辣木叶挥发性成分的GC—MS研究

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  摘要[目的]探究辣木叶挥发性成分的化学构成。[方法]采用丙酮浸泡,正己烷萃取法提取辣木叶挥发性成分,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法分析其成分构成,采用峰面积归一化法计算各成分的相对含量。[结果]辣木叶中共鉴定出43种化合物,主要成分为新植二烯(3.752%)、植醇(9.309%)、9Z,12Z,15Z-三烯-1-十八醇(4.198%)、二十五烷(1.308%)、二十七烷(2.098%)、二十二碳烯酰胺(2.360%)、二十九烷(2.352%)、維生素E(8.495%)、菜油甾醇(3.368%)、豆甾醇(1.104%)、β-谷甾醇(14.239%)、β-香树素(3.325%)、24-亚丙基胆甾-5-烯-3-醇(7.170%)、4,8-二甲氧基-3-甲基-2(1H)-奎诺酮(1.586%)等。[结论]辣木叶挥发性成分主要包括甾体、醇、烃、杂环、胺、酯、醛、脂肪酸与酮,其中含量最高的为甾体类。
  关键词辣木叶;挥发性成分;GC-MS
  中图分类号S759.82文献标识码A文章编号0517-6611(2018)08-0174-03
  Study on Volatile Components of Moringa oleifera Leaf by GCMS
  YUAN Mingyan1,2, LIU Shoujin1, YANG Liu2 et al
  (1.College of Pharmacy, Anhui University of Chinese Medicine, Hefei,Anhui 230031;2.State Key Laboratory of Phytochemistry and Plant Resources in West China, Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Kunming,Yunnan 650201)
  Abstract[Objective] The research aimed to explore the chemical composition of volatile components of Moringa oleifera leaf. [Method] The volatile components of Moringa oleifera leaf were obtained by immersing in acetone and then extracting with nhexane, the composition of the constituents was analyzed by gas chromatographymass spectrometry (GCMS) method and the relative content of each component was calculated by the normalization of peak area.[Result] 43 compounds were identified, the major components were neophytadiene (3.752%), phytol (9.309%), 9Z,12Z,15ZOctadecaterien1ol (4.198%), pentacosane (1.308%), heptacosane (2.098%), dicarboxamide(2.360%),nonacosane(2.352%),VE (8.495%), campesterol (3.368%), stigmasterol (1.104%), βsitosterol (14.239%), βAmyrin (3.325%), 24 propyl cholester5ene 3alcohol (7.170%) and 4,8Dimethoxy3methyl2(1H)quinolone (1.586%). [Conclusion] The volatile components of Moringa oleifera leaf mainly include steroids, alcohols, hydrocarbons, heterocycles, amines, esters, aldehydes, fatty acids and ketones etc. Among them, the highest content is steroids.
  Key wordsMoringa oleifera leaf;Volatile components;GCMS
  基金项目大型企业委托项目(Y65J8232C1)。
  作者简介袁明焱(1992—),女,四川泸州人,硕士研究生,研究方向:药用植物资源化学。*通讯作者,副研究员,博士,硕士生导师,从事药用植物资源化学研究。
  收稿日期2017-11-29
  辣木(Moringa oleifera Lam.)又名鼓槌树、山葵树、象腿树,是白花菜目辣木属辣木科多年生热带落叶乔木,全球约14个品种[1]。辣木树皮软木质,枝有明显的叶痕及皮孔,小枝有短柔毛,根有辛辣味。花期全年,果期6—12月。辣木原产印度,常种于树旁园地,也有野生于杂林[2]。辣木被誉为“地球上营养最密集的植物”,其中富含蛋白质、矿物元素、维生素、微量元素和氨基酸[3-5],是一种理想的素食。辣木的化学成分包括皂苷、多糖、挥发油、黄酮、多酚类化合物与少量的生物碱、蒽醌、香豆素与三萜化合物等[6-11]。辣木具有降低血压、调节血脂、保护肝损伤、抗癌、抑菌消炎等药理活性[12-14]。辣木作为传统药物,可用于治疗蛀牙、梅毒、腹泻、癫痫、通便、发烧与前列腺癌等疾病[15-16]。辣木在医药品中有着广泛的应用,如辣木排毒养颜胶囊、辣木胃泰颗粒、辣木胶囊、辣木眼膏等。辣木还可作为食品保健品,当前已开发出了多种辣木食品保健品,如辣木面包、辣木面条、辣木酸奶、辣木营养饼干、辣木保健年糕和辣木营养饮料等。辣木除了可以作为食品、药品、保健品外,在日化用品领域也有广泛应用,如辣木面膜、辣木防晒霜、辣木洁面膏、辣木洗发水、辣木手工皂和辣木牙膏等。此外,辣木还可作为天然净水剂和畜禽饲料等[17-21]。辣木最早于1910年在台湾地区引进并栽培种植,到20世纪60年代,云南省开始系统性研究辣木。我国已引进栽培了印度传统辣木、印度改良辣木和非洲辣木,主要分布于台湾、海南、广东、广西、贵州、四川和云南等地。目前,云南辣木种植面积约0.13万hm2,约占全国种植面积的70%[22]。基于此,笔者选取了云南德宏的印度传统辣木叶,对其挥发性成分进行研究,以期为辣木挥发性成分的进一步开发利用提供理论依据。   1材料与方法
  1.1药材
  辣木于2015年采自云南德宏种植基地,经刘守金教授鉴定为印度传统辣木(Moringa oleifera Lam.)。
  1.2仪器与试剂
  HP6890GC/5973MS气相色谱-质谱聯用仪(美国Agilent Technologies 公司);Heidolph Hei-VAP旋转蒸发仪(德国 Heidolph Instuments 公司 );SHZ-D(III)循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂);丙酮(分析纯,天津市大茂化学试剂厂);正己烷(分析纯,天津市大茂化学试剂厂)。
  1.3试验方法
  1.3.1供试品溶液的制备。
  新鲜辣木叶(500 g)粉碎,分别用75%与85%的丙酮各浸提1次,合并提取液,过滤后加入正己烷萃取,减压蒸馏浓缩得供试品浸膏4.4 g,得率0.88%。
  1.3.2挥发性成分的GC-MS分析。
  1.3.2.1
  色谱条件。HP-5MS石英毛细管柱(30 mm×0.25 mm×0.25 μm);柱温:起始温度80 ℃,程序升温5 ℃/min至280 ℃,保持30 min;柱流量为1.0 mL/min;进样口温度250 ℃;柱前压100 kPa;进样量2.0 μL;分流比10∶1;载气为高纯氦气。
  1.3.2.2质谱条件。电离方式EI;电子能量70 eV;传输线温度250 ℃;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;质量范围35~500 eV。
  1.4数据分析
  1.4.1定性分析。化合物经计算机检索与wiley7n.1标准普库相匹配。选择较高匹配度的检索结果,并结合文献报道的已知化合物确认检测成分。
  1.4.2定量分析。利用峰面积归一化法,通过GC-MS分析结果得出不同化学成分的相对百分含量。
  2结果与分析
  辣木叶挥发性成分GC-MS分析总离子流图见图1。对总离子流图中各峰的一级质谱经计算机检索以及与wiley7n.1标准普库相匹配,并与文献数据对照进行鉴定;利用峰面积归一化法得出不同化学成分的相对百分含量,结果见表1。由表1 可知,辣木叶中主要挥发性成分结构类型为甾体类(6个),其次为醇类(4个)、烃类(12个)、杂环类(6个)、胺类(1个)、酯类(8个)、醛类(1个)、脂肪酸(1个)、酮类(1个)与芳香类(1个)。甾体类化合物中含量由高到低依次为β-谷甾醇(14.239%)、维生素E(8.459%)、24-亚丙基胆甾-5-烯-3-醇(7.170%)、菜油甾醇(3.368%)、β-香树素(3.325%)、豆甾醇(1.104%),共占总量的37.665%。醇类化合物中含量由高到低依次为植醇(9.309%)、9Z,12Z,15Z-三烯-1-十八醇(4.198%)、3,7,11,15-四甲基-2Z-烯-1-十六醇(1.394%)、3,7,11,15-四甲基-2E-烯-1-十六醇(0.953%),共占总量的15.854%。烃类化合物中共占总量的14.234%,杂环类化合物中共占总量的3.4%,胺类化合物中共占总量的2.306%,酯类化合物中共占总量的2.11%,醛类化合物中共占总量的2.005%,脂肪酸化合物中共占总量的0.775%,酮类化合物中共占总量的0.475%,芳香类化合物中共占总量的0.256%。其中,4,8-二甲氧基-3-甲基-2(1H)-奎诺酮与Hydroxy-6-cytosine在辣木化学成分中未见报道。
  3讨论
  该研究采用丙酮浸泡、正己烷萃取方法提取辣木叶挥发性成分,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法分析其成分构成,共鉴定了43个化学成分,主要包括醇、烷烃、烯烃、酯、酸、胺、酮、醛与杂环等。陈荣荣等[23]采用HD/GC-MS法对辣木树不同部位挥发性香气成分进行了分析,在辣木叶中共鉴定了43种成分,主成分为苯乙醛、苯甲醛、棕榈酸甲酯和棕榈酸等。但不论是在化合物类型上还是含量上均与该研究结果存在较大差异。由于该研究公司提供,并未指出所用辣木材料采自何地,属于什么品种,因此可能因为品种或者干燥程度以及提取方法不同导致的。蔡彩虹等[24]采用水蒸气蒸馏法提取辣木叶挥发性成分并用GC-MS对其进行成分分析,从中鉴定了33个化合物,在成分组成上与该研究差异较小,但在含量上存在明显差异,这说明水蒸馏法与丙酮浸泡、正己烷萃取法这2种不同的方法可能会影响辣木叶中不同成分的含量,但对成分组成影响不大。植物挥发性成分是一个十分复杂的体系,不同的提取方法、干燥程度、产地可能会导致分析结果的差异,单一的提取方法并不能鉴定出辣木叶中所有挥发性成分,因此可采用多种方法对辣木进行进一步的综合研究。
  植醇,又称为叶绿醇,广泛存在于植物中,它是叶绿素的组成成分之一,经叶绿素水解可得。双键E构型与Z构型2种异构体均有天然存在。植醇可用于制备、合成维生素E和维生素K1。维生素E是一种脂溶性维生素,其水解产物为生育酚,是最主要的抗氧化剂之一。这2种化合物在此次辣木叶挥发性成分研究中含量较高,阐明了辣木叶在抗氧化、抗癌与降低血清胆固醇等方面的利用。此外,新鲜辣木叶用丙酮迅速杀酶,能够更真实反映辣木叶的化学物质构成;浸渍液回收溶剂后用正己烷溶解,能够阐明辣木叶的原本风味,为后续辣木相关产品开发提供科学依据。
  参考文献
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