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海南产肉豆蔻叶挥发油及其主要成分动态变化研究

2010-01-30黄立标冯锦东王德立欧淑玲

中成药 2010年12期
关键词:雌株肉豆蔻萜烯

黄立标, 冯锦东* , 王德立, 欧淑玲

(1.中国医学科学院协和医学院药用植物研究所海南分所,海南海口571533;2.海南省南药资源保护与开发重点实验室,海南海口571533)

肉豆蔻(Myristica fragrans Houtt)为肉豆蔻科植物,雌雄异株,以种仁入药,中医认为有温中涩肠,行气消食等功效[1]。其果肉油具有止泻、镇静作用[2],原产地以该植物作香料。肉豆蔻主要分布于印度尼西亚、马来西亚、西印度群岛、巴西等地。1986年肉豆蔻在海南引种成功,至今已有20多年的种植经验。

目前对肉豆蔻的研究主要集中在果肉和种仁挥发油含量测定和成分分析等方面,其中单萜及其衍生物占挥发油成分较大比例。王莹[3]从不同省份采购的商品肉豆蔻挥发油中鉴定出79个化合物,其中肉豆蔻醚和萜类为其主要成分。黄鑫等[4]从不同炮制品肉豆蔻挥发油中分析鉴定出76个化合物,其中单萜类占挥发油的69.15% ~97.24%。此外肉豆蔻炮制品中还含有丁香酚类物质[5]。前人对其果实和种仁挥发油研究较多,而对叶或花的研究相对较少。Lavanya Madhavan[6]对肉豆蔻叶进行了叶油和花油的化学成分研究,叶挥发油含量较果实低。陈迪华[7]对海南引种肉豆蔻与马来西亚肉豆蔻种子和叶挥发油进行了对比研究,表明叶也含有较为丰富的挥发油。可见海南产肉豆蔻叶是值得开发的良好材料。

肉豆蔻在海南引种栽培亦有研究。对肉豆蔻在海南引种栽培的气候适应性分析表明海南有较大面积适宜该物种的栽培[8]。随着研究的深入和种植面积的扩大,对其品质评价和适宜采收期研究有利于指导规模化生产及资源的合理利用。本研究对肉豆蔻叶挥发油及其主要成分进行研究,首次揭示了海南肉豆蔻叶挥发油及其主要成分全年动态变化,以选择适宜采收期,对肉豆蔻规范化种植和资源开发有指导意义。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料

仪器:Agilent5973-6890气质联用仪(美国安捷伦科技有限公司),色谱条件:HP-5 msi毛细管色谱柱(0.25 mm ×30 m,0.25 μm),进样口温度240 ℃,升温程序:初温40℃,以5℃/min速度升温到280℃,载气为高纯氦气,流量 1 μL/min,进样量 1 μL,分流比 30∶1,EI电离源,70 ev,离子源温度 230,柱前压 7.4 psi,扫描范围:35 ~550。

肉豆蔻(Myristica fragrans Houtt):1986年引种至海南省兴隆南药园的肉豆蔻及其多年生无性繁殖材料。

1.2 方法

1.2.1 肉豆蔻叶挥发油含量动态变化 选择雌、雄肉豆蔻树各3株,2008年每月上旬均匀采摘新鲜树叶500 g,参照2005年版《中华人民共和国药典》中的附录XD方法[2]提取挥发油,用无水硫酸钠干燥后,计算其含油量,重复3次。

1.2.2 肉豆蔻叶挥发油主要成分动态变化 分别选择 1、3、5、7、9、11 月份的叶挥发油用 1.1 项中的气质联用仪分析和条件测定主要成分及含量。对总离子流图的各峰经质谱扫描后得到质谱图,经过安捷伦色谱工作站NIST05标准质谱库检索,确定各化合物;按峰面积归一化法计算挥发油中各化合物成分的含量。

2 结果与分析

2.1 雌、雄肉豆蔻叶挥发油含量动态变化 肉豆蔻叶挥发油含量1年内变化趋势,雌、雄植株有相似也有差异(图1)。雄株叶挥发油含量1~4月逐渐增加,4月最高为0.50%,此后逐渐降低;而雌株在4月和10月出现两次高峰值,均为0.45%,其它月份变化较平稳。进一步对所有月份叶油含量进行多重比较,结果表明:雄株叶挥发油含量4月和10月差异不显著(P<0.05),而与其它月份均有显著性差异(表1:分别列出雌雄植株较高2个月份同其它月份的比较结果)。此外12月份其含量与其它月份也有显著性差异,为次高峰值;雌株在4月和11月叶挥发油含量出现两次高峰,而4月显著高于其它月份(P<0.05),且与部分月份存在极显著差异。11月份略低,与1、2、6、10 月份差异不显著,其余均有显著差异。总之,雄株叶挥发油4月和10月最高,而雌株仅4月最高。此外,雌株叶挥发油含量同月份比较发现,除10月份二者差异不显著外,其它月份雌株显著高于雄株(P<0.05)。

图1 不同月份雌雄肉豆蔻叶油含量Fig.1 The leaf oil contents of male and female plant in different months

表1 部分月份叶挥发油含量多重比较Tab.1 Multiple comparisons of leaf oil from leaves in some months

2.2 肉豆蔻叶挥发油主分动态变化 通过GC-MS检测,分离得到主要物质为单萜及其衍生物,其中α-蒎烯和 4-萜烯醇为含量较高的两种化合物(表2)。肉豆蔻叶挥发油总离子流色谱图见图2。

表2 不同月份肉豆蔻叶挥发油中α-蒎烯和4-萜烯醇的含量Tab.2 The contents of α-pinene and 4-terpenol in leaf oil in different months

图2 肉豆蔻叶油总离子色谱图(雌株)Fig.2 The total lon current chromatogram of leaf oil of Myristica fragrans Houtt(female)

图3 不同月份雄株肉豆蔻叶油中α-蒎烯、4-萜烯醇、单萜及其衍生物含量(雄株)Fig.3 The contents of α-pinene,4-terpenol and monoterpenoids and their derivative in leaf oil in different months(male)

2.2.1 雄株叶挥发油主要成分动态变化 雄株,叶挥发油主要成分含量不同月份变化明显(图3),单萜及其衍生物含量于1月最高为90.00%,其次为11月80.60%,其它月份略有变化,7月最低仅为60.10%;α-蒎烯含量于5月最高达29.24%,7月最低仅9.10%;4-萜烯醇9月最高为13.84%,11月最低为9.49%,其它月份变化不明显。叶中挥发油含量最高时间与单萜及其衍生物含量变化基本同步,而α-蒎烯与4-萜烯醇含量变化与总挥发油有明显差异。因此在生产上应根据需要适时采收。

2.2.2 雌株叶挥发油主要成分动态变化 雌株,叶挥发油中单萜及其衍生物含量于5月和11月较高,分别达86.20%与86.10%,其次为3月为83.00%,7月最低仅60.90%;α-蒎烯5月最高达29.24%,9月最低为11.49%;4-萜烯醇最高为9月18.20%,其次为11月13.58%,1月最低仅11.93%。雌株叶中挥发油含量4、5月最高,单萜及其衍生物在5月和11月均较高,其中α-蒎烯变化不稳定,4-萜烯醇却在单萜及其衍生物含量较低时其含量最高,二者变化也不同步。见图4。

图4 不同月份雌株肉豆蔻叶油中α-蒎烯、4-萜烯醇、单萜及其衍生物含量(雌株)Fig.4 The contents of α-pinene ,4-terpenol and monoterpenoids and their derivative in leaf oil in different months(female)

3 讨论

3.1 雌雄肉豆蔻叶挥发油含量动态变化 肉豆蔻通常以成熟种子入药,前人对果实挥发油含量及成分研究较多。早期对海南产肉豆蔻叶挥发油含量与马来西亚材料进行对比,发现二者主要化学成分大致相同,但相对含量存在差异,并测定出叶含有较高的挥发油,可以开发利用[7]。本实验对海南产肉豆蔻叶挥发油及主要成分含量全年动态变化进行研究发现,其主要成分同样为单萜及其衍生物,其中α-蒎烯和4-萜烯醇的含量非常高,这与前人研究结果基本一致,表明肉豆蔻叶是值得开发的良好材料。对雌、雄植株叶挥发油含量年内动态变化研究表明:雌、雄植株叶挥发油含量存在明显差异,雌株含有更高的挥发油;雄株叶挥发油含量在4月和10月最出现两次高峰,其它月份略有变化,但不明显;而雌株叶挥发油含量从1~4月逐渐增加,4月最高,随后逐渐降低,8~12月变化不明显。因此提取叶挥发油应选择含油量较高的月份采集叶片。

雌、雄植株叶挥发油含量比较发现,除10月相同外,其它月份雌株均高于雄株,因此在资源充足的情况下雌株叶更适于利用。本研究首次明确了雌雄植株叶挥发油含量存在明显差异及动态变化趋势,揭示了海南引种的肉豆蔻叶的适宜采收期,有利于引种栽培及资源合理利用。

3.2 肉豆蔻叶挥发油主要成分动态变化 海南产肉豆蔻叶挥发油主要成分为单萜及其衍生物,占总挥发油的60%~90%,且与种仁挥发油有多种相似成分,只是含量存在一定差异,这与前人研究相似[4,9],表明肉豆蔻叶是提取挥发油良好材料。本研究在分析肉豆蔻叶挥发油及其主要成分动态变化基础上,明确了肉豆蔻叶适宜采收月份。今后将围绕肉豆蔻叶挥发油及主要成分年动态变化进行研究,确定适宜采收年限。

雄株叶挥发油中单萜及其衍生物含量1月最高,此后迅速降低,5月与11月稍有增加;而α-蒎烯与4-萜烯醇与之具有较大差异,5月α-蒎烯含量明显高于其它月份,此时为植株旺盛生长期,可能与该物质的合成酶活性有密切关系;4-萜烯醇含量9月最高。雌株叶挥发油中单萜及其衍生物含量在5月与11月最高,α-蒎烯含量与之有相似的变化趋势,但变化较小,含量相对稳定。4-萜烯醇含量变化较为明显,在单萜及其衍生物含量较低的9月最高,其它月份变化较小。雌雄植株叶挥发油、单萜类物质、α-蒎烯及4-萜烯醇含量在全年变化趋势差异较大,因此应根据生产目的选择合适的时间采收。

雌雄植株叶挥发油中4-萜烯醇含量均于9月最高,而此时叶挥发油及单萜类物质含量均未达到高峰值;α-蒎烯含量,在雌雄植株间和不同月份间均存在明显的变化。表明叶挥发油成分种类和含量在不同时期存在较大差异,因此深入全面研究叶挥发油中各种成分的动态变化有利于资源开发和合理利用。

[1]中医药管理局中华本草编委.中华本草[M].三册.上海:上海科学技术出版社,1999:12-17.

[2]中国药典[S].一部.2005:附录:57-58.

[3]王 莹,杨秀伟,陶海燕,等.商品肉豆蔻挥发油成分的GC-MS分析[J].中国中药杂志,2004,29(4):339-342.

[4]黄 鑫,杨秀伟.不同炮制品肉豆蔻挥发油成分的GC-MS分析[J].中国中药杂志,2007,32(16):1669-1675.

[5]贾天柱,沙 明,曹爱民,等.肉豆蔻不同炮制品挥发油中丁香酚类成分测定[J].中国中药杂志,1997,22(8):474-475.

[6]Madhavan L.The chemical composition of leaf and flower of myristica fragrans houtt[J].Indian Perfum,1991,35(3):17-19.

[7]陈迪华,常 琪,冯锦东.海南岛引种与马来西亚进口肉豆蔻(种子和叶)挥发油的比较研究[J].中药通报,1987,12(10):11-14.

[8]谭业华,陈 珍.肉豆蔻在海南扩种栽培的气候适应性分析[J].安徽农业科学,2007,35(34):11119-11120.

[9]王 莹,杨秀伟.印度尼西亚产肉豆蔻挥发油成分的GC-MS分析[J].中华中医药杂志,2007,22(9):603-606.

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