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古牛蹄豆茎、叶挥发油成分GC―MS分析

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摘要:利用水蒸气蒸馏法制备古树牛蹄豆(Pithecellobium dulce)待测样品,采用气质联用法分析牛蹄豆古树茎、叶中挥发油的化学成分。结果表明,从叶中分离出36个峰,占总化学成分种类的93.377%,从茎中分离出2个峰,占总化学成分种类的100.000%。古树牛蹄豆叶中挥发性油主要化学成分为烷烃、杂环、酯、芳香烃化合物,茎叶中挥发油物质种类相差很大。

关键词:古牛蹄豆(Pithecellobium dulce);挥发油;气质联用仪

中图分类号:O657.6 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)23-5469-03

Analysis of the Chemical Constituents of Volatile Oil from Leaves and Stems of Ancient Pithecellobium dulce by GC-MS

LIU Bing-jing1,2,JIAN Lan2,ZENG Jing1,JIANG Zhi-wei1,LI Chao1

(1.College of Pharmacy,Gannan Medical University / Jiangxi Provincical Key Lab of Cerebrovascular Pharmacology, Ganzhou 341000, Jiangxi, China; 2.College of Chemistry and Chemical Engineering / Key Laboratory of Tropical Medicinal Plant Chemistry of Ministry of Education, Hainan Normal University, Haikou 571158, China)

Abstract: To study the chemical constituents of volatile oils from leaves and stems of ancient Pithecellobium dulce, the analyzing sample was water vapor distillation, the volatile oils of leaves and stems were analyzed and determined by GC-MS. 36 peaks were isolated from the leaves by gas chromatography, the amount of the identified compounds was account for 93.377% and only 2 peaks were isolated from the stems by gas chromatography, the amount of the identified compounds was account for 100.000%. The main chemical constituents are alkanes, heterocyclic, esters, aromatic hydrocarbons compounds,and types of volatile oils from leaves and stems differed largely.

Key words: ancient Pithecellobium dulce;volatile oil; GC-MS

海南属于热带地区,生长着大量的药用植物, 其中包含了许多不可多得的热带古树。从20世纪90年代开始,海南一方面保护野生中药材资源,另一方面对药用植物进行深入的普查和筛选,鼓励开展野生中药材变家种,促使中药材种植得到迅速发展。

牛蹄豆(Pithecellobium dulce(Roxb)Benth)隶属含羞草科(Mimosaceae)猴耳环属(Pithecellobium)植物[1],原产于南美,具有重要的药用价值[2,3],国外学者对牛蹄豆进行广泛的化学成分研究,鉴定出大量三萜[4]和三萜苷[5]类成分。牛蹄豆易被动物消化,是热带地区重要的草料树种,可为牲畜供应粗蛋白[6]。此外,通过物理、化学和生物过程,牛蹄豆还能改良土壤,可用于矿区土壤恢复[7]。

国内外学者对牛蹄豆的主要化学成分和药理活性进行了大量的报道,但是其挥发性成分的研究未见报道。本研究组在海南师范大学校园内发现一棵具有85岁高龄的牛蹄豆古树,由于牛蹄豆是早期从南美引进我国,在我国出现如此高龄的古牛蹄豆十分少见,因此对该古树的研究具有重要的意义。本研究利用GC-MS技术分析了牛蹄豆古树茎、叶挥发油的化学成分。为进一步研究该古树的性质提供理论依据,也为珍稀物种的保护提供参考。

1 材料与方法

1.1 仪器

Agilent7890-5975气相色谱-质谱联用仪(Agilent公司),旋转蒸发仪(日本东京理化公司),水蒸气蒸馏装置(上海亚荣生化仪器厂)。

1.2 材料

牛蹄豆采自海南师范大学南校区,古树后继资源编号为HX0190。

1.3 试验方法

1.3.1 牛蹄豆茎挥发油提取和制备 分别称取牛蹄豆茎500 g、叶350 g分别置于圆底烧瓶中,加入适量去离子水,并用水蒸气发生器蒸馏,提取6 h,用乙醚萃取蒸馏液3次,蒸馏乙醚,收集挥发油,用无水硫酸钠干燥,适量乙醚溶解,作为挥发油测定样品。

1.3.2 GC-MS实验条件 气相色谱条件:石英毛细管柱DB-5MS(30 m ×250 μm ×0.25 μm),程序升温:从50 ℃开始,以5 ℃/min升到230 ℃,保持51 min,载气为He(99.99%),柱流量1.0 mL/min,进样口温度230 ℃,分流比60∶1。

质谱条件:电子轰击(EI)离子源,电离电压70 eV,离子源温度230 ℃,扫描范围40~500 amu,进样量1.0 μL。

2 结果与分析

经过水蒸气蒸馏法提取挥发油叶得率为0.3%,茎得率为0.1%,叶挥发油香气浓郁,具有增浓香气及衬托花香的功效,留香时间较长。所得挥发油各组分的相对含量以峰面积归一化法定量,所得结果列于表1。在叶挥发油中,共鉴定出36种化合物,占挥发油总量的93.377%,包括8种烷烃、11种杂环、4种酯、7种芳香烃、2种醇、2种酮和2种酸类化合物。其中占1.000%以上的成分有14种,相对含量较高的有1,2-苯二甲酸单(2-乙基己基)酯(14.284%)、吲哚(11.657%)、2,3-苯并二氢呋喃(11.478%)、3-甲基正己烷(6.782%)、吡啶(5.641%)等。茎挥发油只含有2种成分,1,2-苯二甲酸二丁酯(22.953%)和9-甲基十九烷(77.047%),占挥发油总量的100.000%。

3 小结与讨论

本研究首次报道了利用gc-ms技术分析古树牛蹄豆茎、叶挥发性成分。从分析结果来看, 古树牛蹄豆叶中可挥发的化学成分非常丰富,含有多种烃类、杂环类、有机酸、有机醇或酚和酯类化合物;但古树牛蹄豆茎中可挥发的化学成分很少,仅含有1,2-苯二甲酸二丁酯和9-甲基十九烷这2种成分,这是否与高龄古树的生理年龄、代谢方式有关还需进一步的研究。依据这些分析结果,可为下一步研究该古树提供可靠的参考数据。

参考文献:

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,2006,39:52.

[2] CUPTA H M, SAXENA N K. A new bioactive flavonoidal constituents from Pithecellobium dulce(1eaves)[J]. Flora and Fauna,2003,9(2):109-110.

[3] SHANMNGAKUMAR S D,AMERJOTHY S,BALAKRISHNA K.Pharmacognoatical,antibacterial and antifungal potentials of the leaf extracts of Pithecellobium dulce Benth[J]. Pharmacognosy Magazine,2006,2(7):163-166.

[4] NIGAM S K,MISRA G,RAIS U. Pithedulosides A-G, oleanane glycosides from Pithecellobium dulce[J]. Phytochemistry,1997, 44(7):1329-1334.

[5] KAZUKO Y, YUKI S, MASAMI T. Three acylated saponins and a related compound from Pithecellobium dulce[J]. Journal of Natural Product,1997,60:1269-1274.

[6] KAHINDI R K,ABDULRAZAK S A,MUINGA R W.Effect of supplementing Napier grass(Pennisetum purpureum)with Madras thom(Pithecellobium dulce) on intake,digestibility and live weight gains of growing goats[J]. Small Ruminant Research, 2007,69:83-87.

[7] GARCIA D E, MEDINA M G, HUMBRIA J. Proximal composition, secondary metabolites level and nutritive value of some tropical tree fodder foliages[J].Archivos de Zootecnia, 2008,55(212):373-384.