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栀子根挥发油的成分分析

2011-07-26杨天鸣

化学与生物工程 2011年8期
关键词:环己烷水蒸气栀子

王 斌,杨 彬,穆 鑫,杨天鸣

(中南民族大学药学院,湖北 武汉 430074)

栀子根为茜草科栀子属植物栀子(Gardeniajasminoides)的根,又名黄枝根、山枝根[1]。栀子始载于《神农本草经》,作为药材已被广泛应用,并被我国药典收载,具有清热、泻火、凉血之功效,能治疗热病黄疸、失眠、淋病、消渴、出血等病症。栀子根在我国华南地区,尤其是广西、广东、福建民间应用十分普遍,临床报道栀子根可用于治疗慢性传染性乙型肝炎,效果显著[2]。国内外对栀子根化学成分的研究报道主要有环烯醚萜类、齐墩果酸醋酸酯、甘露醇、豆甾醇类等[3],而对其挥发油成分还未进行全面系统的研究。

作者分别采用超临界CO2萃取法和水蒸气蒸馏法提取栀子根挥发油,并用气相色谱-质谱联用技术对其挥发性成分进行分析鉴定。为进一步开发利用栀子根的药理作用提供参考。

1 实验

1.1 原料、试剂与仪器

栀子根,采自浙江丽水,经中南民族大学药学院万定荣教授鉴定。切碎后经药品粉碎机粉碎成粉末状,过60目筛,备用。

超纯水,CO2(食品级),95%乙醇(AR),环己烷(AR),无水硫酸钠。

HA121-50-01型超临界CO2萃取设备,江苏华安科研仪器有限公司;6890N-5973N型气相色谱-质谱联用仪(带有7683B型自动进样器)、HP.5MS色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),Agilent公司;JHBE-50S型闪式提取器;水蒸气蒸馏装置;SHZ-D(Ⅲ)型循环水真空泵,上海东玺制冷仪器设备有限公司;RE52CS型旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;FE130型药物粉碎机。

1.2 挥发油的提取

1.2.1 超临界CO2萃取法(SFE-CO2)

CO2钢瓶→冷冻系统→高压泵→萃取釜→分离釜Ⅰ→分离釜Ⅱ→冷冻系统(循环)。

称量129.6 g栀子根粉末投入萃取釜中,按设定的工艺参数进行萃取。

萃取条件:萃取釜压力20 MPa,温度35 ℃;分离釜I压力6 MPa,温度35 ℃;分离釜Ⅱ压力6 MPa,温度35 ℃;CO2流速25 L·h-1;萃取时间2 h。产物用环己烷溶解,然后用无水硫酸钠干燥,称重。

1.2.2 水蒸气蒸馏法(SD)

取132.9 g栀子根,洗净,低温烘干。用50%的乙醇浸泡过夜。用闪式提取器反复提取5 min,将混合物旋蒸浓缩,再进行水蒸气蒸馏。产物用环己烷萃取,低温旋转蒸发得到挥发油,然后用无水硫酸钠干燥,称重。

1.3 GC-MS条件

GC条件:进样口温度260 ℃,载气为99.999%高纯氮气,进样量1 μL。超临界CO2提取产物分流比为2∶1,程序升温:初始温度50 ℃,保持1 min;以4 ℃·min-1升温至250 ℃,保持2 min。水蒸气蒸馏产物分流比为5∶1,程序升温:初始温度60 ℃,保持1 min;以10 ℃·min-1升温至240 ℃,保持2 min。柱前压40 kPa,检测口温度200 ℃。

表1 SFE-CO2法提取的栀子根挥发油的化学成分分析结果

表2 SD法提取的栀子根挥发油的化学成分分析结果

MS条件:EI离子源,电子能量70 eV,离子源温度280 ℃,接口温度250 ℃,电子倍增电压2400 V,采取全扫描模式,扫描范围30~400 amu。

1.4 数据处理与质谱检索

样品经GC-MS分析,各分离组分采用美国国家标准局NIST2.0谱库检索定性,采用色谱峰面积归一法进行相对定量。

2 结果与讨论

2.1 栀子根挥发油产率

超临界CO2萃取的分离釜Ⅰ、Ⅱ均得到棕黄色粘稠物和黄色油状物,其中分离釜I中产物量为1.6732 g,分离釜Ⅱ中产物量为0.3275 g,均有浓郁香味。挥发油的总产率为3.762%。

水蒸气蒸馏法得到黄色油状物1.1320 g,有浓郁香味。挥发油产率为0.852%。

2.2 栀子根中挥发油成分

用环己烷溶解超临界CO2萃取产物,得样品1;用环己烷溶解水蒸气蒸馏产物,得样品2,用气相色谱-质谱联用仪对两样品挥发性成分进行分析。查询有关资料,经过质谱解析确定组分结构,因GC-MS数据库有限,并排除掉可能的溶剂峰,最终鉴定出样品1中组分65个、样品2中组分59个,分别见表1和表2。

2.3 结果分析

(1)以峰面积归一化法分析各个组分的相对含量,超临界CO2萃取产物中:烷烃类18.733%,烯烃类0.104%,醛酮类0.563%,酯类17.852%,醇酚类9.851%,苯类11.107%,酸类27.762%,其它0.574%,以上产物占总挥发油的86.546%。水蒸气蒸馏法产物中:烷烃类41.778%,烯烃类1.339%,醛酮类0.187%,酯类13.740%,酸类2.782%,醇酚类9.307%,苯类4.493%,以上产物占总挥发油的73.626%。

超临界CO2萃取产物与水蒸气蒸馏产物的主要物质种类相同、主要出峰时间相似,但水蒸气蒸馏产物的总离子流图各个峰的峰高普遍小于超临界CO2萃取产物;在其相对含量上也有较大不同,样品1中苯类、醛类、酯类的相对含量要高于样品2。因此,推测超临界CO2萃取产物的生物活性更强。

(2)超临界CO2萃取法提取挥发油的产率为3.762%,远远高于常规水蒸气蒸馏法的0.852%,且耗时更短。

(3)由于超临界CO2萃取体系的温度较低且不直接与空气接触,样品1中低沸点组分的相对含量要高于样品2中低沸点组分的相对含量;样品1鉴定的物质种类比样品2多,且一些易氧化物质的相对含量也要高于样品2中该组分的相对含量。可以推断超临界CO2萃取法提取易氧化物质和低沸点物质更具优越性。

3 结论

分别采用超临界CO2萃取法和水蒸气蒸馏法提取栀子根的挥发油。通过气相色谱-质谱联用技术对其进行分析并以峰面积归一化法对各组分进行定量计算。结果表明,超临界CO2萃取法提取物和水蒸气蒸馏法提取物中分别有65种物质和59种物质被鉴别,占总挥发油的86.546%和73.626%。

[1] 李江,林兴,黄忠仕,等.栀子花根的生药学研究[J].华夏医学,2004,17(2):149-151.

[2] 郑宋明,郑晶晶,雷后兴.畲药对慢性乙型肝炎生化指标及HBeAg HBV-DNA的影响[J].中华中医药学刊,2007,25(8):1660-1661.

[3] 中华人民共和国卫生部药典委员会.中国药典(一部)[M].北京:化学工业出版社,2010:231-232.

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