肉桂药材干燥前后挥发油化学成分差异及抗耐药菌活性比较

发布时间：2019-10-08

　　摘要:采用GC-MS法对干燥前后肉桂挥发油提取的化学成分进行鉴定分析，通过杯碟法对耐药菌的抗菌活性进行研究。结果表明:鲜、干肉桂挥发油的得率分别为2.19±0.16%、1.41±0.15%，气相色谱-质谱法分别鉴别出14和13种成分，主要抗菌活性成分肉桂醛在鲜品挥发油中比干品中高4.63%，两者之间有明显的成分差异。鲜品和干品肉桂油对耐万古霉素金黄色葡萄球菌分别为(1.02±0.28)cm和(0.98±0.28)cm，MIC分别为(0.27±0.23)mg/mL和(0.46±0.12)mg/mL;对大肠杆菌的抑菌半径分别为(1.53±0.11)cm和(1.46±0.41)cm，MIC分别为(0.27±0.23)mg/mL和(0.35±0.14)mg/mL。鲜品肉桂油比干品肉桂油拥有更多活性成分，具有更好的抗菌活性，应加强对肉桂产地加工干燥过程的质量控制，保障药材的品质。

　　关键词:肉桂;产地加工;抗菌活性;耐药菌

　　0引言

　　肉桂(CinnamomumcassiaPresl)为樟科常绿乔木植物，别名玉桂、牡桂、菌桂、筒桂。主产于我国广西、广东、云南等地，性辛甘、大热，具有“补火助阳，引火归源，散寒镇痛，活血通经”之功效[1]，在临床应用已有2700多年的历史。现代研究表明，肉桂活性成分具有抗菌、抗病毒、抗氧化、解热止痛、扩张血管以及抗血栓等药理作用[2-8]，其中肉桂挥发油是其主要活性部位，含有肉桂醛、肉桂醇、丁香烯等多种成分[9-12]。文献调研结果表明，肉桂在产地加工干燥过程中普遍未进行质量控制，过度干燥，过高的干燥温度和过长的低效干燥，致使芳香活性成分挥发或降解[13-14]，造成药材的品质下降。近年来，随着多重耐药、泛耐药细菌，超级耐药细菌的出现[15]，临床上对抗菌药物的需求越来越迫切。肉桂挥发油具良好的抗菌活性，很早就作为食物保鲜剂在使用。同时，作为国家食品药品监督管理局批准的药食两用中药，其具有天然绿色，毒副作用小，不易产生抗药性等特点，拥有良好的开发前景。本实验通过采用GC-MS法测定肉桂药材干燥前后挥发油含量及成分差异，并采用耐药金黄色葡萄球菌、大肠杆菌对其抑菌活性进行比较，为中药抗菌药的研发提供参考依据。

　　1材料与方法

　　1.1材料与仪器

　　(1)材料。Mueller-HintonAgar琼脂培养基(青岛高科园海博生物技术有限公司批号:20160217)，Mueller-HintonBroth肉汤培养基(青岛高科园海博生物技术有限公司批号:20160117)，无水硫酸钠(西陇科学股份有限公司批号:160523)，庆大霉素(杭州滨和微生物试剂有限公司批号:170104)，万古霉素(杭州滨和微生物试剂有限公司批号:170004);Milli-Q超纯水;其他试剂均为分析纯;无水硫酸钠(西陇科学股份有限公司);乙酸乙酯(上海安谱实验科技股份有限公司)均为市售分析纯。

　　鲜肉桂药材购于广西崇左，2017年7月份采收，经江西中医药大学慕泽泾助理研究员鉴定为CinnamomumcassiaPresl的树皮。购买后，贮存于阴凉处备用。

　　耐药金黄色葡萄球菌、大肠杆菌由江西中医药大学基础医学院提供。

　　(2)仪器。Agilent7890A/5975C(美国安捷伦Agilent公司)，KDM型调温电热套(山东鄄城华鲁电热仪器有限公司)，YXQ-LS-100A立式压力蒸汽灭菌器(上海博迅事业有限公司医疗设备厂)，HFsafe-1200LC生物安全柜(上海力申科学仪器有限公司)，YHC-11002B电子天平(瑞安市英衡电器有限公司)，sartorius万分之一天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)，SZ-93自动双重纯水蒸馏器(上海亚荣生化仪器厂)。

　　1.2实验方法

　　(1)鲜药材的干燥。按2015版《中国药典》规定的方法，在秋季时采收，取1000g新鲜药材拣净，除去杂质，阴干，得到干燥药材510g。

　　(2)挥发油提取。按2015版《中国药典》提取挥发油的方法，称取肉桂200g(鲜药材按干燥前重量计算)，加水600mL于1000mL电热套中，于挥发油提取器中提取4h，将析出的挥发油用少量乙醚反复溶出，并用无水硫酸钠脱水过夜，并经0.45μm的微孔滤膜滤过，装入样品瓶中，密封保存。

　　(3)气相色谱-质谱条件。①色谱条件。以交联5%苯基甲基聚硅氧烷为固定相的毛细管柱(柱长为30m，内径为0.32mm，膜厚度为0.25pm)，柱温为程序升温:初始温度为100℃，以5℃/min的速率升温至150℃，保持5min，再以1min的速率升温至200℃，保持5min;进样口温度为200℃;检测器温度为220℃;分流进样，分流比为20∶1。②质谱条件。EI电子轰击源;离子源温度200℃;电离电压70eV;接口温度250℃;扫描范围(m/z)45～450。

　　2结果与分析

　　2.1理化性质表征

　　对干燥前后肉桂挥发油的色泽、相对密度、pH值等理化性质以及挥发油含量进行测定和表征，结果见表1。可见在干燥前后肉桂挥发油鲜品比干品的密度大，干品中含油量比鲜品的含油量低0.78%，其他理化性质无明显变化。

　　2.2气质结果分析

　　实验中通过对升温程序进行系统优化，得到了色谱分离条件。如图1所示，测得了化合物各成分较好的分离，峰形分布也较好。各峰经质谱扫描后得到相应的质谱图，再经过计算机质谱数据系统检索(质谱数据库:NIST11库)，同时结合保留时间及相关文献资料，确定其成分归属。在默认的积分设置下，鲜品肉桂挥发油中检测到14个化学成分，干品肉桂挥发油中检测到13个化学成分，证明在干燥的过程中有新的挥发油成分生成，结果见表2。表2所给出的各种化合物的鉴定结果，其所对应的匹配度均大于85%。相对含量为默认积分设置下的归一化所得的相应的计算结果。

　　实验的气质数据显示，肉桂干燥前后挥发油成分以及相对含量都有较明显的变化。再根据相似度评价软件进行分析，发现鲜品和干品峰值相差较大，从物质含量数据结果显示，含量在5%以上的化合物有肉桂醛，鲜品和干品的含量分别为85.04%和80.41%;乙酸桂酯，鲜品和干品的含量分别为6.37%和5.32%。两种物质总含量在鲜品中为91.41%;在干品中为85.73%。结果表明，干燥前后挥发油中主要化学成分含量和组成发生了明显变化，鲜品中含有5个独有成分，经鉴定为苯甲醛，含量为0.1%;肉桂醇，含量为0.22%;α-荜澄茄油烯其含量为0.13%;delta-杜松烯，其含量为0.07%;依兰二烯，其含量为0.09%。同时，在干品也出现了4个独有成分，经鉴定为α-愈创木烯，其含量为1.3%;异喇叭烯，其含量为0.09%;α-布藜烯，其含量为0.95%;百秋李醇，其含量为1.68%。从干燥前后肉桂挥发油来看，其主要成分肉桂醛在鲜品中含量为85.04%，而干品中含量为80.41%，减少了4.63%。推测在干燥的过程中发生了某些化学或物理变化，产生了新的化学成分。

　　2.3肉桂油抑耐药菌效果比较

　　为探究干燥前后肉桂油的抗菌活性，采用杯碟法对其抑菌活性进行检测。装有鲜品肉桂油和干品肉桂油的牛津杯周围均有透明圈，结果见表3、图2。对耐万古霉素金黄色葡萄球菌抑菌圈直径为(1.02±0.28)cm和(0.98±0.35)cm(庆大霉素纸片的抑菌圈直径为(1.26±0.19)cm，万古霉素纸片的抑菌圈直径为0)。对大肠杆菌的抑菌圈直径为(1.53±0.11)cm和(1.47±0.29)cm(庆大霉素纸片的抑菌圈直径为(1.37±0.28)mm)，鲜品肉桂油和干品肉桂油对耐万古霉素金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有很强的抑菌活性均大于阳性对照药庆大霉素纸片，其中，鲜品肉桂油对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用均略强于干品肉桂油，这与鲜品肉桂油含有主要抗菌活性成分肉桂醛高4.63%的结果一致。

　　3结语

　　本文通过研究传统阴干的方法对芳香性药材肉桂产生的质量变化进行分析比较，以此探究传统干燥方式下肉桂药材质量是否发生变化。实验研究结果表明:肉桂干燥前后得油率有一定的差异，鲜品的得油率要高于干品。在挥发油成分方面的分析上，肉桂的挥发油在干燥前后其色泽发生了明显的变化，其中含量大于5%的乙酸桂酯在鲜品含量为6.37%，干品中含量为5.32%;肉桂醛在鲜品中含量为85.04%，干品中含量为80.41%，其他化学成分含量也有一定的差异。

　　通过抑菌效果的比较，实验结果表明:肉桂油对大肠杆菌和耐万古霉素金黄色葡萄球菌都有非常好的抑菌效果，尤其是对于G-细菌大肠杆菌。从肉桂干燥前后抑菌效果的比较上来看，鲜品肉桂油的抑菌效果要由优于干品肉桂油，这与鲜品中所含主要抗菌活性物质肉桂醛要高于干品中的含量的结果一致，目前的相关研究已证明肉桂由抑菌的有效成分主要是肉桂醛，此外研究发现，同质量的肉桂挥发油的抑菌效果要优于单一成分肉桂醛，肉桂油中抑菌化学成分是否存在协同作用还有待进一步研究。

　　肉桂药材干燥前后挥发油化学成分差异及抗耐药菌活性比较相关期刊推荐：《中药材》主要报道中药材的种(养)技术(GAP)，资源开发和利用，药材的加工炮制与养护，鉴别，成分，药理，临床，制剂，用药等方面的研究论文。并辟有专论、考证、综述、药膳、经验、动态与信息等栏目。内容丰富，信息面广。