陳榮玲,陳惠琴,殷超,胡爾西丹·伊麻木,熱合巴提·努爾夏提
作者單位:1新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830017;2中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所,新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊830011
蒔蘿子種子含有4%~6%[1-2]揮發(fā)油,是常用的民間藥,具有溫脾腎,開胃,散寒,行氣,消腫止痛,除腹脹,止腹痛等功效,主治濕寒性和黏液質(zhì)性疾病,如關(guān)節(jié)腫痛,腹脹腹痛,經(jīng)水不下,小便不利、防治病菌傳播等[3-5]。揮發(fā)油和油脂具有擴(kuò)張血管,改善微循環(huán),降低血脂,降低血壓,抗動(dòng)脈硬化,同時(shí)還有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,抑制腫瘤細(xì)胞,促進(jìn)血液細(xì)胞新陳代謝,雙向調(diào)節(jié)中樞神經(jīng),增強(qiáng)學(xué)習(xí)和記憶能力,雙向調(diào)節(jié)血糖、延緩衰老,防治老年斑、黃褐斑等作用[6-9]。本研究旨在蒔蘿子揮發(fā)油、油脂的提取,2021年6月至2022年3月采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)研究分析蒔蘿子藥材中揮發(fā)油和脂肪酸的化學(xué)成分,建立一種簡(jiǎn)易、靈敏、準(zhǔn)確度高的檢測(cè)方法[10-15]。通過比較揮發(fā)油及脂肪酸的抗氧化活性,篩選其主要生物活性成分[16-19],有望為蒔蘿子的質(zhì)量評(píng)價(jià)、藥理作用的深入研究及進(jìn)一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 藥材與試劑蒔蘿子(新疆)、石油醚(60~90 ℃,分析純,天津市富宇精細(xì)化工有限公司)、無水甲醇分析純、氫氧化鉀、無水硫酸鈉、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2’-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽(ABTS)、抗壞血酸(天津市百世化工有限公司)。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器Agilent 7890A-5975C 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent 公司);傅立葉變換紅外光譜儀(賽默飛公司);Spectra Max M5-酶標(biāo)儀(美國(guó)Molecular Devices 公司);N-1001 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛朗儀器廠);DFY-500 搖擺式高速萬能粉碎機(jī)(溫嶺林大機(jī)械公司);JD-2003 型電子天平(沈陽龍騰電子有限公司);101 型電熱鼓風(fēng)干燥箱(北京市永光明醫(yī)療儀器廠)。
1.3 方法
1.3.1蒔蘿子揮發(fā)油、油脂提取工藝 揮發(fā)油:蒔蘿子藥材烘干粉碎→過篩(60 目)→稱取50 g 粉末→加蒸餾水→浸泡24 h→調(diào)節(jié)溫度→調(diào)節(jié)揮發(fā)油提取器提取6~8 h→揮發(fā)油。油脂:蒔蘿子藥材烘干后粉碎→過篩(60 目)→稱取50 g 粉末→用濾紙筒包裹置于索氏提取器中→調(diào)節(jié)溫度→加入90%石油醚75 mL→脫脂4 h→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去溶劑→油脂。揮發(fā)油∕油脂提取率(%)=(實(shí)際提取的量∕藥材的量)×100%。
1.3.2GC-MS 分析 樣品甲酯化:1.0 mL 提取物于容量瓶(10 mL)→加入2 mL 石油醚-甲醇溶液→加入2 mL 氫氧化鉀-甲醇溶液→振搖→加蒸餾水定容至刻度→靜止分層→吸取上清液至試管中→加入無水硫酸鈉干燥→靜止分層→過濾→吸取上清液。分析條件:HP-INNOWAX 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);起始溫度為100 ℃,保持2 min,以10 ℃∕min升溫至200 ℃,再以5 ℃∕min升溫至260 ℃,保持10 min;載氣為氦氣;流速為1.0 mL∕min;進(jìn)樣口溫度為260 ℃;進(jìn)樣量0.2 μL;分流比50∶1;電離方式為EI;電離能量為70 eV;離子源發(fā)生器溫度為230 ℃;質(zhì)量掃描范圍為30~350 m∕z,全離子掃描。
1.4 抗氧化實(shí)驗(yàn)
1.4.1DPPH 清除能力測(cè)定 1 mL 0.2 mmol∕L DPPH-乙醇溶液1 mL 不同濃度的樣品溶液混合,在黑暗處反應(yīng)30 min,并在517 nm 處測(cè)定吸光度。以維生素C(VC)為陽性對(duì)照,按以下公式計(jì)算清除率:DPPH 自由基清除率(%)=[A0-(Ai-Aj)]∕A0×100%(Ai為樣品組吸光度;Aj為對(duì)照組吸光度;A0為空白組吸光度)。
1.4.2ABTS 自由基清除能力測(cè)定 將7 mmol∕L ABTS 乙醇溶液與2.45 mmol∕L 過硫酸鉀溶液等體積混合得到ABTS自由基試劑。并用乙醇稀釋,調(diào)整其在734 nm 處測(cè)定吸光度為0.7 左右。取1 mL ABTS自由基試劑與3 mL不同濃度的樣品溶液混合,黑暗處反應(yīng)10 min,并在517 nm處測(cè)定吸光度。以VC為陽性對(duì)照,按以下公式計(jì)算清除率:ABTS 自由基清除率(%)=[A0-(Ai-Aj)]∕A0×100%(Ai為樣品組吸光度;Aj為對(duì)照組吸光度;A0為空白組吸光度)。
2.1 蒔蘿子揮發(fā)油、油脂提取率揮發(fā)油提取中選取最佳條件,料液比1∶4,溫度94.5 ℃,提取時(shí)間8 h,經(jīng)3次平行測(cè)定,得提取率為(5.850±0.141)%。稱取20 g藥材粉末,用索氏提取器加入90%石油醚75 mL脫脂4 h,經(jīng)3 次平行測(cè)定,得油脂提取率(13.168±0.117)%。數(shù)據(jù)滿足評(píng)價(jià)指標(biāo)要求,結(jié)果可靠、準(zhǔn)確。
2.2 蒔蘿子揮發(fā)油、油脂組成成分分析
2.2.1蒔蘿子揮發(fā)油化學(xué)成分分析 取蒔蘿子揮發(fā)油1 μL,用GC-MS 聯(lián)用儀進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)果經(jīng)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)(NIST11.L)檢索,選擇匹配度高于85 的峰,與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比對(duì)分析,得出了蒔蘿子揮發(fā)油的各化學(xué)成分,按峰面積歸一化計(jì)算各峰面積的質(zhì)量分?jǐn)?shù),結(jié)果見表1。從蒔蘿子揮發(fā)油中鑒定出19 種化學(xué)成分。主要包括單萜類9 種(29.471%),黃酮類4 種(61.418%),醇類3 種(0.165%),芳香烴類及其他3種(0.39%)。
表1 蒔蘿子揮發(fā)油的組成(匹配度≥85)及相對(duì)百分含量
2.2.2蒔蘿子脂肪酸化學(xué)成分分析 取蒔蘿子脂肪酸1 μL,用GC-MS 聯(lián)用儀進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)果經(jīng)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)(NIST11.L)檢索,選擇匹配度高于85 的峰,與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比對(duì)分析,得出了蒔蘿子揮發(fā)油的各化學(xué)成分,按峰面積歸一化計(jì)算各峰面積的質(zhì)量分?jǐn)?shù),結(jié)果見表2。從蒔蘿子提取的甲酯化溶液中鑒定出16 種化學(xué)成分,其中脂肪酸9 主種,包括十六烷酸甲酯(1.78%)、棕櫚酸乙酯(0.66%)、亞油酸甲酯(5.58%)、順式亞油酸(5.58%)、十八碳六烯酸甲酯(56.73%)、硬脂酸甲酯(0.72%)、亞麻酸乙酯(2.06%)、縮水甘油棕櫚酸酯(1.56%)、(Z)-9-十八烯酸(0.56%)。
表2 蒔蘿子油脂的組成(匹配度≥85)及相對(duì)百分含量
2.3 抗氧化活性
2.3.1DPPH 自由基清除能力 DPPH 自由基清除能力是以VC 為陽性對(duì)照,進(jìn)樣量分別為20、40、60、80、100 mg∕L,經(jīng)3次平行測(cè)定,并代入DPPH 自由基清除率公式,結(jié)果見表3,在允許的誤差范圍之內(nèi)。
表3 蒔蘿子揮發(fā)油、油脂DPPH自由基清除能力測(cè)試結(jié)果及誤差分析∕%
通過函數(shù)繪圖軟件繪制DPPH 自由基清除率與濃度之間的關(guān)系圖,如圖1所示,蒔蘿子揮發(fā)油和油脂的清除DPPH 能力與濃度呈正相關(guān)。在低濃度時(shí)蒔蘿子油脂清除自由基能力比揮發(fā)油的高,當(dāng)濃度在70 mg∕L 以上時(shí)揮發(fā)油的清除自由基能力更高。蒔蘿子揮發(fā)油的IC50值(半抑制濃度)為42.963 mg∕L,蒔蘿子油脂的IC50值(半抑制濃度)為28.430 mg∕L,陽性對(duì)照VC 的IC50 值(13.946 mg∕L)。表明,蒔蘿子油脂有較高的DPPH自由基清除能力。
圖1 蒔蘿子揮發(fā)油、油脂1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力
2.3.2ABTS自由基清除能力 ABTS自由基清除能力是以VC為陽性對(duì)照,進(jìn)樣量分別為20、40、60、80、100 mg∕L,經(jīng)3次平行測(cè)定,并代入ABTS自由基清除率公式,結(jié)果見表4所示,在允許的誤差范圍之內(nèi)。
表4 蒔蘿子揮發(fā)油、油脂ABTS自由基清除能力測(cè)試結(jié)果及誤差分析∕%
通過函數(shù)繪圖軟件繪制ABTS 自由基清除率與濃度之間的關(guān)系圖,如圖2所示,蒔蘿子揮發(fā)油和油脂的清除ABTS 能力與濃度呈正相關(guān)。在低濃度時(shí)蒔蘿子油脂清除自由基能力比揮發(fā)油的高,當(dāng)濃度在50 mg∕L 以上時(shí)揮發(fā)油的清除自由基能力更高。蒔蘿子揮發(fā)油的IC50值(半抑制濃度)為21.129 mg∕L,蒔蘿子油脂的IC50 值(半抑制濃度)為9.722 mg∕L,陽性對(duì)照VC 的IC50值(6.029 mg∕L)。表明,蒔蘿子油脂有較高的ABTS自由基清除能力。
圖2 蒔蘿子揮發(fā)油、油脂2’-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽(ABTS)自由基清除能力
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,蒔蘿子揮發(fā)油主要含有黃酮類化合物(61.418%)及萜類化合物(29.471%),是抗氧化、抗腫瘤以及動(dòng)脈硬化的主要活性成分。蒔蘿子油脂脂肪酸含量豐富,主要由油酸甲酯(5.58%)、順式亞油酸(5.58%)、十八碳六烯酸甲酯(56.73%)組成??寡趸瘜?shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),提取物具有較高的清除自由基(DPPH、ABTS)能力,且與濃度呈正相關(guān),具有較高的藥用活性。其在醫(yī)藥、化妝品和食品工業(yè)中開發(fā)為天然抗氧化劑和抗動(dòng)脈硬化等保健品前景較廣。