★ 唐怡 任剛 黃群 楊改紅 劉校妃 袁金斌* 羅小泉 陳海芳 嚴(yán)志宏
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)現(xiàn)代中藥制劑教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江西 南昌 330004;2.江西中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科技中心 江西 南昌 330006)
石菖蒲為天南星科植物石菖蒲(AcorusTatarinowiiSchott.)的干燥根莖,具有化濕開胃、開竅豁痰、醒神益智之功效[1]。石菖蒲治療老年性癡呆療效顯著,在所有抗老年性癡呆中藥中的使用頻率最高,而且大都為主藥[2]。有文獻(xiàn)報(bào)道:石菖蒲總揮發(fā)油是鎮(zhèn)靜、催眠、抗驚厥作用的主要藥效部位[3,4]。
研究人員已采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)分離和鑒定了石菖蒲揮發(fā)油中的部分化合物[5-8],魏剛建立了石菖蒲的GC-MS指紋圖譜[7,8],發(fā)現(xiàn)石菖蒲揮發(fā)油的主要成分為甲基丁香酚、順式甲基異丁香酚、反式甲基異丁香酚、γ-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚和α-細(xì)辛醚等。本文采用水蒸汽蒸餾法提取石菖蒲根莖的揮發(fā)油,應(yīng)用GC-MS方法進(jìn)行分離和分析鑒定,并通過氣相色譜面積歸一法測定了各成分的相對含量。
Agilent 7890A/5975C型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)(美國安捷倫公司);色譜柱為DB-5石英毛細(xì)管柱(0.25μm×250μm×30.0m);MH-1000型1000mL可調(diào)式電熱套(北京科偉永興儀器有限公司);TG328A型萬分之一電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)。
乙醚(西隴化工股份有限公司)、無水硫酸鈉(天津市大茂化學(xué)試劑廠)均為市售分析純;水蒸氣蒸餾裝置(自制);蒸餾水(自制)。
石菖蒲,2013年10月購買于湖南振興中藥飲片公司,產(chǎn)地為中國四川,由江西中醫(yī)藥大學(xué)曹嵐副教授鑒定為AcoriTatarinowiiRhzizoma的根莖。購買后,貯存于陰涼、干燥處備用。
2.1 揮發(fā)油的提取 按2010版《中國藥典》提取揮發(fā)油的方法[1],稱取石菖蒲葉粉末(過2號(hào)篩)1 g,加水500 mL于1000 mL電熱套中,于揮發(fā)油提取器中提取4 h,取0.1 mL精油用少量乙醚將析出的揮發(fā)油反復(fù)溶出,并用無水硫酸鈉脫水過夜,并經(jīng)0.45 μm的微孔濾膜濾過,裝入樣品瓶中,密封保存。
2.2 氣相色譜條件 石英毛細(xì)管柱(0.25 μm×250 μm×30.0 m),載氣為高純氦氣(99.999%),柱流量1.0 mL/min,汽化室溫度250 ℃。升溫程序?yàn)椋褐鶞?0 ℃,保持1min,以3 ℃/min速率升至120 ℃,后以2 ℃/min的速率升至140 ℃,保持3 min,然后以5 ℃/min的速率升至190 ℃,最后以10 ℃/min的速率升至260 ℃,保持2 min。分流比50∶1,進(jìn)樣量1.0 μL。
2.3 質(zhì)譜條件 電離方式為電子轟擊(EI),電子能量70 eV,離子源溫度230 ℃,四級桿溫度150 ℃,接口溫度280 ℃,質(zhì)量掃描范圍m/z 40~350 amu,全掃描方式,NIST11質(zhì)譜庫。
表1 石菖蒲的揮發(fā)油成分及相對含量
圖1 石菖蒲揮發(fā)油的GC-MS色譜圖
2.4 分析結(jié)果 在氣相色譜法中,化合物一般按照沸點(diǎn)的高低先后流出色譜柱,柱溫是最重要的分離參數(shù)。為改善復(fù)雜體系中化合物的分離和縮短分析時(shí)間,常采用程序升溫。本實(shí)驗(yàn)對升溫程序進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化,獲得了2.2項(xiàng)下的色譜分離條件。如圖1所示,各化合物得到了較好的分離,峰形較好,分析時(shí)間適中。
化合物的鑒定過程如下:總離子流色譜圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后得到相應(yīng)的質(zhì)譜圖,經(jīng)過計(jì)算機(jī)質(zhì)譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索(質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫:NIST11庫),結(jié)合保留時(shí)間及相關(guān)文獻(xiàn)資料,確定其歸屬。在默認(rèn)的積分設(shè)置下,石菖蒲揮發(fā)油中可檢測到100多個(gè)化合物,但相當(dāng)一部分化合物的含量非常低。本文僅報(bào)道相對含量在0.01%以上的化合物的鑒定結(jié)果,合計(jì)為25個(gè)化合物(見表1)。表1所給出的化合物鑒定結(jié)果的匹配度均大于85%,相對含量為默認(rèn)積分設(shè)置下的歸一化計(jì)算結(jié)果。
如表1所示,已鑒定的25個(gè)化學(xué)成分占石菖蒲揮發(fā)油總量的93.27%。從化學(xué)類型來看,石菖蒲揮發(fā)油中主要含單萜氧化物、倍半萜氧化物、苯丙素類衍生物以及脂肪族醛酮類。結(jié)果顯示石菖蒲揮發(fā)油主要含有甲基異丁香酚、異丁香酚甲醚、β-細(xì)辛醚、α-細(xì)辛醚等4個(gè)特征成分,占揮發(fā)油總量的91.86%。β-細(xì)辛醚和α-細(xì)辛醚和欖香素互為同分異構(gòu)體(分子式C12H16O3,分子量208.1),三者占揮發(fā)油總量的87.18%。其中,含量最高的是β-細(xì)辛醚(54.73%),能明顯降低動(dòng)脈粥樣硬化癥、改善高年血癥以及降低心肌組織損傷程度和壞死率;其次是α-細(xì)辛醚(32.18%),其常用作抗癲癇病的治療等。
氣相色譜柱的柱溫是最重要的分離參數(shù)。實(shí)驗(yàn)中,為改善石菖蒲揮發(fā)油中組分的分離和縮短分析時(shí)間,對升溫程序進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化。程序升溫的速率、初溫和終溫的設(shè)置是根據(jù)樣品的組成與含量而確定的。柱溫的初溫一般要設(shè)為組分里面所有物質(zhì)的最低沸點(diǎn),終溫則是所有物質(zhì)的最高沸點(diǎn)。參考魏剛等[7,8]的數(shù)據(jù),設(shè)置初溫和終溫分別為90℃和260℃。結(jié)果發(fā)現(xiàn),石菖蒲揮發(fā)油在120℃~140℃時(shí)流出色譜柱的的成分居多,所以降低了該區(qū)段的升溫速率,使得分離度得到改善。
對比參考文獻(xiàn)[5-8],本實(shí)驗(yàn)檢測到了六個(gè)新的化合物:β-欖香烯、白菖烯、隱綠原酸、丹香酚、巴倫西亞橘烯和異喇叭烯(見表1)。其中,β-欖香烯具有降低腫瘤細(xì)胞有絲分裂能力,誘發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡,抑制腫瘤細(xì)胞生長的作用。隱綠原酸具有良好抗氧化、抗炎、抗微生物等生物活性[9]。這些新組分的發(fā)現(xiàn)有利于進(jìn)一步解釋石菖蒲的藥理活性。
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