蒋太白,危 莉,王道平,蒋小虎,危 英*
(1.贵阳中医学院 药学系,贵州 贵阳550002;2.贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室,贵州 贵阳550002)
秃叶黄檗(Phellodendron chinese Schneid.var.glabriusculum Schneid.)为芸香科黄檗属(Phellodendron)植 物,是 川 黄 檗 (P.chinese Schneid)的变种,两者的树皮常作为黄柏药材使用。该植物多生于海拔800~1 500m山地疏林或密林中,在四川、贵州、湖南等南方地区均有分布[1]。其味苦、性寒,具有清热燥湿,泻火除蒸,解毒疗疮的功效,主要用于治疗湿热泻痢,热淋涩痛,骨蒸劳热,盗汗,遗精,疮疡肿毒等病症[2]。据《中华本草》记载,黄檗果实挥发油及其单体香叶烯具有一定的镇咳作用[3]。苏荣辉[4]等发现,黄皮树干果的提取物有灭杀家蝇和白蚁拒食的活性。晏晨[5-6]等研究发现,秃叶黄檗果95%乙醇提取物的酸水解产物中含有大量三萜类和生物碱类化合物。目前,秃叶黄檗除了树皮作为药用来源外,其果实的利用未见报道。为综合开发利用秃叶黄檗资源,笔者采用顶空固相微萃取-气质联用法,首次对秃叶黄檗新鲜果实挥发性化学成分进行定性、定量分析。
药材:秃叶黄檗果实于2012年9月采集于贵州省贵阳市药用植物园,经贵阳中医学院陈德媛教授鉴定,试验样本(No.05/2012/PCS)保存于贵阳中医学院植化教研室。
仪器:HP6890/5975CGC/MS联用仪(美国安捷伦公司),手动固相微萃取(SPME)装置(美国Supelco公司),StableFlex复合萃取纤维头:2cm-50/30μm DVB/CAR/PDMS(美国Supelco公司)。
取样品约5.0g,置于15mL固相微萃取仪采样 瓶 中,插 入 装 有 2cm-50/30μm DVB/CAR/PDMS StableFlex纤维头的手动进样器,在85℃左右顶空萃取30min取出,快速移出萃取头并立即插入气相色谱仪进样口(温度250℃)中,热解析3min进样。
HP-5MS弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);载气为高纯 He(99.999%);载气流量1.0mL/min;汽化室温度250℃;色谱柱初始温度45℃(保留2min),以4℃/min升温至220℃,保持2min;柱前压7.62psi,不分流进样;溶剂延迟时间:1.5min。质谱条件:电离方式为EI源,离子源温度230℃,电子能量70eV,四极杆温度150℃,接口温度280℃,发射电流34.6μA;倍增器电压1 125V,质量扫描范围20~450amu。
所得总离子流图中的各峰经计算机用HP chemstation检索及核对Nist 05标准质谱图库和Wiley275标准质谱图,确认挥发性化学成分,用峰面积归一化法测定各化学成分的相对质量分数。
通过检测获得秃叶黄檗新鲜果实挥发性成分的总离子流图(图示),结合定性分析软件和定量分析软件对图进行分析,确认其中大部分化学成分和相对百分含量(表)。由表可知,从新鲜秃叶黄檗果实挥发性成分中分离并鉴定出45种化合物,占总挥发性成分的99.95%,主要挥发性成分为烯烃类,含量为97.5%,其中相对百分含量大于1.5%的成分有β-月桂烯、β-榄香烯、大根香叶烯D、β-榄香烯和β-水芹烯,其含量分别为66.9%、14.5%、6.8%、1.7%和1.6%。
图示 秃叶黄檗果实挥发性成分的总离子流图Fig. Total ion chromatogram of volatile oil from P.Chinese fruit
表 秃叶黄檗新鲜果实的挥发性成分Table Volatile constituents from fresh fruit of P.chinese
试验采用顶空固相微萃取(HS-SPME)技术首次对秃叶黄檗新鲜果实挥发性成分进行萃取、富集,用气相色谱-质谱(GC-MS)法分析和鉴定其化学成分,从中分离鉴定出45个化学成分,其相对含量占挥发油总量的99.95%,烯烃类的挥发性成分含量高达97.5%,其中单萜类成分β-月桂烯和β-榄香烯含量较高,分别为66.7%和14.5%。说明,在秃叶黄檗新鲜果实中的主要挥发性成分以烯烃类的β-月桂烯和β-榄香烯为主,其他成分如醇类、醛酮类、酯类、有机酸含量较少。
侯冬岩[7]等曾采用GC-MS法分析同属植物黄柏果实的挥发油,发现有23种成分,其主要成分为月 桂 烯 (36.3%)、β-香 茅 醇 (25.3%)、α-蒎 烯(14.1%)。通过对比秃叶黄檗果实与黄柏果实挥发油测定结果发现,两者所含主要挥发性成分有一定差异,但含量最多的成分均为月桂烯,且新鲜秃叶黄檗果实中β-月桂烯含量为黄柏果实的2倍。β-月桂烯常作为精油合成的中间体,广泛应用于化妆品、肥皂、洗涤剂生产中。此外,β-月桂烯有多种药理活性,我国学者李云龙早期研究发现,β-月桂烯具有镇咳祛痰作用[8]。同时,其具有抗肿瘤谱广、毒副作用低的优点,目前已开发为二类非细胞毒性的广谱抗肿瘤新药,在临床上广泛用于肺癌、消化道肿瘤及其他浅表性肿瘤的治疗,具有良好的发展前景[9-10]。β-月桂烯药理研究发现,该化合物具有抗氧化和抗溃疡活性,能显著减少胃和十二指肠病变以及增加胃黏液产生进而保护胃粘膜[11]。但是,β-月桂烯除了有镇咳、抗氧化、抗肿瘤、抗溃疡活性外,还具有致癌作用。国外研究者发现,口服大剂量β-月桂烯将诱发鼠的肾、鼻和肝脏非肿瘤性病变[12-13]。β-榄香烯在抗肿瘤活性方面有良好的表现,对肺癌A459细胞、乳腺癌MCF-7细胞和膀胱癌BIU-87细胞有显著的抑制作用并且能诱导其凋亡[14-16]。因此,β-月桂烯和β-榄香烯无论是在医药和日化产品领域的开发都有一定的潜力。
试验对秃叶黄檗新鲜果实中的挥发性成分进行详细分析发现,果实中富含β-月桂烯和β-榄香烯2种挥发性成分,两者都具有抗肿瘤活性,并且已经用于临床的抗肿瘤治疗。β-月桂烯还广泛作为生产日化产品的工业原料。此外,秃叶黄檗果实的水解产物中富含三萜类化合物,其衍生物具有抗HIV-1蛋白酶作用。由此可知,对秃叶黄檗新鲜果实挥发性成分的研究,为其综合利用以及拓宽黄檗的药用提供了科学依据。
[1] 中国植物志编委会.中国植物志:第42卷[M].北京:科学出版社,2004.
[2] 中华人民共和国药典委员会.中华人民共和国药典[S].北京:人民卫生出版社:2010.
[3] 国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草:第10卷[M].上海:上海科学技术出版社,1999.
[4] 苏荣辉,金武祚,中岛修平,等.黄皮树果实中的酰胺类化合物[J].植物学报,1991,36(10):817-20.
[5] 晏 晨,汪 冶,郝小江.秃叶黄皮树果实中的水溶性化学成分研究[J].中国中药杂志,2009,34(11):2895-7.
[6] 晏 晨,汪 冶,郝小江.秃叶黄皮树果实中的三萜化学成分[J].中国天然药物,2009,7(1):31-3.
[7] 侯冬岩,回瑞华,李铁纯.黄柏果中挥发性成分的研究[J].质谱学报,2001,22(3):61-5.
[8] 李龙云,叶金梅.黄柏果挥发油及其有效单体香叶烯祛痰作用的研究[J].药学通报,1982,17(5):48-9.
[9] 李广朝.β-榄香烯的基础研究与临床应用[J].长春中医药大学学报,2009,25(2):185-6.
[10] 吴稚冰,马胜林.β-榄香烯抗肿瘤作用的研究进展[J].中华中医药学刊,2011,29(10):2255-7.
[11] Cesta M F,Hard G C,Boyce J T,et al.Complex Histopathologic Response in Rat Kidney to Oralβ-myrcene:An Unusual Dose-related Nephrosis and Low-dose Alpha2u-Globulin Nephropathy[J].Toxicol Pathol,2013,41(8):1068-77.
[12] Bonamin F,Moraes T M,Dos Santos R C,et al.The effect of a minor constituent of essential oil from Citrus aurantium:the role ofβ-myrcene in preventing peptic ulcer disease[J].Chem Biol Interact,2014,5(212):11-9.
[13] National Toxicology Program.NTP technical report on the toxicology and carcinogenesis studies of betamyrcene(CAS No.123-35-3)in F344/N rats and B6C3F1mice (Gavage studies)[J].Lung Cancer.2010,557:1-163.
[14] Li J,JunYu,Liu A,et al.β-Elemene against human lung cancer via up-regulation of P53protein expression to promote the release of exosome[J].Lung Cancer,2014,86(2):144-50.
[15] 刘 悦,曹 阳,隋 欣,等.榄香烯联合热疗诱导膀胱癌BIU-87细胞凋亡及对p-Akt表达的影响[J].临床军医杂志,2014,42(1):31-5.
[16] 郑 瑾,刘 毅,任秦有,等.榄香烯联合顺铂对乳腺癌MCF-7细胞增殖和凋亡的影响[J].现代肿瘤医学,2014,22(5):1005-10.