超臨界CO2萃取麥冬揮發(fā)油的GC-MS分析

吳洪偉，吳岳濱，吳觀健，黃穎頎，王兆玉

（廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院廣東省生物技術(shù)候選藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510006）

超臨界CO2萃取麥冬揮發(fā)油的GC-MS分析

吳洪偉，吳岳濱，吳觀健，黃穎頎，王兆玉*

（廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院廣東省生物技術(shù)候選藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510006）

采用超臨界CO2萃取法（SFE-CO2）提取麥冬揮發(fā)油，進(jìn)而采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析其化學(xué)成分。采用SFE-CO2法提取麥冬塊根中的揮發(fā)油，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析鑒定揮發(fā)油的化學(xué)成分，用面積歸一化法測(cè)定各化合物的相對(duì)含量。通過質(zhì)譜庫檢索鑒定出69種化合物成分，占揮發(fā)油總含量的97.12%。研究成果可用作現(xiàn)代化中藥制劑生產(chǎn)、麥冬藥材品質(zhì)鑒定的參考。

麥冬；揮發(fā)油；超臨界CO2萃取；氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

麥冬[1][Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl]為百合科（Liliaceae）植物，別名麥門冬、沿階草，生于海拔2 000米以下的山坡陰濕處、林下或溪旁，廣東、廣西、福建、臺(tái)灣、浙江、江蘇、江西、湖南、湖北、四川、云南、貴州、安徽、河南、陜西南部和河北以南地區(qū)均有野生分布。浙江、四川、廣西等地有栽培。麥冬的小塊根可入藥，有生津解渴、潤肺止咳之效。《中華人民共和國藥典（2010版）》收載了包括麥冬、湖北麥冬和短葶山麥冬在內(nèi)的3種麥冬藥材。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，麥冬所含藥用成分具有抗心肌缺血、抗血栓形成、抗炎、降血糖、抗腫瘤、抗氧化、增強(qiáng)免疫、改善肝肺損傷、鎮(zhèn)咳等作用[2]。麥冬中的藥用成分研究較多的有甾體皂苷[3]、皂苷[4]、黃酮[5]、氨基酸[6]和多糖[7]等。揮發(fā)油作為重要天然藥物成分，在麥冬中鮮有研究。田曉紅等（2010）[8]采用水蒸氣蒸餾法（SD法）提取了麥冬花和麥冬葉的揮發(fā)油，并采用GC-MS法分析兩種來源揮發(fā)油的成分組成，從麥冬花的揮發(fā)油中鑒定出13個(gè)組分，主要成分為3-甲基-4-戊酮酸、棕櫚酸、棕櫚酸酯、正二十一烷、正二十烷；從麥冬葉揮發(fā)油中鑒定出了14個(gè)組分，主要成分為甲苯、肉豆蔻酸、植酮、葉綠醇、L-抗壞血酸-2，6-二棕櫚酸酯。張存蘭（2010）[9]采用SD法提取麥冬小塊根的揮發(fā)油，并進(jìn)行GC-MS分析，確定了其中37種主要組分，占揮發(fā)油總含量的93.65%。而貢云蕓等（2013）[10]則嘗試了用超臨界流體CO2萃取技術(shù)（SFE-CO2）提取麥冬小塊根揮發(fā)油，優(yōu)化工藝后，100 g麥冬小塊根粉末在萃取壓力30MPa、萃取溫度55℃、CO2流量14 kg/h和萃取時(shí)間1.5 h條件下?lián)]發(fā)油得率達(dá)0.31%，但該研究未對(duì)所得揮發(fā)油的成分進(jìn)行分析檢測(cè)。

超臨界流體CO2萃取技術(shù)（SFE-CO2）是近年來迅速發(fā)展的一種新型提取分離技術(shù)，具有便捷安全、選擇性和溶解性好、提取效率高、清潔等優(yōu)越性[11]。本研究采用SFE-CO2技術(shù)提取麥冬小塊根揮發(fā)油，并進(jìn)一步采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)進(jìn)行分析，以期為現(xiàn)代化開發(fā)利用麥冬揮發(fā)油、藥材品質(zhì)鑒定提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 植物材料

麥冬（干燥小塊根）購自廣州市大翔藥材公司，經(jīng)廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院藥用植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室王兆玉教授鑒定，為百合科藥用植物麥冬[Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl]的干燥塊莖。經(jīng)充分冷凍干燥后粉碎過20目篩備用。

1.2 主要試劑和儀器

He，N2，CO2：均購自廣州市氣體廠；雙蒸水：廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院藥用植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室自制；SCIENTZ-12N型冷凍干燥機(jī)：廣州市起源生物科技股份有限公司；HA231/50/06超臨界萃取裝置：江蘇南華安科研儀器有限公司；DB-5MS毛細(xì)石英管柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）：J&W公司；HP6890/5973氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：原美國HP公司，現(xiàn)為美國Agilent公司；DATABASEWILEY275.L數(shù)據(jù)庫；1 000mL揮發(fā)油提取器及回流冷凝裝置一套。

1.3 超臨界CO2萃取

參照貢云蕓等（2013）的方法[10]。取10 g麥冬粉末投入萃取釜中，分別對(duì)萃取釜、解析釜I、解析釜II、貯罐進(jìn)行加熱或冷卻，當(dāng)達(dá)到所選定溫度后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加壓；當(dāng)達(dá)到所選壓力時(shí)，關(guān)閉CO2氣瓶，開始循環(huán)萃取，并保持恒溫恒壓。萃取釜壓力25 MPa，溫度50℃；解析釜I壓力12MPa，溫度40℃；解析釜I壓力5MPa，溫度25℃；CO2的流量為每小時(shí)3 L，萃取1.5 h后，從解析釜收集到淡黃色揮發(fā)油用無水硫酸鈉脫水后于4℃嚴(yán)格密封避光保存。

1.4 揮發(fā)油的GC-MS分析

GC-MS分析色譜條件：樣品用乙酸乙酯溶解，手動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣量1.0μL；進(jìn)樣口為分流模式，分流比0.5∶1；進(jìn)樣口溫度280℃；載氣He，載氣為恒流模式，柱流速1.0mL/min，平均線速37 cm/s；分析柱為J&W公司DB-5MS毛細(xì)石英管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；升溫程序?yàn)槌跏紲囟?0℃，保持3min，以5℃/min升至280℃，保持5min，共計(jì)52min。質(zhì)譜電離能量70 eV，電子倍增管電壓1 988 V，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，質(zhì)量掃描范圍30 amu～550 amu。使用數(shù)據(jù)庫為Wiley275、NIST05數(shù)據(jù)庫。

2 結(jié)果與分析

SFE-CO2萃取法提取的揮發(fā)油GC-MS分析結(jié)果（圖1）應(yīng)用計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)信息檢索，確定了69種化合物（占揮發(fā)油總含量97.12%），并用峰面積歸一化法確定了各成分的相對(duì)含量（表1）。其中相對(duì)含量最高的成分是龍蒿腦（12.57%），其次是L-芳樟醇（8.13%），亞麻酸甲酯（7.21%）、棕櫚酸（7.07%）和T-蓽澄茄醇（6.25%）的相對(duì)百分含量也都在5.00%以上。

圖1 SFE-CO2法提取麥冬揮發(fā)油GC-MS分析總離子流圖Fig.1 Total ion currentof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilprepared by SFE-CO2method

表1 SFE-CO2方法提取麥冬揮發(fā)油成分GC-MS分析Table1 GC-MSanalysisof componentsof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilextracted by SFE-CO2method

續(xù)表1 SFE-CO2方法提取麥冬揮發(fā)油成分GC-MS分析Continue table1 GC-MSanalysisof componentsof Ophiopogon japonicus root tuber essentialoilextracted by SFE-CO2m ethod

3 討論

本研究所鑒別的麥冬小塊根揮發(fā)油成分與張存蘭（2010）[9]所報(bào)道的有一定差異，這可能與所測(cè)試材料產(chǎn)地的地理區(qū)域差異、取材部位、藥材生長環(huán)境、采收時(shí)間、干燥加工工藝等諸多因素有關(guān)。本研究所用材料為麥冬的小塊根，產(chǎn)地是四川綿陽地區(qū)，而張存蘭的論文中未注明麥冬產(chǎn)地，且指明所用為麥冬塊莖（筆者推測(cè)這是原作者筆誤，麥冬植物沒有塊莖結(jié)構(gòu)）。揮發(fā)油具有廣泛的生理活性作用。近年伴隨中藥現(xiàn)代化的深入開展，各類藥材的揮發(fā)油成分分析成為研究熱點(diǎn)之一。作為常用藥材的麥冬，其成分研究多集中在多糖[12]、皂苷[13]、黃酮類[3，5]化合物，對(duì)于麥冬揮發(fā)油的研究較少。本研究結(jié)果可作為此領(lǐng)域的有益補(bǔ)充，用于現(xiàn)代化中藥制劑生產(chǎn)、麥冬藥材品質(zhì)鑒定的參考。

[1]中國科學(xué)院中國植物志編委會(huì).中國植物志.第43(2)卷[M].北京：科學(xué)出版社,2004：187-189

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Analysis of the Chem ical Com ponents of Essential Oil Extracted by Supercritical CO2Fluid and Steam Distillation from Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-GaWl

WUHong-wei，WUYue-bin，WUGuan-jian，HUANGYing-qi，WANGZhao-yu*
（Guangdong Provincial Key Laboratory ofBiotechnology Candidate Drug Research，SchoolofBiosciencesand Biopharmaceutics，Guangdong PharmaceuticalUniversity，Guangzhou 510006，Guangdong，China）

To analyse the chemical components of essential oil prepared by supercritical CO2fluid extraction（SFE-CO2）from Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl root tuber.The essentialoilof O.japonicus were extracted by SFE-CO2.The chemical componentsofessentialoilwere separated and analyzed by gas chromatography-massspectrometry（GC-MS）.Their relative contentswere determined by normalization ofpeak area.69 compoundswere detected in the essentialoil，which accounted for 97.12%of the total contentofessentialoil. The results can be used in the modern traditional Chinese medicine industry or quality identification of O. japonicus materials.

Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl；essentialoil；SFE-CO2；GC-MS

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.07.022

2016-06-17

國家自然科學(xué)基金（31201236）；2015年國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（51307166）；貴州省科技廳、遵義市政府、赤水市政府2015年省市縣三方科技合作金釵石斛產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目（赤科省市合[2016]2，赤科省市合[2016]7）

吳洪偉（1993—），女（漢），在讀碩士研究生，藥品檢驗(yàn)與分析專業(yè)。

*通信作者：王兆玉（1975—），女（漢），教授，博士，從事天然藥物在精神治療及抗疲勞、抗衰老上的應(yīng)用研究。