嚴(yán)志宏 張開榮 頓珠次仁
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué),江西 南昌 330004;2.西藏藏醫(yī)藥大學(xué),西藏 拉薩 850000)
蒲公英是一種藥食兩用的植物,別名婆婆丁、白鼓丁、華花郎、黃花地丁等,主要分布于東北、華北、華東、華中、西南及陜西、甘肅、青海等地[1]。始載于《唐本草》,2015 版《中國藥典》收載為菊科植物蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.),堿地蒲公英(T.sinicum Kitag),或同屬數(shù)種植物的干燥全草[2]。蒲公英味苦、甘、性寒。具有清熱解毒、消腫散結(jié)、利尿通淋的功效。主治乳癰,也可用于疔瘡腫毒、瘰疬、目赤、咽痛、肺癰、腸癰、濕熱黃疸、熱淋澀痛等。蒲公英中含有多種化學(xué)成分,包括皂苷類、萜類、多糖類、有機(jī)酸、黃酮類、揮發(fā)油類等化學(xué)成分。近幾年有研究表明:蒲公英揮發(fā)油具有明顯的抗炎活性和抗乳腺癌作用[3]。但是目前,國內(nèi)外對蒲公英的化學(xué)成分研究比較全面,但對其揮發(fā)性成分研究還較少,基本停留在早期的一些基礎(chǔ)研究上[2]。特別是關(guān)于不同產(chǎn)地和品種間的研究極少。
目前對蒲公英揮發(fā)性成分化學(xué)成分提取和分析的方法主要有水蒸氣蒸餾法、頂空固相微萃?。℉S-SPME)、溶劑提取法、同時蒸餾萃取法、亞臨界流體、超臨界CO2萃取法等結(jié)合GC 或GCMS[3-9]。水蒸氣蒸餾和溶劑萃取法等結(jié)合GC 或GC-MS 是分析中草藥中揮發(fā)油的傳統(tǒng)方法。但是,它需要相對大量的樣品,并且會造成部分分析物的損失。而HS-GC-MS 的分析方法可以分離和鑒定揮發(fā)油,此方法快速、準(zhǔn)確,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足。而且頂空分析作為一種無有機(jī)溶劑萃取的樣品處理技術(shù),通常與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS) 技術(shù)結(jié)合用來分析復(fù)雜基質(zhì)中的揮發(fā)性有機(jī)物,具有快速、高效、環(huán)保、靈敏度高等特點(diǎn),在常規(guī)分析中發(fā)揮著重要作用,在中草藥中揮發(fā)性的分離和鑒定方面具有廣闊的前景[10]。
本課題首次采用HS-GC-MS 分析蒲公英揮發(fā)性成分,分析時將干燥粉碎的蒲公英藥材裝入頂空樣品瓶中,經(jīng)加熱平衡后,取揮發(fā)性氣體直接進(jìn)入GC-MS 系統(tǒng)進(jìn)行分析,大大減少了樣品預(yù)處理的復(fù)雜操作,并且避免一些化學(xué)成分加熱分解、轉(zhuǎn)化的可能,并且可快速分析蒲公英揮發(fā)性成分,通過比較不同產(chǎn)地蒲公英揮發(fā)性成分的種類和含量的差異,探討不同產(chǎn)地蒲公英的質(zhì)量情況,為蒲公英揮發(fā)性成分的進(jìn)一步研究和蒲公英質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù)。
Agilent 7697A 自動頂空進(jìn)樣器、7890A 型氣相色譜儀、5975C 單四極桿質(zhì)譜儀(安捷倫公司,美國)、電子天平(型號YHC-11002B,瑞安市英衡電器有限公司監(jiān)制)、20 ml頂空瓶(安捷倫公司,美國)。
蒲公英藥材來自河南、云南、安徽(三種網(wǎng)購于天貓)、江西(購于江西永樂大藥房)、吉林(購于北京同仁堂)、甘肅(購于安徽益豐大藥房)。經(jīng)江西中醫(yī)藥大學(xué)龔千鋒教授鑒定為菊科植物蒲公英T.mongolicum、堿地蒲公英T.borealisinense或同屬數(shù)種植物的干燥全草。
蒲公英藥材用粉碎機(jī)粉碎,再用分析天平精密稱取1.40 g 的不同產(chǎn)地蒲公英樣品,分別裝入未使用過潔凈的20 mL頂空瓶中密封,待測。
本實(shí)驗(yàn)對樣品質(zhì)量,頂空溫度等條件進(jìn)行優(yōu)化,確定頂空氣相色譜-質(zhì)譜法檢測蒲公英揮發(fā)性成分的最佳方法。分別精密稱取安徽產(chǎn)蒲公英粉末1.00g、1.20g、1.40g、1.60g、1.80g、2.00g 分別在頂空溫度為100℃、110℃、120℃、130℃條件下進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表1 和圖1。
表1 蒲公英在不同樣品用量和不同樣品加熱溫度條件下的出峰個數(shù)
圖1 蒲公英的樣品用量和頂空溫度對檢測結(jié)果的影響
由表1 和圖1 可知,當(dāng)樣品用量為1.40g,頂空溫度為130℃時,檢出峰個數(shù)最多,檢測結(jié)果最好。最后,在樣品用量為1.40g,樣品加熱溫度為130℃的條件下,對氣相色譜的程序升溫等條件進(jìn)行優(yōu)化,得出最佳檢測條件,然后在此條件下分析六種不同產(chǎn)地蒲公英的揮發(fā)性成分。
樣品用量為1.40 g;樣品瓶加熱溫度130℃;定量環(huán)溫度140℃;傳輸線150℃;樣品瓶加熱時間為20 min;樣品環(huán)平衡時間0.05 min;進(jìn)樣時間1 min。
HP-5 毛細(xì)管柱型彈性色譜柱(0.25μm×250 μm×30m);載氣:高純氦氣,純度≥99.999%;柱流量1.0mL/min;分流進(jìn)樣,分流5:1;進(jìn)樣量1.0mL,進(jìn)樣口溫度為250℃。程序升溫條件:初始溫度為30℃(保持3min),以2℃/min 的速度升溫至40℃(保持2 min),再以3℃/min 的速度升溫至80℃保持1min,然后以6℃/min 的速度升溫至200℃,保持1min,最后以10℃/min 的速度升溫至250℃,保持5min。
EI 離子源,電子能量70 e V;離子源溫度230℃;傳輸線溫度為280℃;四級桿溫度為150℃;全掃描模式;掃描范圍:m/z50~650。
總離子流圖中的各個峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖,利用氣相色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過NIST11.L 譜庫檢索并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)鑒定檢測出的成分,對檢出的成分按峰面積歸一化法計算各成分在總揮發(fā)性成分中的相對百分含量。
從不同產(chǎn)蒲公英中分離和鑒定出的成分個數(shù)分別為甘肅75 種,鑒定48 種、安徽63 種,鑒定38種、河南60 種、鑒定出35 種、江西45 種,鑒定出33種、吉林63 種、鑒定出46 種、云南51 種,鑒定34 種。六個產(chǎn)地共鑒定出88 種化學(xué)成分,主要以醛類、酯類、酮類、烯烴和烷烴類物質(zhì)為主,有17 種成分為六個產(chǎn)地蒲公英共有。各產(chǎn)地鑒定出的揮發(fā)性成分含量占蒲公英總揮發(fā)性成分含量分別為甘肅77.8 %、安徽83.56 %、河南69.42 %、江西75.94 %、吉林73.69 %、云南85.17 %.此外,本次還從蒲公英中發(fā)現(xiàn)了十六烷酸丁基酯、2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛、硬脂酸丁酯、異丁醛、異戊醛、Trans-2-(2-Pentenyl)furan,5-(1,1-dimethylethyl)-1,3-Cyclopentadiene等共有成分,其來源和藥理作用還有待進(jìn)一步確定??傠x子流圖見圖2,所鑒定出的成分見表2 和其共有成分見表3。
圖2 不同產(chǎn)地蒲公英揮發(fā)性成分總離子流圖
表2 六個不同產(chǎn)地?fù)]發(fā)性成分
表2 (續(xù))
表2 (續(xù))
表3 六個產(chǎn)地共有成分
在檢測并鑒定出的揮發(fā)性成分中,六個產(chǎn)地均以醛類成分為主,除安徽外5 個產(chǎn)地都是2-甲基丁醛含量最高,占揮發(fā)性總成分含量的17%以上,安徽蒲公英二甲基硫醚含量最高(26.63%),但其2-甲基丁醛的相對含量也在20 %以上。其中有二甲基硫醚、異丁醛、異戊醛、2-甲基丁醛4 種醛類化學(xué)成分較高(均在5 %以上),含量總和占蒲公英揮發(fā)性總成分的45 %以上,其他含量較高的共有成分還有2-乙基呋喃、苯乙醛、苯甲醛、2-正戊基呋喃、正己醛五種,由此可知:這9 種成分是其揮發(fā)性成分中的主要成分,但與已報道的文獻(xiàn)[3-7]中其揮發(fā)油的主要成分不同,可能是研究人員所用方法。
六種不同產(chǎn)地蒲公英揮發(fā)性成分的種類有較大差異,以甘肅產(chǎn)的蒲公英中檢測和鑒定出的成分最多,江西產(chǎn)的蒲公英最少,但是六個產(chǎn)地的蒲公英主要成分基本一致,只是含量稍有差異,有17 種成分為六個產(chǎn)地蒲公英共有。另外有44種成分為各個產(chǎn)地獨(dú)有,且含量較低,其中河南產(chǎn)的蒲公英只檢測出兩種特有成分,其他產(chǎn)地的蒲公英均有6 種以上。其他成分均在兩種以上產(chǎn)地中存在。藥用植物的揮發(fā)性成分的含量和種類存在差異,具有明顯的科屬和種的特異性[11]。劉鵬巖[5]等也發(fā)現(xiàn)蒲公英和高山蒲公英的揮發(fā)油成分種類各異,但其主要成分相同。
不同產(chǎn)地蒲公英在揮發(fā)性成分的種類和含量上存在差異,在一定程度上也反映了目前市場上蒲公英藥材的質(zhì)量參差不齊。從檢測出的揮發(fā)性成分種類來看吉林和甘肅等產(chǎn)地的蒲公英最多,江西產(chǎn)蒲公英檢測出的成分最少,這說明各產(chǎn)地蒲公英質(zhì)量不一樣,江西的蒲公英質(zhì)量較差。蒲公英主要分布于東北、華北、華東、華中、西南及陜西、甘肅、青海等地?!侗静菥V目》中也有“地丁,江之南北頗多,他處亦有之,嶺南決無”[1]。況且中國植物志中顯示蒲公英的產(chǎn)地沒有江西,這也驗(yàn)證了江西的環(huán)境不適合蒲公英生長,江西產(chǎn)蒲公英質(zhì)量不如其他產(chǎn)地。至于其具體原因,還有待進(jìn)一步研究。