人参花挥发油的质谱研究

人参花挥发油的质谱研究

人参花蕾系采集五加科(Araliaceae)植物人参(Panax Ginseng C.A. Meyer )生长4年以上的花蕾,人参生于以红松为主的针阔混交林或杂木下,分布于中国、朝鲜、俄罗斯境内。我国人参的野生及栽培地区主要覆盖于吉林、辽宁、黑龙江及河北北部的山地。研究表明,人参挥发油主要成分有倍半萜烯类、脂肪族、芳香族及杂环类,具有消炎、镇咳、抗疲劳,抗肿瘤的作用。

关于人参花的挥发性成分研究国内外的研究较少,国内报道基本见于20世纪90年代初,由于实验条件限制,对人参花的挥发性成分的研究还不够全面,所以有必要利用现代技术对其进行深入的研究。本文结合了传统的水蒸汽蒸馏法和现代的超临界CO2萃取的方法对人参花的挥发油的进行了工艺的优化,通过单因素考察确定水蒸汽法提取人参花的最佳工艺是:粉碎粒度为过10目筛,料液比为1:8,提取时间为8小时,回收率为0.184%;通过正交试验得出超临界CO2萃取法最佳条件为萃取压力30MPa,萃取温度50℃,萃取时间2 h,回收率为2.15%。首次采用GC-MS对超临界CO2萃取法(SFE)萃取人参花中的挥发性成分进行了分析鉴定,结合分析传统方法水蒸汽蒸馏法(SD)法提取的挥发油,将二者的成分进行了比较。

两种方法分别鉴定了67种和20种成分,分别占挥发油总流出物峰面积的89.67 %及61.84 %。人参花水蒸汽法提取人参花挥发油中组分中含量超过1%的共有11个,全部为萜类;SFE法提取人参花挥发油流出物中,含量在1%以上的有9个化合物。运用酸催化法结合GC—MS分析并鉴定出人参花中含有13种脂肪酸,主要为亚油酸、十四甲基-十五酸、亚麻酸,棕榈酸。

实验结果表明人参花中含有丰富的不饱和脂肪酸。鉴定出的不饱和脂肪酸有

3种,分别为亚油酸,亚麻酸,十六碳三烯酸。不饱和脂肪酸总含量达到总流出物峰面积的58.62%。

首次采用HS-SPME-GC-MS联用技术对人参花中的挥发性成分进行分析,实验优化了分析人参花挥发性成分的条件为样品在70℃下平衡30 min后,用65μm 聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯( PDMS-DVB )纤维头对人参花样品顶空吸附45 min,于250℃下解吸5 min,然后采用GC-MS对解吸物进行分离鉴定,共鉴定出38种成分,相对含量在1%以上的共有8种,与SD提取的人参花挥发油成分相同的组分有23种,两种方法提取的主要成分基本一致,通过对SPME的方法准确性和精密度的检验,证明了该方法稳定可靠,一定程度上可以取代SD法进行快速的定性和半定量分析。采用静态顶空-气相色谱-质谱法(SHS-GC-MS )分离鉴定了人参花中的挥发性成分,实验中优化了SHS的萃取条件,在80℃下平衡40min后用锁式气体针精密抽取10ml人参花粉末顶空的空气,用GC-MS进行分离鉴定,共鉴定其出18

种挥发性成分,占色谱总流出物面积的50.3%。综合鉴定出的SD、SFE、SPME和HS四种提取方法提取的人参花挥发油成分共计103种,与已报道的文献比对,首次从人参挥发油中检测出的化合物共计58种。

利用现代质谱技术与代谢组学相的方法,筛选出人参挥发油引起的大鼠尿液中显著性变化的3种生物标记物,分别为C16 H34 N4 O3,C14 H32 N6 O5,C38 H74 N10 O17。这些热证标记物的发现对寻找人参导致“上火”的热证的原因起到重要的作用。通过对超临界CO2萃取法所提取人参花挥发油,进行抗氧化活性实验得出,人参花挥发油具有一定的清除自由基的能力,样品浓度在

1mg/ml~1.8ml/ml范围内,抗氧化剂浓度与DPPH清除率之间基本呈线性关系,本实验数据为进一步摸清人参花活性部位及开发利用该资源奠定了基础。