三產(chǎn)地白術(shù)揮發(fā)油氧化分解后化學(xué)成分的變化

趙紅紅，閻克里，王虹，劉煥蓉＊

（1.山西大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，山西 太原 030006；2.山西省腫瘤研究所，山西 太原 030013）

目前，全球?qū)δ[瘤疾病的防治比較困難，而中藥在腫瘤防治方面越來越發(fā)揮著重要作用。

白術(shù)揮發(fā)油抗腫瘤作用確切，毒副作用小，具有開發(fā)為中藥抗腫瘤新藥的良好前景［1－4］。但其易氧化難保存，使新藥研發(fā)成為困難。因此，揮發(fā)油氧化分解后化學(xué)成分的變化成為相關(guān)領(lǐng)域研究和關(guān)注的焦點(diǎn)。郝延軍等［5］將白術(shù)揮發(fā)油中含量最高的成分蒼術(shù)酮結(jié)晶放置常溫下進(jìn)行氧化分解，分析發(fā)現(xiàn)，蒼術(shù)酮在常溫放置0.5 h，減少68.52%，放置2 h，減少85.89%，而且在蒼術(shù)酮含量降低的同時(shí)，白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、Ⅲ含量增加；李玲輝［6］等研究了白術(shù)揮發(fā)油中蒼術(shù)酮在室溫日光條件下的穩(wěn)定性，結(jié)果顯示，揮發(fā)油放置第6天蒼術(shù)酮分解率可達(dá)到12%以上，而白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、Ⅲ含量明顯增加，上述結(jié)果均與Hikino H等［7］的報(bào)道結(jié)果相一致。王小芳等［8］將蒼術(shù)酮單體避光置恒溫水浴中進(jìn)行氧化反應(yīng)，跟蹤分析，分別得到白術(shù)內(nèi)酯I、表白術(shù)內(nèi)酯I、白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ和雙白術(shù)內(nèi)酯5種分解產(chǎn)物。李偉等［9］對(duì)白術(shù)的炮制機(jī)理及其炮制過程中倍半萜類成分的轉(zhuǎn)變進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蒼術(shù)酮在炮制過程中可轉(zhuǎn)變成內(nèi)酯類成分，炮制過程不同各成分的含量也不同。王虹等［10］將浙江產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油置于太陽光下氧化分解，并分析了氧化分解前后化學(xué)成分及含量的變化。但由于揮發(fā)油成分復(fù)雜，以上研究所針對(duì)的目標(biāo)物不同，氧化分解條件不同，所得結(jié)果也不盡相同，不能充分闡明白術(shù)揮發(fā)油氧化分解前后化學(xué)成分的變化特點(diǎn)及規(guī)律。因此，本文將地域、氣候和土壤等環(huán)境因素不同的湖南、安徽和河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油置于室外太陽光下，進(jìn)行氧化分解，產(chǎn)物穩(wěn)定后，采用GC-MS分析比較不同產(chǎn)地白術(shù)揮發(fā)油氧化分解前后化學(xué)成分及其含量的變化，為白術(shù)揮發(fā)油抗腫瘤新藥的研發(fā)提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、試劑與材料

7890A氣相色譜-5975C質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）。FA-1004型分析天平（上海良平儀器儀表有限公司）。乙腈、乙酸乙酯（色譜純，天津四友化工廠）。

自制蒼術(shù)酮標(biāo)準(zhǔn)品 （純度＞99%）；白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ（10042-081010）、白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ（10044-081010）（純度＞99.5%）標(biāo)準(zhǔn)品購于南昌貝塔生物科技有限公司；β－桉葉醇購于南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司（純度＞99.6%）；γ－欖香烯（100268-200401）（純度＞99.2%）標(biāo)準(zhǔn)品購于中國藥品生物制品檢定所。

湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)藥材購于河北安國藥材市場，經(jīng)山西省腫瘤研究所史天良教授鑒定為正品。

1.2 樣品及溶液的制備

1.2.1 揮發(fā)油的提取

采用超臨界CO2萃取湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油，將其置于－20℃保存，為氧化分解前白術(shù)揮發(fā)油。

1.2.2 氧化分解前后揮發(fā)油溶液的制備

分別取適量－20℃保存的湖南、安徽和河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油，置于太陽光下氧化分解后［10］，得分解后白術(shù)揮發(fā)油。

精密稱取湖南、安徽和河北產(chǎn)分解前后白術(shù)揮發(fā)油各10 mg，用乙酸乙酯溶解并定容于5 m L容量瓶中，4℃避光保存。

1.3 儀器條件

色譜條件：HP-5MS毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）；分流比50∶1；載氣為氦氣 （純度≥99.999%），流速為1 m L／min，柱前壓49 KPa；升溫程序：初始溫度80℃，保持2 min，以6℃／min升至240℃，保持1 min，然后以12℃／min升至280℃，保持15 min；進(jìn)樣量1μL。

質(zhì)譜條件：溶劑延遲3.6 min；電子轟擊離子源，碰撞能量70 e V，離子源溫度280℃，接口溫度250℃，四級(jí)桿溫度150℃ NIST05數(shù)據(jù)庫檢索，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品圖譜，采用面積歸一化法計(jì)算各成分相對(duì)含量。

Fig.1 TIC of five standards圖1 5種標(biāo)準(zhǔn)品的總離子流圖

2 結(jié)果與討論

2.1 氧化分解后揮發(fā)油穩(wěn)定性的考察

按儀器測(cè)試條件，分別在0 h、4 h、8 h、16 h、24 h、48 h對(duì)湖南、安徽和河北產(chǎn)各氧化分解后揮發(fā)油進(jìn)行分析，每個(gè)樣品重復(fù)3次。計(jì)算各色譜峰的RSD均小于5.0%。

2.2 氧化分解前后揮發(fā)油化學(xué)成分的分析

按儀器測(cè)試條件，分別對(duì)蒼術(shù)酮、β－桉葉醇、γ－欖香烯、白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ和白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)品以及湖南、安徽、河北產(chǎn)氧化分解前后白術(shù)揮發(fā)油進(jìn)行測(cè)定，總離子流圖見圖1、圖2和圖3?；瘜W(xué)成分及相對(duì)含量見表1。

表1表明，從湖南產(chǎn)分解前白術(shù)揮發(fā)油中鑒定出18種成分，占總成分的92.84%，從分解后揮發(fā)油中鑒定出20種成分，占總成分的91.97%。分解后，消失1種成分，新增3種成分；含量降低的有5種，含量增加的有16種。

Fig.2 TIC of volatile oil from Atractylodes macrocephala Koidz before oxygenolysis in Hunan，Anhui and Hebei圖2 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油氧化分解前總離子流圖

Fig.3 TIC of volatile oil from Atractylodes macrocephala Koidz after oxygenolysis in Hunan，Anhui and Hebei圖3 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油氧化分解后總離子流圖

從安徽產(chǎn)分解前白術(shù)揮發(fā)油中鑒定出33種成分，占總成分的95.71%，從分解后揮發(fā)油中也鑒定出33種成分，占總成分的92.91%。分解后，消失5種成分，新增6種成分；含量降低的有11種，含量增加的有23種。

從河北產(chǎn)分解前白術(shù)揮發(fā)油中鑒定出28種成分，占總成分的97.22%，從分解后揮發(fā)油中鑒定出24種成分，占總成分的98.12%。分解后，消失10種成分，新增7種成分；含量降低的有13種，增加的有22種。對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析比較，湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油氧化分解前后化學(xué)成分含量發(fā)生明顯變化的有18種，詳見圖4。

表1 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油氧化分解前后化學(xué)成分及相對(duì)含量的變化Table 1 Changes in chemical compositions and their relative contents of volatile oils from Atractylodes macrocephala Koidz in Hunan，Anhui and Hebei before and after oxygenolysis

續(xù)表1 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油氧化分解前后化學(xué)成分及相對(duì)含量的變化Continue Table 1 Changes in chemical compositions and their relative contents of volatile oils from Atractylodes macrocephala Koidz in Hunan，Anhui and Hebei before and after oxygenolysis

Fig.4 Content changes of eighteen components in volatile oils from Atractylodes macrocephala Koidz of hunan，anhui and hebei before and after oxygenolysis（a）Volatile oil before oxygenolysis；（b）Volatile oil before oxygenolysis圖4 湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油氧化分解前后18種化學(xué)成分含量的變化（a）氧化分解前揮發(fā)油；（b）氧化分解后揮發(fā)油

圖4表明，湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油氧化分解后，γ－欖香烯消失，1，2，3，4，4a，5，6，8a-八氫化-4a，8-二甲基-2-（1-甲基乙烯基）萘、1-乙烯基-1-甲基-2-（1-甲基亞乙基）-4-（1-甲基乙烯基）-環(huán)己烷和9，10-去氫異長葉烯含量明顯降低，尤其是蒼術(shù)酮降幅平均為97.80% 而其余13種成分含量增幅從大到小依次為β－桉葉醇＞白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ＞17-（1，5-二甲基己基）-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫化-1H-環(huán)戊［a］3-菲酚＞白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ＞1-甲氧基-2-（1-甲基-2-亞甲基環(huán)苯＞Isovelleral＞β－桉葉烯＞4，4a，5，6，7，8-六氫化-4a，5-二甲基-3-（1-甲基亞乙基）-2（3H）-萘＞9，12（Z，Z）-十八碳二烯酸＞蓽澄茄油烯醇＞正十六酸＞廣木香內(nèi)酯＞3-環(huán)戊基-6-甲基，3，4-庚二烯-2-酮。其中β－桉葉醇、Isovelleral、4，4a，5，6，7，8-六氫化-4a，5-二甲基-3-（1-甲基亞乙基）-2（3H）-萘和1－甲氧基-2-（1-甲基-2-亞甲基環(huán)戊基）-苯是湖南產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油中含量最高，而3－環(huán)戊基-6-甲基，3，4-庚二烯-2-酮、β－桉葉烯、1，2，3，4，4a，5，6，8a-八氫化-4a，8-二甲基-2-（1-甲基乙烯基）萘、白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ和1－甲氧基-2-（1-甲基-2-亞甲基環(huán)苯和17-（1，5-二甲基己基）-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫化-1H-環(huán)戊［a］3-菲酚是河北產(chǎn)含量最高。

3 結(jié)論

來自地域、氣候和土壤等環(huán)境因素不同的湖南、安徽、河北產(chǎn)白術(shù)揮發(fā)油中含量最高的成分是蒼術(shù)酮，分別為53.97%、58.36%和59.12%，其余成分的含量均小于9.70%。經(jīng)同一條件氧化分解后，雖然新增、消失及含量發(fā)生變化的成分有差異，但氧化分解后18種成分的含量顯著變化趨勢(shì)相一致。即隨著主要成分γ-欖香烯的消失和蒼術(shù)酮含量的大幅降低，具有抗腫瘤作用的β－桉葉醇［11］、廣木香內(nèi)酯［12］、白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ［13］、白術(shù)內(nèi)酯 Ⅲ［14］、Isovelleral［15］以及17-（1，5-二甲基己基）-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫化-1H-環(huán)戊［a］3-菲酚的含量顯著增加。

致謝：感謝山西大學(xué)設(shè)備處儀器共享平臺(tái)的支持！

［1］ 張宗，張鴻翔，史天良，等.白術(shù)揮發(fā)油抗腫瘤作用的研究［J］.腫瘤研究與臨床，2006，18（12）：799-780.

［2］ 王郁金，蘇衍進(jìn)，鄭廣娟.白術(shù)揮發(fā)油對(duì)小鼠 H22肝癌淋巴道轉(zhuǎn)移模型的影響［J］.現(xiàn)代中醫(yī)藥，2009，29（4）：74-75.

［3］ 王翕，劉玉瑛，史天良，等.白術(shù)揮發(fā)油抗實(shí)體瘤的作用研究［J］.中國藥物與臨床，2002，2（4）：239-243.

［4］ 杜永輝，史天良，米振國.白術(shù)揮發(fā)油對(duì)人類膀胱腫瘤細(xì)胞T24生物學(xué)行為的影響［J］.腫瘤研究與臨床，2008，20（2）：80-81.

［5］ 郝延軍，桑育黎，李寶林，等.蒼術(shù)酮的常溫穩(wěn)定性研究［J］.中成藥，2007，29（6）：895-896.

［6］ 李玲輝，竇德強(qiáng).白術(shù)揮發(fā)油中蒼術(shù)酮的穩(wěn)定性研究［J］.世界科學(xué)技術(shù)——中醫(yī)藥現(xiàn)代化·技術(shù)應(yīng)用研究，2014，16（1）：193-198.

［7］ Hikino H，Hikino Y，Yosioka.Studies on the Constituents of AtractylodesⅨ.Structure and Autoxidation of Atractylone［J］.Chemical and Pharmaceutical Bulletin，1964，12（7）：755-760.

［8］ 王小芳，王芳，張亞環(huán)，等.白術(shù)揮發(fā)油中蒼術(shù)酮氧化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)［J］.應(yīng)用化學(xué)，2007，24（3）：301-305.

［9］ 李偉，文紅梅，崔小兵，等.白術(shù)的炮制機(jī)理及其倍半萜成分轉(zhuǎn)化的研究［J］.中國中藥雜志，2006，31（19）：1600-1603.

［10］ 王虹，閻克里，趙麗，等.白術(shù)揮發(fā)油光照氧化及成分分析［J］.分析科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，27（3）：316-320.

［11］ Hiroshi T，Ma E L，Kobayashi S，et al.Antiangiogenic Activity ofβ-eudesmol in Vitro and in Vivo［J］.European Journal of Pharmacology，2005，512：105-115.

［12］ Choi J H，Lee K T.Costunolide-Induced Apoptosis in Human Leukemia Cells：Involvement of c-Jun N-Terminal Kinase Activation［J］.Biological Pharmaceutical Bullutin，2009，32（10）：1803-1808.

［13］ Wang C C，Lin S Y，Cheng H C，et al.Pro-oxidant and Cytotoxic Activities of Atractylenolide I in Human Promyeloleukemic HL-60 cells［J］.Food and Chemical Toxicology，2006，44：1308-1315.

［14］ Li C Q，He L C，Jin J Q.Atractylenolide I and Atractylenolide Ⅲ Inhibit Lipopolysaccharide-induced TNF-αand NO Production in Macrophages［J］.Phytotherapy Research，2007，21（4）：347-353.

［15］ Aujard I，R?me D，Arzel E，et al.Tridemethylisovelleral，a Potent Cytotoxic Agent［J］.Bioorganic ＆ Medicinal Chemistry，2005，13：6145-6150.