辣蓼挥发油GC-MS分析及抗菌效果考察*

王 悦 ，于天颖 ，王知斌 ，王秋红 ，2，匡海学 *

（1.黑龙江中医药大学 教育部北药基础与应用研究重点实验室，黑龙江省中药天然药物药效物质基础研究重点实验室，黑龙江 哈尔滨 1500402；2.广东药科大学，广东 广州 510006）

辣蓼挥发油GC-MS分析及抗菌效果考察*

王 悦1，于天颖1，王知斌1，王秋红1，2，匡海学1*

（1.黑龙江中医药大学 教育部北药基础与应用研究重点实验室，黑龙江省中药天然药物药效物质基础研究重点实验室，黑龙江 哈尔滨 1500402；2.广东药科大学，广东 广州 510006）

目的分析和鉴定辣蓼中挥发油的化学成分，并检测其抗菌效果，以便更合理地开发利用辣蓼资源。方法采用水蒸汽蒸馏法提取辣蓼挥发油，气相色谱-质谱联用法分离和鉴定其化学成分，并用峰面积归一化法测定了各组分的相对含量。通过体外抗菌实验检测辣蓼挥发油的抗菌效果。结果从辣蓼挥发油中分离并鉴定出39个组分，占挥发油总量的82.31%。体外抗菌实验表明，其对多种致病菌起到良好的抗菌效果。结论 本实验为进一步研究辣蓼挥发油奠定理论基础，为深度开发和利用辣蓼资源，提供科学依据。

辣蓼；挥发油；气相色谱-质谱联用；化学成分；抗菌

S567；R284.1

辣蓼为蓼科蓼属水蓼（Polygonumhydropiper L.）的干燥全草。味辛、性温，具有健脾化湿、除湿化滞、止痢止痛、解毒化瘀等功效。分布广泛，多生于河滩、水沟边、山谷湿地，海拔50～3500m处。古代常将其作为调味剂，我国民间常作止泻剂、调味品、蚊虫烟熏剂、粮仓驱虫剂等[1，2]。《新修本草》中记载：“水蓼，主蛇毒，捣敷之。绞汁服，止蛇毒入内心闷。水煮渍捋脚，消气肿。叶似蓼，茎赤，味辛，生下湿水旁”[3]。《本草纲目》记载:“蓼苗叶，辛、温、无毒”[4]。《外科启玄》曰：“鲜蓼草，10斤晒干烧灰存性淋灰汁熬膏子半碗听用”[5]。现代研究表明，辣蓼中含有黄酮、挥发油、鞣质、脂肪酸、萜类、蒽醌、糖苷等化学成分；具有抗氧化、抗菌、镇痛及杀虫、抗生育、酪氨酸酶抑制等作用；主要用于治疗风湿关节痛、跌打肿痛、疥癣、腹泻、肠胃炎、痢疾、功能性子宫出血、脚气等；外用治皮肤湿疹、毒蛇咬伤等[6，7，8]。

挥发油是辣蓼的活性成分之一，研究发现，辣蓼中含有一系列具有drimane骨架的挥发油化合物，其中具有drimane骨架的蓼二醛等倍半萜类化合物是辣蓼杀虫的有效成分[9]。水蒸汽蒸馏法是提取挥发油的经典方法。目前，最常用的体外抗菌实验为微量稀释法，其主要目的是测定药物的最低抑菌浓度，并依据数值的大小评定其药效的强弱，此方法的优点是灵敏度高、定量性好，易于实现自动化。本文利用水蒸汽蒸馏法提取辣蓼中的挥发性成分，采用GC-MS分析其化学成分，并通过微量稀释法测定其抗菌效果。为推动辣蓼植物资源的开发与利用，提供实验依据并奠定理论基础。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪；7693型自动进样器（美国Agilent公司）；5975C数据处理系统；NIST标准质谱图（美国Finnig公司）；DB-1701毛细管色谱柱（60mm×0.25mm×0.25μm）；赛多利斯BT25S天平（Sartorius，1/10万）；II级生物安全柜（美国NUAIRE公司）；YXQ-LS压力蒸汽灭菌器（上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；LRHS-250B恒温恒湿培养箱（上海跃进医疗器械厂）。

无水Na2SO4（AR）；水为重蒸水；载气为高纯He（99.99%）；甲醇（色谱纯，美国Sigma-Aldrich公司）；其他试剂均为分析纯；牛肉膏、蛋白胨、营养琼脂（北京奥博星生物技术有限责任公司）；二甲基亚砜（天津市凯通化学试剂有限公司）。

药材购于三棵树药材市场，经黑龙江中医药大学王振月教授鉴定为水蓼（P.hydropiper L.）的干燥全草。

大肠杆菌、白葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、柠檬葡萄球菌、乙型副伤寒杆菌、乙型溶血性链球菌、福氏痢疾杆菌、志贺氏菌、痢疾杆菌、绿脓杆菌，以上菌株均由黑龙江中医药大学微生物与免疫学教研室提供。

1.2 挥发油的提取

称取干燥的辣蓼药材100g，置于2000mL圆底烧瓶中，加入1000mL蒸馏水浸泡1h，于电热套中保持微沸回流提取7h，得到淡黄色透明状挥发油，经无水硫酸钠干燥后得21.8mg，置于4℃冰箱备用。

1.3GC-MS分析条件

1.3.1 气相条件 DB-1701（60mm×0.25mm×0.25μm）高效毛细管色谱柱；程序升温：初始温度50℃，保持6min，以6℃·min-1升至 120℃，再以 3℃·min-1升至260℃，保持5min，总分析时间为69.333min；分流比 2∶1；进样量 1μL；载气：高纯 He。

1.3.2 质谱条件 电离方式：EI源；电子能量70eV；离子源温度230℃；质谱接口温度280℃；质量扫描范围 m/z：20～550，全扫描模式；溶剂延迟 6min。

1.4 体外抗菌实验

1.4.1 菌液的制备 将菌种接种到营养肉汤培养基中，37℃孵育24h使菌株复苏。复苏后，再接种于5mL培养基中，于37℃孵育18h后，取500μL至4.5mL培养基中，37℃孵育6h，按上一步操作重复稀释两次，制备1∶1000的稀释菌液供实验使用。

1.4.2 最低抑菌浓度（Minimal inhibitory concentration，MIC）及最低杀菌浓度（Minimum bactericidal concentration，MBC）测定 采用96孔板连续稀释法。37℃培养18h。没有细菌生长（即未变混浊）的孔所对应药液的最低浓度即为最低抑菌浓度（MIC）。

采用琼脂板划分区域法，将上述澄清的的各菌药混合液分别接种于营养琼脂培养基上，37℃培养24h，并观察细菌生长情况。没有细菌生长的最低药液浓度即为最低杀菌浓度（MBC）。

2 结果与分析

2.1 辣蓼挥发油成分的分析与鉴定

采用GC-MS对辣蓼挥发油的化学成分进行分析，得到样品的总离子流图（图1），共分离得到56个组分，将各组分的质谱数据在NIST质谱数据库检索，并结合相关参考文献，共鉴定出39个化合物，采用峰面积归一法计算各组分的相对含量，结果见表1。

图1 辣蓼挥发油总离子流图Fig.1 Total ion current diagram of the essential oil from P.hydropiper L

在鉴定出的39个化合物中含量较高的挥发油成分主要有：香薷酮、Methyl 9-（Z）-octadecenoate、（+）-b-Selinene、植酮、β- 桉叶醇、4，6-Quinolinediamine、（+）-α- 长 叶 蒎 烯 、 氧 化 石 竹 烯 、（Z）-Cinerone、异香橙烯环氧化物等。

表1 辣蓼挥发油化学成分的GC-MS分析结果Tab.1 Analysis of chemical components of the volatile oil from P.hydropiper L

2.2 辣蓼挥发油的抗菌结果

采用微量稀释法考察辣蓼挥发油的抗菌效果。结果显示，辣蓼挥发油对于多数菌种具有表现出明显的抑菌活性，结果见表2。

表2 辣蓼挥发油的体外抗菌作用（±S）Tab.2 Antimicrobial activity of volatile chemical constituents from P.hydropiper L.in vitro（ ±S）

辣蓼挥发油对柠檬葡萄球菌、乙型副伤寒杆菌、乙型溶血性链球菌、福氏痢疾杆菌、痢疾杆菌具有显著地抑制作用。

3 结论

香薷酮具有抗氧化、抗菌活性，抗菌谱较广，对葡萄球菌、乙型链球菌、伤寒杆菌等均有作用。植酮为维生素E醋酸酯的中间体。β-桉叶醇具有镇静、镇痛、抗电休克癫痫样惊厥和抗抑郁等中枢神经性药理作用，同时可抑制胃酸分泌、调节胃肠运动，且在保护肝细胞等方面表现出良好活性[10]。以上化合物为辣蓼挥发油的主要成分，其可能为辣蓼的活性成分，但还需进一步的研究。

辣蓼是一种传统的中草药，其资源丰富，临床应用广泛。但在种质资源、饮片加工生产、药材质量标准等方面的研究不够深入，对化学成分及药理药效学等缺乏系统性的研究。同时应注意到辣蓼在医药、植物源农药、兽药、食品添加剂等方面表现出的巨大开发潜力和研究价值[11]。结合其抗菌、抗氧化、抗病毒、镇痛及杀虫等药理作用，合理开发新型产品，同时还可考虑生产其他增值产品，以提高辣蓼的综合利用率，如可将药材残渣生产各种纸张及三合板等。因此，我们需要确定辣蓼的种质资源，制定规范的药材质量标准，以确保其药材质量，同时深入研究辣蓼的作用机理，并寻求其药效物质基础，为开发新型药物、抗衰老和抗疲劳的天然保健品、植物源杀虫剂及兽药等提供理论依据，以此加强辣蓼资源的开发利用及综合利用。

［1］ 中国植物志［M］.1998.

［2］ 刘信平，张驰，谭志伟，等.辣蓼挥发性活性成分的GC/MS研究［J］.中国现代应用药学杂志，2009，26（4）:285-288.

［3］ 唐苏敬.新修本草（第十一卷）［M］.

［4］ 明李时珍.本草纲目（草部，第十六卷）［M］.

［5］明申斗垣.外科启玄.（卷之十一）［M］.

［6］ 黄红泓，甄汉深.中草药辣蓼近年来的研究进展［J］.中国民族民间医药，2013，（1）:38-40.

［7］ 胡晒平，刘强，刘杨，等.辣蓼的研究概述［J］.中华中医药学会中药化学分会第九届学术年会论文集，2014年7月9-18日.

［8］ 杨新周，郝志云，朱以常，等.辣蓼不同部位的抗氧化活性［J］.江苏农业科学，2014，42（2）:284-285.

［9］ 柳春梅，吕鹤书，师光禄，等.辣蓼不同种间植物次生代谢产物种类及差异［J］.天然产物研究与开发，2012，24:193-197，113.

［10］ 张明发，沈雅琴.苍术及其活性成分β-桉叶醇的神经药理作用的研究进展［J］.抗感染药学，2017，14（1）:6-11.

［11］ 何立美，陈玉婷，刘洪梅，等.高效液相色谱法同时测定水辣蓼提取物中6种黄酮成分的含量［J］.广东农业科学，2014，13:94-98.

GC-MS analysis and antibacterial effect of volatile oil in Polygonum hydropiper*

WANG Yue1，YU Tian-ying1，WANG Zhi-bin1，WANG Qiu-hong1，2，KUANG Hai-xue1*
（1.Heilongjiang University of Chinese Medicine，Key Laboratory of Chinese Materia Ministry of Education，Heilongjiang Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine and Natural Medicine Pharmacodynamics Bases，Heilongjiang University of Chinese Medicine，Harbin 150040，China；2.Guangdong Pharmaceutical University，Guangzhou 510006，China）

Objective:To analyze and identify the chemical constituents of volatile oil in Polygonum hydropiper，and to test its antibacterial effect，so as to develop and utilize the resources of P.hydropiper more reasonably.Method:The volatile oil of P.hydropiper was extracted by steam distillation.The chemical constituents were isolated and identified by GC-MS，and the relative content of each component was determined by peak area normalization method.The antibacterial effect of volatile oil of P.hydropiper was detected by antibacterial test in vitro.Result:39 components were separated and identified from the volatile oil of P.hydropiper，which accounted for 82.31%of the total volatile oil.Antibacterial experiments in vitro showed that it has good antibacterial effect on various pathogenic bacteria.Conclusion:This experiment lays a theoretical foundation for further research on the essential oil of P.hydropiper，and provides a scientific basis for further exploitation and utilization of P.hydropiper.

Polygonum hydropiper；volatile oil；GC-MS；chemical constituents；antibacterial

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20171226

2017-08-07

国家自然科学基金项目（No.81073049）

王 悦（1992-），女，在读硕士研究生，主要从事中药炮制理论研究。

导师简介：匡海学（1995-），男，教授，博士生导师，主要从事中药性味理论及中药药效物质基础研究。