防风、关防风、西防风、口防风挥发油化学成分的比较研究

防风、关防风、西防风、口防风挥发油化学成分的比较研究

防风是伞科植物的防风防风（turcz.）schichk干燥的根。主要产于东北地区和华北地区,具有抗炎,解表祛风,胜湿,止痉的作用。用于感冒头痛,风湿痹痛,风疹搔痒,破伤风[1~3]。本论文采用水蒸汽蒸馏法和浸提法提取了防风、关防风、西防风、口防风的挥发油。并用GC/MS对其进行了分析,共鉴定出69种化合物。其中防风52个,关防风53个,西防风和口防风分别为48和49个。并将同一化合物在各药材挥发油中的相对百分含量进行比对分析,揭示这四个在不同产地均被称为防风的药材中,其挥发油有效成分及其含量的差别。对进一步研究其药理作用及开发该药用植物资源有重要意义。一、实验部分1.材料、试剂和机器(1)主要试验材料防风河北产;关防风新疆产;西防风山西产;口防风内蒙产。(2)主要实验设备Agilent6890-5973N气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司)。(3)主要试验试剂无水乙醚(分析纯);无水硫酸钠(分析纯)。2.预处理3l制备水蒸气蒸馏法提取:依次取防风,关防风,西方风,口防风药材粉末500g置于5L圆底烧瓶中,加入3L蒸馏水浸泡12h。水蒸汽蒸馏法提取挥发油。加热回流12h使其提取充分。蒸馏结束后,冷却,加入2mL无水乙醚作为萃取剂。用移液管移取有机层部分并用无水硫酸钠进行干燥,过滤得亮黄色透明溶液。分别制得防风挥发油,关防风挥发油,西方风挥发油和口防风挥发油样品。3.仪器和试验条件挥发油样品不经任何处理,直接进行GC-MS分析。仪器:Agilent6890-5973N气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司)。(1)弹性石英毛细管柱色谱柱为HP-5MS5%PhenylMethylSiloxane30m×0.25mm×0.25μm弹性石英毛细管柱;载气为高纯He(99.999%);载气流速0.8mL/min;汽化室温度250℃;进样量1μL;分流比50∶1。采用程序升温:50℃以每10℃/min升至150℃,保持2min,以2℃/min升至210℃,再以6℃/min升至280℃。(2)温度和电压EI离子源;离子源温度230℃;接口温度280℃;电子能量70eV;倍增器电压1388V;溶剂延时5min;扫描范围30~500amu。4.处理数据(1)口、口防风对比取防风,关防风,西方风,口防风挥发油各1μL(乙醚溶液),用GC/MS联用仪分析鉴定。分别检出防风108个,关防风122个,西防风105个,口防风120个峰及对应质谱峰(如图1所示)。通过HPMSD化学工作站检索NIST02.L标准质谱图库鉴定,并结合有关文献人工图谱解析[5~8],选择其中相对百分含量大于0.01%,以及在同一保留时间有两个或两个以上不同挥发油均出峰的69个化合物作为最后的鉴定结果,进行比较与分析。(2)相对含量法通过HPMSD化学工作站数据处理系统,按峰面积归一化法进行计算,得出化学成分在挥发油中的相对百分含量列于表1。二、不同种类挥发油的化学组分采用毛细管GC/MS法分离和鉴定了防风、关防风、西防风、口防风挥发油的化学成分。通过HPMSD化学工作站检索NIST02.L标准质谱图库鉴定,并结合有关文献人工图谱解析,鉴定出69个化合物。主要为:α-蒎烯(α-Pinene)、己醛(Hexanal)、戊醇(Pentanol)、己醇(Hexanol)、辛醛(Octanal)、壬醛(Nonanal)、辛醇(Octanol)、辛酸(OctanoicAcid),乙酰苯(Acetophenone)、7-辛烯-4-醇(7-Octen-4-ol)、萘(Naphthalene)、十八烷二烯酸(Octadecadienoicacid)、镰叶芹醇(Falcarinol)、环己烯(Cyclohexene)、菖蒲烯(Calacorene)、葵烯醛(Decenal)、葵二烯醛(Decadienal)、[3R-(3.alpha.,3a.beta.,7.beta.,8a.alpha.)]-八氢-3,8,8-三甲基-6-亚甲基-1H-3a,7-亚甲基苷菊环(1H-3a,7-Methanoazulene,octahydro-3,8,8-trimethyl-6-methylene-[3R-(3.alpha.,3a.beta.,7.beta.,8a.alpha.)]-)等。按峰面积归一化法测定这69种化合物的相对百分含量,在防风、关防风、西防风、口防风挥发油中累计所占的百分含量分别为:59.893%、75.294%、46.611%和79.582%.这四种挥发油中的化学成分及其相对百分含量均有很大的差别。如表1所示。在相对百分含量较高的主要成分中:(S)-,1-甲基-4-(5-甲基-1-亚甲基-4-己烯基)环己烯(Cyclohexene,1-methyl-4-(5-Methyl-1-methylene-4-hexenyl)-,(S)-)在防风、关防风、口防风挥发油中的含量分别为13.838%、11.421%、13.799%。而在西防风挥发油中未检到;镰叶芹醇(Falcarinol)在防风挥发油中高达19.367%,在关防风、口防风挥发油中相对百分含量分别28.923%和46.117%,在西防风挥发油中相对百分含量为6.381%。在出峰时间19.022min,防风、西防风、口防风均鉴定为(1S-cis)-,-1,2,3,4-四氢-1,6-二甲基-4-异丙基苯(Naphthalene,1,2,3,4-tetrahydro-1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)-,(1S-cis)-)。而关防风在此处附近19.011min的吸收峰却为多两个氢的1,6-二甲基-4-异丙基-1,2,3,4,4a,7-六氢化萘(Naphthalene,1,2,3,4,4a,7-hexahydro-1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)-)。虽然其匹配度仅为46%,但却是NIST02.L库中匹配度最高的一项。通过与其他三种防风挥发油化学成分及出峰位置进行比对,也是最合理的。2-甲基-3-壬酮3-Nonanone,2-methyl-出峰时间在8.031min,在防风挥发油中相对百分含量为0.015%,在其他三种防风挥发油中均没有检测到。其匹配度仅为45%,是NIST02.L库中匹配度最高的一项。与8.22min出峰的2-壬酮出峰时间接近。因此认为是合理的鉴定.(1.alpha.,2.alpha.,5.alpha.)-,双环[3.1.1]-3-庚烯-2-醇,-4,6,6-三甲基(Bicyclo[3.1.1]hept-3-en-2-ol,4,6,6-trimethyl-,(1.alpha.,2.alpha.,5.alpha.)-),3-烯葵-2-酮(3-Decen-2-one),2-甲基-5-异烯丙基-2-环己烯-1-醇(2-Cyclohexen-1-ol,2-methyl-5-(1-methylethenyl)-,cis-),(E)-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮(3-Buten-2-one,4-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-,(E)-),4-(1,2-二甲基-2-烯环戊基)丁-2-酮(4-(1,2-Dimethyl-cyclopent-2-enyl)-butan-2-one),石竹烯氧化物(Caryophylleneoxide),氧化喇叭茶烯-(II)(Ledeneoxide-(II)),氧化异香树烯-(I)(Alloaromadendreneoxide-(1)),1-(1,3a,4,5,6,7-六氢-4-羟基-3,8-二甲基-5-奥基)-乙酮(Ethanone,1-(1,3a,4,5,6,7-hexahydro-4-hydroxy-3,8-dimethyl-5-azulenyl)-),1,2-苯二甲酸双(1-甲基乙基)酯(1,2-Benzenedicarboxylicacid,bis(1-methylethyl)ester),的匹配度均低于80%,但在这四种防风挥发油其中两种或两种以上挥发油出峰位置一致,而且均为同一出峰位置NIST02.L库中匹配度最高的一项。本文所选4种不同产地的防风挥发油化学成分相对百分含量差异很大,可能与其生长的地理环境和气候条件有关。三、相对百分含量的测定本文利用GC/MS法,结合HPMSD化学工作站检索NIST02.L标准质谱图库鉴定