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草豆蔻鲜果壳挥发油的化学成分分析

2010-12-31晏小霞王茂媛王祝年王建荣

植物资源与环境学报 2010年3期
关键词:鲜果挥发油质谱

晏小霞,王茂媛,王祝年,王建荣

(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室,海南 儋州 571737)

草豆蔻(AlpiniakatsumadaiHayata)又名草蔻、豆蔻等,为姜科(Zingiberaceae)山姜属(AlpiniaRoxb.)植物,主要分布于海南、广东、广西和云南等省区。草豆蔻以其干燥近成熟的种子入药,气香、性温、味辛,具有燥湿健脾、温胃止呕的功效,临床上用于治疗寒湿内阻、脘腹胀满冷痛、嗳气呕逆、不思饮食等症[1]。在炮制草豆蔻药材时,果壳通常作为废弃物,这在一定程度上造成资源浪费。目前,对草豆蔻种子、叶和花的挥发油成分已有一些研究报道[2-6],但对果壳挥发油成分的研究尚未见报道。作者采用水蒸气蒸馏法从草豆蔻鲜果壳中提取出挥发油,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)并结合峰面积归一化法对草豆蔻鲜果壳挥发油的化学成分及其相对含量进行分析,以期为草豆蔻果壳的深度开发利用提供依据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试草豆蔻果实于2009年7月采自海南儋州中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所南药种质圃,经该所王祝年研究员鉴定,凭证标本(CDK2009071502)保存于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。将去除种子后的鲜果壳带回实验室,备用。

1.2 方法

称取445 g草豆蔻鲜果壳,切碎后采用水蒸气蒸馏法蒸馏5 h,获得的挥发油用无水硫酸钠干燥。

使用毛细管气相色谱-质谱联用仪(HP6890/HP5973 GC/MS联用仪,美国惠普公司生产)进行 GC-MS分析。气相色谱条件:色谱柱为 HP-5MS弹性石英毛细管柱(5% phenylm ethyl siloxane,30m×0.25mm×0.25μm)。柱温50℃,保留2 m in;以5℃·m in-1速率升温至300℃,保持15 m in;气化室温度250℃;载气为高纯氦气(99.999%);柱前压7.62 psi;载气流量1.0mL·m in-1;进样量1μL;分流比20∶1。质谱条件:EI离子源,离子源温度230℃,四极杆温度150℃,电子能量70 eV,发射电流34.6μA,倍增器电压1071 V,接口温度280℃,相对分子质量扫描范围10~550 am u。

1.3 数据处理及质谱检索

通过 HPMSD化学工作站,结合 N IST05质谱图库和WILEY275质谱图库进行成分鉴定,并采用峰面积归一化法计算各化学成分的相对含量。

2 结果和讨论

利用水蒸气蒸馏法从草豆蔻鲜果壳中得到0.443 g具有特殊香味的淡黄色透明油状物(即挥发油),得率为0.10%。经 GC-MS分析,共从草豆蔻鲜果壳挥发油中分离出61个峰,鉴定出其中52个成分(表1),占挥发油总含量的99.26%。由表1可见,草豆蔻鲜果壳挥发油中主要含萜烯及其含氧衍生物以及少量的酸、酯、醇、酮、萘类化合物。其中,萜类化合物42种,总相对含量占挥发油总含量的92.70%,包括22个单萜化合物(总相对含量84.07%)和20个倍半萜化合物(总相对含量8.63%);其他10种成分的总相对含量仅占挥发油总含量的6.56%。

草豆蔻鲜果壳挥发油中相对含量较高的化学成分依次为1,8-桉叶素(19.18%)、β-蒎烯(11.76%)、松油烯-4-醇(10.42%)、α-侧柏酮(10.01%)、对-聚伞花素(9.28%)和α-蒎烯(6.22%),这6种化合物的总相对含量占挥发油总含量的66.87%。

表1 草豆蔻鲜果壳挥发油的化学组成及相对含量Table1 Com position and rela tive con ten t of vola tile o il from fresh shell of A lp in ia ka tsum ada i Haya ta

萜类化合物是存在于自然界的具有多种生物活性的一类化合物,不少单萜和倍半萜成分具有祛痰、止咳、平喘、消炎、驱风、健胃、清热、解毒、镇痛、驱虫、抗菌或抗肿瘤等活性,在医药、香料、日用化工等领域具有重要用途。草豆蔻鲜果壳挥发油中含有22种单萜和20种倍半萜,其生物活性可能是多方面的。其中,相对含量最高的1,8-桉叶素具有抗菌、杀虫、疏风解热、祛湿解毒的功效,同时对多种药物具有良好的透皮渗透作用,多用于医药及医药产品制造,也常作为日用品工业、食品添加剂、工业催化剂及其他多种应用领域的化工原料[7];β-蒎烯具有抗炎、祛痰和抗真菌作用[8];松油烯-4-醇对棉铃虫 〔Helicoverpaarmigera(Hubner)〕、小菜蛾 〔Plutella xylostella(L.)〕、粘虫〔Leucaniaseparate(Walker)〕和玉米象〔Sitophiluszeamais(Motschu lsky)〕等多种害虫均表现出强烈的熏蒸、忌避及触杀活性,在害虫抗性治理中具有潜在的应用价值[9];侧柏酮具有平喘止咳作用[10];对-聚伞花素具有祛痰、平喘、抗菌、消炎、防虫、杀虫等作用,实验证实其祛痰作用确切、疗效快、副作用小[11-12];α-蒎烯具有镇咳、祛痛及抗真菌作用[8]。可见,草豆蔻鲜果壳挥发油具有广泛的应用前景,可进行进一步的深度开发研究。

致谢:本工作得到贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室的大力支持,特此致谢!

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