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扁桃斑鸠菊挥发性化学成分的顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析
作者:江 燕,林翠梧*,柴 桦,罗 轩    
作者单位:(广西大学化学化工学院,广西 南宁 530004)

《时珍国医国药》 2010年 第11期

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       【摘要】 
       目的通过分析扁桃斑鸠菊挥发性化学成分,为今后的研究提供重要数据。方法采用顶空固相微萃取法提取扁桃斑鸠菊中挥发性成分,经气相色谱-质谱法检测其化学成分,面积归一化法计算其相对含量。结果经计算机检索标准谱图库,共鉴定了59种化合物。结论扁桃斑鸠菊挥发性化学成分的主要成分及含量为:4(14),11-桉叶二烯(20.90%);石竹烯(18.53%);百里酚(15.07%);1(10),11-雅槛兰烯(7.78%);β-紫罗兰酮(3.70%);γ-依兰油烯(2.34%);1-三十七醇(2.32%);3,7-二甲基-1,3,7-辛三烯(2.80%);2,6,10,14-四甲基十五烷(2.27%)。
       【关键词】  扁桃斑鸠菊; 挥发性化学成分; 顶空-固相微萃取法; 气相色谱-质谱法
       扁桃斑鸠菊Vernonia amygdalina Del.为菊科斑鸠菊属植物,俗名又叫苦叶,它是一种2~5 m高的小灌木,广泛生长在非洲的热带地区;其叶可入药,且可以当作蔬菜食用。由于当地人将其作为蔬菜食用,该地区妇女的乳腺癌发病极低。据此,Ernest B. Izevbigie等[1]用其水提物进行抗癌活性实验,证明其可抑制人乳腺癌细胞株MCF-7细胞DNA的合成。在该植物生长的地区,扁桃斑鸠菊还可治疗发烧和肠胃等疾病;新鲜的叶子可用作堕胎药及泻下剂;提取物还被广泛地用于抗疟、抗血栓形成作用等[2]。
       固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)技术是分析化学研究中越来越吸引人们关注的一项新技术,应用于食品、环境、医学及生物分析等多个研究领域[3]。而顶空-固相微萃取(headspace solid phase microextraction, HS-SPME)是SPME中的一种萃取方式,适用于萃取挥发性特别强的样品,例如从植物提取的挥发油。该方法具有操作简单,萃取速度快,灵敏度高,定性效果理想等优点,且无需用有机溶剂,因而被广泛应用于挥发油的分析研究中[4~6]。关于扁桃斑鸠菊挥发性化学成分的研究未见报道,本文采用HS-SPME法萃取扁桃斑鸠菊中的挥发性成分,运用气相色谱-质谱法,并结合计算机检索标准质谱图库技术对化合物进行分离鉴定。
       1 材料与仪器
       1.1 材料来源及处理扁桃斑鸠菊干叶(经粉碎)采自尼日利亚贝宁湾市,由美国杰克逊州立大学生物系Ernest B. Izevbigie教授提供及鉴定。
       1.2 HS-SPME取样称取经粉碎后的扁桃斑鸠菊干叶2 g,分别放入10 ml带塞萃取瓶中,置于顶空固相微萃取加热块上,将活化了的聚甲基硅氧烷涂层SPME插入,80 ℃顶空瓶萃取0.5 h,于250 ℃气化室脱附5 min,GC-MS分析。
       1.3 仪器及分析条件QP2010气相色谱–质谱联用仪(日本岛津公司);CORNING固相微萃取仪(美国Supelco公司);100 μm聚二甲基硅氧烷萃取头(美国Supelco公司)。气相色谱条件:J & W DB-1MS石英毛细柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度250 ℃;载气He;线速度44 cm/min;柱温为80 ℃保持1 min,以10 ℃/min程序升温升至280 ℃,保持12 min;进样方式为不分流进样。质谱条件:EI源;电子能量70 eV;传输线温度250 ℃;离子源温度200 ℃;扫描方式为全扫描;质量扫描范围40~500 u。标准质谱库为NIST147、NIST27和NIST21 (National Institute of Standard and Technology,NIST,Gaithersburg,MD,U.S.)。
       2 方法与结果
       按上述GC-MS条件对扁桃斑鸠菊挥发性化学成分进行分析,得到总离子流图,如图1所示。利用计算机对各色谱峰的质谱裂片图进行标准谱库检索,结合相关文献,鉴定样品中挥发性成分,并用峰面积归一化法定量分析各成分含量。结果见表1。图1 扁桃斑鸠菊挥发性化学成分的总离子流图表1 扁桃斑鸠菊挥发组分和相对含量
       3 讨论
       从表1的结果可知,通过GC-MS技术,我们从扁桃斑鸠菊中共分离鉴定出59个化合物,该植物的挥发性化学成分包括有烯烃、烷烃、醇、酮、酯等多种成分,其中烯烃含量最多,为60.81%;其次为醇类,20.05%;烷烃,9.76%;酮,5.27%;酯,3.40%。扁桃斑鸠菊挥发性化学成分的主要成分是:4(14),11-桉叶二烯(20.90%);石竹烯(18.53%);百里酚(15.07%);1(10),11-雅槛兰烯(7.78%);β-紫罗兰酮(3.70%);γ-依兰油烯(2.34%);1-三十七醇(2.32%);3,7-二甲基-1,3,7-辛三烯(2.80%);2,6,10,14-四甲基十五烷(2.27%)。在分出的59种化合物中,单萜类化合物有8个,含量总计占20.07%;倍半萜类化合物有14个,含量总计占56.99%。而且单萜类化合物和倍半萜类化合物是植物挥发油的主要成分,具有多种生物活性,如石竹烯具有平喘作用,临床上用于治疗气管炎;α-蒎烯具有明显的镇咳和祛痰作用,并有抗真菌作用[7]。因此,扁桃斑鸠菊有药用开发的潜力。
       关于扁桃斑鸠菊挥发性化学成分组成尚未见有报道。本文运用HS-SPME法萃取扁桃斑鸠菊中的挥发性化学成分,再通过气质联用手段进行组份分析,以期寻找出其所具有良好药理活性的物质,特别是作为抗癌类药材使用时的主要活性物质,为其利用提供科学依据。
       致谢:感谢美国杰克逊州立大学生物系Ernest B. Izevbigie教授为本实验提供扁桃斑鸠菊药材。
       【参考文献】
          [1] Ernest B. Izevbigie, Joseph L. Bryant, Alice Walker. A Novel Natural Inhibitor of Extracellular Signal-Regulated Kinases and Human Breast Cancer Cell Growth[J]. Experimental Biology and Medicine, 2004(229):163.
       
       [2] S.O. Awe, J.M. Makinde, O.A. Olajide. Cathartic effect of the leaf extract of Vernonia amygdalina[J].Fitoterapia, 1999,70:161.
       
       [3] 曾丹丹,陈 宏,黄国方,等. 固相微萃取技术在挥发性有机物分析中的应用研究进展[J].广东化工,2009,36(8):315.
       
       [4] 马芝玉,林翠梧,黄克建,等. 滇桂艾纳香茎和叶中挥发性化学成分的HS-SPME-GC-MS分析[J].中山大学学报(自然科学版),2009,48(1):46.
       
       [5] 马芝玉,黄克建,潘智文,等. 固相微萃取-气相色谱/质谱法分析毛老虎叶中挥发性成分[J].中草药,2009,40(6):876.
       
       [6] 彭全材,罗世琼,杨占南,等. 顶空固相微萃取法在天葵挥发性成分测定中的应用研究[J].时珍国医国药,2009,20(8):1964.
       
       [7] 国家医药管理局中草药情报中心站. 植物药有效成分手册[M].北京:人民卫生出版社,1986:176.

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