作者:吴倩等   来源:   发布时间:2024-06-26   Tag:   点击:
[麻进展]二茬次罗布白麻和罗布红麻叶不同采收期精油成分的GC-MS分析

 要:以新疆的两种罗布麻为原材料,采用有机溶剂提取法并结合气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),比较和分析二茬次罗布白麻和罗布红麻叶不同采收期的精油含量与化学成分的差异,采用峰面积归一化法确定其成分种类及各成分的相对含量。结果表明:二茬次罗布红麻叶精油含量显著高于二茬次罗布白麻叶精油,不同采收期的罗布白麻和罗布红麻叶精油提取率、成分种类、成分数量存在较大差异,其中10月的二茬次罗布红麻叶精油含量最高。两种二茬次罗布麻叶及不同采收期精油均检测出含量较高的叶绿醇(Phytol)、新植二烯(Neophytadiene)、3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1-醇(3,7,11,15-Tetramethyl-2-hexadecen-1-ol)、2,4-二叔丁基苯酚(2,4-Di-tert-butylphenol)、正十六烷酸(n-Hexadecanoic acid)等。研究认为,二茬次罗布红麻叶适用于药用,罗布白麻更适用于化妆品行业,且二茬次罗布红麻叶最佳采收期为9月,二茬次罗布白麻叶最佳采收期为10月。

关键词:罗布白麻; 罗布红麻;气相色谱-质谱联用仪;化学成分

 

据《中国植物志》第63卷中记载,我国夹竹桃科(Apocynaceae)罗布麻属(Apocynum)有1种,即罗布麻(Apocynum venetum L.),又称红麻、红花草、泽漆麻等;白麻属(Poacynum)2种,即白麻(Apocynum pictum Schrenk ),又称紫斑罗布麻;大叶白麻(Poacynum hendersonii(Hook. f.)Woods.),又称大花罗布麻、野麻,皆为多年生草本植物,产区习惯将三者统称为罗布麻[1]。国内学者对罗布麻开展了大量研究,为将罗布麻、大叶白麻与俗称区别开,有学者建议将“罗布麻”称为罗布红麻,“大叶白麻”称为罗布白麻,本研究全文采用该称谓;另外,研究发现我国罗布麻自沿海西到新疆均有分布,其中罗布白麻只分布于东经104°以西的西北内陆,如新疆、甘肃等地[2];现有研究中水蒸气蒸馏提取的罗布红麻精油提取率为0.020%~0.165%、罗布白麻精油提取率为0.043%,其中罗布红麻叶精油主要成分以烷烃类、酯类和醇类为主[1],罗布白麻叶精油主要成分以酮类,醛类,酸类为主[3]

罗布麻还是重要的蜜源植物,一般6、7月份为药用最适采收期[4]。为获取最大经济效益,可在罗布麻花期养殖蜜蜂,7月中旬为末花期,末花期后罗布麻叶精油含量降低、提取难度加大,此时刈割对罗布麻蜜产量影响也较小,建议在7月底利用末花期后的有效积温对罗布麻进行刈割,并采集第二茬生长新叶提取精油,可在一定程度上提高罗布麻精油年产量。但当前尚未见对二茬次罗布麻叶精油成分及含量的报道,二茬次叶精油品质有待进一步研究。为解决罗布麻精油产量低的问题,本研究拟实现一年采收两茬罗布麻叶,因植物精油化学成分受生物酶、温度、光照、水分等外界因素作用,影响生物合成与代谢的累积,致使不同采收期各成分种类和含量差异较大,因此本试验分别采集9月和10月两个时期二茬次罗布麻叶,并采用有机溶剂萃取法提取罗布白麻和罗布红麻叶精油,结合气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),比较和分析其精油含量和化学成分的差异,确定二茬次罗布白麻与罗布红麻叶精油最佳采收期,以期为罗布麻精油开发利用、品质评价、提升年产量等提供物质基础和理论依据。

 

1 材料与方法

1.1 材料

两种罗布麻均采集于新疆尉犁县。本文试验原材料经鉴定为罗布麻(罗布红麻)和大叶白麻(罗布白麻)。罗布麻叶精油应在6、7月份为适宜采收期[4],因此罗布白麻和罗布红麻皆于2022年7月18日刈割采收第一茬后,分别于9月3日、10月3日两个时期采收第二茬。将采收的鲜叶置于阴凉干燥通风处阴干并粉碎,自封袋密封保存,贴标签置于常温干燥处保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 精油提取

将二茬次罗布白麻和罗布红麻干叶粉末与萃取剂石油醚(或乙醚)按料液比1:4进行冷凝回流,萃取两次后分别过滤,合并滤液,置于4 ℃冰箱保存。将滤液用旋转蒸发仪进行真空浓缩,待石油醚大部分挥发后,加入少量无水乙醇溶解,置于4 ℃冰箱中保存过夜,抽滤。将滤液进行真空浓缩,蒸发无水乙醇,即得精油。精油得率按如下方法计算:

精油得率(%)=精油重量/叶重量×100%

1.2.2 成分测定条件

色谱条件:HP-5MS型毛细管柱(30m×0.25mm),初始柱温为60℃,保持2min,以2℃/min升至250℃,恒温50min。载气:氦气;氦气流量为1mL/min,不分流进样。质谱条件:电子轰击离子源(EI),电子能量70eV,离子源温度200℃,四级杆温度150℃。质量扫描范围(m/z)20~650aum,进样量1mL。

分析方法:样品经GC-MS分析,对采集到的质谱图用NIST、Willey检索谱库对精油组分进行检索定性,采用色谱峰面积归一化法测定样品中各组分的相对含量。

 

2 结果与分析

2.1 二茬次罗布白麻和罗布红麻叶不同采收期的精油含量分析

有机溶剂萃取不同采收期二茬次罗布白麻和罗布红麻叶精油,得到批次1~4号罗布麻精油提取率见表1。

1二茬次罗布红麻和罗布白麻叶精油提取率

  

从表1可以看出,批次1~4号罗布白麻和罗布红麻叶精油含量为0.13%、0.22%、0.26%、0.34%。第二茬次罗布白麻和罗布红麻叶不同采收期的精油提取率,10月份的精油含量皆高于9月份,且10月份采收的罗布红麻叶在这4份样品中精油含量最高,9月份采收的罗布白麻叶精油含量最低。第二茬次罗布红麻叶两个采收期的精油含量皆高于罗布白麻叶精油含量。

2.2 二茬次罗布白麻和罗布红麻叶不同采收期精油化学成分分析

2.2.1 两种罗布麻(罗布白麻和罗布红麻)第二茬次叶精油化学成分数量比较

罗布白麻和罗布红麻第二茬次叶精油经气相色谱-质谱分析,结果见图1~4。由表2可知,二茬次罗布白麻和罗布红麻叶于9月和10月两个采收期的精油初步鉴定共有103种化合物,罗布红麻精油共鉴定出化合物77种;罗布白麻精油共鉴定出化合物53种。4个批号中的精油化学成分种类和相对含量差异明显,但均含有叶绿醇(Phytol)、新植二烯(Neophytadiene)、3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1-醇(3,7,11,15-Tetramethyl-2-hexadecen-1-ol)、2,4-二叔丁基苯酚(2,4-Di-tert-butylphenol)、正十六烷酸(n-Hexadecanoic acid)、硅酸四乙酯(Tetraethyl silicate)、6-羟基-4,4,7a-三甲基-5,6,7,7a-四氢苯并呋喃-2(4H)-酮(6-Hydroxy-4,4,7a-trimethyl-5,6,7,7a-tetrahydrobenzofuran-2(4H)-one)等6种成分,其中有4种为主要成分。2个不同采收期样品中均以罗布红麻叶精油所鉴定出的化学成分种类最多。

  

1 9月份二茬次罗布红麻叶精油总离子流

  

2 10月份二茬次罗布红麻叶精油总离子流

 

  

3 9月份二茬次罗布白麻叶精油总离子流

  

4 10月份二茬次罗布白麻叶精油总离子流

2二茬次罗布红麻和罗布白麻叶精油化学成分

2.2.2 两种罗布麻第二茬次不同采收期叶精油化合物种类及其相对含量比较

对二茬次罗布红麻和罗布白麻叶精油进行气相色谱-质谱分析,经气相色谱数据处理机用峰面积归一法测定各组分的百分含量。由表3可知;9月份罗布红麻精油成分中初步检测出醇类6种、酚类1种、烷烃5种、烯类3种、酯类9种、酮类9种、其他11种,该样品精油主要以醇、酯为主,占总成分的64.36%;10月份精油成分中醇类9种、酚类3种、烷烃5种、烯类3种、酯类11种、酮类5种、其他17种,该样品精油主要以醇、酚为主,占总成分的77.80%。

9月份罗布白麻精油成分中初步检测出醇类3种、酚类2种、烷烃2种、烯类3种、酯类5种、酮类7种、其他7种,该样品精油主要以醇、酚为主,占总成分的73.22%;10月份精油成分中醇类6种、酚类2种、烷烃4种、烯类4种、酯类7种、酮类7种、其他12种,该样品精油主要以醇、酚、烯为主,占总成分的86.23%。随着采收时间的推迟,两种罗布麻醇类化合物含量逐渐降低,酚类化合物相对含量升高。其相对含量较高的有10月份采收罗布白麻叶烯类化合物和9月份采收的罗布红麻叶酯类化合物,其他化合物含量少,皆不到百分之十。

3 二茬次罗布红麻和罗布白麻叶精油中各类化合物相对含量单位:%

  

 

3 讨论

本研究以二茬次罗布白麻和罗布红麻为研究对象,分析二茬次罗布白麻、罗布红麻叶在9月至10月两个采收期精油组成成分及含量差异。研究显示,二茬次罗布白麻和罗布红麻叶精油在不同采收期均含有相同的特征成分,但同一成分的相对含量存在较大差异。尤其是10月份醇类含量相较9月份明显下降,罗布红麻叶在10月份酚类含量明显增加,但罗布白麻叶酚类含量差异不大,已有研究证明,醇类与抗菌性有关,如25%的罗布麻(罗布红麻)叶精油有很强抗菌性[2],,其主要含有的β-谷甾醇[5]2-癸酮[6]、叶绿醇[7]2,4-二叔丁基[8]等成分具有良好的抗真菌活性,另外精油的微量成分之间可协同作用发挥抑菌效果[9]。罗布白麻精油的抑菌性暂未见报道,

罗布红麻两个时期精油的主要成分中都含有羽扇豆醇、叶绿醇、新植二烯、亚麻酸等成分,皆有药理作用。研究表明,羽扇豆醇有抗氧化、抗炎症、促进皮肤愈合和抗肿瘤等功效[10]。叶绿醇具有抗焦虑、细胞毒性、代谢调节、抗氧化、自噬和细胞凋亡诱导、抗伤害性、抗炎、免疫调节和抗菌作用等广泛的生物活性[11,12]。新植二烯在神经药理学中具有抗焦虑样、抗抑郁样、抗惊厥和镇静的作用[13]。亚麻酸对人体有降血脂、防血栓等生理功能,棕榈酸能有效促进小鼠口腔癌和黑素瘤转移,对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌等菌种有抗菌活性,具有良好的生物活性[14]。除亚麻酸以外,罗布红麻9月份精油中羽扇豆醇、叶绿醇、新植二烯、棕榈酸的相对含量皆高于10月份,且其独有的β-香树脂醇具有抗炎、抗细菌和真菌、抗病毒及癌细胞防治功效,在降血糖、降血脂等方面也发挥重要的作用[15,16,17]。亚麻酸乙酯具有抑制过敏、预防心脑血管疾病的功效。9月份的罗布红麻精油的药理活性大于10月份。但10月份的罗布红麻精油中的酚类含量最高,其中dl-α-生育酚(48.86%)可保护皮肤成纤维细胞免受紫外线的细胞毒性作用,有较强的抗氧化性[18],可作为皮肤毒性较低的美白化妆品的有效成分,以防止或改善皮肤色素沉着[19],适用于日化用品。

罗布白麻9月份精油的叶绿醇、新植二烯、β-谷甾醇、2,4-二叔丁基苯酚等药理化学成分相对含量皆高于10月,β-谷甾醇是植物甾醇类成分之一,具有降血脂、抗癌、抗炎症作用等[20]2,4-二叔丁基苯酚被发现具有一定的抗肿瘤活性,对某些癌细胞有抑制作用[21]。范凯等人研究发现2,4-二叔丁基苯酚对稻曲病菌(Ustilaginoidea virens (Cke,)Tak.)具有良好的抗真菌活性[8]。与罗布红麻相同的是10月份精油中的dl-α-生育酚化学成分高于9月份,罗布白麻9月份的药理活性>10月份药理活性。1~4号样品中10月份的罗布红麻精油中dl-α-生育酚化学成分最高,可考虑作为美白、抗衰老等日化品的添加剂。罗布白麻叶在9月份时叶绿醇和新植二烯含量最高,这两种物质已被证明具有抗抑郁、抗焦虑、抗惊厥及镇静的作用,建议9月采摘叶可作为抗抑郁药用的最佳原材料,若作为治疗高血压、癌症、肿瘤等疾病的原材料,两种罗布麻精油化学成分特性各有优点。

 

4 结论

通过不同时期二茬次罗布白麻和罗布红麻叶精油含量及化学成分的测定与分析,10月份罗布红麻精油为日化用品最佳的天然抗氧化、美白、抗衰老的添加剂。药用精油可根据药用领域选择最佳原材料,例如:9月份采收的罗布白麻为生产抗抑郁精油的最佳原材料。建议在采收罗布麻叶时,可根据用途来决定采收期和品种,本研究仅根据罗布麻的化学成分进行分析,罗布麻精油在各领域的其它应用有待进一步研究。

 

 

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文章摘自:吴倩,马浩,隗亚军,等.二茬次罗布白麻和罗布红麻叶不同采收期精油成分的GC-MS分析[J/OL].中国麻业科学:1-12[2024-06-12].http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1467.S.20240523.1828.010.html.


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