中药野艾挥发物抗菌活性与化学成分分离鉴定研究

2014-02-09 05:31任维华李伟华
中国中医基础医学杂志 2014年10期
关键词:革兰氏挥发油质谱

任维华,李伟华

(莱芜市人民医院药剂科,山东 莱芜 271100)

野艾属于菊科蒿属草本植物,俗名苦艾、野艾蒿等,是我国的传统中药,其性凉、味苦、辛,富含挥发油,有特殊香味,具有抗菌消炎、抗病毒、止咳止血、抗过敏等作用[3]。在我国分布范围较广,常见于荒野、草地、林边及丘陵地带,也有部分人工种植。本研究对野艾挥发油进行提取分离和成分鉴定,并研究其对微生物的杀灭抑制作用。

1 材料与方法

1.1 材料

原材料野艾购于深圳福田中医院,产地广东,超临界萃取装置、气相色谱-质谱联用仪等均为国内研发制作。试验所用蒸馏水均采用自动双重纯水蒸馏器制作,菌株均来自武汉大学的菌种保藏中心,实验采用牛肉汁蛋白胨培养基(NA:酵母浸膏1 g,牛肉浸膏4 g,蛋白胨10 g,葡萄糖10 g,琼脂15 g,水1 L,pH7.0,121℃灭菌 30 min)培养。

1.2 方法

1.2.1 挥发油提取 萃取法[1]:①将收集的野艾地上部分洗净阴干切碎称重为8.9 kg,装入萃取装置;②萃取装置温度设置为35 ℃,排除装置中的空气;③打开压缩机,调节仪器内部压强保持在16 MPa,调节错误未找到引用源。出口阀,保存20 kg/h;持续80 min,打开分离器,取出萃取物;④关闭萃取装置,取出挥发油粗制提取物,然后放入2倍的无水乙醇搅拌均匀,静止24 h;⑤真空抽滤,再除去蜡质沉淀物,最后将滤液在30°回收乙醇,得到精制野艾挥发油。

1.2.2 抑菌圈测定 实验对野艾挥发油的抑菌效果测定使用的是滤纸片琼脂平板扩散法。首先,在3个固体平板均匀涂上牛肉汁蛋白胨培养液;其次,取已灭菌的滤纸片(7 mm)黏取约15 μL,将已稀释好的挥发油样品置于平板上,每个菌种取6个平行组;最后放入培养箱中培养,细菌组温度为36° 24 h,真菌组温度为27° 48 h,并测算菌落直径3次求取平均值,以左旋氧氟沙星为对照。

1.2.3 MIC和MBC的测定 采用稀释法对最低杀菌浓度MCI和最低抑菌浓度MBC进行测定。在96孔平板上涂上液体培养基接种菌落,再加入已稀释好的各浓度挥发油样品,放入培养箱中培养,细菌组温度为36°24 h、真菌组温度为27°48 h后观察,每个菌种的每个挥发油样品相同稀释度的实验各3组,重复2次。MIC的确定标准[5]:肉眼无法观察到培养基内培养物浑浊的样品为最低抑菌浓度。MBC的确定标准:首先是取出培养后无浑浊的平板再培养,以再培养后平板无菌落生成为最低样品的抑制浓度,并以左旋氧氟沙星为对照。

1.2.4 使用质谱联用仪对野艾挥发油进行化学成分分离鉴定 首先,将挥发油样品以1∶5的比例溶于乙酸乙酯,摇匀分流进样。鉴定分以下两部分:①色谱条件:色谱柱-25 m×0.25 mm,柱温-前2 min保持45℃,再以5℃每分钟的速度提高至100℃,保持2 min,再以10℃每分钟提高到220℃.进样量0.5 μL,流速1 mL·min-1,载气He, 分流比30, He。采用归一化法计算其相对的百分比含量;②质谱条件:进物口温度220℃,EL电离方式,电离电压为70 EV,离子源温度为330℃,扫描范围35~350 amu,各组成成分分子式通过NIST进行检索。

1.3 统计学方法

采用SPSS及EXCEL等软件进行统计分析,实验通过反复统计分析所得。

2 结果

2.1 野艾挥发油的主要成分

经气相色谱分离出挥发油中的39种成分,经质谱图NIST检索确认,再用面积归一化法分析其各自的相对含量,其余成分因各种原因未能确认。表1显示,野艾挥发油的主要5种成分分别为蒿酮15.52%、蒿醇9.63%、顺式丁香烯8.71%、艾醇7.37%和桉叶素6.47%等。

表1 野艾挥发油 GC- MS 分析结果和化学成分

2.2 野艾挥发油对三类菌的抗菌效果

对革兰氏阳性菌的抗菌效果相对较好,对真菌的效果一般,对革兰氏阴性菌无效。

3 结论

实验对野艾挥发油的化学成分研究采用了气-质联用的分析方法,首先通过使用超临界错误,未找到引用源。萃取法对野艾挥发油进行分类提纯鉴定,其次再使用气相色谱对挥发油进行成分分离鉴定,查出挥发油中所含有的各化学成分组成,再利用归一法测算挥发油中各化学成分的相对百分含量,最后再通过质谱联用仪进行确定,采用NIST计算机分子库进行自动检索,确定挥发油中的各种化学成分及其含量。

表2 野艾挥发油对各种微生物的抗菌活性

注:DD,抑菌圈直径(MM);NA,无活性

对于野艾的杀菌抑菌研究也表明,野艾挥发油对测试菌种有较强的抑制和杀灭作用,尤其是对革兰氏阳性菌的杀菌活性很强。在过往的研究中也曾有过类似的报道[2],蒿酮、蒿醇和桉叶素对革兰氏阳性菌有很强的杀灭作用,对部分真菌和革兰氏阴性菌也有抑制作用。可以看出,这3种物质是野艾抗菌的物质基础,野艾挥发油对几种细菌的生长抑制作用会随着挥发油浓度的提高而加强。

本文对挥发油抗菌活性的研究还利用了挥发油中芳香类化合物包括柠檬烯、蒎烯等的抗菌作用,尤其是萜类的化合物。有数据[4]显示,芳香族化合物(如柠檬烯)的特点一是具有较强的香气,二是具有较好的抗菌效果,三是具有较高的药物成分,四是具有较大的生物活性,因此是制作生态抗病毒杀菌剂的合理材料。

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