魚腥草揮發(fā)油的研究進(jìn)展＊

薛青松

(華東師范大學(xué)化學(xué)系·上海市綠色化學(xué)與化工過程綠色化重點(diǎn)實驗室，上海 200062)

具有“中藥抗生素”之稱的魚腥草為三白草科蕺菜屬植物蕺菜Houttuynia cordata Thunb. 的全草，為多年生草本，廣泛分布于我國南方各省區(qū);其味辛，微寒，入肺經(jīng)，具清熱解毒、消癰排膿、利尿通淋及止咳化痰等功效[1-3]。魚腥草揮發(fā)油對上呼吸道感染、支氣管炎、肺炎、慢性氣管炎、慢性宮頸炎和百日咳等均有較好的療效，對急性結(jié)膜炎和尿路感染等也有一定療效[4-5]。因此，有關(guān)魚腥草揮發(fā)油的提取工作成為了研究的熱點(diǎn)。自2006 年魚腥草事件[6]后，對魚腥草藥材的研究陷入低谷。這是由于，以魚腥草揮發(fā)油為原料制成的魚腥草注射液應(yīng)用于臨床，因其中組分繁多，而現(xiàn)行國家藥品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[7]中僅限定了甲基正壬酮的含量，未明確限定魚腥草揮發(fā)油中的關(guān)鍵抗菌成分之一魚腥草素(癸酰乙醛)的含量。在早期研究[4-5]中，在其他條件都相同的情況下，采用水蒸氣蒸餾方式提取魚腥草揮發(fā)油，癸酰乙醛含量僅為0.03% ;減壓水蒸氣蒸餾條件下，癸酰乙醛含量顯著增至3.37%;而在室溫下采用乙酸乙酯溶劑浸泡提取魚腥草揮發(fā)油，發(fā)現(xiàn)癸酰乙醛含量可高達(dá)40.14%。這表明，魚腥草揮發(fā)油中癸酰乙醛含量同提取條件直接相關(guān)。筆者調(diào)研了有關(guān)魚腥草的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)部分文獻(xiàn)將2 -十三烷酮錯誤定性為癸酰乙醛，不同文獻(xiàn)中報道的魚腥草揮發(fā)油中癸酰乙醛含量也相差很大，這可能是魚腥草注射液國家質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中未限定癸酰乙醛含量的直接原因。

1 有關(guān)魚腥草的中文文獻(xiàn)統(tǒng)計

近年來，對魚腥草的研究工作主要集中在魚腥草揮發(fā)油及其注射液。在此統(tǒng)計了1994 年1 月至2012 年12 月中國知網(wǎng)收錄的有關(guān)魚腥草的文獻(xiàn)，分別以題名“魚腥草”“魚腥草+注射液”及“魚腥草+過敏”為檢索詞，共找到2 805 篇文獻(xiàn)，按年發(fā)表的文獻(xiàn)篇數(shù)統(tǒng)計，見圖1?？梢?，自1994 年以來，有關(guān)魚腥草的文獻(xiàn)呈逐年上升趨勢，2006 年最多，達(dá)380 篇，之后呈顯著下降態(tài)勢，尤其有關(guān)魚腥草注射液的文獻(xiàn)在2006 年之后下降更為明顯，這同2006 年因魚腥草注射液致多起死亡案例而暫停魚腥草注射液用于臨床[6]密切相關(guān);2012 年有關(guān)魚腥草注射液的文獻(xiàn)從2006 年的170 篇陡降至12 篇。這從有關(guān)魚腥草過敏的文獻(xiàn)篇數(shù)也能看出，2006 年之后大幅度下降。

圖1 中國知網(wǎng)有關(guān)魚腥草的文獻(xiàn)發(fā)表情況

魚腥草的藥效有目共睹，作為煎煮或制成中成藥已廣泛使用。魚腥草注射液以水蒸氣蒸餾提取的魚腥草揮發(fā)油為原料制得，據(jù)文獻(xiàn)報道，魚腥草揮發(fā)油組分繁多，達(dá)幾十甚至上百種[1-2，8-9]，而現(xiàn)行的魚腥草注射液質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[7]中只對甲基正壬酮的含量作了限制，未限定其他組分，尤其魚腥草的關(guān)鍵抗菌成分魚腥草素(癸酰乙醛)的含量。從魚腥草過敏案例來看，全部集中在魚腥草注射液上，這同魚腥草揮發(fā)油中組分繁多且沒有進(jìn)行限定、藥理尤其毒副作用的研究不夠全面直接相關(guān)。此外，自2007 年起，有關(guān)魚腥草文獻(xiàn)的下降趨勢較有關(guān)魚腥草注射液及過敏的文獻(xiàn)緩慢，這也同魚腥草過敏全部集中在魚腥草注射液上相關(guān)。

2 魚腥草揮發(fā)油的研究概況

從公開的文獻(xiàn)看，魚腥草揮發(fā)油中主要包括癸酰乙醛、甲基正壬酮、乙酸龍腦酯、蒎烯、水芹烯、月桂烯、檸檬烯等組分。陳勝璜等[9]采用水蒸氣蒸餾方式提取魚腥草揮發(fā)油，考察了不同采摘時間、野生和栽培、根莖和莖葉等因素對揮發(fā)油提取的影響，共提取了18 種成分，其中十六烷酸含量最高，沒有檢測到癸酰乙醛。Liang 等[1]采用閃蒸、頂空固相微萃取、水蒸氣蒸餾等方式提取魚腥草揮發(fā)油，共提取了72 種成分，其中甲基正壬酮含量最高達(dá)25.93%，癸酰乙醛含量主要集中在3.60% ～7.23%。Qi 等[2]采用反沖色譜法提取魚腥草揮發(fā)油，共提取出39 種成分，其中十五烷酸、正癸酸和3 -甲基-丁酸的含量最高，分別為13.96%，11.09% 和5.03% ，而甲基正壬酮和癸酰乙醛含量分別僅為3.59%和0.60%。黃春燕等[8]采用水蒸氣蒸餾方法分別提取魚腥草葉、地上莖、地下莖的揮發(fā)油，共提取了27 種成分，以魚腥草葉為原料提取的揮發(fā)油中癸酰乙醛含量高達(dá)21.61%，而在地下莖中沒有檢測到癸醛。從魚腥草揮發(fā)油的提取研究看，魚腥草揮發(fā)油的組分繁多，達(dá)幾十種之多，加上不同產(chǎn)地、不同采摘時間、不同部位、不同狀態(tài)魚腥草揮發(fā)油成分差異明顯，特別是癸酰乙醛的含量在不同文獻(xiàn)中相差很大。

普遍認(rèn)為，癸酰乙醛易氧化分解，它經(jīng)氧化和脫羧轉(zhuǎn)化為甲基正壬酮[1，21，27]，這可能是較難準(zhǔn)確測定癸酰乙醛含量的重要原因。魚腥草產(chǎn)地、狀態(tài)、提取方式、提取率、癸酰乙醛及甲基正壬酮含量詳見表1。魚腥草的產(chǎn)地主要集中在長江流域及南方一些省份，選用的魚腥草包括魚腥草不同部位的鮮草或干草，魚腥草揮發(fā)油的提取方式主要包括水蒸氣蒸餾、超臨界CO2萃取、石油醚萃取、超聲波輔助等。在不同文獻(xiàn)中，魚腥草揮發(fā)油的提取率相差很大，一些文獻(xiàn)未提及到。而羅琥捷等[22]報道，采用石油醚萃取魚腥草揮發(fā)油，提取率最高，達(dá)3.145%，即使采用狀態(tài)相近、相同提取方式得到的魚腥草揮發(fā)油差異也很明顯。從魚腥草揮發(fā)油中癸酰乙醛及甲基正壬酮的含量看，其同魚腥草產(chǎn)地、狀態(tài)、部位等沒有明顯的關(guān)聯(lián)，超聲輔助和閃蒸條件下有利于癸酰乙醛的提取，水蒸氣蒸餾條件下有利于甲基正壬酮的提取，這同水蒸氣蒸餾條件下較高溫度致癸酰乙醛氧化分解轉(zhuǎn)化生成甲基正壬酮一致。顯然，降低提取溫度有利于癸酰乙醛的提取。早期研究[4]也證實，在減壓水蒸氣蒸餾條件提取的魚腥草揮發(fā)油中癸酰乙醛含量較常壓水蒸氣蒸餾條件下顯著提高。但在不同文獻(xiàn)中癸酰乙醛及甲基正壬酮含量并不存在對應(yīng)關(guān)系，如陳勝璜等[9]未檢測到癸酰乙醛，但也未檢測甲基正壬酮。此外，不同文獻(xiàn)報道的癸酰乙醛含量差異很大，吳林東等[23]采用超聲輔助方法提取的魚腥草揮發(fā)油中癸酰乙醛含量高達(dá)14.53%，而較多文獻(xiàn)中未檢測出癸酰乙醛。從甲基正壬酮含量看，劉香等[11]采用水蒸氣蒸餾提取方法提取人工栽培魚腥草揮發(fā)油，甲基正壬酮的含量高達(dá)50.18%，而有不少文獻(xiàn)報道甲基正壬酮的含量低于1%，甚至在文獻(xiàn)[9，23-24]中未檢測到甲基正壬酮。上述調(diào)研表明，魚腥草中揮發(fā)油的收率及其組分的含量存在明顯差異，原因有待進(jìn)一步探究。

表1 魚腥草揮發(fā)油的提取研究概況

即使采用相同的提取方式，不同文獻(xiàn)報道的癸酰乙醛及甲基正壬酮含量差異明顯，從而增加了對魚腥草注射液質(zhì)量控制的難度。揮發(fā)油含量偏低，會影響藥效;而揮發(fā)油含量偏高，尤其癸酰乙醛含量偏高，可能產(chǎn)生嚴(yán)重毒副作用。文獻(xiàn)[28]提到魚腥草注射液在臨床應(yīng)用中導(dǎo)致過敏的主要原因可能是癸酰乙醛氧化的中間產(chǎn)物癸酰乙酸，如果含量過高可致腎等功能過載。此外，揮發(fā)油中其他組分也相差很大，這些成分在臨床應(yīng)用中可能存在潛在的危險，導(dǎo)致過敏反應(yīng)。因此，有必要對魚腥草揮發(fā)油的有效組分進(jìn)行系統(tǒng)研究，找到其表現(xiàn)出差異的根本原因，尤其需要弄清楚魚腥草中最重要的抗菌成分之一癸酰乙醛的實際含量?？蓮囊韵? 個方面對魚腥草揮發(fā)油進(jìn)行全面系統(tǒng)研究:魚腥草的來源;魚腥草的狀態(tài)及不同部位;魚腥草揮發(fā)油的提取方式;揮發(fā)油中各組分的準(zhǔn)確定性;揮發(fā)油儲存過程中各組分的穩(wěn)定性;操作過程中的其他可變因素等。

3 癸酰乙醛質(zhì)譜圖淺析

對于天然藥物的揮發(fā)油，一般采用氣相色譜-質(zhì)譜(GCMS)進(jìn)行定性定量分析。文獻(xiàn)[1，21，27]采用質(zhì)譜法對癸酰乙醛進(jìn)行了定性分析，給出了癸酰乙醛的質(zhì)譜圖，把m/ z 198(M+)歸屬于其分子離子峰，把m/ z 183，169，155 碎片峰分別歸因于失去CH3(M+-15)，CHO(M+-29)，CH2CHO(M+-43)，從而確定化合物為癸酰乙醛;僅把有無m/ z 169 碎片峰(即與分子離子失去CHO 相對應(yīng)的質(zhì)譜碎片峰)用來區(qū)分癸酰乙醛和2 -正十三酮[21，27]。然而，2 -十三烷酮和癸酰乙醛的分子量均為198，2-十三烷酮也可以失去CH3(M+-15)，C2H5(M+-29)，C3H7(M+-43)，出現(xiàn)上述同樣的碎片峰。為此，筆者查閱了Agilent 公司GC-MS 化學(xué)工作站附帶的Nist 2005 質(zhì)譜庫，譜庫中2-十三烷酮的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖如圖2 所示。經(jīng)與文獻(xiàn)[1，21，27]給出的質(zhì)譜圖進(jìn)行對照，發(fā)現(xiàn)兩者完全吻合，沒有明顯區(qū)別，結(jié)合質(zhì)譜學(xué)規(guī)律并仔細(xì)比對癸酰乙醛和2-十三烷酮的分子結(jié)構(gòu)，不難發(fā)現(xiàn):癸酰乙醛分子中存在兩個-C =O，處于端位上的-C =O 活性遠(yuǎn)大于-CH3，易失去H2O(M+-18)，CO(M+-28)等基團(tuán)，產(chǎn)生較強(qiáng)的m/ z 180 及170 等離子碎片，此外還易失去H2O+H2O(M+-36)，H2O+CO (M+-46)，CO+CO(M+-56)等基團(tuán)，產(chǎn)生m/ z 162，152，142 等離子碎片;而2 -十三烷酮只存在一個酮羰基，活性相對較低，更易失去CH3(M+-15)，CH3+H2O(M+-33)，CH3+CO(M+-43)等基團(tuán)，產(chǎn)生較強(qiáng)的m/ z 183，165，155 等離子碎片。據(jù)此，這兩種化合物的質(zhì)譜圖理應(yīng)存在較大的差異，而文獻(xiàn)報道的癸酰乙醛質(zhì)譜圖完全相同于2-十三烷酮，需要進(jìn)一步研究證實。因此，文獻(xiàn)中缺少足夠的證據(jù)證明得到的化合物是癸酰乙醛，而不是2-十三烷酮，如果錯誤地將癸酰乙醛定性為2-十三烷酮，將直接影響魚腥草揮發(fā)油中癸酰乙醛實際含量的測定。

圖2 2005 版Nist 庫中2 -十三烷酮的質(zhì)譜圖(EI，70 /eV)

4 展望

文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果表明，不同文獻(xiàn)報道的魚腥草揮發(fā)油相差較大，尤其魚腥草中關(guān)鍵抗菌成分之一魚腥草素(癸酰乙醛)含量迥異，介于0 ～21.61%，一方面是由于魚腥草揮發(fā)油組分較復(fù)雜，提取時受制約因素較多，另一方面是由于部分文獻(xiàn)誤將2 -十三烷酮定性為癸酰乙醛。因此，準(zhǔn)確定性癸酰乙醛是分析魚腥草揮發(fā)油提取率及其各組分含量的前提，也可為完善現(xiàn)行的魚腥草注射液質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支持。

2005 年版《中國藥典(一部)》明確規(guī)定了魚腥草揮發(fā)油的提取方法為水蒸氣蒸餾，而在水蒸氣蒸餾條件下，較高溫度易導(dǎo)致癸酰乙醛氧化分解，從而得到較低的癸酰乙醛含量，這也是影響以魚腥草揮發(fā)油制成的中成藥藥效的一個重要因素。因此，如何在降低或避免癸酰乙醛氧化分解的前提下提取魚腥草揮發(fā)油，對于魚腥草藥材的研究具有非常重要的意義。

早期研究[4-5]中采用含5%苯基的二甲基硅氧烷毛細(xì)管色譜柱分析魚腥草揮發(fā)油組分，發(fā)現(xiàn)癸酰乙醛和2-十三烷酮的出峰時間僅相差約0.2 min，若在分析條件不夠優(yōu)化或柱效較低的情況下，上述兩種物質(zhì)的保留時間可能相差無幾，這為準(zhǔn)確定性癸酰乙醛增加了難度。根據(jù)氣相色譜的分析原理，通常情況下在DB(HP)-1 及DB(HP)-5 等非極性或弱極性毛細(xì)管色譜柱上，揮發(fā)油中各組分一般按沸點(diǎn)高低順序出峰。在文獻(xiàn)調(diào)研中筆者發(fā)現(xiàn)，采用上述相同毛細(xì)管色譜柱的情況下，文獻(xiàn)[1，8]中甲基正壬酮早于癸酰乙醛出峰，保留時間一般相差大于5 min;而文獻(xiàn)[15]選用DB-1 色譜柱，癸酰乙醛和甲基壬酮出峰順序恰好相反。根據(jù)這兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)推斷，癸酰乙醛的沸點(diǎn)理應(yīng)顯著高于甲基正壬酮，其在上述色譜柱上的保留時間理應(yīng)在甲基正壬酮之后。調(diào)研結(jié)果表明，部分文獻(xiàn)錯誤地定性了魚腥草揮發(fā)油中的一些關(guān)鍵組分，以此得到了錯誤結(jié)論。

因此，準(zhǔn)確判斷魚腥草揮發(fā)油各組分在色譜柱上的保留時間，可為完善魚腥草注射液的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)提供理論和數(shù)據(jù)支持，具有非常重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

[1] Liang MM，Qi ML，Zhang CB，et al.Gas chromatography-mass spectrometry analysis of volatile compounds from Houttuynia cordata Thumb after extraction by solid -phase[J] . Analytica Chimica Acta，2005，531(1):97 -104.

[2] Qi ML，Ge XX，Liang MM，et al. Flash gas chromatography for annlysis of volatile compounds from Houttuynia cordata Thumb[J]. Analytical Chimica Acta，2004，527(1):69 -72.

[3] 李曉寧，胡 蕓，周枝鳳，等. 湖南產(chǎn)魚腥草揮發(fā)油GC/MS 數(shù)據(jù)的分析[J]. 計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2002，19(3):234 -236.

[4] 薛青松，王 展，殷華茹. 水蒸氣蒸餾條件下魚腥草中癸酰乙醛的高效提取及質(zhì)譜定性[J]. 分析科學(xué)學(xué)報，2012，28(1):28 -33.

[5] 薛青松，殷華茹. 溶劑浸提條件下魚腥草中癸酰乙醛的高效提取[J].分析科學(xué)學(xué)報，2013，29(3):386 -389.

[6] 向 菲，張曉鋼. 近5 年中藥不良反應(yīng)文獻(xiàn)的統(tǒng)計分析[J]. 中國中藥雜志，2011，36(19):2 755 -2 758.

[7] 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典(一部) [M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:155.

[8] 黃春燕，吳 衛(wèi)，鄭有良. 魚腥草不同部位揮發(fā)油化學(xué)成分的比較[J].藥物分析雜志，2007，27(1):40 -44.

[9] 陳勝璜，湯艷紅，周日寶，等. 不同采收期魚腥草中揮發(fā)油的提取及成分測定[J]. 中成藥，2005，27(11):1 333 - 1 335.

[10] 楊文凡，陳 勇，程翼宇. 魚腥草不同部位揮發(fā)油成分的研究[J].中草藥，2006，37(8):1 149 -1 151.

[11] 劉 香，李 德，廖桂蘭，等. 人工栽培和黔產(chǎn)野生魚腥草中揮發(fā)油成分的研究[J]. 貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1997，22(4):361 -362.

[12] 郝小燕，李 零，丁智慧，等. 黔產(chǎn)野生魚腥草揮發(fā)油成分分析[J].云南植物研究，1995，17(3):350 -352.

[13] 楊 濱，王若菁，王謙朋，等. 魚腥草中揮發(fā)油成分的氣相色譜指紋圖譜研究[J]. 中國中藥雜志，2006，31(24):2 055 -2 057.

[14] 黃春燕，吳 衛(wèi)，鄭有良，等. 兩種化學(xué)型魚腥草不同生育期凈光合速率和蒸騰速率及揮發(fā)油化學(xué)成分的比較研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，40(6):1 150 -1 158.

[15] 張 薇，盧芳國，潘雙銀，等. 魚腥草中揮發(fā)油的提取分析及其抗菌抗病毒作用的研究[J]. 實用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2008，15(2):312 -316.

[16] 陳 黎，吳 衛(wèi)，楊玉霞，等. 魚腥草揮發(fā)油主要化學(xué)成分含量日變化的研究[J]. 時珍國醫(yī)國藥，2008，19(8):1 848 -1 850.

[17] 劉 雷，吳 衛(wèi)，鄭有良，等. 峨眉山不同山峪和海拔高度魚腥草( Houttuynia cordata Thunb.)居群揮發(fā)油成分的變化[J]. 生態(tài)學(xué)報，2007，27(6):2 239 -2 250

[18] 趙麗娟，張捷莉，李鐵純. 攀枝花地區(qū)魚腥草揮發(fā)性化學(xué)成分的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析[J]. 時珍國醫(yī)國藥，2008，19(11):2 748- 2 749.

[19] 李曉蒙，徐位良，何新榮. 穗產(chǎn)人工栽培魚腥草揮發(fā)油化學(xué)成分研究[J]. 廣藥學(xué)院學(xué)報，2004，20(1):7 -8.

[20] 段文錄，趙桂欣. 伏牛山區(qū)野生魚腥草揮發(fā)油化學(xué)成分研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36(30):13 217 -13 218.

[21] 曾 志，石建功，曾和平，等. 有機(jī)質(zhì)譜學(xué)在中藥魚腥草研究中的應(yīng)用[J]. 分析化學(xué)，2003，31(4):399 -404.

[22] 羅琥捷，李臨生，王 軍. 干品魚腥草揮發(fā)油成分分析[J]. 陜西中醫(yī)，2005，26(2):169 -172.

[23] 吳林冬. 黔東南野生魚腥草揮發(fā)油的提取及魚腥草素含量的測定[J]. 凱里學(xué)院學(xué)報，2007，25(6):41 -42.

[24] 曾虹燕，蔣麗娟，張英超. 魚腥草揮發(fā)油的化學(xué)成分[J]. 植物資源與環(huán)境學(xué)報，2003，12(3):50 -52.

[25] 鄭宗坤，劉 波，蒲一濤，等. 超臨界CO2萃取魚腥草揮發(fā)油[J]. 食品研究與開發(fā)，2007，28(10):4 -7.

[26] 孟 江，董曉萍，周毅生，等. 鮮魚腥草酚類化學(xué)成分的研究[J]. 中國中藥雜志，2007，32(10):929 -931.

[27] 曾 志，沈妙婷，蒙紹金. 有機(jī)質(zhì)譜學(xué)在蛇床子素、厚樸酚、和厚樸酚與魚腥草素結(jié)構(gòu)確定中的應(yīng)用[J]. 分析化學(xué)，2007，27(1):92-96.

[28] 樊新星，金朝輝，吳建國，等. 用合成的癸酰乙酸檢測魚腥草注射液中的雜質(zhì)[J]. 華西藥學(xué)雜志，2008，23 (3):306 -307.