蔓地亚红豆杉和南方红豆杉红豆杉叶挥发油中化学成分和抗菌活性的比较
张静 ,柯元和金永春
亚热带森林培育国家重点实验室培育基地,
中国,临安,浙江农林大学
中国郑州,河南大学中国传统医药
关键词:蔓地亚红豆杉,南方红豆杉。红豆杉叶精油的GC-MS ,抗菌活性
摘要:此次研究,是针对蔓地亚红豆杉和南方红豆杉的精油抑菌活性的化学成分的差异,以及评估的差异。红豆杉叶。通过水蒸气蒸馏的方法获得的精油的化学成分,并用气相色谱 - 质谱法(GC-MS )对精油的化学成分的相对量进行了系统的分析测定,由峰面积归一化方法记录之间的显着差异及两精油成分的百分比。从蔓地亚红豆杉叶子的精油中鉴定出34种化合物,占主导地位的化合物是苯丙腈( 21.30 %) , 1 , 4 - 二恶烷-2 , 3 - 二醇( 20.13% ) , 3 - 溴3 - 甲基丁酸( 17.92% )和1 - 羟基-2 - 丁酮( 9.85% ) 。南方红豆杉叶中红豆杉的精油有33种化合物,占主导地位的化合物分别是苯丙腈( 49.39 %) , 1 - 羟基-2 - 丁酮( 12.72% ) ,乙酸( 5.39% ) , 1 - 辛烯-3 - 醇( 4.28 % )和(E ) -3 - ( 2 - 羟基苯基) -2 - 丙烯酸( 3.53% ) 。滤纸片琼脂扩散法用来测试的精油抗微生物活性,抑菌区直径(DD)的值和最低抑菌浓度(MIC)值被用来评价抗菌活性。结果表明,红豆杉叶对两个受试菌的测试中,蔓地亚红豆杉叶精油比南方红豆杉的精油具有较强的抗菌活性。
引言
精油挥发油广泛存在于多种植物,它们的主要化合物可分为三大类,如脂肪族,芳香族,萜烯以及它们的氧 - 衍生物,某些氮和硫的化合物。根据以往的研究,可以知道的精油的药理效果包括抗菌,抗炎,发汗,抗病毒,抗肿瘤,镇痛,局部麻醉,加强胃,平喘,止咳,祛痰和驱虫,等。红豆杉属红豆杉科红豆杉属植物,在世界各地有11种。这是一个属常绿乔木或灌木,分布在北半球,即欧洲,北美,印度北部,中国和日本。有些品种的种植在花园优雅的绿叶和鲜红的果实。此外,它是世界珍稀和濒危物种。由于其巨大的药用价值,世界所有国家始终将其列为“国宝” 。紫杉醇从短叶红豆杉首次发现,几乎所有地区(针,树皮,根,种子和心材)红豆杉可以提取。这是没有明显的副作用,并已成为在世界最优质的抗肿瘤药物。多数的研究已针对红豆杉的化学成分进行了研究,特别是在抗癌成分紫杉烷类化合物的研究上。
本文以蔓地亚红豆杉和南方红豆杉为研究对象,并使用水蒸馏法取得它们的叶子精油,并采用气相色谱 - 质谱法( GC-MS) ,以确定化学成分的精油,利用峰面积归一法确定它们的相对量。滤纸片琼脂扩散法被用来评价精油抗微生物活性的。据我们所知,有一些报道上的树枝和树叶,南方红豆杉种子均有精油的化学成分。本文旨在帮助我们进一步了解蔓地亚红豆杉和南方红豆杉红豆杉叶的挥发性成分,为更全面发展的珍稀资源提供了理论依据。
材料与方法
A.植物材料的获取和精油的提取
取自蔓地亚红豆杉和南方红豆杉的新鲜红豆杉叶。 于2010年5月长山县曼地亚红豆杉科技开发有限公司有限公司(栽培种)和浙江省桐卢县(野生种)公关中国的GAP种植基地收集到的生长三年的红豆杉叶。浙江农林大学陆欢娄教授进行了标本鉴定,凭证标本保存在我们的实验室。
鲜叶于(40℃)的烘箱中干燥30小时,然后将干燥的叶片粉碎至粉末状。 取100克粉末于1400毫升蒸馏水中进行水蒸汽蒸馏装置7小时。然后,流出液用100ml 乙醚萃取4次,萃取液用无水硫酸钠干燥。之后,回收乙醚,得到浅黄色精油具有较强的风味,然后储存在冰箱中4-5 ℃ ,在分析之前,放在密封的玻璃小瓶中。产量以样品的干重为基础上计算。
B.微生物
用于评估抗微生物活性的精油红豆杉的两个物种的细菌(革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌和革兰阴性菌,大肠埃希氏菌)是浙江农林大学林业与生物技术研究所林业养护的主题。
C.精油的分析
利用气相色谱 - 质谱法在Varian CP3800 / 1200L GC -MS系统中用石英毛细管柱HP -5 ( 30米× 0.25毫米, 0.25微米的膜厚度)测定挥发性成分并分析。载气为氦气,流速为0.8毫升/分钟,不分流注入样品,烤箱温度编程( 45℃ 3分钟,然后45-90 ℃ ,10 ℃ / min,再90-180 ℃, 6 ℃/分钟,然后在180-230 ℃ ,12 ℃ /分钟,230-250 ℃ 9℃/分钟,最后250℃ 9分钟)举行。进样口和检测器温度设定在250℃和280℃, resecitively 。质谱仪: 70电子伏特的电子轰击源,离子源温度为200 ℃,质量范围33-450阿木和扫描速度是0.5秒。每种化合物的气相色谱图上的峰面积相对于总峰面积的百分率作为该化合物的相对量的测定,不使用校正因子,通过比较其质谱碎裂模式与类似的化合物数据库( NIST和威利质谱库)确定成分的精油 。
D.抗菌活性的筛选
通过滤纸片琼脂扩散法,根据抑菌圈的直径评价抗菌能力对香精油的抗菌活性进行了测试。所有的细菌在10毫升倾斜营养琼脂培养基,37℃培养24小时。用无菌蒸馏水稀释的微生物悬浮液调整到每毫升约108个菌落形成单位(菌落形成单位/ ml)的OD值在标准曲线的使用。所有被测试的物质制备的储备溶液,用乙醚稀释到指定的浓度,然后各个稀释后的样品添加到无菌滤纸(直径为5毫米)上放置12小时。0.1毫升稀释的微生物悬浮液划线接种于含15毫升营养物琼脂培养基的平板上,通过无菌玻璃棒,然后将无菌滤纸浸渍样品均匀地放置在介质表面。细菌在37 ℃培养24小时。潜伏期后,测量抑菌圈周围的光盘获得。阴性对照,涉及微生物的存在未经测试材料(空白) 。实验一式三份进行。
E.最小抑菌浓度(MIC )
MIC定义为防止可见的微生物生长的最低浓度,通过调节样品溶液的大约浓度确定。在本研究中,蔓地亚红豆杉的精油浓度测试是10.00% ,9.00 % ,8.00 % , 7.00 % , 6.00 % ,5.00 % ,测试南方红豆杉的精油浓度是100%,90 % , 80% , 70% ,60% ,50% 。
结果与讨论
A.蔓地亚红豆杉和南方红豆杉精油的化学成分
在室温下通过水蒸气蒸馏法制得红豆杉淡黄色液体精油。蔓地亚红豆杉和南方红豆杉的精油总收率分别为0.15% ,0.21 % 。在本研究中,对精油的化学成分进行了表征,并进行比较。乙醚稀释精油5倍,然后加入0.2微升稀释样品的GC-MS系统得精油的总离子色谱图(TIC ) ,如图所示。 1.精油组合物的相对含量示于表Ⅰ ;除了一些独特的组件,它是精油组合物的相同的化学组分。精油的主要差别是这些组分的相对含量。根据表Ⅰ的数据显示,共有34种化合物被确定的蔓地亚红豆杉叶精油( 94.37% ) ,占主导地位的化合物苯丙腈( 21.30% ) , 1,4 - 二恶烷2,3 - 二醇( 20.13% ) , 3 - 溴-3 - 甲基丁酸( 17.92% ) , 1 - 羟基-2 - 丁酮( 9.85% ) ,和其他的芳族化合物( 6.10% ) ,酸( 9.78 % ) ,醇(9.61 %) ,醛(2.66 % ) ,苯酚( 1.60 %) ,胺( 0.51 % ) ,酯类( 0.36% ) ;南方红豆杉的精油中的34种化合物中主导化合物( 95.57 %的石油)为苯丙腈( 49.39 %) , 1 - 羟基-2 - 丁酮( 12.72% ) ,乙酸( 5.39% ) ,1 - 辛烯-3 - 醇( 4.28% ) , (E)-3 - ( 2 - 羟基苯基) - 2 - 丙烯酸, ( 3.53% ) ,和其它醇( 10.12% ) ,酸( 8.57% ) ,醛( 2.83% ) ,芳族( 2.10 % ) ,酚类化合物( 0.69% ) ( 0.37% ) ,酮,酯( 0.36% )。
根据以往的研究,在中国,军等人, (2006)发现,南方红豆杉种子精油中苯甲醛( 0.61% )和肉豆蔻酸(4.21 % ) ,汀等人(1995)发现,南方红豆杉叶精油中苯甲醛( 2.31% ) ,十四酸( 2.15% ) , Penzyl - 甲醇( 1.54% )和2 - 苯基乙醇( 0.31% ) 。在印度, Merajuddin等。,(2006年) ,发现了云南红豆杉山茱萸叶精油(Z)- 3 -己烯醇(4.10 % ) ,甲醛( 1.30 %) ,己酸(5.50 % )和苯甲酸( 0.70% ) 。这些组分与本研究结果相同。造成分歧形成的原因可能是地区,年龄和品种等的差异。
B.蔓地亚红豆杉和南方红豆杉精油的抗菌活性
在蔓地亚红豆杉和南方红豆杉的精油的体外抗菌活性。红豆杉叶的滤纸片琼脂扩散法,定性和定量的抑菌区直径(DD)的值和最低抑菌浓度(MIC)值[13]对它们的效力进行了评估。结果列于表Ⅱ 。从表Ⅱ中,可以知道,这两个精油都有抗微生物活性测试的细菌,与样品的浓度的增加而增加的抑制活性。这两种精油比对大肠杆菌金黄色葡萄球菌具有更大的抑制活性。此外,我们可以发现,蔓地亚红豆杉的精油对受试菌的MIC均为5 %,而南方红豆杉精油对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC分别为95%和98 % 。最后,可以得出结论,蔓地亚红豆杉叶精油的抗菌活性明显强于南方红豆杉叶精油。
结论
最后,我们注意到,蔓地亚红豆杉和南方红豆杉的精油的化学成分,红豆杉叶有许多相同的组分,如:苯丙腈,1 - 羟基-2 - 丁酮,乙酸,丙酸,但它们的相对含量是不同的。
在本研究中获得的精油的抗菌活动表明,蔓地亚红豆杉叶对受试菌具有显着的抑制活性,但南方红豆杉叶的抑制活性是非常低的。这可能是有关的精油组合物,以及这些组分之间的相互作用的关键部位或组分造成的,但具体的原因和其他生物测试的问题,需要进一步研究。
致谢
我们非常感谢浙江省的现代森林培育技术重点实验室,浙江农林大学进行微生物实验,分析测试中心,江南大学,协助执行GC-MS 。