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青海省密花香薷不同部位挥发油提取及GC-MS分析

2020-11-24杜鹏程林鹏程

湖南师范大学自然科学学报 2020年5期
关键词:香薷离子流挥发油

杜鹏程 ,杨 扬,林鹏程,2,3*

( 1.青海民族大学药学院,中国 西宁 810007; 2. 青藏高原植物资源化学研究重点实验室,中国 西宁 810007; 3.青海省药物分析重点实验室,中国 西宁 810007)

密花香薷(ElsholtziadensaBenth.)是唇形科香薷属植物,在青海、甘肃、四川等地[1]较为常见,入药选取其地上部分[2],具有化湿和中[3]、清热解表、利水消肿等[4]功效。本实验材料于青海省海东市互助北山采集。挥发油多指具有芳香气味的小分子油状物质[5],能够被水蒸气蒸馏出,多具有抑菌杀菌[6]、抗炎等活性[7]。前人研究中包锦渊等[8]对密花香薷花、叶提取得到挥发油种类分别为27种、30种;刘艺等[9]对全草进行提取得到挥发油种类26种;郭向阳等[10]从全草中提取得到52种挥发油成分。本次实验,由全草提取的挥发油中共鉴定出53种化合物,其中质量分数最大的挥发性成分为柠檬烯(59.22%),这与郭向阳等所做实验全草植物中成分最高为柠檬烯吻合;由花提取的挥发油中共鉴定出51种化合物,其中质量分数最大的为枯醇,占17.58%;由叶提取的挥发油中共鉴定出67种化合物,其中大牻牛儿烯D的质量分数最大,为挥发油总质量的25.30%。

1 仪器与材料

1.1 材料

密花香薷(ElsholtziadensaBenth.)于2019年10月采自青海省海东市互助北山,并由青海民族大学林鹏程教授进行鉴定。新鲜样品经过阴干,粉碎后备用。

1.2 仪器

水蒸气蒸馏装置;7890/5975C-GC/MSD气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司); SZ-97 自动三重纯水蒸馏器(上海亚荣生化仪器厂); HH-4 数显恒温水浴锅(常州国华电器有限公司)

1.3 试剂

正构烷烃系列化合物(C7-30),购自上海安谱科学仪器有限公司。

2 方法与结果

2.1 色谱条件

色谱柱:HP-5 弹性石英毛细管柱(30 m×250 μm×0.25 μm);程序升温条件:初温50 ℃后,4 ℃·min-1升温40 min至210 ℃,以10 ℃·min-1升温6 min至270 ℃;溶剂延迟:2 min;以99.999%高纯氦气进样;载气流量:2 mL·min-1;汽化室温度:220 ℃;进样量为0.4 μL;分流比为20∶1。质谱条件:EI离子源;离子源温度:230 ℃;四级杆温度:150 ℃;电子能量:70 eV;传输线温度:200 ℃;质量范围:50~500 amu。进样方式:顶空进样。

2.2 挥发油的提取

将新鲜密花香薷全草、叶、花进行粉碎,使用水蒸气蒸馏装置进行密花香薷不同部位挥发油成分提取,提取3 h,使用无水Na2SO4干燥后密封,冷藏备用。密花香薷叶、花、全草挥发油均为浅黄色,出油率分别为0.03%,0.03%及0.12%。

2.3 保留指数测定

将正己烷与正构烷烃标准品按一定比例混合,按照2.1中程序升温条件,对其正构烷烃的保留时间进行测定。并根据保留指数公式计算,得到各组分的Kovats保留指数。

2.4 密花香薷不同部位挥发油化学成分

按“2.1”项下色谱条件对密花香薷叶、花、全草进行分析得总离子流图如下,见图1~3。

图1 密花香薷花挥发油GC-MS总离子流图Fig. 1 GC-MS total ion chromatograms of volatile oils from the flowers of Elsholtzia densa Benth.

图2 密花香薷叶挥发油GC-MS总离子流图Fig. 2 GC-MS total ion chromatograms of volatile oils from the leaves of Elsholtzia densa Benth.

图3 密花香薷全草挥发油GC-MS总离子流图 Fig. 3 GC-MS total ion chromatograms of volatile oils from the whole grass of Elsholtzia densa Benth.

通过使用质谱扫描、检索NIST标准谱库,结合Kovats保留指数,对总离子流图进行分析,使用色谱保留指数对各组分定性分析,得到各化合物名称;使用“面积归一化”法[11]分别计算不同材料挥发油中各化合物质量分数,结果见表1。

表1 密花香薷挥发油化学成分

续表

3 结论与讨论

经过分析,从密花香薷全草中鉴定出的挥发油化合物共53种,占挥发油总量的99.28%,柠檬烯质量分数最大为59.22%,其次为香芹酮占11.24%,反式-β-罗勒烯8.60%,β-蒎烯占2.60%,α-蒎烯为2.34%。从密花香薷花中共鉴定出挥发油化合物51种,占挥发油总量的79.12%,其中枯醇质量分数多达17.58%,其次为大牻牛儿烯D(12.53%),β-榄香酮(5.83%),Ledene(5.23%),吉马酮(3.04%),柠檬烯(2.36%),γ-萜品烯(2.32%),1-辛烯-3-醇(2.21%)。从密花香薷叶中共鉴定出挥发油化合物67种,占挥发油总量的63.97%,质量分数依次为大牻牛儿烯D(25.30%),1-辛烯-3-醇(8.00%),α-桉叶烯(7.31%),蛇麻烯(3.40%)。

本次实验测得密花香薷挥发油为多种成分的混合物,成分多为单萜、倍半萜。密花香薷的叶和花中挥发油中,相同成分达到45种之多,但各化合物的含量有很大差异,如大牻牛儿烯D在叶中的含量是花中的2倍,可能为不同部位所进行生化合成途径不同,故含量不同,大牻牛儿烯D可能在叶中合成并积累。在密花香薷全草中,柠檬烯占总挥发油质量分数高达59.22%,柠檬烯在抗菌抑菌[12]、抗肿瘤[13]、利溶胆石、祛痰平喘等[14]方面展现出较好的活性,具有较大开发前景。密花香薷分布广,柠檬烯含量较高,从中提取柠檬烯有利于对密花香薷进行深层次开发,实现资源合理利用。此外,有文献报道,密花香薷挥发油具有较好抑菌活性及抗病毒活性[15],这使密花香薷具有较高研究价值与开发前景。

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