楊浩,王文杰,雷霜江,呂青遙,杜鳳瑤,焦士蓉
西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院(成都 610039)
臘梅[Chimonanthus praecox(L.)Link]為臘梅科臘梅屬落葉叢生灌木[1],多分枝,皮灰白色,生長于亞熱帶濕潤的常綠落葉闊葉混交林地帶,屬于第四紀(jì)冰川孑遺植物。臘梅是我國的特產(chǎn)植物,在我國南部分布廣泛,以長江流域最為豐富。臘梅的花、莖、根均可入藥,具有解毒清熱、理氣開郁的功效,常用于治療感冒、解熱鎮(zhèn)痛、止咳化痰、降壓和改善免疫系統(tǒng),功效顯著[2]。植物化學(xué)研究表明臘梅花富含龍腦、桉精油和芳樟醇等精油成分[3-4],黃英等[5]報(bào)道臘梅花精油中含有的β-欖香烯能抑制癌細(xì)胞生長,促進(jìn)凋亡細(xì)胞死亡。此外,臘梅花中還含有非揮發(fā)性的生物堿、黃酮類、多酚類等物質(zhì),具有抗腫瘤、抗菌、抗炎癥、抗氧化、抗高血壓及糖尿病等作用[6-10]。
此次試驗(yàn)為了進(jìn)一步從臘梅花中尋找具有生物活性的天然產(chǎn)物,分別對臘梅花揮發(fā)油成分和非揮發(fā)性成分多酚類物質(zhì)進(jìn)行提取和研究。采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對超臨界CO2萃取臘梅花揮發(fā)油成分進(jìn)行分析,高效液相色譜法(HPLC)分析其臘梅花多酚成分,為進(jìn)一步開發(fā)利用臘梅的藥用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值提供參考。
參考包善思等的提取方法[11],將臘梅花干花粉碎后過80目(粒度:198 μm)篩,于60 ℃恒溫干燥12 h,采用乙醇以料液比1∶30 g/mL微波提取,微波功率406 W,微波時(shí)間50 s,將提取液離心(7000 r/min)10 min,收集上清液,濃縮凍干,將凍干樣品于4 ℃保存。
1.1.1 多酚含量測定[12]
稱取10 mg沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品,于100 mL容量瓶中,加去離子水溶解,定容,配制質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL的母液備用。準(zhǔn)確吸取母液0,2,4,6,8和10 mL分別置于10 mL的比色管中,用去離子水定容得0,0.02,0.04,0.06,0.08和0.1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確吸取0.5 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于10 mL比色管中,再加入0.5 mL 0.25 mol/L的福林酚試劑,在室溫下反應(yīng)5 min,最后加入2 mL 10% Na2CO3溶液,定容至刻度線,室溫避光靜置1.5 h,在765 nm波長處測定吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.1.2 樣品多酚含量測定
取0.5 mL多酚凍干樣品溶液,按照1.1.1方法測其吸光度,依次測定5次,取平均值。由按式(1)計(jì)算樣品中總多酚含量。
式中:c為提取液中多酚質(zhì)量濃度,mg/mL;v為樣品溶液總體積,mL;n為稀釋倍數(shù);m為臘梅花粉總量,mg。
將剛摘的臘梅花自然風(fēng)干,稱取200 g干燥臘梅花粉碎過30目(粒度:495 μm)篩。將臘梅粉裝入料筒放進(jìn)萃取釜,按工藝要求開啟萃取裝置,調(diào)節(jié)萃取壓力30 MPa、萃取溫度40 ℃、萃取時(shí)間3.0 h、CO2流量25 kg/h,待制冷系統(tǒng)、萃取溫度和CO2流量穩(wěn)定后,開動高壓泵進(jìn)行循環(huán)萃取[13]。萃取3 h后,打開萃取閥,收集精油,在4 ℃下保存。精油得率按式(2)計(jì)算。
1.3.1 樣品處理
稱取0.225 g凍干樣品,加入22.5 mL甲醇,配制質(zhì)量濃度為10 mg/mL的樣品溶液,搖勻,離心,取上清液,稀釋5倍,用0.22 μm濾膜濾過,得到質(zhì)量濃度為2 mg/mL的樣品進(jìn)樣分析。
1.3.2 標(biāo)品配制
分別稱取10 mg槲皮素、山柰酚、綠原酸、蘆丁、阿魏酸、沒食子酸對照品,用甲醇溶解定容至100 mL,得到質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL儲備液,分別取10,20,30,40和50 mL儲備液定容至100 mL,得到質(zhì)量濃度為0.01,0.02,0.03,0.04和0.05 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液,過0.22 μm濾膜備用,用于該6個(gè)化合物的定性鑒定。
1.3.3 色譜條件
參考夏瑋等[14]的方法。Agilent Eclipse XDB-C18色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm);流動相為0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~5 min,15% B;5~8 min,15%~100% B;8~17 min,100%~100% B;17~20 min,100%~15% B;20~23 min,15%~15% B);體積流量1.0 mL/min;檢測波長360 nm;進(jìn)樣量10 μL。
1.4.1 頂空進(jìn)樣
將揮發(fā)油加入頂空進(jìn)樣瓶中,加入3%氯化鈉,將進(jìn)樣瓶在60 ℃水浴中孵育40 min,期間插入進(jìn)樣針,富集樣品。
1.4.2 氣相色譜條件[13]
色譜柱:Rtx-5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);程序升溫條件:初始溫度60 ℃,保持1.0 min,以3 ℃/min的速率升至200 ℃,保持5 min;柱箱溫度:60 ℃;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;進(jìn)樣模式:分流;壓力:40.6 kPa;總流量:23.8 mL/min;柱流量:0.80 mL/min;線速度:32.6 cm/s;吹掃流量:3.0 mL/min;分流比:25.0;載氣:氦氣;進(jìn)樣量:1 μL;溶劑延遲:2.0 min。
質(zhì)譜條件:電離方式:EI;電子能量:70 eV;離子源溫度:200 ℃;接口溫度:200 ℃;ACQ方式:
Scan;掃描速度:769 amu/s;掃描范圍:40~400 amu。
通過福林酚反應(yīng)測定臘梅花多酚提取物純度,多酚含量為124.06 mg/g,在360 nm波長下對臘梅花多酚提取物進(jìn)行高效液相色譜分析,其HPLC圖譜如圖1所示。通過對同一標(biāo)品不同濃度的峰面積進(jìn)行計(jì)算得出濃度與峰面積之間的擬合函數(shù),然后根據(jù)樣品峰面積計(jì)算樣品中對應(yīng)物質(zhì)的含量,成分鑒定見表1。
圖1 臘梅花多酚提取物HPLC色譜圖
表1 樣品中各成分分析表
結(jié)果表明,臘梅花多酚提取物的主要成分為兒茶素、綠原酸、蘆丁、阿魏酸、槲皮素和山奈酚,其中山奈酚含量最高(42.57 mg/g),阿魏酸其次(42.51 mg/g),然后是綠原酸(32.12 mg/g),兒茶素含量為20.75 mg/g,槲皮素含量較低,只有7.32 mg/g,蘆丁含量最低,只有4.98 mg/g。根據(jù)文獻(xiàn)資料[15-18],山奈酚、阿魏酸、綠原酸和槲皮素具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、抗血小板凝固、降血脂、防止動脈粥樣硬化和增強(qiáng)免疫力等功效,因此臘梅花的藥理作用可能主要?dú)w因于這幾種物質(zhì)的共同作用。
200 g新鮮臘梅花原料采用超臨界CO2萃取得到2.63 g精油,精油得率為1.32%,將提取的精油加入1.5 g NaCl在60 ℃下加熱孵育40 min,使其揮發(fā)性成分能更好的富集在頂空進(jìn)樣針上,然后進(jìn)行GC-MS分析,色譜圖如圖2所示。對精油成分進(jìn)行鑒定,見表2。
圖2 臘梅花揮發(fā)油GC-MS圖譜
表2 臘梅花揮發(fā)油成分鑒定表
接表2
通過GC-MS自帶的NISTO5s.LIB和NISTO5.LIB譜圖庫自動檢索獲得目標(biāo)組分的初步鑒定結(jié)果,再結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識和有關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行人工譜圖解析,最終確定精油化學(xué)組成成分,總共鑒定出42個(gè)香氣成分,其中:醇類4個(gè),占11.78%;醛類2個(gè),占1.13%;酯類1個(gè),占1.12%;萜烯類30個(gè),占74.75%;其他成分5個(gè),占11.22%。含量較高的成分為β-石竹烯(15.57%)、(+)-δ-杜松烯(10.01%)、(-)-α-依蘭油烯(9.16%)、芐醇(8.16%)、α-蒎烯(7.35%)、(+/-)-順式-金剛烷烯(7.01%)、欖香烯(5.7%)、雙環(huán)菊酯(4.89%)、芳樟醇(2.58%)。β-石竹烯和它的?;锞哂刑厥獾南阄叮瑫r(shí)還有抗焦慮、抗抑郁等[19]作用,使其被用于開發(fā)化妝品、香水和除臭劑[20]等產(chǎn)品,β-石竹烯和其衍生物還有很多醫(yī)藥方面的活性,王志祥[21]在專利中報(bào)到β-石竹烯具有鎮(zhèn)咳、祛痰等作用,可用于制作適當(dāng)?shù)膹?fù)方制劑。此研究結(jié)果可為臘梅花揮發(fā)油開拓更廣泛的應(yīng)用市場奠定可靠的理論基礎(chǔ)。
主要對臘梅花的天然活性產(chǎn)物進(jìn)行了提取研究,包括其揮發(fā)性成分和多酚類物質(zhì),并通過HPLC及GC-MS分析鑒定其成分,為臘梅花天然活性產(chǎn)物及代謝產(chǎn)物的研究和生物資源的開發(fā)利用提供了可靠的理論依據(jù)和技術(shù)方法。采用微波輔助法提取臘梅花多酚物質(zhì),多酚含量為124.06 mg/g,通過HPLC分析臘梅花多酚物質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)其主要成分為綠原酸、蘆丁、阿魏酸、槲皮素和山奈酚,其中山奈酚含量最高(42.57 mg/g),阿魏酸其次(42.51 mg/g),然后是綠原酸(32.12 mg/g),兒茶素含量為20.75 mg/g,槲皮素含量較低,只有7.32 mg/g,蘆丁含量最低,只有4.98 mg/g。采用超臨界CO2萃取臘梅花揮發(fā)油,精油得率為1.32%,并用GC-MS分析其成分總共鑒定出42個(gè)香氣成分,其中萜烯類30個(gè),含量最高,占74.75%。相對含量較高的成分為β-石竹烯(15.57%)、(+)-δ-杜松烯(10.01%)、(-)-α-依蘭油烯(9.16%)、芐醇(8.16%)、α-蒎烯(7.35%)、(+/-)-順式-金剛烷烯(7.01%)、欖香烯(5.7%)、雙環(huán)菊酯(4.89%)、芳樟醇(2.58%)。研究表明臘梅花中的天然產(chǎn)物如山奈酚、槲皮素、阿魏酸等均具有良好的藥理作用,β-石竹烯具有特殊香味,同時(shí)還有一定的抗焦慮和抗抑郁作用,因此臘梅花可作為藥劑和化妝品香水的天然原料,或可衍生至養(yǎng)生保健食品等領(lǐng)域,是一種可利用價(jià)值極高的天然資源。