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HS-SPME-GC-MS分析桂枝及蜜桂枝的挥发性成分

2019-01-11马银宇卢金清韩蔓

湖北农业科学 2019年23期
关键词:挥发性成分桂枝

马银宇 卢金清 韩蔓

摘要:采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合气质联用技术(GC-MS)对桂枝及蜜桂枝挥发性成分进行分析鉴定,用面积归一化法计算各成分的相对百分含量。结果表明,桂枝生品中检测出42个峰,鉴定出27种成分,占挥发性成分的75.53%,含量最高的为肉桂醛(42.28%);从蜜桂枝中检测出46个峰,鉴定出31种成分,占挥发性成分的86.93%,含量最高的为肉桂醛(61.65%)。桂枝蜜制后挥发性成分的组成和含量均发生了变化,在临床上治疗虚寒疼痛方面病症时使用蜜桂枝更加适宜。

关键词:桂枝;蜜桂枝;顶空固相微萃取;气质联用技术;挥发性成分

中图分类号:O657.63;S567.1+2         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2019)23-0185-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.23.046           开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Analysis of volatile compounds in cassia twig and honey cassia twig by HS-SPME-GC-MS

MA Yin-yu,LU Jin-qing,HAN Man

(Hubei University of Chinese Medicine/Research and Development Center of Medicinal Plant in Hubei Province,Wuhan 430065,China)

Abstract: The volatile components in the cassia twig and honey cassia twig were analyzed by headspace solid-phase micro-extraction (HS-SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) techniques. The relative hundred of each component was calculated by area normalization method. The results show that 42 peaks were detected from the raw materials of cassia twig, and 27 components were identified, accounting for 75.53% of the volatile components,the highest content was cinnamaldehyde(42.28%); 46 peaks were detected from the honey twig, and 31 components were identified, accounting for 86.93% of the volatile components, of which the highest content was cinnamon aldehyde (61.65%). The total amount of volatile components in honey cassia twig had been increased. The composition and content of the volatile components of the cassia twig were changed,It is more suitable to use honey cassia twig in clinical treatment of deficiency cold pain.

Key words: cassia twig; honey cassia twig; HS-SPME; GC-MS; volatile components.

桂枝为樟科植物肉桂(Cinnamomum cassia Presl)的干燥嫩枝,春、夏二季采收,别名柳桂,始载于《神农本草经》。主要分布于广东、广西和云南等地[1],现在是著名的广药之一。桂枝性味辛、甘、温,归心、肺、膀胱经,具有发汗解肌、温通经脉和助阳化气等功效[2]。现代临床多以桂枝生品入药,也有蜜桂枝入药。如《重订通俗伤寒论》中“桂枝橘皮汤”方即为蜜桂枝入药。蜜桂枝辛通作用减弱,长于温中补虚,散寒止痛[3]。2015年版《中国药典》中并未收载蜜桂枝,为合理利用桂枝資源,有必要对蜜桂枝的物质基础进行研究。目前,笔者未见到国内外文献中有关运用顶空固相微萃取法结合气质联用技术对桂枝及蜜桂枝挥发性成分进行分析的研究报道。本研究首次利用该法对桂枝及蜜桂枝的挥发性成分进行分析和比较,旨在从挥发性成分的角度为临床合理用药提供科学依据。

1  材料与方法

1.1  试药

桂枝药材购于武汉聚草堂药业有限公司,经湖北中医药大学鉴定教研室鉴定为樟科植物肉桂的干燥嫩枝。

1.2  仪器

手动固相微萃取(SPME)进样装置(德国IKA公司);Agilent6890/5973型气相-质谱-计算机联用仪(美国Hewlett-Packard公司);容积为15 mL的顶空瓶;65 μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯(PDMS/DVB)萃取纤维头(美国Supelco公司);JY1002型电子天平(上海浦春计量仪器有限公司),d=0.01 g。

1.3  方法

1.3.1  蜜桂枝的制备  参照2015版《中国药典》四部0213炮制通则中的炮制方法[2]:蜜炙时,先将炼蜜加适量沸水稀释后,加入桂枝中拌匀,闷透,置炒制容器内,用文火加热,炒至老黄色,不黏手时,取出放凉。每100 kg桂枝用炼蜜25 kg。

1.3.2  顶空固相微萃取条件  试验时对样品取样量、平衡温度、平衡时间、萃取头种类、萃取时间、解吸时间都做了考察,确定顶空固相微萃取的最佳条件为称取桂枝粉末样品0.5 g,置于15 mL固相微萃取仪顶空瓶中,插入装有65 μm PDMS/DVB萃取纤维头的手动进样器,在120 ℃下平衡10 min后,再压缩手柄伸出萃取头萃取15 min,取出,立即插入气相色谱仪进样口(温度230 ℃)解吸3 min,不分流进样。蜜桂枝试验条件同上。

1.3.3  GC-MS色谱与质谱条件  色谱条件参照2015版《中国药典》[2],本试验采用GC-MS联用技术分析样品的挥发性成分,属于定性试验,采用面积归一化法计算桂枝及其蜜制品各挥发性成分的相对百分含量,通过相对峰面积发现不同物质所占挥发性成分的含量。

GC条件:经反复考察最终确定色谱柱为HP-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升温程序为从50 ℃开始,以30 ℃/min升至150 ℃,再以5 ℃/min升至165 ℃,然后以1 ℃/min升至171 ℃,以10 ℃/min升至177 ℃,最后以30 ℃/min升至230 ℃;载高纯度He(99.999%),柱流速0.8 mL/min,进样口温度230 ℃。

MS条件:EI源;离子源温度230 ℃,电离电压70 eV;四级杆温度150 ℃;扫描质量范围35~550 m/z。

1.3.4  重复性试验  按“1.3.2”项下条件操作,进样分析,重复6次,在相同积分条件下,以桂枝生品、蜜制品挥发性成分的总峰面积为主要考察指标,质谱鉴定出的化合物种类为辅助指标,计算其RSD均小于2.0%,表明该方法重复性好,所选萃取条件适合桂枝及其蜜制品挥发性成分的分析。

2  结果与分析

经化学工作站数据处理及用面积归一化法从各总离子流图中计算各组分相对百分含量,按各峰的质谱图经质谱数据库检索,结合相对保留时间,确定各成分。从桂枝生品中检测出42个峰,鉴定出27种成分,占挥发性成分的75.53%,其中含量最高的为肉桂醛(42.28%);从蜜桂枝中检测出46个峰,鉴定出31种成分,占挥发性成分的86.93%,其中含量最高的为肉桂醛(61.65%)。具体结果见图1、图2及表1。

3  讨论

研究结果表明,桂枝及蜜桂枝挥发性成分的组成和含量均发生了一定变化,桂枝生品中含量最高的为肉桂醛(42.28%),其次为α-蒎烯、β-石竹烯、d-杜松、1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇等。蜜桂枝中含量最高的为肉桂醛(61.65%),其次为α-蒎烯、(S)-1-甲基-4-(5-甲基-1-亚甲基-4-己烯基)-环己烯、 β-石竹烯、d-杜松等。与生品相比,蜜桂枝中新增了(S)-1-甲基-4-(5-甲基-1-亚甲基-4-己烯基)-环己烯、(+)-α-长叶蒎烯、香豆素等10种成分。桂枝蜜制前后共有的挥发性成分有:肉桂醛、α-蒎烯、β-石竹烯、d-杜松、1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇、4-甲氧基苯乙烯、5-丁香酚、1,2,4a,5,6,8a六氢-4,7-二甲基-1-(1-甲基乙基)萘等21种,其中肉桂醛的相对百分含量明显增加,α-蒎烯和β-石竹烯的相对百分含量相对减少。肉桂醛具有解热、镇痛、抗炎、抗凝血、体外抗菌作用,还具有抗肿瘤和显著的降血压功效,可作为食品的天然防腐剂;α-蒎烯具有抗肝癌、抗氧化和抗衰老活性[4-8];β-石竹烯具有抗炎、镇咳和祛痰等多种药理活性,还对蚊虫有一定的趋避作用[9,10]。蜜制后桂枝挥发性成分总量有所增加,其功效更利于温中补虚,散寒止痛。在临床上治疗虚寒疼痛方面病症时使用蜜桂枝更加适宜。试验从挥发性成分的角度论证了桂枝及蜜桂枝功效差异的物质基础,对桂枝及蜜桂枝挥发性成分进行比较,为合理利用桂枝资源提供了科学依据。

参考文献:

[1] 许  源,宿树兰,王团结,等.桂枝的化学成分与药理活性研究进展[J].中药材,2013,36(4):674-678.

[2] 国家药典委员会.中华人民共和国药典.一部[M].北京:中国医药科技出版社,2015.276.

[3] 黄  斌.蜂蜜在中药炮制蜜炙法中的应用[J].蜜蜂杂志,2018, 38(1):12-14.

[4] 杨杰波,李  明,谢菁菁,等.松针提取物α-蒎烯对肝癌HepG2细胞miR-221及其下游靶基因表达的影响[J].中国中药杂志,2016,41(21):3996-3999.

[5] 刘玉红,李青苗,黄志芳,等.GC法测定鱼腥草挥发油中α-蒎烯、β-蒎烯等7种成分的含量[J].药物分析杂志,2015,35(10):1810-1814.

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[10] 袁建忠,黄健波,单  蒙.植物精油对吸血节肢动物的驱避活性[J].中国媒介生物学及控制杂志,2013,24(4):370-373.

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