10-isopropyl-2,3-oxirene-7-oxirane-6-hydroxylbicyclo[4.4.0]-decaneC15H24O32521.0516.275-methyl-4-(propene-2-yl)-2-(propan-2-ylidene)-5-vinylcyclo-hexanoneC15H22O2182.7716.362,5,5,8a-tetramethyl-6,7,8,8a-tetrahydro-2H-chromen-3(5H)-oneC13H20O22080.1216.61ethyl3-acetyl-2-(3-buten-2-yl)-4-hexenoateC14H22O22381.0316.95methyl11,13-dihydroxyl-5-tetradecynoateC15H26O42701.4017.254-(4,4-dimethyl-2-pentyne-1-yl)-4-hydroxy-2,2,6-trimethylcy-clohexanoneC15H22O22340.4817.46methylpentadecanoateC25H42O23741.2117.59methyl9,12-octadecadienoateC20H36O23082.0217.843-(1-hydroxy-2-isopropyl-5-methylcyclohexyl)-propiolicacidC13H20O32242.7418.00docosanoicacidethylesterC24H48O23681.1618.053-methyl-1-(phenylthio)-5-(2,2,6-trimethylbicyclo[4.1.0]heptanyl)-2-pentanoneC20H28OS3160.1318.224,4,7a-trimethyl-4,5,6,7a-tetrahydro-2H-spiro[benzofuran-7,2-oxi-ran]-2-oneC14H22O2063.2319.31ferulicacidethylesterC11H12O42080.7220.935-(4,5-dimethyl-7a-(propene-2-yl)octahydroindene-4-yl)-3-meth-yl-2,4-pentadienolC20H32O2881.7121.20methyl8-methyldecanoateC17H34O22700.6921.65icosaneC20H422820.6021.85palmiticacidisopropylesterC19H38O22983.1122.583-ethyl-5a,5b,8,8,11a-pentamethylicosahydrocyclopenta[a]chryseneC28H483840.3925.143,10,13-trimethyl-15-(6-methyl-2-heptanyl)-2,3,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthreneC19H34O23840.3025.29methyl8,11,14,17-docosatetraenoateC23H38O23461.0626.103-ethyl-3-hydroxy-10,13-dimethyltetradecahydrocyclopenta[a]phenan-thren-17-oneC21H34O23180.50

3　討論和結(jié)論

上述研究結(jié)果顯示：基于GC-MS技術(shù)初步從四合木莖的甲醇提取物中鑒定出50個(gè)化合物，其中大多數(shù)為分子量較大的酮類(lèi)和脂類(lèi)化合物，其中，相對(duì)分子質(zhì)量在200～300之間的化合物有25個(gè)、在300～400之間的化合物有8個(gè)、小于200的化合物有17個(gè)；提取物中含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物有10個(gè)，但其種類(lèi)和相對(duì)含量相對(duì)較少。研究結(jié)果顯示：酮類(lèi)和脂類(lèi)化合物是四合木莖中的主要成分，因酮類(lèi)和脂類(lèi)化合物大都具有特殊香味，因此，四合木莖在香料方面具有一定的開(kāi)發(fā)價(jià)值。以本研究結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)主要成分進(jìn)行分離純化和鑒定，將有助于進(jìn)一步明確四合木莖中天然化合物的結(jié)構(gòu)。

[1]譚仁祥. 植物成分分析[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2002.

[2]智穎飆, 楊持, 王中生, 等. 孑遺植物四合木(Tetraenamongolica)的瀕危肇因與機(jī)制[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2008, 28(2): 767-776.

[3]ZHI Y B, DING L, WANG Y P, et al. Isolation and characterization of thirteen novel dinucleotide microsatellite loci fromTetraenamongolicaMaxim.[J]. Conservation Genetics Resources, 2014, 6: 297-299.

[4]徐慶, 臧潤(rùn)國(guó). 中國(guó)特有植物四合木種群結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究, 2000, 13(5): 485-492.

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(責(zé)任編輯: 郭嚴(yán)冬)

GC-MS analysis on chemical constituents in stem ofTetraenamongolica

HUA Yupeng1,2, ZHI Yingbiao1,3,①, LIU Pei3, MA Hui3, ZHANG Heliang1, TIAN Fuli1, LI Manni1

(1. College of Ordos, Inner Mongolia University, Ordos 017000, China; 2. SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShanxiUniversity,Taiyuan 030006, China; 3. College of Environment and Resources, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China),J.PlantResour. &Environ., 2016, 25(1): 111-113

Chemical constituents in methanol extracts from stem ofTetraenamongolicaMaxim. were analyzed by GC-MS technique. The results show that 86 peaks are isolated in methanol extracts from stem ofT.mongolicaand 50 compounds are identified with accounting for 82.16% of total contents. Relative content of 8 compounds are over 3%, in which, relative content of 1-(2-methyl-5-vinylcyclopent-1-enyl)-ethanone is the highest (7.42%). These compounds can be divided into ketones, esters, carboxylic acids, alcohols, steroids, etc. In which, relative contents of ketones and esters are 32.49% and 27.55%, respectively, which are the main components in methanol extracts from stem ofT.mongolica.

TetraenamongolicaMaxim.； stem; methanol extracts; GC-MS technique; chemical constituent

10.3969/j.issn.1674-7895.2016.01.16

2015-07-20

內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2013MS0214； 2011MS0501)； 內(nèi)蒙古自治區(qū)創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(20120341)； 內(nèi)蒙古自治區(qū)人才開(kāi)發(fā)基金項(xiàng)目(2014RC1218)； 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71563031)

華宇鵬(1981—), 男，內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)人，博士研究生，講師，主要從事分析化學(xué)研究。

Q949.752.6; Q946

A

1674-7895(2016)01-0111-03