中药材香圆挥发油成分 GC-MS分析与比较

杨 辉, 杨培君, 李会宁

(陕西理工学院生物科学与工程学院,陕西汉中723001)

枳实为芸香科植物酸橙(Citrs aurantiumL.)及其栽培变种包括黄皮酸橙(C.aurantium‘Huangpi’),代 代 花 (C.aurantium‘Daidai’),朱 栾(C.aurantium‘Chuluan’)、塘 橙 (C.aurantium‘Tangcheng’)等或甜橙 (C.sinensisOsbeck)的干燥幼果。性味苦、辛、酸,温。归脾、胃经。有破气消积、化痰散痞之功效。枳壳属芸香科植物酸橙(C.aurantiumL.)及其载培品变种的干燥未成熟果实。性味苦、辛、酸,温。归脾、胃经。具有理气宽中,行滞消胀之功效[1-3]。枳实采集时间为夏至前,拾取地上经风吹落或自行脱落的幼小果实。枳壳一般于7月间果实未成熟时采收,主产江西、四川。不同省区入药的枳实与枳壳存在基原差异,枳(Poncirus trif oliataL.)、柚(C.grandisL.)或枸橘(C.medicalL.)等的幼果和未成熟果作为枳实、枳壳入药;陕西主产区汉中本地收购和使用的枳实、枳壳主要为香圆(C.wilsoniiTanaka)[4],而非《药典》规定的基原。

枳实、枳壳性状相近,功效相似。但枳实、枳壳的药理作用有差异,中医理论认为枳实性沉而立下,枳壳性浮而立上;此差异为枳实、枳壳中所含有有效成分的不同[5]。挥发油类为枳实、枳壳中主要的活性成分之一。目前,枳实、枳壳挥发油分析与研究已有报道。顿文亮(2005)用气相色谱 GC-MS法对江西枳壳挥发油进行化学成分的分析,共鉴定了84个成分,占挥发油总成分质量的80%以上[6]。龚千锋等(2007)采用气相色谱-质谱联用方法对江西、湖南、四川等产地枳壳饮片炮制前后挥发油进行化学成分的定性定量分析,从4个主产地的枳壳生品及炮制品中共鉴定出192个化合物,4个品种枳壳炮制后均有新化合物产生[7]。潘馨等(2004)对绿衣枳实中挥发油成分进行了分析,并绘制了绿衣枳实挥发油 GC指纹图谱[8-9]。香圆枳实与枳壳挥发油成分分析尚未见报道,通过对其挥发油成分的分析比较,为确立陕西地产香圆枳实、枳壳的用药地位提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料由陕西省汉中市药检所提供,经彭强主任药师鉴定为地产枳实、枳壳,属芸香科芸香属香圆(C.willsoniiTanaka)。

1.2 方法

1.2.1 挥发油的提取 采用水蒸气蒸馏法提取挥发油。取枳实、枳壳各100 g,浸泡时间2 h,100℃水蒸气蒸馏提取8 h,收集合并蒸馏液,加NaCl搅拌至饱和,200 mL无水乙醚萃取3次,合并萃取液,加无水Na2SO4过夜脱水后将萃取液水浴回收乙醚[10-12],即得枳实、枳壳挥发油,两种均为淡黄色油状液体,枳实较枳壳色深。

1.2.2 仪器与实验条件 分析仪器:GC6890N/MSD5973N联用仪:美国安捷伦公司产品。实验所用试剂均为分析纯。

测试条件:GC汽化室温度250℃,美国J&W.HP-5(30m×0.25mm×0.25μm)弹性石英毛细管柱,以4℃/min的升温速率由80℃程序升温至290℃,恒温 30 min,载气为 99.999%高纯氦。MSD离子源为EI源,离子源温度230℃,电子能量70 eV;使用美国NIST02谱库。通过计算机质谱库检索并与标准图谱对照鉴定各种化学成份,同时用峰面积归一法确定样品中各组分的质量(ω,下同)。

2 结果与分析

用水蒸汽蒸馏法从枳实、枳壳中提得挥发油相对质量分数分别为0.71%和0.33%。经质谱分析,鉴定出提取的香圆枳壳挥发油中75种已知成分,占挥发油总质量的99.89%;鉴定出香圆枳实挥发油中65种已知成分,占挥发油总质量的98.91%。

枳壳中主要成分有D-柠檬烯(65.32%)、γ-萜品烯(17.36%)、1-甲基-5-甲撑基-8-异丙基-环辛二烯(1.80%)、月桂烯 (1.44%)、α-松油醇 (1.43%)等;枳实中主要成分有D-柠檬烯(58.09%)、γ-萜品烯(23.76%)、α-蒎烯(2.00%)、β-蒎烯(1.87%)、月桂烯 (1.87%)、3,7-二甲基-(1,3,7)-辛 三烯(1.75%)等。香圆枳实、枳壳挥发油成分与酸橙研究资料[6,13]比较差异见表1;香圆挥发油总离子流色谱图见图1、图2。

2.1 枳实挥发油比较

通过对陕西香圆枳实挥发油与江西酸橙枳实挥发油[13]GC-MS结果分析并比较发现,两者所含主要成分均为D-柠檬烯,分别占各自挥发油总质量的58.09%和41.20%;两者有相同成分8种,分别占总质量的65.17%和48.70%;不同成分香圆有58种,占其总质量的33.74%,而酸橙有7种,占其总质量的44.11%。成分组成及含量差别均较大。

表1 香圆枳壳与枳实挥发油化学成分及其与酸橙的比较Tab.1 Comparison of volatile oil constituents in fructus aurantii and fructus aurantii immaturus both ofC.willsoniitanaka and C.aurantiumL

续表1

续表1

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图1 香圆枳实挥发油GC-MS总离子流色谱图Fig.1 TIC chromatogram of Fructus Aurantii volatile oil fromC.willsoniiTanaka

图2 香圆枳壳挥发油GC-MS总离子流色谱图Fig.2 TIC chromatogram of Fructus Aurantii volatile oil fromC.willsoniiTanaka

2.2 枳壳挥发油比较

陕西香圆枳壳挥发油与江西酸橙[6]挥发油所含主要成分也为D-柠檬烯,分别占香圆枳壳挥发油和酸橙枳壳挥发油总质量的65.32%和55.60%。两者有相同成分12种,分别占各自挥发油总质量的71.80%和78.96%。但所含其他成分种类及含量差异较大,陕西香圆枳壳有差异成分63种,江西酸橙枳壳有差异成分 51种,分别占总质量的28.09%和17.69%。因此,不同基原的枳壳所含挥发油成分有较大差别。

2.3 枳实、枳壳挥发油比较

香圆枳实中挥发油检出已知成分65种,枳壳中检出挥发油已知成分75种,两者有相同成分44种,占提取物总质量的94.70%和96.64%。主要成分均为D-柠檬烯,分别占枳实、枳壳挥发油质量分数的58.09%和65.32%;此外,香圆中γ-萜品烯含量也较高,分别占枳实、枳壳挥发油的质量分数23.76%和17.36%。

酸橙枳实和枳壳挥发油中相同成分有8种,分别占总质量的72.00%和75.47%。酸橙枳实有差异成分7种,占总质量的20.81%;酸橙枳壳有差异成分55种,占总质量的21.18%。分析结果表明,同一基原的枳壳、枳实挥发油成分和含量基本一致。

3 结 语

由于枳实、枳壳基原包括数种植物及其栽培品种和地方代用习用品种,开展活性成分研究,确立药材质量标准和用药安全是中药现代化的任务之一。

通过实验结果比较分析表明,枳实、枳壳中挥发油的主要组成成分的种类相近,但其组成成分和含量仍然存在一定的差异。D-柠檬烯是枳实与枳壳理气作用的物质基础[14],其对离体大肠、子宫、末梢血管有收缩作用;同时具有镇咳、祛痰、抗菌和溶解胆结石等生理活性。据文献报道,D-柠檬烯具有预防自发性和化学诱导性啮齿类动物肿瘤的作用,在肿瘤的始发阶段和促癌阶段均有效。它对由化学致癌物诱发的啮齿动物乳腺癌、肺癌、胃癌、肝癌、皮肤癌等有明显的化学预防与治疗作用,一般认为其抗癌的主要机理在于抗氧化、解毒和促进癌细胞凋亡等方面。此外,对很多细菌、真菌有较强的抗菌活性等作用[15-17]。通过比较发现,香圆枳壳和枳实的挥发油中柠檬烯的含量均高于酸橙。

酸橙枳壳、枳实中含量较高的另一成分为芳樟醇,分别占到质量分数12.1%和26.1%[6,13],而这一成分在香圆枳壳、枳实中含量却较少。与药材绿衣枳实的挥发油[9]比较发现,主要成分D-柠檬烯含量相近;但月桂烯的含量存在一定的差异,香圆枳实、枳壳中含量较低,而绿衣枳实中月桂烯质量分数可达21.96%。此外,香圆枳壳、枳实中γ-萜品烯含量则明显高于酸橙和绿衣枳实,分别高达质量分数17.36%和23.76%。有关γ-萜品烯生理活性方面的研究未见报道。

香圆枳实、枳壳的挥发油成分与《药典》规定的基原酸橙和甜橙等挥发油组分存在一定的差异,其作为枳实与枳壳入药的安全性和药理作用等方面还有待进一步研究。

致谢:本文 GC-MS分析实验在中国科学院兰州分院分析测试中心地球化学测试部完成,谨此表示感谢!

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