側(cè)柏和千頭柏揮發(fā)油化學(xué)成分分析

雷華平，張 輝，葉掌文

(湘南學(xué)院 藥學(xué)院，湖南 郴州423000)

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側(cè)柏和千頭柏揮發(fā)油化學(xué)成分分析

雷華平，張 輝，葉掌文

(湘南學(xué)院 藥學(xué)院，湖南 郴州423000)

比較研究同一地點的側(cè)柏和千頭柏揮發(fā)油化學(xué)成分的異同。采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)結(jié)合Kovats保留指數(shù)比較法鑒定揮發(fā)油化學(xué)成分。結(jié)果表明，這種方法與單純質(zhì)譜匹配度的方法相比,大大提高了揮發(fā)油化學(xué)成分鑒定的準確性。側(cè)柏和千頭柏葉揮發(fā)油的主要成分都是α-蒎烯、3-蒈烯和雪松醇，兩者的揮發(fā)油化學(xué)成分具有較高的相似性。

側(cè)柏；千頭柏；揮發(fā)油；保留指數(shù)

側(cè)柏[Platycladusorientalis(L.) Franco]為柏科側(cè)柏屬常綠喬木，別稱黃柏、香柏、扁柏、扁檜、香樹和香柯樹等，分布幾遍全國，朝鮮和伊朗也有分布。側(cè)柏葉和柏子仁為我國傳統(tǒng)中藥，現(xiàn)收載于《中華人民共和國藥典》中。側(cè)柏葉有涼血止血，化痰止咳，生發(fā)烏發(fā)的功效。柏子仁為滋補強壯藥，具有養(yǎng)心安神，潤腸通便，止汗之功效。千頭柏(P.orientaliscv.sieboldii)為側(cè)柏的栽培變種。近年來，一些學(xué)者對側(cè)柏揮發(fā)油做了一些研究工作, 研究發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地側(cè)柏葉揮發(fā)油成分存在差異。其中陳友地等[1]報道徐州產(chǎn)側(cè)柏葉揮發(fā)油的主要成分為α-蒎烯(40.2%)、3-蒈烯(13.2%)和雪松醇(9.3%)。廣州產(chǎn)側(cè)柏葉揮發(fā)油的主要成分為α-蒎烯(15.0%)、3-蒈烯(12.2%) 、雪松醇(10.6%)和石竹烯(4.8%)[2]。丁洪美[3]報道北京側(cè)柏葉揮發(fā)油主要成分是α-蒎烯(20.2%)、3-蒈烯(15.8%) 、檸檬烯(9.6%)和雪松醇(7.5%)。而新疆產(chǎn)側(cè)柏葉揮發(fā)油主要成分為α-側(cè)柏烯(17.2%)、α-蒎烯(8.4%)和3-蒈烯(7.1%)[4]。但有關(guān)千頭柏揮發(fā)油的研究未見報道。本研究通過水蒸氣蒸餾法提取側(cè)柏葉和千頭柏葉的揮發(fā)油，采用GC-MS并結(jié)合保留指數(shù)對比法分離鑒定其化學(xué)成分，并利用GC和峰面積歸一化法確定各組分的相對百分含量，來比較同一地點的側(cè)柏和千頭柏的揮發(fā)油成分的異同，為側(cè)柏屬植物資源的綜合開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

側(cè)柏和千頭柏于2013年10月采自湖南省張家界市永定區(qū)，由吉首大學(xué)城鄉(xiāng)資源與規(guī)劃學(xué)院廖博儒副教授鑒定。

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(6890GC-5973NMS，Agilent公司，美國)；氣相色譜儀(CP-3800，Varian公司，美國)；C7～C30正構(gòu)烷烴(Sigma公司，美國)；乙醚、無水硫酸鈉為國產(chǎn)分析純試劑。

1.2實驗方法

1.2.1揮發(fā)油提取

取陰干粉碎的100 g樣品置燒瓶中，加水500 mL，連接揮發(fā)油測定器與回流冷凝管，置電熱套中加熱至沸，并保持微沸約5 h，收集揮發(fā)油。揮發(fā)油經(jīng)無水硫酸鈉脫水，離心除去無水硫酸鈉，得有特殊香味的淡黃色油狀液體，側(cè)柏葉和千頭柏葉得油率分別為0.29%和0.25%，冷藏備用。

1.2.2GC分析

色譜柱：DB-5石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，固定相：5%苯基95%聚二甲基硅氧烷；進樣口溫度：250℃，檢測器溫度：300 ℃；載氣：氮氣，載氣流量：2.0 mL/min；進樣量：1.00μL，分流比30∶1；FID檢測器；程序升溫：初溫50 ℃，5 ℃/min升溫至140 ℃，1℃/min升溫至155 ℃，再以10 ℃/min升溫至280 ℃。揮發(fā)油組分的相對含量通過FID檢測器的峰面積歸一化法計算得到，所有相對響應(yīng)因子假設(shè)為1。

1.2.3GC-MS分析

色譜柱：DB-5MS石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)，固定相：5%苯基95%聚二甲基硅氧烷；高純氦氣為載氣，流速：每分鐘1.0 mL。氣化室和離子源溫度分別為250 ℃和230 ℃。質(zhì)譜為EI模式，質(zhì)量掃描范圍：50～500 amu。離子源能量70 eV。溶劑延遲4 min。其它操作條件同GC分析。

1.2.4 化合物鑒定

保留指數(shù)RI測定：系列正烷烴用正己烷混合溶解,與上述GC-MS和GC條件一樣進樣分離,記錄C7～C30各正烷烴保留時間。用線性升溫公式計算各成分的保留指數(shù)RI[5]：

RI=100n+100(tx-tn)/(tn+1-tn)

其中tx、tn和tn +1分別為被分析的組分和碳原子數(shù)處于n和n+1之間的正烷烴(tn

揮發(fā)油成分的質(zhì)譜與NIST02質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫的質(zhì)譜數(shù)據(jù)比較，兩者相似度為90%以上，且它們相對于C7～C30正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)與文獻值[6]一致者，判定為同一成分。

2　結(jié)果與分析

按照上述色譜和質(zhì)譜條件對側(cè)柏葉和千頭柏葉揮發(fā)油進行分析,它們各自的總離子流圖見圖1和圖2。通過質(zhì)譜圖檢索和保留指數(shù)計算,分別鑒定出65和69種化合物,并用GC峰面積歸一化法計算出各成分的相對百分含量,結(jié)果見表1。

圖1　側(cè)柏葉揮發(fā)油GC-MS分析總離子流圖

圖2　千頭柏葉揮發(fā)油GC-MS分析總離子流圖

(續(xù)表1)

(續(xù)表1)

保留時間(min)中文名英文名分子式保留指數(shù)相對含量/%計算值RIa文獻值RIblit側(cè)柏A千頭柏B27.74表雪松醇EpicedrolC15H26O161816110.070.1428.24γ-桉葉(油)醇γ-EudesmolC15H26O162716300.450.3928.73t-畢橙茄醇t-CadinolC15H26O163516400.220.1329.43α-畢橙茄醇α-Cadinol C15H26O164816530.700.9734.93乙酸柏木酯CedrylacetateC17H28O21765—0.0336.16EthyltetradecanoateC16H32O2179517930.070.0339.89邁諾氧化物ManoyloxideC20H34O19921989—0.0240.71阿松香三烯AbietatrieneC20H30205620540.060.2543.50反式陶塔酚trans-TotarolC20H30O231723030.330.4443.64反式鐵銹醇trans-FerruginolC20H30O233223250.030.04合計(%)95.6595.56單萜烴類79.3770.98氧化單萜類1.41.31倍半萜烴類7.088.81氧化倍半萜類7.3813.68二萜烴類0.060.25氧化二萜類0.360.5其它—0.03

注：aRI is the retention index calculated from retention times relative to a series of n-alkanes.bRIlitis the retention index from reference data (Adams, 2001). A isP.orientalis. BisP.orientaliscv.sieboldu.

由表1可知，側(cè)柏葉和千頭柏葉揮發(fā)油成分主要是單萜烷烴類，分別占79.37%和70.98%，其次是倍半萜烷烴類和氧化倍半萜類。側(cè)柏葉揮發(fā)油主要成分是α-蒎烯(37.97%)、3-蒈烯(29.42%)和雪松醇(5.09%)，千頭柏葉揮發(fā)油主要成分也是α-蒎烯(43.13%)、3-蒈烯(17.93%)和雪松醇(10.68%)。這三種成分占揮發(fā)油總量的70%以上。而且許多成分在側(cè)柏和千頭柏中都存在。兩者的揮發(fā)油化學(xué)成分具有較高的相似性。但同時兩者的揮發(fā)油化學(xué)成分也存在一些差異。表現(xiàn)為成分的含量變化，以及少數(shù)成分只存在側(cè)柏或千頭柏中。側(cè)柏葉揮發(fā)油成分與文獻報道基本一致，主要為α-蒎烯、3-蒈烯和雪松醇[1-3,7]。

3　討　論

作者曾對我國16個產(chǎn)地側(cè)柏葉揮發(fā)油進行了分析, 發(fā)現(xiàn)16個不同產(chǎn)地側(cè)柏葉揮發(fā)油主要成分基本一致，為α-蒎烯、雪松醇、3-蒈烯、丁香烯和α-丁香烯;但不同產(chǎn)地側(cè)柏葉揮發(fā)油化學(xué)成分存在差異,采用聚類分析和主成分分析,發(fā)現(xiàn)16個不同產(chǎn)地側(cè)柏葉揮發(fā)油化學(xué)成分存在四種化學(xué)型，分別為α-蒎烯型、α-蒎烯/3-蒈烯型、雪松醇型和雪松醇/乙酸松油醇酯型[7]。本實驗結(jié)果顯示張家界的側(cè)柏和千頭柏葉揮發(fā)油成分應(yīng)為α-蒎烯/3-蒈烯型, 其以高含量的α-蒎烯和3-蒈烯為特征。

揮發(fā)油組分非常復(fù)雜，每種揮發(fā)油含有幾十甚至上百種成分，無法采用對照品逐個對組分進行對比鑒定。不同氣質(zhì)聯(lián)用儀器的性能和色譜柱的柱效存在一定的差異，會對質(zhì)譜產(chǎn)生許多干擾。因此，單純用質(zhì)譜檢索高匹配度化學(xué)結(jié)構(gòu)來確定相應(yīng)峰的組分存在很大的不確定性。本研究將色譜峰的質(zhì)譜匹配度和保留指數(shù)匹配度相結(jié)合，大大提高了揮發(fā)油組分鑒定結(jié)果的準確性，尤其在同組分立體異構(gòu)體之間的鑒別方面具有很大優(yōu)越性。

[1]陳友地，李淑秀，楊倫，等. 側(cè)柏不同部分精油化學(xué)成分的比較研究[J]. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，1984，1(1)：1-11.

[2]魏剛，王淑英. 側(cè)柏葉揮發(fā)油化學(xué)成分氣質(zhì)聯(lián)用分析[J]. 時珍國醫(yī)國藥，2001，12(1)：18-19.

[3]丁洪美，馬驥. 四種柏樹葉精油成分的比較研究與分類[J]. 植物學(xué)通報，1989，6(1)：43-47.

[4]李鵬，王魯石，唐輝. 新疆地產(chǎn)側(cè)柏葉揮發(fā)油成分的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用[J]. 時珍國醫(yī)國藥，2006，17(6)：951.

[5]ISIDOROV V A, KRAJEWSKA U, VINOGOROVA V T, et al. Gas chromatographic analysis of essential oil from buds of different birch species with preliminary partition of components[J]. Biochemical Systematics and Ecology，2004，32(1)：1-13.

[6]ADAMS R P. Identification of essential oil components by gas chromatography /quadrupole mass spectrometry [M]. Allured Publishing Corporation, Carol Stream, Illinois, USA, 2001.

[7]LEI Huaping, WANG Yonggang, LIANG Fengyin, et al. Composition and variability of essential oils ofPlatycladusorientalisgrowing in China [J]. Biochemical Systematics and Ecology, 2010, 38 (5): 1000-1006.

Chemical Constituents of Essential Oil fromPlatycladusorientalisandP.orientaliscv.sieboldii

LeiHuaping,ZhangHui,YeZhangwen

(School of Pharmaceutical Sciences, Xiangnan University, Chenzhou 423000, China)

To compare the differences and similarities of the essential oils from leaves ofPlatycladusorientalisandP.orientaliscv.sieboldiigrowing in the same site. The essential oils were extracted by hydrodistillation, and analyzed with a GC-MS method combined with the Kovats retention indices. This method was more accurate than that based on matching of sample spectra with reference spectra for component identification. The main components of the essential oils fromP.orientalisandP.orientaliscv.sieboldiiboth were α-Pinene, 3-Carene and cedrol. The essential oils composition ofP.orientalisandP.orientaliscv.sieboldiiwere very similar to each other.

Platycladusorientalis;Platycladusorientaliscv.sieboldii; essential oil; retention index

10.3969/j.issn.1006-9690.2016.04.007

2016-01-12

湖南省自然科學(xué)基金(2015JJ3111)；湖南省重點建設(shè)學(xué)科資金資助(湘教發(fā)[2011] 76號)。

雷華平(1979—)，男，博士，副教授，主要從事藥用植物化學(xué)成分研究。E-mail: audenlei@163.com

Q946.8

A

1006-9690(2016)04-0026-04