藏藥大花黃牡丹根皮揮發(fā)油的提取和成分分析

蔣麗麗，李鵬飛，蔣　帥，張彥龍，胡　楠，趙丹丹,,*

(黑龍江大學(xué) a. 生命科學(xué)學(xué)院；b. 黑龍江省普通高等學(xué)校分子生物學(xué)重點(diǎn)實驗室；c. 黑龍江大學(xué)醫(yī)院，哈爾濱 150080)

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藏藥大花黃牡丹根皮揮發(fā)油的提取和成分分析

蔣麗麗a,b，李鵬飛a,b，蔣帥a，張彥龍a,b，胡楠c，趙丹丹a,b,c,*

(黑龍江大學(xué) a. 生命科學(xué)學(xué)院；b. 黑龍江省普通高等學(xué)校分子生物學(xué)重點(diǎn)實驗室；c. 黑龍江大學(xué)醫(yī)院，哈爾濱 150080)

西藏大花黃牡丹(Paeonialudlowii)為芍藥科、芍藥屬植物，主要生長在海拔2 900～3 200 m的雅魯藏布江紅河谷和林緣坡麓次生灌木林。主要分析西藏大花黃牡丹根皮部揮發(fā)油成分。通過回流法對其揮發(fā)油組分進(jìn)行提取，進(jìn)行單因素影響實驗摸索最適的提取條件，通過GC-MS對其化學(xué)成分進(jìn)行分析，采取面積歸一法對成分相對含量進(jìn)行分析。結(jié)果表明，大花黃牡丹根皮部揮發(fā)油最適提取為4倍水量，浸泡4 h，提取4 h，提取率為1.36%。通過GC-MS共檢測出來22個化合物，其中最主要成分為丹皮酚。

揮發(fā)油；藏藥；大花黃牡丹；回流法；GC-MS

全球范圍內(nèi)，芍藥屬植物包括約35個種，主要分布在歐洲和亞洲的溫帶地區(qū)，其中在我國西南和西北分布著11個種，僅有少數(shù)種類分布在東北、華北及長江兩岸各省[1]。西藏大花黃牡丹(Paeonialudlowii)為芍藥科(Paeoniaceae)、芍藥屬(Paeonia)的一種亞灌木植物，為我國西藏特有種，主要分布在林芝地區(qū)米林縣境內(nèi)(米林藏語意為“藥州”)[2]，堪稱牡丹中的王中之王，其花朵呈金黃色、植株高大極具觀賞價值[3]。

大花黃牡丹根皮作為藏藥的一種，常為民間所用[3-5]。芍藥屬的其他植物的根皮，也作為重要的天然藥物使用，如牡丹(Paeoniasuffruticosa)、芍藥(Paeonialactiflora)、白芍(Paeoniaalbiflora)、草芍藥(Paeoniaobovata)等，都具有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)痙、抗炎、清熱涼血、活血散瘀、促進(jìn)血液循環(huán)等功效[6-7]，近年來因其具有較好的藥理活性[8],得到廣泛的關(guān)注，在抗心腦血管疾病[9],抗腫瘤[10-12]，抗炎[13]等活性研究中，均表現(xiàn)出較好的活性。其主要成分丹皮酚具有減緩皮膚色素沉著的效果[14]，在大鼠中可有效地抑制酒精造成的損傷[15]，且在骨質(zhì)疏松[16]和糖尿病治療[17]研究中，均有療效。對心腦血管疾病，婦科疾病也有好的療效[6-7]。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的梳理，國內(nèi)外學(xué)者在芍藥屬根皮的化學(xué)成分及生物活性研究成果豐碩，然而對于西藏大花黃牡丹(P.ludlowii)根皮的化學(xué)成分和生物活性研究較少。國內(nèi)主要針對其生物學(xué)特性作了少量研究，如生長、繁殖、引種、營養(yǎng)元素等；還有少量生態(tài)學(xué)研究，如生態(tài)習(xí)性直徑[5]、種群數(shù)量動態(tài)[3,7-18]等。大花黃牡丹根皮富含大量活性成分，當(dāng)?shù)氐胤街居涊d，藏民早在幾百年前就已經(jīng)使用其根皮治療婦科疾病、心腦血管疾病、皮膚癬菌病等，常以水煎法使用。所以，通過回流法對藏藥大花黃牡丹根皮揮發(fā)油成分進(jìn)行提取和成分分析。

1　材料與方法

1.1試驗材料和儀器

采用的大花黃牡丹根皮是本課題組2015年采自西藏林芝地區(qū)，無水乙醚、無水硫酸鈉為國產(chǎn)分析純。

儀器：萬能粉碎機(jī)、回餾裝置、調(diào)溫電熱套、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、電子分析天平、超聲清洗儀、Thermo氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀TRACE_1300GC-ISQ_LT。

1.2試驗方法

1.2.1揮發(fā)油的提取

將大花黃牡丹根皮部用蒸餾水清洗，室溫晾干，剪碎呈小塊，用萬能粉碎機(jī)粉碎后用40目篩子篩選制成粉末狀樣品。精確稱40 g粉碎后樣品，置于1 000 mL的圓底燒瓶中，加水室溫浸泡。連接回流裝置，將樣品進(jìn)行回流處理，保持圓底燒瓶里的混合液保持微沸的狀態(tài)，回流后將混合液取出過濾，留上清液，用乙醚進(jìn)行萃取，萃取3次后回收乙醚液，并對其進(jìn)行過濾。得到液體利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在40 ℃下將乙醚旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)掉，得到揮發(fā)油成分，精密稱量，得到大花黃牡丹根皮部揮發(fā)油的提取率：

提取率=大花黃牡丹根皮部揮發(fā)油量(g)/樣品量(g)×100%

1.2.2揮發(fā)油提取的單因素實驗

在前期預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)，大花黃牡丹的揮發(fā)油提取量和加水量，浸泡時間以及蒸餾時間有關(guān)系，所以進(jìn)行單因素實驗對提取工藝進(jìn)行摸索。

浸泡時間對揮發(fā)油提取率的影響 。按照1.2.1項方法，設(shè)置相對的浸泡時間為2 h、4 h、6 h，2倍水量蒸餾2 h，進(jìn)行揮發(fā)油的提取，計算提取率。

加水量對揮發(fā)油提取率的影響。按照1.2.1項方法，設(shè)置相對的加水量為2、4、6倍，浸泡2 h，蒸餾2 h，進(jìn)行揮發(fā)油的提取，計算提取率。

提取時間對揮發(fā)油提取率的影響。按照1.2.1項方法，設(shè)置相對的回流時間為2 h、4 h、6 h，2倍水量，浸泡2 h，進(jìn)行揮發(fā)油的提取，計算提取率。

1.2.3GC-MS分析條件

氣相條件。使用Hp-5毛細(xì)管色譜柱。程序升溫：初始溫度為60 ℃，以10 ℃/min升至250 ℃，保持15 min。分析總時間30 min；分流比20∶1，載氣為高純He，載氣流速1 mL/min，進(jìn)樣量1 μL。

質(zhì)譜條件。電離方式EI，電離電壓70 eV；離子源溫度230 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z：20～550，全掃描方式。

2　試驗結(jié)果與分析

2.1單因素實驗結(jié)果

加水量對浸泡揮發(fā)油提取率的影響見圖1。由圖1可見，揮發(fā)油提取率隨著加水量的增加而增加，4倍水量為最佳加水量，過多的加水量，容易產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象，揮發(fā)油溢出，影響提取率。

浸泡時間對揮發(fā)油提取率的影響見圖2。由圖2可見，揮發(fā)油提取率隨著浸泡時間的延長而增加，在4～6 h趨于不變。浸泡理論認(rèn)為浸泡可以加快內(nèi)外液動態(tài)交換，有利于揮發(fā)油提取[9]。

提取時間對揮發(fā)油提取率的影響見圖3。由圖3可見，2～4 h揮發(fā)油提取率隨時間延長而增加，在4～6 h 變化不大。

圖1　加水量對揮發(fā)油提取率的影響Fig.1　Influence of water of volatile oil extraction yield

圖2　浸泡時間對浸泡揮發(fā)油提取率的影響Fig.2　Influence of soaking time of volatile oil extraction yield

圖3　提取時間對揮發(fā)油提取率的影響Fig.3　Influence of extraction time of volatile oil extraction yield

綜合考慮揮發(fā)油的提取率，以及實驗成本和效率，本實驗選定加水量為4倍，浸泡4 h，回流4 h為最佳實驗方案。

2.2揮發(fā)油提取率

使用最佳提取方案進(jìn)行回流提取后，得到棕黃色的油狀揮發(fā)油物質(zhì)，精確稱重，質(zhì)量為0.545 g，通過公式計算提取率為1.36%。

2.3GC-MS分析

采用GC-MS對大花黃牡丹揮發(fā)油進(jìn)行分析，得到樣品總離子流圖(圖4)，共分離出22個組分。

圖4　GC-MS總離子圖Fig.4　Total ion current chromatogram

將各組分質(zhì)譜數(shù)據(jù)由NIST質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)合有關(guān)參考文獻(xiàn)等，鑒定其中22個化合物，用峰面積歸一法計算各成分在揮發(fā)油里的相對含量(表1)。其中，丹皮酚為主要成分占總量的57.19%。

表1　大花黃牡丹根皮部揮發(fā)油化學(xué)成分

3　結(jié)　論

本文首次對大花黃牡丹的揮發(fā)油成分進(jìn)行提取和成分分析，通過單因素實驗摸索大花黃牡丹揮發(fā)油的最適提取方案；通過回流法提取得到棕黃色的油狀揮發(fā)油物質(zhì)，提取率為1.36%；通過GC-MS共檢測出22個化合物，其中最主要成分為丹皮酚，占總化合物的57.19%。本研究著重于大花黃牡丹揮發(fā)油的化學(xué)成分，這對于豐富藏藥大花黃牡丹的化學(xué)研究具有一定的參考價值，為其將來在醫(yī)藥中更好的應(yīng)用奠定一定基礎(chǔ)，為更好地開發(fā)利用西藏植物資源提供一定的科學(xué)依據(jù)。

致謝：本實驗部分得到國家自然科學(xué)基金項目(31570635)資助。

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Extraction and chemical constituents analysis of essential oil from cortical root of Tibetan medicinal herb Paeonia ludlowii

JIANG Li-Lia,b, LI Peng-Feia,b, JIANG Shuaia, ZHANG Yan-Longa,b, HU Nanc, ZHAO Dan-Dana,b,c,*

(HeilongjiangUniversitya.CollegeofLifeSciences;b.KeyLaboratoryofMolecularBiologyofHeilongjiangProvince;c.HospitalofHeilongjiangUniversity,Harbin150080,China)

Paeonialudlowiiof Tibet, a species distributed in secondary shrub forest of Red River Valley and forest edge of Yalu Tsangpo River in the altitude of 2 900～3 200 m, belongs to the Paeonia of the family of Paeoniaceae. Chemical constituents of the essential oil from the cortical root ofPaeonialudlowiiwere analyzed and their contents were detemined. The essential oil was extracted from the cortical root ofPaeonialudlowiiby the reflux method, carried on the single factor experiment grope for the optimal extracting conditions. The amount of the compounds from the essential oil were separated and identified by GC-MS, and the relative content of each compound was calculated by the area normalization method. Optimum extraction conditions were determined as follows: solid-to-water 1:4 (g/mL), cold water soaking time 4 h and extraction time 4 h , leading to an extraction yield of 1.36%. Twenty-two compounds were separated by GC-MS, and paeonol was the major component.

essential oil; Tibetan medicinal herb;Paeonialudlowii; reflux method; GC-MS

10.13524/j.2095-008x.2016.03.043

2016-06-15

黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目(12541643)

蔣麗麗(1992-)，女，黑龍江同江人，碩士研究生，研究方向：植物生物技術(shù)與基因工程,E-mail: 409970173@qq.com;*通訊作者：趙丹丹(1977-)，女，黑龍江哈爾濱人，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，研究方向：活性天然產(chǎn)物的研究，E-mail: zhaodandan@hlju.edu.cn。

R284.2

A

2095-008X(2016)03-0063-05