超临界二氧化碳法萃取沙姜鲜品和干品挥发油化学成分的研究.doc

1超临界二氧化碳法萃取沙姜鲜品和干品 挥发油化学成分的研究作者：刘雪梅 梁建钦 卢彬 梁丹【摘要】 目的研究不同性状的沙姜挥发油的化学成分,为控制沙姜挥发油的质量提供理论依据方法采用超临界 CO2 法对沙姜的鲜品和干品进行挥发油的萃取，并利用气相-质谱联用法（GC/ MS）对其组分进行分析鉴定结果不同干燥状态的沙姜挥发油的化学成分有所不同, 对沙姜鲜品、干品分别鉴定出 28，31 个化学成分但二者均含有较多的对甲氧基桂皮酸乙酯、十五烷、桂皮酸乙酯结论利用 GC/ MS 技术测定相对含量最高的对甲氧基桂皮酸乙酯可作为沙姜挥发油质量控制一种快捷方法 【关键词】 沙姜 挥发油 超临界 CO2 萃取 气相-质谱联用法Abstract：ObjectiveTo study the chemical constituents of volatile oils from Kaempferia galanga L. in fresh and dried characters and provide the theoretical evidence for its quality control. MethodsThe volatile oils were extracted by supercritical fluid method and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. The relative contents of the separated components were determined by normalization method in area. ResultsThe volatile oils from Kaempferia galanga L. with various characters had a little difference in constituents and 28 and 31 of compounds were identified respectively. Both of them contain high quantities of ethyl-p-methoxycinnamate, pentadecane, and ethyl cinnamate.ConclusionThe ethyl-p-methoxycinnamate determined by GC-MS method can be used as one quick, reliable and repeated approach for evaluation the quality of Kaempferia galanga L.Key words：Kaempferia galanga L.； Volatile oils； Supercritical CO2 extraction； Gas chromatography-mass spectrometry沙姜，是姜科植物山柰 Kaempferia galanga L．的干燥根茎，温中化湿，行气止痛，主治胃寒疼痛、牙痛、风湿关节痛、跌打损伤，药用价值很高［1］。

主产于广东、广西和云南，海南、福建和台湾等地也有分布沙姜也是一味常用的壮药（壮药名2为 Sagieng），用于治疗咳嗽和肺病、促进伤口愈合，壮族人民早已使用它并积累了丰富的临床经验［2］民间还用于防蚤虱螯咬，以及衣服防虫等［3］除药用外，还大量用作副食和调味剂文献报道［4，5］，山柰挥发油抑制胃癌细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，对化疗药物有协同增效作用而挥发油中的肉桂酸酯类化合物,尤其是反式和顺式的对甲氧基肉桂酸乙酯有抗促癌活性［6］由于植物药遗传毒性低，因此沙姜挥发油中的对甲氧基肉桂酸乙酯有较强的抗肿瘤利用价值，值得进一步深入研究但其提取物成分复杂，不利于药品质量控制目前沙姜挥发油提取分离和剂型制备的报道极少，大多用水蒸气蒸馏法提取，易破坏挥发油中的有效成分，收率低，限制了以挥发油为主要有效成分的沙姜制剂质量的提高目前沙姜的质量控制多是按照《中国药典》2005 版Ⅰ部收载的要求仅规定其挥发油含量为 4.5%(ml/g)，我们在实验中发现，沙姜经水蒸气蒸馏法、超声波法及超临界 CO2 法提取的挥发油的得率和各成分含量均有不同，也存在较明显差异；因此，单纯通过规定挥发油的含量并不能全面控制其质量。

为更有效地控制沙姜的质量，以便提高以沙姜挥发油为主要有效成分的制剂质量，本文应用超临界 CO2 法对沙姜的鲜品和干品进行挥发油的萃取，比较其得率，并利用气相-质谱联用法（GC/ MS）对其组分进行分析鉴定，为其质量控制提供更全面的信息1 仪器与试药1.1 药材沙姜原产地广西桂平，鲜品购自本地农贸市场；干品购自本地药材站，经本校3中药鉴定教研室田辉副教授鉴定为姜科植物山柰（Kaempferia galanga L.）的干燥根茎，其含水量 10%左右鲜品、干品均粉碎，过 40 目筛后备用1.2 仪器 HL-（5+1）L/50MPa-ⅡAQ 型超临界流体（CO2）萃取装置（杭州华黎泵业有限公司）, 6890/5973N 气相色谱-质谱联用仪(美国 Agilent 公司)， FW117 型中草药粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)，LG116-W 型离心机（北京医用离心机厂）1.3 试药乙醚为分析纯，批号 20070315，国药集团化学试剂有限公司，经重蒸后使用99.95%二氧化碳（南宁蓝天医用气体有限责任公司） 2 方法2.1 超临界 CO2 法提取沙姜挥发油将粉碎过 40 目筛的沙姜约 250 g 投进 1L萃取釜中，按照以下条件提取挥发油：萃取釜压力 25 MPa,温度 45℃,CO2 流速：18 kg/ h，恒温恒压萃取 60 min,从解析釜 I 收集到得黄色透明油状物，有浓郁嗅味。

解析釜 II 未出料;油液储存于- 20℃冰箱，待用2.2 样品溶液的制备以 10 ml 乙醚溶解挥发油样品，振摇 3～5 min，加无水硫酸钠（至不结块为止）干燥，取上油层 5 滴，用乙醚溶解至 5 ml，取 1 ml 于 1.5 ml离心管中，10 000 r/min×10 min，装入液相装样小瓶备用2.3 挥发油的测定色谱条件：HP-5MS(30 m×0.250 mm×0.25 μm)毛细管柱，程序升温 70℃→10℃/min→160℃(5min)→10℃/min→250℃(5 min)→280℃(3 min)，进样口温度 250℃，柱前压 60kpa，载气为高纯 He（99.999%），分流比 20∶1，进4样量 0.5 μl，载气体积流量 1 ml/min质谱条件：EI 离子源，温度 230℃，电子能量 70eV，GCMS 接口温度 280℃，扫描范围：45～450 amu，MSD 检测器，检测器温度 250℃，NIST98 标准谱库3 结果3.1 沙姜挥发油的得率超临界萃取的干品挥发油的平均得率为 9.05%（g/g，按干重计），鲜品挥发油的平均得率为 6.01%（g/g，按干重计）。

3.2 GC-MS 结果按上述实验条件超临界萃取的沙姜挥发油，进行 GC-MS 分析,测得其气相色谱-质谱总离子流色谱图（见图 1～2）经计算机检索及人工解析质谱，并以峰面积归一化法测得各成分的相对含量结果见表 1表 1 沙姜挥发油化学成分比较（略）分析结果表明,从沙姜鲜品的挥发油鉴定出了 28 种组分,占挥发油总量的99.161%,其中对甲氧基桂皮酸乙酯的相对含量为 69.973%,还有十五烷(13.823%)、桂皮酸乙酯(4.866%)、十七烷、1,8－桉油素、δ－蒈烯、二甲基苏合香烯、龙脑、樟烯、α－蒎烯、β－蒎烯等从沙姜干品的挥发油鉴定出了 31 个组分,占挥发油总量的 93.302%,其中对甲氧基桂皮酸乙酯相对含量最高(56.361%)，还含有肉桂醛（14.351%）、十五烷(7.158%)、桂皮酸乙酯(5.883%)、9-十八碳烯酸甲酯（1.231%）、9,12-亚油酸甲酯（1.352%）等4 讨论沙姜干品和鲜品的挥发油得率不同，鲜品低于干品可能是由于鲜品中水分比5较多, 包在精油分子周围反而阻止了挥发成分的浸提沙姜干品和鲜品的挥发油含有不同的化学成分，各组分的含量也有差异（这种差异是否有临床意义,需待进一步研究），相同组分的分子量都在 300 以下，但均含有较高的对-甲氧基肉桂酸乙酯、十五碳烷、肉桂酸乙酯等。

对比前人的研究结果［8］，这些稳定出现的化合物尤其是对-甲氧基桂皮酸乙酯,可以作为沙姜挥发油品质控制的特征性成分本文利用气相-质谱联用法对沙姜挥发油的组分进行分析鉴定,可有效地控制其质量，为进一步产业化开发沙姜挥发油提供科学的依据参考文献】［1］钱信忠.中国本草彩色图谱-常用中药篇(上卷)［M］.北京：人民卫生出版社,1996：25 . ［2］辛 宁.壮药资源学［M］.南宁：广西民族出版社，2002：40.［3］广西壮族自治区卫生厅.广西中药志，第一集［M］.南宁：广西壮族自治区人民出版社,1959：100.［4］刘彦芳，魏品康.山柰挥发油提取物对裸鼠原位移植人胃癌细胞增殖和凋亡的影响［J］.辽宁中医学院学报，2005，7（4）:339.［5］刘彦芳. 魏品康.山柰挥发油提取物对裸鼠原位移植人胃癌组织的影响［J］.临床肿瘤学杂志，2005，10（5）：486,491.［6］薛 颖,村上明,小清水弘一,等.沙姜中抗促癌有效成分的分离鉴定［J］.中国中药杂志,2002,27(7):522.［7］凌育赵.水蒸气蒸馏提取沙姜中特性组分-沙姜油的研究［J］.中国调味品，62005,8：28.［8］Wong K C，Ong K S，Lim C L. Composition of the Essential Oil of Rhizomes of Kaempferia galanga L.Flavour and Fragrance Journal,1992,7(5)：263.。