甘松揮發(fā)性成分的氣相色譜—質(zhì)譜分析

吳楊 周堅(jiān) 閔春艷 吳銀生 金俊杰 秦昆明

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甘松揮發(fā)性成分的氣相色譜—質(zhì)譜分析

吳楊 周堅(jiān) 閔春艷 吳銀生 金俊杰 秦昆明

目的 研究甘松的揮發(fā)性成分。方法 采用水蒸汽蒸餾法提取甘松中的揮發(fā)性成分，用氣相色譜—質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定，并采用峰面積歸一化法測定了各成分的相對含量。結(jié)果 共分離出135個(gè)化學(xué)成分，其中29個(gè)化學(xué)成分匹配度都在85%以上，占揮發(fā)油總量的20.51%。其中含量高于1%成分的有4個(gè)，以白菖烯含量最高(7.46%)，其次是β-紫羅蘭酮(3.44%)、異戊酸(2.19%)和β-橄欖烯(1.30%)。結(jié)論 甘松揮發(fā)油中主要化學(xué)成分以萜類化合物為主，以倍半萜種數(shù)最多，且多是15個(gè)碳以下的小分子化合物。

甘松； 揮發(fā)油； 氣相色譜-質(zhì)譜

甘松為敗醬科植物甘松NardostachyschinensisBatal.或匙葉甘松NardostachysjatamansiDC.的干燥根及根莖，其性味辛、甘、溫，歸脾、胃經(jīng)，具有理氣止痛和開郁醒脾的功效，外用祛濕消腫[1]，主產(chǎn)于四川、甘肅、西藏等高海拔地區(qū)[2]。近年來，隨著其在藥用、化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，成為了學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

在甘松揮發(fā)油藥理作用文獻(xiàn)報(bào)道中，甘松揮發(fā)油的抗心律失常、抗心肌缺血、保護(hù)心肌細(xì)胞作用研究較多，甘松揮發(fā)油具有鈣通道阻滯劑作用，通過減少鈣離子內(nèi)流以及細(xì)胞內(nèi)鈣超載，抑制炎癥反應(yīng)，延長心肌細(xì)胞有效不應(yīng)期能達(dá)到上述作用[3]，進(jìn)一步研究表明甘松揮發(fā)油是通過濃度依賴性地抑制大鼠心肌細(xì)胞膜L型鈣通道電流，可有效避免早期后去極(early afterdepolarization，EAD)、延時(shí)性后去極(delayed afterdepolarization，DAD)的發(fā)生，達(dá)到抗心律失常作用[4]；甘松揮發(fā)油通過濃度依賴性地抑制大鼠心肌細(xì)胞膜鈉通道電流，在不同膜電位水平對鈉通道電流具有抑制作用，降低動(dòng)作電位幅度，減慢動(dòng)作電位0相上升速度，對抗快速型心律失常[5]，進(jìn)一步研究表明是對HEK細(xì)胞(human embryonic kidney cells，HEK cells)Navl.5電流頻率依賴性阻滯作用[6]；同時(shí)甘松揮發(fā)油抑制心室肌細(xì)胞膜延遲整流鉀電流(delayed rectifier K+current，Ik)和內(nèi)向整流鉀電流(inward rectifier K+current，Ik1)，達(dá)到抗心律失常作用[7]。甘松揮發(fā)油與甘松水提取物合用預(yù)防急性胃炎作用比單用甘松水提取物預(yù)防急性胃炎作用更有效，且揮發(fā)油用量增加，藥物預(yù)防急性胃炎作用效果提高[8]。甘松揮發(fā)油與甘松水提取物合用促進(jìn)腸推進(jìn)作用比單用甘松水提取物促進(jìn)腸推進(jìn)作用更有效，且揮發(fā)油用量增加，藥物促進(jìn)腸推進(jìn)作用效果提高[9]。甘松中非揮發(fā)性成分同樣具有多種藥理作用，甘松新酮對缺糖缺氧損傷的原代培養(yǎng)神經(jīng)元有明確保護(hù)作用，該作用可能與藥物激活蛋白激酶A(protein kinase，PKA)和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)通路有關(guān)，甘松新酮調(diào)節(jié)神經(jīng)元行為表明協(xié)同神經(jīng)生長因子促進(jìn)PC12D細(xì)胞的神經(jīng)樣分化，具有一定的抗抑郁活性[10]。甘松揮發(fā)油類成分盡管已有報(bào)道，但是其中的化學(xué)成分組成和結(jié)構(gòu)尚不明確，且不同提取方式和不同產(chǎn)地的含量差異較大。本文采用水蒸汽蒸餾法對甘松揮發(fā)油進(jìn)行提取，采用GC-MS技術(shù)對提取出的揮發(fā)油所含化學(xué)成分進(jìn)行定性分析，為進(jìn)行進(jìn)一步的藥理作用研究，闡明甘松的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與藥品

儀器為 Agilent 5975C MSD氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀，甘松購自南京海源中藥飲片有限公司(批號：130806)，經(jīng)南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院陳建偉教授鑒定為敗醬科植物匙葉甘松NardostachysjatamansiDC.的干燥根。

1.2 揮發(fā)油的提取

稱取甘松100g置于2000 mL圓底燒瓶中，加水800 mL，浸泡2小時(shí)，水蒸氣蒸餾提取6小時(shí)，至揮發(fā)油不再增加，經(jīng)無水硫酸鈉脫水后得到揮發(fā)油，揮發(fā)油提取得率為0.6%。

1.3 色譜條件

色譜柱：安捷倫19091s-433HP-5MS，5%苯甲基聚硅氧烷彈性石英毛細(xì)管柱(30 m×250 μm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度為260℃；程序升溫：起始溫度50℃，維持1分鐘，之后以20℃/min升至90℃，維持0分鐘；然后以3℃/min升至210℃，維持2分鐘。載氣：He，流速1 mL/min， 分流比40∶1，進(jìn)樣量1 μL。

1.4 質(zhì)譜條件

接口溫度：260℃，電離方式：EI，電子能量：70 eV，離子源溫度：230℃，四級桿溫度：150℃，調(diào)諧方式：標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧，質(zhì)量掃描方式：全部掃描范圍：20～500 amu，電子倍增器電壓：1553 V，溶劑延遲：4分鐘，進(jìn)樣量：1 μL，每個(gè)樣品進(jìn)樣2針。

2 結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

在上述色譜與質(zhì)譜條件下，對甘松揮發(fā)性成分進(jìn)行GC-MS分析，以面積歸一化法測定揮發(fā)油各組分相對百分含量，得到甘松揮發(fā)油的總離子流圖，如圖1，經(jīng)過質(zhì)譜計(jì)算機(jī)G1701EA-E.02.02Chem Station 軟件和NIST 11.0標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜檢索庫檢索，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜譜圖鑒定化學(xué)成分共得到135種成分，29種成分匹配率在85%以上，成分鑒定結(jié)果詳情見表1。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)所用的甘松為匙葉甘松根部的中藥炮制飲片，所提取的揮發(fā)油含量與已發(fā)表的文獻(xiàn)[11]比較，比匙葉甘松根部的原藥材提取的揮發(fā)油含量要多，通過炮制過程，甘松揮發(fā)油作用效果得到提高。匙葉甘松根部原藥材的揮發(fā)油含量0.5%[11]，甘松根部原藥材的揮發(fā)油含量2～5%[11-14]。

從甘松揮發(fā)油中分離出來的成分共有135個(gè)，29種成分匹配度在85%以上，其中相對含量在1%以上的成分共有4個(gè)，以白菖烯含量最高(7.46%)，其次是β-紫羅蘭酮(3.44%)、異戊酸(2.19%)和β-橄欖烯(1.30%)。上述所得成分和含量與已發(fā)表的文獻(xiàn)[11-13,15-16]比較，甘松揮發(fā)油成分存在差異，各成分含量也存在較大差異，β-紫羅蘭酮和異戊酸含量較高。

分析甘松揮發(fā)油已發(fā)表的文獻(xiàn)[11-13,15-16]時(shí)，發(fā)現(xiàn)對檢測出來的化學(xué)成分分析命名不一致，有些采取英文化學(xué)式直譯中文命名方式，特別是含量高化學(xué)成分。本文獻(xiàn)通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的仔細(xì)分析和各種化學(xué)成分檢索工具檢索，綜合已有的文獻(xiàn)報(bào)道，確定本文中化學(xué)成分信息。

由表1可以看出，甘松中揮發(fā)油成分多為15個(gè)碳以下的小分子化合物，以萜類化合物為主，以倍半萜種數(shù)最多，同時(shí)有少數(shù)單萜、半萜及三萜類化合物。其中已有文獻(xiàn)報(bào)道中，β-紫羅蘭酮可抑制人乳腺癌細(xì)胞MCF-7(breast cancer cells MCF-7)的生長和抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞(human gastric cancer SCG-7091 cells)潛在的轉(zhuǎn)移，對預(yù)防女性乳腺癌具有一定的臨床作用。白菖烯、異戊酸和β-橄欖烯在藥理作用實(shí)驗(yàn)方面研究較少，目前國內(nèi)少有文獻(xiàn)報(bào)道。

表1 甘松揮發(fā)油化學(xué)成分

圖1 甘松揮發(fā)油總離子流圖

有文獻(xiàn)顯示[16]，不同產(chǎn)地的甘松揮發(fā)油類成分存在差異。因此，本文所述甘松GC-MS特征圖譜以及成分分析不能涵蓋所有甘松品種。不同產(chǎn)地甘松具體化學(xué)成分含量及所對應(yīng)的具體臨床藥效變化譜效相關(guān)性等，還有待進(jìn)一步的研究探索。

匙葉甘松和甘松原藥材提取揮發(fā)油含量上的差異性，可能是揮發(fā)油成分不一和命名上不統(tǒng)一的原因之一，且炮制品跟原藥材揮發(fā)油含量也存在差異，未給出幾個(gè)公認(rèn)的特征性化學(xué)成分，造成對甘松揮發(fā)油進(jìn)一步的方法學(xué)考察存在難度。因此，本文所述甘松GC-MS特征圖譜以及成分分析不能涵蓋所有甘松品種。不同產(chǎn)地甘松具體化學(xué)成分含量及所對應(yīng)的具體臨床藥效變化譜效相關(guān)性等，還有待進(jìn)一步的研究探索。

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(本文編輯：董歷華)

Analysis on volatile component of nardostachys root by using gas chromatography-mass spectroscopy

WUYang，ZHOUJian，MINChun-yan，etal.

SuzhouInstituteforFoodandDrugControl，Suzhou215104，China

QINKun-ming，Email：qinkm123@126.com

Objective To study the volatile component of nardostachys root. Methods The volatile components in nardostachys root were extracted by using steam distillation method, and analyzed by using gas chromatography-mass spectroscopy (GS-MS). The relative content of each component was determined by peak area normalization method. Results A total of 135 chemical compositions were isolated from nardostachys root, and the matching-degree of 29 chemical components among the 135 chemical was more than 85%, which accounted for 20.51% of the total volatile oil. There were 4 components with contents above 1%. The highest component was calarene (7.46%), followed by β-ionone (3.44%), isovaleric acid (2.19%) and β-Maaliene (1.30%). Conclusion The major components in nardostachys root were terpenes, which tend to be small molecule compounds with less than 15 carbon.

Nardostachysjatamansi; Volatile oil; Gas chromatography-mass spectroscopy

南京市科技發(fā)展計(jì)劃(201007005)；江蘇省科技支撐計(jì)劃工業(yè)項(xiàng)目(BE2012011)；南京市科技公共服務(wù)平臺建設(shè)項(xiàng)目(201105007)；江蘇省企業(yè)研究生工作站建設(shè)項(xiàng)目

215104 蘇州市食品藥品檢驗(yàn)所(吳楊、周堅(jiān)、閔春艷、吳銀生)；南京海昌中藥集團(tuán)有限公司(金俊杰、秦昆明)；江蘇海昇藥業(yè)有限公司(金俊杰、秦昆明)；南京中醫(yī)藥大學(xué) 國家教育部中藥炮制規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化工程研究中心[秦昆明(博士研究生)]

吳楊(1983- )，本科，工程師。研究方向：藥物分析。E-mail:425084831@qq.com

秦昆明(1985- )，2012級在讀博士研究生，助理研究員。研究方向：中藥天然產(chǎn)物開發(fā)及中藥炮制。E-mail：qinkm123@126.com

R284.1

A

10.3969/j.issn.1674-1749.2015.05.009

2014-04-24)