岗松露化学成分与杀菌作用分析
刘布鸣1, 柴玲1, 李军集2, 陈家章3     
1. 广西中医药研究院, 广西中药质量标准研究重点实验室, 广西南宁 530022;
2. 广西林业科学研究院, 广西南宁 530002;
3. 广西天源岗松油有限公司, 广西防城港 538000
摘要: 为了研究岗松露化学成分及其杀菌作用,并与岗松(精)油的化学成分进行对比分析,以便为岗松露的开发与利用提供科学依据。本研究采用气相色谱-质谱分析技术对岗松露中的挥发性化学成分进行分析鉴定,并采用面积归一化法测定主要化学成分的相对含量,最后通过消毒杀菌实验检测岗松露对菌落群数的影响。结果显示,岗松露中含挥发性成分约0.2%;从岗松露中分离鉴定出30多种化学成分,占色谱总馏出峰面积的90%以上;岗松露能明显减少或消灭菌落群。岗松露具有杀菌作用,可开发作为天然的医药保健、灭菌消毒、洗涤、清洁等新产品。
关键词: 岗松    岗松露    气相色谱-质谱联用仪    成分分析    杀菌作用    
Chemical constituents and batericidal action research of the distillate water of Baeckea frutescens L.
LIU Buming1, CHAI Ling1, LI Junji2, CHEN Jiazhang3     
1. Guangxi Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Quality Standards, Guangxi Institute of Traditional Medical and Pharmaceutical Sciences, Nanning, Guangxi 530022, China;
2. Guangxi Academy of Forestry Sciences, Nanning, Guangxi, 530002, China;
3. Guangxi Tianyuan Oleum Baeckeae Co., Ltd., Fangchenggang, Guangxi, 538000, China
Abstract: The chemical constituents and bactericidal effects of the distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.were studied and compared with the chemical constituents of the essential oil from Baeckea frutescens L., which provided a scientific foundation for the development and utilization of the distillate medicinal water of Baeckea frutescens L..The volatile chemical constituents in the distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.were analyzed and identified by gas chromatography-mass spectrometry.The relative contents of the main constituents were determined by area normalization method.Through the disinfection experiment, the effect of the distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.on the number of colonies was examined.The results showed that the volatile ingredients in the distillate water of Baeckea frutescens L.were 0.2% approximately and more than 30 constituents were isolated and identified from the distillate medicinal water, accounting for over 90% of the total peak area of the chromatogram.The distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.could significantly reduce or eliminate the number of colonies.The distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.has a bactericidal effect and could be developed as a natural healthcare medicine, sterilizing, washing, cleaning and other new products.
Key words: Baeckea frutescens L.    distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.    GC-MS    chemical constituent analysis    bactericidal effect    
0 引言

植物挥发油中的部分化学成分在水中能少量溶解而使其水溶液具有该挥发油的特有香气与功用,这类芳香挥发性物质(多为挥发油)的饱和或近饱和水溶液,通常称为露或芳香水,《中国药典》2015年版四部规定露剂系指含挥发性成分的饮片用水蒸气蒸馏法制成的芳香水剂[1]。岗松Baeckea frutescens L.为桃金娘科植物,主要分布于广西、广东、江西、福建等地,《中华本草》记载,松岗具有化瘀止痛、清热解毒、利尿通淋、杀虫止痒之功效,用于跌打瘀肿、肝硬化、热泻、热淋、小便不利、阴痒、脚气、皮肤瘙痒、疥癣、水火烫伤、虫蛇咬伤[2]。岗松(精)油为岗松枝叶经水蒸气蒸馏得到的挥发油,为淡黄色至淡棕黄色的澄清液体,气芳香,具有特殊的香味[3-4]。岗松(精)油作为广西地方习用中药材收载在《广西中药材标准》[3],广西壮族自治区《壮药质量标准》第一卷[4],具有杀虫止痒、清热利湿、祛痱止痛除湿的功效,用于皮肤湿疹,瘙痒,淋病,疥疮,滴虫性阴道炎,脚癣[3-4]。以岗松(精)油为主要原料制成的中成药有很好的抗菌杀虫疗效,其作为香精香料使用,也有很大的应用价值。目前岗松(精)油的生产采用水蒸气蒸馏工艺,收集馏出液经油水分离,油相部分为岗松(精)油产品,其质量已有报道[5],主要化学成分为蒎烯、1, 8-桉叶素、芳樟醇、石竹烯、葎草烯等[6-7],岗松(精)油标准收载在广西壮族自治区地方标准(DB 45/T 1064—2014)[8]。岗松露芳香水是水蒸气蒸馏工艺生产精油同时得到的副产物,为无色的澄清水溶液,气微,具有岗松的芳香味。研究岗松露化学成分及其杀菌作用,为岗松露的开发与利用提供科学依据。目前,岗松的研究主要集中于岗松(精)油的研究[2-8],岗松露芳香水尚未受到关注,其化学成分分析与活性研究未见文献报道。为综合利用岗松油生产副产物,开发新产品,本研究对岗松露化学成分及其杀菌作用进行研究。采用GC-MS联用分析岗松露中的芳香化学组分,并与岗松(精)油的化学成分进行了对比,同时进行了消毒杀菌的试验,为进一步开发利用岗松植物提供科学基础。

1 材料与方法 1.1 材料与仪器

岗松植物来源于广西防城港,广西天源岗松油有限公司提供,经广西中医药研究院中药研究所赖茂祥研究员鉴定为桃金娘科植物岗松Baeckea frutescens L.。

岗松枝叶经水蒸气蒸馏法分离提取,分别收集得到岗松(精)油和岗松露,广西天源岗松油有限公司生产并提供。

对比洗手液:医用洗手液(市售)。

Agilent 7890B-5977A气相色谱-质谱联用仪、Agilent 7693A自动进样器、Mass Hunter质谱工作站、NIST 11版质谱数据库、恒温培养箱(36±1)℃、普通营养琼脂、无菌棉塞、无菌镊子、无菌生理盐水、无菌培养皿、无菌试管、无菌吸管。

1.2 方法 1.2.1 岗松露中挥发性成分样品提取与测定 1.2.1.1 水蒸气蒸馏提取

取岗松露1 000 mL,置2 000 mL烧瓶中,按《中国药典》2015年版四部2204挥发油测定法提取[1],测得挥发油含量为0.2%,取测定液为供试品。

1.2.1.2 乙酸乙酯提取

取岗松露1 000 mL,置2 000 mL烧瓶中,在提取收集器的上端加入乙酸乙酯3 mL,按《中国药典》2015年版四部2204挥发油测定法提取[1],取有机相为供试品。

1.2.2 气相色谱-质谱分析条件

色谱条件:色谱柱Agilent HP-INNOwax(30 m×250 μm×0.25 μm)毛细管柱;初始温度90℃(保持10 min),以10℃/min升温到120℃(保持15 min),再以5℃/min升温到250℃;进样量:0.2 μL;分流比为200:1;流速:1.0 mL/min;进样口温度:250℃;传输线温度:280℃;离子源温度:230℃;四级杆温度:150℃;气化温度250℃;EI源:电子能量70 eV;离子源温度:230℃;四级杆温度:150℃;质量扫描范围m/z 35~450 amu。

1.2.3 消毒杀菌试验 1.2.3.1 检测采样操作

某医院5个临床科室医护人员48人,采用单纯随机抽样法抽取16人,集中采样。

洗手前采样:被检人员右手五指张开,将沾有无菌生理盐水采样液的棉拭子在被检人员右手每个手指掌面,用无菌生理盐水棉拭子往返涂抹2次,并随之转动采样棉拭子,剪去与手指接触部位,留样送检。

洗手后采样:洗手方法严格参照《消毒技术规范》要求,被检人员按六步洗手法,用岗松露认真搓揉双手及腕部,注意指间、指缝、关节等部位,用流水洗净,待其自然干燥约2 min后采样送检。

1.2.3.2 检测方法

将棉拭子放入有10 mL采集液的试管内振荡至少80次,用无菌吸管吸取1 mL样品接种于无菌平皿内,同时加入已熔化的营养琼脂15~18 mL,每个棉拭样品制成2个平板,待凝固后置于(36±1)℃温箱内培养(48±2) h,检测菌落总数。

1.2.3.3 结果计算及判定方法

参照GB 15982—1995《医院消毒卫生标准》[9]计算菌落数及判定结果。每个棉拭样品菌落总数结果为2个平皿菌落总数的平均值。

2 结果与分析 2.1 岗松(精)油、岗松露成分分析结果

在相同测试条件下对岗松露供试品和岗松(精)油进行GC-MS测试,总离子流(TIC)图分别见图 1~2。经GC-MS检测,所测成分的质谱图经计算机质谱数据库检索,按各色谱峰的质谱裂片图与文献核对,对基峰、质荷比和相对丰度等进行比较,并结合有关图谱解析,从而鉴定出岗松(精)油、岗松露中主要挥发性化学成分,主要为单萜及含氧单萜、倍半萜及含氧倍半萜、萜烯和醇类等化合物,试验从岗松露的挥发性成分中各分离鉴定出30多种成分,所鉴定的组分占挥发油色谱总峰面积的90%以上,并与岗松(精)油的化学成分进行对比,分析鉴定结果见表 1

图 1 岗松露挥发性成分总离子流图 Fig. 1 TIC of volatile compounds in the distillate midicinal water of essential oil from Baeckea frutescens L.

图 2 岗松(精)油总离子流图 Fig. 2 TIC of the essential oil from leaves of Baeckea frutescens L.

表 1 岗松(精)油和岗松露化学成分分析结果 Table 1 Chemical compounds of the distillate midicinal water and the essential oil from Baeckea frutescens L.
峰号
No.
保留时间
Retention time(min)
中文名称
Chinese name
英文名称
English name
分子式
Molecular formula
分子量
Molecular weight
相对百分含量
Relative percentage content (%)
岗松(精)油
Oil of Baeckea frutescens L.
岗松露(水蒸气提取)
Distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.(Steam distillation)
岗松露(乙酸乙酯提取)
Distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.(Ethyl ac-etate extrac-ted)
1 3.64 α-蒎烯 α-pinene C10H16 136 18.08
2 4.04 莰烯 Camphene C10H16 136 0.25
3 4.50 β-蒎烯 β-pinene C10H16 136 11.13
4 4.59 β-水芹烯 β-phellandrene C10H16 136 0.16
5 5.23 α-水芹烯 α-phellandrene C10H16 136 0.50
6 5.48 α-松油烯 α-terpinene C10H16 136 2.83
7 5.84 柠檬烯 Limonene C10H16 136 2.41
8 5.41 1, 4-桉叶素 1, 4-cineole C10H18O 154 0.617 0.95
9 6.07 1, 8-桉叶素 1, 8-cinoele C10H18O 154 9.97 7.177 9.50
10 6.75 3-dodecyne C10H18 138 0.150 0.21
11 6.86 γ-松油烯 γ-terpinene C10H16 136 9.41 0.221 0.42
12 7.60 对伞花烃 p-cymene C10H14 134 8.56 0.480 0.69
13 7.94 异松油烯 Terpinolene C10H16 136 0.134 0.26
14 7.95 (+)-4-蒈烯 (+)-4-carene C10H16 136 1.46
15 9.36 Artemiseole C10H16O 152 0.277 0.28
16 13.36 2-甲基-1-苯丙烯苯 Benzene, (2-methyl-1-propenyl)- C10H12 132 0.70
17 13.42 α-methyl-α-[4-methyl-3-pentenyl] oxiranemethanol C10H18O2 170 5.461 6.12
18 13.49 侧柏酮 Thujone C10H16O 152 0.11
19 14.28 α-古巴烯 α-copaene C15H24 204 0.15
20 14.29 ethyl-2-(5-methyl-5-vinyltetrahydrofuran-2-yl) propan-2-yl carbonate C13H22O4 240 0.12 3.810 4.80
21 16.36 苯甲醛 Benzaldehyde C7H6O 106 0.260 0.37
22 16.50 2-甲氧基-4-甲基-1-(1-甲基乙基)苯 Benzene, 2-methoxy-4-methyl-1-(1-methylethyl)- C11H16O 164 0.390 0.11
23 16.99 芳樟醇 Linalool C10H18O 154 8.87 6.670 6.10
24 18.13 Propanoic acid, 2-methyl- C4H8O2 88 0.210 0.40
25 18.21 3-cyclohexen-1-ol, 1-methyl-4-(1-methylethyl)- C10H18O 154 0.380 0.13
26 18.60 葑醇 Fenchyl alcohol C10H18O 154 0.27 0.920 0.85
27 19.20 (-)-异石竹烯 (-)-isocaryophyllene C15H24 204 0.18 0.160 0.14
28 19.26 石竹烯 Caryophyllene C15H24 204 6.00
30 19.69 4-松油烯-醇 Terpinene-4-ol C10H18O 154 7.14 32.410 30.75
31 20.99 Cyclohexanol, 1-methyl-4-(1-methylethenyl)- C10H18O 154 0.370 0.26
32 21.19 Sabina ketone C9H14O 138 0.180 0.19
33 22.43 6, 6-二甲基-2-亚甲基二环[3.1.1]-3-庚醇 Bicyclo[3.1.1]heptan-3-ol, 6, 6-dimethyl-2-methylene-, [1S-(1.alpha., 3.alpha., 5.alpha.)]- C10H16O 152 0.870 0.76
34 23.10 葎草烯 Humulene C15H24 204 5.51 0.110 0.12
35 23.36 2-cyclohexen-1-one, 4-(1-methylethyl)- C9H14O 138 0.140
36 23.50 L-α-松油醇 L-α-terpineol C10H18O 154 0.440
37 23.99 5, 7-Octadien-2-ol, 2, 6-dimethyl- C10H18O 154 0.430
38 24.58 柠檬醛 Citral C10H16O 152 0.123 0.820 0.73
39 25.50 α-松油醇 α-terpineol C10H18O 154 2.924 29.220 26.62
40 25.59 龙脑 Endo-borneol C10H18O 154
41 26.42 反式-香芹醇 Trans-(-)-pinocarveol C15H24 204 0.104
42 26.43 Carvenone C10H16O 152 0.180 0.15
43 29.51 δ-杜松烯 δ-cadinene C15H24 204 0.453
44 29.95 4-hexen-1-ol, 5-methyl-2-(1-methylethenyl)-, acetate C15H24 204 0.174
45 30.41 氧化芳樟醇 Linalool oxide C10H18O2 170 0.350 0.66
46 30.84 对甲基苯乙酮 Ethanone, 1-(4-methylphenyl)- C9H10O 134 0.360 0.80
47 31.95 (-)-桃金娘烯醇 (-)-myrtenol C10H16O 152 0.530 0.30
48 32.53 橙花醇 Nerol C10H18O 154 0.300 0.45
49 34.73 香叶醇 Geraniol C10H18O 154 0.144
50 34.81 对甲基苯异丙醇 Benzenemethanol, .alpha., .alpha., 4-trimethyl- C10H14O 150 2.830 0.22
51 39.06 氧化石竹烯 Caryophyllene oxide C15H24O 220 0.275
52 40.73 Humulene oxide Ⅱ C15H24O 220 0.339
53 44.14 丁香酚 Eugenol C10H12O2 164 0.199

2.2 岗松露杀菌结果

岗松露与医用洗手液洗手前后菌落群数检测结果显示,使用岗松露洗手后菌落群数明显减少或消灭,具有一定的杀灭菌作用,并与医用洗手液效果相当(表 2~3)。

表 2 岗松露洗手前后菌落群数对比 Table 2 Comparison of bacterial colonies before and after hand washing with distillate medicinal water of Baeckea frutescens L.
样品
Sample
洗手前检测数据
Test data before hand washing (CFU/cm2)
洗手后检测数据
Test data after hand washing (CFU/cm2)
1 1.32 0.17
2 6.50 0.00
3 2.40 0.00
4 8.35 1.67
5 5.01 1.67
6 2.17 0.00
7 8.35 1.67
8 3.20 0.84
9 1.51 0.00
10 3.20 0.84
11 6.50 0.00
12 2.40 0.00
13 5.01 1.67
14 2.17 0.00
15 1.32 0.17
16 1.51 0.00

表 3 医用洗手液洗手前后菌落群数对比 Table 3 Comparison of bacterial colonies before and after hand washing with medical hand sanitizer
样品
Sample
洗手前检测数据
Test data before hand washing (CFU/cm2)
洗手后检测数据
Test data after hand washing (CFU/cm2)
1 1.32 0.00
2 1.51 0.00
3 3.20 0.00
4 2.40 0.00
5 1.32 0.00
6 6.50 0.00
7 1.51 0.00
8 3.20 0.00

采用SPSS16.0统计软件进行统计学分析,实验结果以x±s表示,各组间采用One-way ANOVA进行统计学分析,显著性界值P=0.05(表 4)。

表 4 统计学分析结果 Table 4 Statistical analysis results
组别
Groups
n 检测结果
Testing result(CFU/cm2)
洗手前Before hand washing 16 8.62±11.13
岗松露Baeckea frutescens L. 16 0.50±0.70*
医用Medical 8 0.98±0.63
注:*与洗手前组比较,P < 0.05,无显著性差异
Note:*Compared with test data before hand washing, P<0.05, indicates no significant difference

3 讨论

采用水蒸气蒸馏工艺生产岗松(精)油与岗松露,其中岗松露含挥发性成分约为0.2%,对同一植物来源的岗松露和岗松(精)油进行分析与比较,从图 1~2可知其色谱图基本相同,分析鉴定结果大部分化学成分与文献报道基本相同,岗松露和岗松(精)油挥发性成分中,主要化学组成基本一致,露的成分与油的成分比较存在差异,露的成分相对较少,在确认的成分中,部分化学成分既存在于露中也存在于油中,但相对百分含量不尽相同,其中1, 8-桉叶素、芳樟醇和4-松油烯醇为主要成分但含量有较大差异,油中蒎烯、桉叶素、芳樟醇为主要成分,而露中则以松油烯醇为主要成分。在水蒸气蒸馏法提取挥发油的生产中产生大量的芳香水,芳香水中含有挥发性成分,因而生产工艺采用部分水相返回系统的复馏工艺,回收溶于水中的挥发性组分以提高得油率,是科学合理的,但一部分水相也可以考虑直接开发成为芳香水产品即露剂,溶于(或微溶于)水的挥发性组分医药上常作芳香水(露)使用,杀菌试验表明岗松露具有杀菌作用,可开发作为天然的医药保健、灭菌消毒、美容护肤、洗涤、清洁等新产品,具有理想的效果和前景。本研究结果揭示了岗松露的化学成分与杀菌活性,为提高岗松生产、综合利用和新产品开发提供了科学实验基础。

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