天津中医药大学学报  2023, Vol. 42 Issue (3): 355-359

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刘江静, 庄岩, 刘华石, 李梦雪, 霍金海, 王伟明
LIU Jiangjing, ZHUANG Yan, LIU Huashi, LI Mengxue, HUO Jinhai, WANG Weiming
火麻仁生品与炮制品挥发油成分的GC-MS分析
Analysis of volatile oil from raw and processed hemp seed by GC-MS
天津中医药大学学报, 2023, 42(3): 355-359
Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2023, 42(3): 355-359
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2023.03.14

文章历史

收稿日期: 2023-01-19
火麻仁生品与炮制品挥发油成分的GC-MS分析
刘江静 , 庄岩 , 刘华石 , 李梦雪 , 霍金海 , 王伟明     
黑龙江省中医药科学院, 哈尔滨 150036
摘要: [目的] 分析火麻仁生品与炮制品挥发油的化学成分,寻找炮制前后发生显著变化的化学成分。[方法] 采用水蒸气蒸馏法提取火麻仁生品与炮制品的挥发油,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析其化学成分,并利用内标法计算各成分的相对含量。对炮制前后的成分进行正交偏最小二乘判别(OPLS-DA)分析和配对t检验分析,结合变量权重重要性排序(VIP)值和P值,筛选出显著性差异成分。[结果] 共鉴定出43种化学成分,从火麻仁生品挥发油中鉴定出40种成分,从火麻仁炮制品挥发油中鉴定出36种成分。筛选得到11个显著性差异化合物,其中正己醛、2-戊基呋喃、茴香脑、反, 反-2,4-癸二烯醛的含量在炮制后增加,β-榄香烯、α-法呢烯、Δ-杜松烯、芳姜黄酮、植酮、棕榈酸甲酯、亚麻酸甲酯的含量在炮制后降低。[结论] 火麻仁炮制后挥发油的成分组成大致相同,但含量发生较大变化。该研究为火麻仁炮制标准的制定提供了物质基础,为火麻仁的临床应用提供参考。
关键词: 火麻仁    炮制    挥发油    气相色谱-质谱联用技术    
Analysis of volatile oil from raw and processed hemp seed by GC-MS
LIU Jiangjing , ZHUANG Yan , LIU Huashi , LI Mengxue , HUO Jinhai , WANG Weiming     
Heilongjiang Academy of Chinese Medicine Sciences, Harbin 150036, China
Abstract: [Objective] To analyze the chemical composition of volatile oil from raw and processed hemp seed, and look for chemical components that change significantly before and after processing. [Methods] The volatile oil of raw and processed hemp seed was extracted by steam distillation, its chemical components were analyzed by GC-MS, and the relative contents of each component were calculated by internal standard method. OPLS-DA analysis and pair T test analysis were used to analyze the components before and after processing. VIP value and P value were used to screen out significant difference components. [Results] A total of 43 chemical constituents were identified. 40 compounds were identified from the volatile oil of raw hemp seed and 36 compounds were identified from the volatile oil of processed hemp seed. The 11 compounds with significant differences were screened, among which the contents of hexanal, 2-pentylfuran, Anethole, trans, trans-2, 4-Decadien-1-al increased after processing, while the contents of β-elemene, α-farnesene, Δ-cadinene, ar-Turmerone, Hexahydrofarnesyl acetone, Methyl palmitate, Methyl linolenate decreased after processing. [Conclusion] The composition of volatile oil was almost the same, but the content of volatile oil changed greatly. This study provided material basis for the formulation of processing standard of hemp seed, and provided reference for clinical application of hemp seed.
Key words: hemp seed    processing    volatile oil    GC-MS    

火麻仁为桑科植物大麻(Cannabis sativa L.)的干燥成熟果实,具有补中益气、润肠去燥的功效,临床上常与其他润下药配合治疗肠燥便秘,其馏油也用于治疗神经性皮炎和慢性湿疹[1]。现代研究表明火麻仁还具有抗炎、抗氧化活性、调节脂质代谢、降低血压,抗衰老、心肌损伤保护等多重药理作用[2]

炒火麻仁是《中华人民共和国药典》收载的常见炮制品,且临床多以炒火麻仁入药。目前对于火麻仁的炮制机制并不清晰,有学者认为火麻仁炒黄后会降低毒性,增强滋脾润燥的功效[3];也有学者认为火麻仁炒后会使脂肪酸和挥发油消失殆尽,变为香燥之品,不利于治疗便秘[4]

挥发油是中药中的一类重要活性物质,具有解表、行气、化湿、开窍的作用[5]。但目前对火麻仁炮制后挥发油的成分及药效变化尚不清楚。本实验采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对炮制前、后火麻仁挥发油的化学成分进行分析,研究相关成分的量变和质变规律,拟为进一步阐明火麻仁炮制机制、制定炮制标准和指导临床合理用药奠定基础。

1 仪器与药材 1.1 仪器

Gas Chromatograph Clarus 680-Mass Spectrometer Clarus SQ 8T型气质联用仪(EI源,美国PE公司),98-1-BN型电子调温电热套(天津市泰斯特仪器有限公司),YP202N型电子天平(上海精密科学仪器有限公司)。

1.2 药材与试剂

石油醚60~90 ℃(色谱纯,天津市科密欧化学试剂有限公司),水为超纯水。

火麻仁购自河北安国药材市场,产地为安徽省,经黑龙江省中医药科学院王伟明研究员鉴定为桑科植物大麻(Cannabis sativa L.)的干燥成熟果实。

丁香酚对照品(批号725-200209,中国药品生物制品检定所,纯度≥98.0%)。

2 方法 2.1 样品制备

按2020年版《中华人民共和国药典》清炒法(通则0213)将火麻仁炒至微黄,有香气,得炒火麻仁。再将火麻仁生品和炒品研碎,过20目筛,备用。

2.2 挥发油提取

取样品粉末100 g,精密称定,置于2 000 mL圆底烧瓶中,加水1 000 mL后放置1 h,按2020年版《中华人民共和国药典》四部通则挥发油测定法(甲法)操作,提取8 h。收集挥发油,称质量,火麻仁生品与炒品各平行测定3次,计算挥发油得率。再转移至10 mL容量瓶中,用石油醚定容至刻度,摇匀,得样品储备液。

2.3 内标溶液制备

取丁香酚对照品适量,加石油醚配制成30 μg/mL的内标溶液。

2.4 供试品溶液制备

精密量取5 mL样品储备液,置于10 mL容量瓶中,精密加入1 mL内标溶液,用石油醚稀释至刻度,摇匀,过滤,取续滤液,即得。

2.5 测试条件

色谱条件:Elite-5MS毛细管色谱柱(0.32 mm×60 m,0.25 μm),载气为氦气,体积流量为1.0 mL/min,进样口温度为220 ℃,进样量为1 μL,分流比为10∶1,程序升温:初始70 ℃,保持3 min,再以3 ℃/min的速度升至180 ℃,最后以7 ℃/min的速度升至220 ℃,保持10 min。

质谱条件:接口温度250 ℃,电离方式为电子轰击电离,电离能量为70 eV,离子源温度为250 ℃,采集方式为MS Scan,扫描质量范围为40~450 m/z,扫描时间为5.80~55.38 min,NIST谱图检索。

2.6 数据处理 2.6.1 化学成分鉴定

吸取供试品溶液,按上述“2.5”项条件进行测定,记录色谱图。数据经NIST谱库检索,以正反匹配度大于800为筛选条件并结和文献报道的二级质谱信息,对色谱峰进行定性分析;利用化合物与内标物丁香酚的峰面积之比计算各成分的相对含量。

2.6.2 差异性成分筛选

将获得的样品数据导入EZinfo 3.0.3软件进行正交偏最小二乘判别(OPLS-DA)分析,结合变量权重重要性排序(VIP)值>1.0筛选出火麻仁炮制前后的差异化合物;将获得的样品数据导入IBM SPSS Statistics 25.0软件进行配对t检验分析,结合P < 0.05筛选出火麻仁炮制前后含量变化具有统计学意义的化学成分;将上述两者结合筛选出显著性差异化合物。

3 结果 3.1 化学成分鉴定

将供试品溶液按“2.5”项下的GC-MS条件进行测定,得到火麻仁炮制前和炮制后挥发油的GC-MS总离子流图。色谱信息经NIST谱库检索和文献检索,从火麻仁生品挥发油中鉴定出40种化合物,从火麻仁炮制品挥发油中鉴定出36种化合物,见表 1图 1

表 1 火麻仁生品、炒品挥发油的成分信息表
注:A为火麻仁生品,B为火麻仁炒品。 图 1 火麻仁生品、炒品挥发油的GC-MS总离子流图
3.2 差异性成分筛选

对火麻仁炮制前后的成分信息进行OPLS-DA分析,生成得分(Scores)图、散点(S-Plot)图和VIP图,见图 2图 3图 4

注:Var_1、Var_2、Var_3为生品;Var_4、Var_5、Var_6为炒品。 图 2 火麻仁生品、炒品挥发油成分的Scores图
图 3 火麻仁生品、炒品挥发油成分的S-Plot图
图 4 火麻仁生品、炒品挥发油成分的VIP值图(x±s

Scores图显示生品分布在第二、三象限,炮制品分布在第一、四象限,说明火麻仁生品和炮制品被分为两类,存在明显的质量差异。S-Plot图中X轴表示变量的贡献值,Y轴表示变量的可信度,每个点代表 1个化合物,与原点距离越远的点,所代表的化合物对两组样品间的差异贡献越大。按各成分对样品分类的影响大小进行排序,获得12个VIP值>1.0的化学成分,作为差异性成分。进一步筛选P < 0.05的化学成分,得到11个具有统计学意义的差异性成分,其中正己醛、2-戊基呋喃、茴香脑、反,反-2,4-癸二烯醛的含量在炮制后增加,β-榄香烯、α-法呢烯、Δ-杜松烯、芳姜黄酮、植酮、棕榈酸甲酯、亚麻酸甲酯的含量在炮制后降低。

4 讨论

本研究利用GC-MS技术从火麻仁生品挥发油中鉴定出40种成分,从炮制品中鉴定出36种成分。所得数据经进一步的处理与分析,获得正己醛、2-戊基呋喃、茴香脑、反,反-2,4-癸二烯醛、β-榄香烯、α-法呢烯、Δ-杜松烯、芳姜黄酮、植酮、棕榈酸甲酯、亚麻酸甲酯11个显著性差异化合物,其中2-戊基呋喃、茴香脑为清炒后新检测到的化合物,β-榄香烯、Δ-杜松烯、芳姜黄酮、植酮为清炒后消失的化合物。

脂肪酸是火麻仁中的主要成分,易氧化降解生成氢过氧化物和醛类物质。研究表明,亚油酸会自动氧化生成C9-和C13-的氢过氧化物,C13-的氢过氧化物很不稳定,在温度超过150 ℃时易裂解生成己醛;C9-的氢过氧化物则会裂解生成2,4-癸二烯醛[6-7]。火麻仁经炒制后,正己醛、2-戊基呋喃、反,反-2,4-癸二烯醛等脂肪酸氧化降解产物的含量增加。

据报道,本实验获得的显著性差异化合物β-榄香烯和芳姜黄酮具有抗肿瘤活性[8-9],植酮具有清除1,1-二苯基-2-苦味酰基(DPPH)自由基、抗炎等作用[10],需要进一步与药效学实验结合,以探讨火麻仁的炮制机制和炮制标准。

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