不同杂柑皮与多种陈皮挥发油对比分析研究*

2020-08-07 09:21盛永成张世洋冯五文饶朝龙
世界科学技术-中医药现代化 2020年4期
关键词:丁基挥发油陈皮

盛永成,唐 飞,王 晶,张世洋,冯五文,敖 慧,饶朝龙

(成都中医药大学/中药资源系统研究与开发利用省部共建国家重点实验室培育基地/中药材标准化省部共建教育部重点实验室 成都 611137)

陈皮为芸香科植物橘(Citrus reticulataBlanco)及其栽培变种的干燥成熟果皮,具有理气健脾、燥湿化痰的功效[1]。现陈皮药材商品规格有“广陈皮”和“陈皮”之分,广陈皮来源于茶枝柑(Citrus reticulata‘Chachi'),主要分布在广州新会,而历来陈皮药材的原植物有福橘(Citrus reticulata‘Tangerira')、大红袍(Citrus reticulata‘Dahongpao')、温 州 蜜 桔(Citrus reticulata‘Unshiu')、南丰蜜桔、茶枝柑等,在全国各地均有分布。

近年来,随着农业技术的不断发展,柑橘市场上出现了大量味道鲜美的杂柑品种,即杂交的橘柚、橘橙、橙柚等品种,以及其与橘、橙、柚类回交或复交而获得的品种。这些品种均是21世纪柑橘的主流品种,如不知火(Tacopon)、清见(Kiyomi tangor)、台湾茂谷柑(Murcott)等,因其具备较好的食用价值和经济效益,深受广大群众和果农的欢迎。随着柑橘品种的不断推陈出新,这些杂柑皮外形虽与传统陈皮较为类似,但药用质量未进行评价,特别是切丝后在市场流通并混杂入药,致使陈皮药材基原混乱,不仅给药材的鉴定和质量评价带来了诸多困难,同时临床疗效也难以保障。

本课题组通过气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术,快速、有效地对比分析杂柑皮与陈皮挥发油的化学组成和相对含量,为杂柑皮的进一步开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 仪器

仪器主要有:BS200S型精密电子天平(d=0.001 g,max 200 g),电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司),挥发油提取器(成都长征化玻有限公司),GC 5975C/MS 7890A 型气相色谱-质谱联用仪(美国,Agilent公司)。

1.2 试药

试药有:正己烷(分析纯,成都市科龙化工试剂厂,批号:2016120201),无水硫酸钠(分析纯,国药集团化学试剂有限公司,批号:20140114)。课题组采集(购)杂柑皮10个品种,陈皮12个品种,经成都中医药大学药学院陈璐副教授鉴定确认。样品采集信息见表1、表2。

表1 杂柑皮样品信息

表2 陈皮样品信息

1.3 供试液制备

将收集到的新鲜杂柑皮用电热鼓风干燥箱45 ℃干燥,持续干燥6 h,待返软后再干燥2 h。之后,依次取粉碎后的杂柑皮、陈皮粗粉,30 g,加8 倍量水,用水蒸气蒸馏法提取2 h,收集各自挥发油。取各样品挥发油10 μl,用正己烷溶解稀释100 倍,经无水硫酸钠干燥,0.22 μm 微孔滤膜过滤后即为供试液。

1.4 GC-MS测定条件

HP-5MS 石英毛细管色谱柱(0.25 mm×30 m,0.25 μm);升温程序为:初始温度60 ℃,第1 阶段以2 ℃/min 的速率上升到82 ℃;第2 阶段以20 ℃/min 上升到144 ℃,保持3 min;第3 阶段以8 ℃/min 上升到260 ℃,保持10 min;载气为高纯度He,载气流量为1 ml/min,进样量为1 μl,分流比10∶1。离子源为EI,电离电压,进样口温度270 ℃,检测器温度270 ℃,质量扫描范围,m/z:30~550 amu,溶剂延迟4 min,质谱检索标准谱库为NIST MS search 2.0。

1.5 数据分析

采用SPSS 21.0 进行统计分析。独立样本T 检验(Independent-Samples T Test)用于分析两组数据之间的统计学差异。如果数据不符合正态分布,则应用曼-惠特尼U 检验(Mann-Whitney U Test)。所有数据均表示为“平均值± S.E.M”。P<0.05 被认为具有统计学意义。

2 结果

2.1 挥发油提取结果

收集10个品种杂柑皮和12个品种陈皮挥发油,计算挥发油得率。计算公式:得率(%)=挥发油提取量(ml)/样品质量(g),结果见表3。

表3 挥发油提取结果

2.2 挥发油GC-MS分析结果

10个品种杂柑皮和12个品种陈皮挥发油经计算机核对和质谱解析共鉴定出52 种化合物(3个未鉴定出),其化合物的面积归一值结果见表4,总离子流图见图1,各自共有成分的平均相对含量见表5。

2.3 方法学考察结果

2.3.1 精密度试验

取挥发油供试品(S1-S22),按1.4项下的条件,连续进样6 次,测定,记录其色谱图,得到杂柑皮和陈皮挥发油共有峰相对保留时间并计算相对峰面积的RSD。α-蒎烯、桧烯、月桂烯、柠檬烯、芳樟醇、癸醛、2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)定量离子峰面积的RSD(n = 6)分别为2.2%、1.5%、0.69%、2.8%、1.0%、1.3%、2.2%,表明精密度良好。

2.3.2 稳定性试验

取同一挥发油供试品(S1-S22),按1.4项下的条件,分别于0、2、4、8、12、18、24 h 时进样,测定,记录其色谱图,得到杂柑皮和陈皮挥发油共有峰相对保留时间,并计算相对峰面积的RSD。α-蒎烯、桧烯、月桂烯、柠檬烯、芳樟醇、癸醛、2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)定量离子峰面积的RSD(n = 7)分别为3.2%、4.3%、2.0%、3.1%、2.1%、1.0%、4.7%,结果表明,供试品溶液24h内基本稳定。

2.3.3 重复性试验

按1.3项下的方法平行制备挥发油供试品(S1-S22)6 份,按1.4项下的条件分别进样分析,记录其色谱图,得到杂柑皮和陈皮挥发油共有峰相对保留时间并计算相对峰面积的RSD。α-蒎烯、桧烯、月桂烯、柠檬烯、芳樟醇、癸醛、2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)定量离子峰面积的RSD(n=6)分别为1.8%、2.4%、2.3%、2.6%、2.8%、1.7%、2.2%,表明方法重复性良好。

3 讨论

既往研究中,已有学者分别对3 种杂柑皮挥发油[2-3]和陈皮挥发油[4-7]进行比较研究,但尚未对多种杂柑皮(10 种)和陈皮(12 种)挥发油在同一工艺下进行对比研究。因此,传统陈皮与杂柑皮挥发油的化学差异性未能知晓。本研究首次比较了10 种杂柑皮和12种陈皮挥发油的化学成分差异,旨在为杂柑皮的进一步开发利用提供参考。

陈皮作为常见中药品种,其质量受产地[5-7]、加工炮制方法[8-9]、贮藏时间[10-12]、虫蛀[13]等多重因素影响。课题组从品种角度出发,通过气相色谱-质谱(GCMS)联用技术,快速对比分析杂柑皮、陈皮挥发油的化学组成和相对含量,为其“正本清源”。在鉴定出的化合物中,10 种杂柑皮和12 种陈皮挥发油共同含有α-蒎烯、桧烯、月桂烯、柠檬烯、芳樟醇、癸醛、2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)等成分,结合总离子流图所示,其中柠檬烯含量最高,说明杂柑皮与陈皮挥发油成分有一定的相似性。但柠檬烯在杂柑皮挥发油中的平均相对含量为92.87%,而在陈皮中含量较少,仅为84.40%,两者具有显著性差异(P<0.001)。并且杂柑皮与陈皮挥发油中α-蒎烯(P<0.01)、桧烯(P<0.05)和癸醛(P<0.05)在平均相对含量上也有显著性差异。另外,12种陈皮挥发油中还共同含有3-崖柏烯、β-蒎烯、萜品烯、异松油烯、4-萜烯醇等成分,而在杂柑皮中仅部分含有,并非其挥发油的共有组分。以上结果表明,杂柑皮与陈皮挥发油又具备一定的差异性。因此,3-崖柏烯、β-蒎烯、萜品烯、异松油烯、4-萜烯醇等5种共有成分的有无以及柠檬烯、芳樟醇、癸醛、2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)等4 种成分相对百分含量的差异,可联合作为杂柑皮与陈皮挥发油的区分。

研究发现,由于提取工艺的不同[14],陈皮挥发油成分的研究结果差别也较大。常见的超临界CO2萃取法得到的挥发油组分种类大于水蒸气蒸馏法[15-16],因提取的方式各有优劣,超临界CO2萃取法不能完全替代水蒸气蒸馏法。另外,陈皮有“陈化”去燥性入药、“陈久者良”之说,王坚等[10]研究发现不同贮藏年限的陈皮,其挥发性成分各组分质量分数有很大的不同,陈皮在长期贮存期间挥发油中柠檬烯含量会逐渐减少[3],甚至产生一些酸、酯类新组分[11],推测可能是物质之间发生了相互转化[12]。因此,不同提取方法、贮藏时间对杂柑皮挥发油的品质是否有影响,以及“陈化”后能否作陈皮使用,需要进一步的研究。

挥发油只是陈皮物质基础的一部分,陈皮的其他成分如黄酮、生物碱和多糖类化合物也多见报道[17-18]。以上10 种杂柑皮的其他非挥发性成分是否也与陈皮相同,尚不明确,有待进一步研究。

综上所述,本课题组通过GC-MS 方法,对比了主流杂柑皮和传统陈皮挥发油的化学组成和相对含量的差异,结果表明,与陈皮相比,杂柑皮挥发油化学成分种类少,且二者以柠檬烯为首的共有组分的相对含量有显著性不同。但杂柑皮是否可以直接替代传统陈皮使用,亟待更多的理论支持。

0.16 0.15 84.31 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 5.12醇0.88 1.32 79.70 - 11.060.76 2.23 1.63 - 0.22 0.45 86.370.16 0.88 1.54 - 0.13 0.15 0.35 6.44 0.29 1.20 0.25 0.10 0.22 - -1.48 0.39 1.79 - 0.10 0.15 0.15 0.66 0.35 0.13 - - - 0.28 0.72 90.13 - 4.31 0.06 - - - 0.04 - 0.08 - -0.25 0.94 0.50 - - 0.12 1.91 - 0.19 0.12 0.39 0.15 1.84 0.09 1.57 - 0.12 86.81 - 6.62 0.26 0.07 0.81 0.14 0.45 1.55 0.34 0.13 0.12 83.51 - 5.25 0.39 - - - 0.07 0.34 0.28 - - - 0.16 0.09 5.80 0.48 0.35 0.32 1.60 - 0.13 0.14 0.13 0.17 0.77 0.15 0.83 - - 0.04 0.11 - 0.13 0.34 - - - 0.12 0.22 0.09 0.33 82.331.43 83.55 - 4.86 77.650.05 5.97 0.29 0.06 0.13 - 0.09 1.61 0.20 0.39 82.500.09 4.70 0.27 0.22 0.20/%0.15 0.41 0.13 0.43 - - - 0.11 0.14 - -0.18 0.12 0.11 1.07 0.14 - - 0.05 0.22 1.08 0.42 1.66 0.22 0.19 0.15 87.90 - 6.00 0.27 0.20 0.40 - -含0.54 0.07 0.14 1.12 1.12 0.21 2.42 - - 0.08 4.35 0.32 1.86 - - 88.11分0.59 - - 0.12对0.27 0.30 - 0.07 - 0.06 0.10结百0.23 - 0.05 0.14 0.28 1.71归0.80 0.16 0.16 - 91.72 - 3.51 0.16 0.27 0.06 - - 0.03 0.56 0.20 - -0.05量- 0.62相0.35 - 1.66 0.31面0.08 0.42 - 0.34 - - 0.07 0.13 0.25 - 0.07 0.26 - 1.70 0.13 - 93.290.05 - - 0.13 0.06- 0.48 0.07 0.11 - 94.340.05 - 0.12 0.38 - 0.05油0.12 - 0.18 - 0.13一- 0.72 0.16 - 1.95 0.41 - 94.79 - 0.11 - 0.32主0.42 - -S6挥发- 0.54 0.16 - 1.84 0.13 - 95.650.07 - - 0.07 - 0.06 - - - 0.25 0.10- 0.49值0.16 - 92.790.92 - 1.87 S5陈0.09 0.08 - 0.38 - 0.06 0.11 0.06 0.10 0.30 6.23 0.19 - 1.71 - - 94.86 - 0.09 - 0.09 - - - - 0.08 0.19 - -- 0.57 0.06 0.21 S4柑S3 0.51 1.89杂皮1.54 - - 87.240.20 - 0.20 0.12的0.18 0.14 0.44 0.08 0.86 - 0.22 0.20 - 1.56 - - 94.890.07 0.90 0.74 4皮0.31 - 0.29 - - 0.07 0.06 - -1.24 0.31果0.72 0.08 1.75 - - 89.140.95 4.29 0.23 - 0.07 0.05 0.04 0.19 - 0.05积S7- 0.38 3-Thujene S2 0.26 β-Pinene 0.56烯octanal 0.05 0.06 Ocimene名Limonene Linalool成0.14 Myrcene辛醛4-Carene S8 Limonene oxide α-Terpineol Citronellal Decanal烯Terpinolene 4-Terpineol醇α-pinene烯醇醇樟烯g-Terpinene烯α-蒎Sabenene 1-Nonanal柏β-蒎烯烯檬醛油酯檬烯烯桂月正4-蒈勒烯醛芳壬茅油松柠癸0.32 3-崖桧品辛芹α-松酸香4-萜烯异化罗萜41-5氧烯002867-柠香35-3化007785-000124-13-0 029050-物000127-33-7 27-5称005989-013877-05-2 91-3 000099-000586-0.03 -醛乙合62-9 85-4 000078-分91-3 S1 70-6 000124-006909-30-4 000106-CAS号000562-14-1 19-6 23-0 0.09 74-3表000098-0.09 - -55-5 000112-31-2 000112-003387-和06-4 6.80 7.74 8.46 10.7811.400.06 9.49 4.91 9.04 0.24 11.7012.4112.777.22 001197-0.03 -6.33 13.250.26 13.50000123-0.03 13.7770-8 cis-Carveol 13.690.09 - 0.06 13.92留间/min编号0.18 - 0.08 Octyl acetate 0.18 - -5.09保时0.12 - 0.11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

- - - - - 0.07 - 0.07 - - 0.42 0.26 1.56 -S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22- - - - - - - - - - 0.13 - 0.05 - - 0.38 -0.04- - - - - - - - - - 0.08 - - - - 0.07 0.06 - - - - - - - - 0.07 - - - - - -0.54 0.07 - - - - 0.07 - 0.10 - 0.29 0.09 0.18 - 0.07- - 0.05 - - 0.05 - - - - - - - - - - -0.06 0.07- - - - 0.11 - 0.05 - 0.11 1.70 -0.06 0.15 0.04 - 0.08分- 0.13 - - - - - - 0.09 - 0.61 0.35 - 0.06 0.07对0.08 - - - - - 0.04 0.05 0.50 0.08 0.04 - 0.04 - 0.09 - - - - 0.07 - - - - - 0.09 0.11 - 0.15 0.47 0.07 - 0.06 - - 0.07 - 0.17 - - - 0.06 - 0.07 - - 0.06 0.19 0.03 - 0.05 - - 0.07 - - - - - - 0.05 0.07 - - 0.04 0.08 0.20 - - - 0.07 - - - - 0.08 - 0.03 - - 0.04 -0.07 - 0.06百- - - - - 0.05 - 0.04 - - - - 0.06 - - - 0.05 0.04 - - - 0.23 - - 0.15 -S6 0.13 - - - - 0.08 - - 0.03 - - - 0.06续S5 0.09 - 0.10 - 0.11 0.04 - 0.04 - - 0.08 - - - - - - - 0.07 - - -0.09 - 0.10 0.05 - - - - - 0.04相表0.06 0.20 - 0.03 - - 0.05 - - 0.09 - 0.13- - - - - 0.05 - - - - - - 0.19 - - 0.12 -0.14 0.04 - - -S3 0.04 - 0.16 S2 0.07 - - - - 0.05 - - - - 0.06 S8 S4 0.19 - 0.06 - 0.06 -0.09 S7含0.08 0.19 0.05 - - - - - - - - - - - - - - - 0.06 D(+)-Carvone醚芹烯-2-基)-3-二基trans-2-Decenal cis-Anethol己物/%nerol acetate Citral 酚(香苯醛Elemene Elemene檬茴基-1-甲醇醛)Dodecyl aldehyde基甲基烯苯香-2-甲香基量-5-甲脑-3-甲花醛Undecanal(1-methylethyl)-Benzene烯0.10 - 0.12-1-(丙烯)-1-环一二基(丙4-ethenyl-4-methyl-1-(propan-2-2-methoxy-4-methyl-1-醛酮柠0.26 1,2,6,6-四香基酯茅香酚)4-异丙S1丙基-4-甲-1-烯橙α-蒎酚-2-基)烯榄榄茴基α-pinene基基十香2-异酸1-carboxaldehyd乙右烯乙醛5-Isopropyl-2-methylpheno名基式Citronellol 4-(1-methylethenyl)-1-Cyclohexene-芹醛(十桂丙5-异1,2,6,6-Tetramethyl Diallyl反月-2-癸3-methyl-4-isopropylphenol烯22-9称旋005392-40-5 002111-丙4-乙16-8 75-3香003913-81-3 002244-000104-46-1 000499-75-2 000112-003228-000106-02-2 020307-84-0 000112-002792-39-4 000141-12-8 003856-0.06合25-5 yl)-3-(prop-1-en-2-yl)000515-13-9 56-8 000515-4-(1-甲13-9 54-9 44-7 CAS号14.1014.6715.1114.4614.2214.5914.9415.24保时15.7815.9714.8416.440.06 001076-留间/min 15.590.11 0.09烯16.2916.5716.791.85 -0.29化1.23编号1.16 0.10 0.06 14.0321 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

- 0.17 0.31 0.10- --- - - - 0.09 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 0.21 - 0.11 0.08 ---- - - 0.19 - - --- 0.08 - - 0.07 0.14-0.22 0.10 0.66- - 0.06-0.07- - 0.04--- - - 0.64 - - --- - - - 0.08- 0.20 0.30- - 0.06--- - - - - - --- - - - 0.15 0.23-0.23 0.42 - -0.14- - - - 0.11 0.66 0.09 - 1.23 0.32- 0.21 0.19-0.26- 0.19 0.07 -0.20- - - - 0.05 0.93 0.10 0.52 0.14-0.26- 0.10 - 1.12 0.60含- 0.27 0.10 - --- 0.05 - - 0.17 0.36-0.28- - 0.08--- - - - - - --- 0.11 - - 0.15/%1.22 0.63- - 0.10--0.05 - - - - - --- - - - 0.06- - ---0.03 - - 0.09- - ---- - - 0.14- - ---- - 0.05分百相0.07 - --- - - - 0.07 0.21 0.06 - --- 0.30 - - 0.13 0.34对0.05 --0.09 - 0.06 - 0.13- - ---- - - 0.06 0.34 0.45 - 0.15- 0.06 -0.06-- - 0.93 - 0.17 0.04 - --- - - - 0.17 S7表续0.07 - --0.07 S6 0.25 - 0.06- - ---- - - 0.07 0.08 0.06 0.12 - 0.10-0.10- 0.05 -0.02-0.08 - 0.66 0.15 2,2′-Methylenebis(6-tert-butyl-4-S8 1.23 0.12量- 0.07 ---- - 0.88 - 0.14 - 0.10-0.05 - 0.06 0.06 0.10 0.07 - - 0.15酯甲S5酯S4 0.07 - ---0.17 - 0.59 a-Sinensal 0.08 - ---0.07 - 0.09 - 0.06 - 0.28-- - 0.08 - 0.18 S3 0.12 - - --0.11 1.02定定-1-l-Caryophyllene- - -0.10-- - 0.09,α,α-二出名Magnolol S1 Naphthalene烯cis-b-Copaene出0.07 -0.11- - - - 0.09称d-Cadinene b-Selinene g-Elemene醇鉴b-Sinensal Methyl 2-(methylamino)benzoate酮(圆基o-Menth-8-ene-4-methanol,a,a-di-未烯甲橘烯0.93松酸苯Diethyl phthalate酸烯烯鉴二未香甲二出0.36-- - 0.31未)苯酚鉴尼橙橙-4-甲巴酮) Nootkanone物氨烯朴甲化合S2竹特亚乙子西厚methylphenol)b-甜α-Farnesene b-古伦-8-烯a-甜2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)g-榄-,(1S,2S,4R)-(-)-(8CI)努d-杜基烯2-(甲b-芹基。出000502-α-法o-癸乙018252-测029873-44-5 000483-99-2--004630-巴methyl-1-vinyl-,(1S,2S,4R)-(-)-(8CI)76-1 017066-000639-99-6 000087-000084-66-2-61-4 67-0 88-8邻060066-07-3 017909-44-3 004674-50-4 000528-43-8 000119-47-1检未示000085-16.8917.1717.8618.51定CAS号77-2 18.7719.6621.0718.3918.6222.0922.9120.471-石保时19.15卡23.84柚0.08 -0.14- - - - 0.19 0.05 -0.34- 0.05 - - 0.33 30.270.06留间/min 0.09 17.7631.1491-6 17.38:“-”表0.04 0.23 0.11 0.21注编号38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

图1 挥发油总离子流图

表5 杂柑皮与陈皮挥发油各自共有成分的平均相对含量(平均值± S.E.M)

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