GC-MS聯(lián)用法分析不同產(chǎn)地茅蒼術(shù)揮發(fā)油成分

高巖，王知斌，楊春娟，吳高松，陳亞軍，匡海學

(黑龍江中醫(yī)藥大學 教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點實驗室，黑龍江省中藥天然藥物藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150040)

中 藥 研 究

GC-MS聯(lián)用法分析不同產(chǎn)地茅蒼術(shù)揮發(fā)油成分

高巖，王知斌，楊春娟，吳高松，陳亞軍，匡海學*

(黑龍江中醫(yī)藥大學 教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點實驗室，黑龍江省中藥天然藥物藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150040)

目的：研究不同產(chǎn)地茅蒼術(shù)揮發(fā)油的化學成分，并推測其主要成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。方法：采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，GC毛細管柱色譜法進行分析，峰面積歸一化法測定不同產(chǎn)地茅蒼術(shù)揮發(fā)油化學成分的相對含量，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)輔助人工檢索鑒定其化學成分。結(jié)果：從茅蒼術(shù)揮發(fā)油中鑒定了54個化合物，推測了茅蒼術(shù)揮發(fā)油中倍半萜化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律—側(cè)鏈斷裂后六元環(huán)開環(huán)。結(jié)論：本研究通過對茅蒼術(shù)揮發(fā)油成分的分析及其倍半萜類化合物質(zhì)譜裂解規(guī)律的總結(jié)，為其質(zhì)量控制及標準制定提供科學依據(jù)。

茅蒼術(shù)；揮發(fā)油；氣相色譜-質(zhì)譜

茅蒼術(shù)為菊科植物茅蒼術(shù)A.lancea(Thunb.)DC.的干燥根莖，為中醫(yī)常用藥材之一，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，具燥濕健脾、祛風散寒、明目之功效，用于濕阻中焦，脘腹脹滿，泄瀉，水腫，腳氣痿蹩，風濕痹痛，風寒感冒，夜盲，眼目昏澀等癥[1]，主產(chǎn)于江蘇、湖北、河南、浙江、安徽等地。茅蒼術(shù)揮發(fā)油的主要成分為倍半萜類，據(jù)文獻報道，β-桉葉醇具有一定的保肝、鎮(zhèn)痛、抗缺氧作用并能促進胃腸運動；蒼術(shù)酮具有抗胃潰瘍及保肝作用；茅術(shù)醇能抗病毒、促進胃腸運動[2-4]。GC-MS技術(shù)常用于中藥揮發(fā)油的研究[5-6]，而揮發(fā)油為茅蒼術(shù)的藥效組分之一，本研究對茅蒼術(shù)揮發(fā)油進行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，并總結(jié)其主要倍半萜類化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律。

1 儀器與試藥

1.1 實驗藥材

8個茅蒼術(shù)樣品產(chǎn)地分別為：A.安徽亳州；B.浙江金華；C.江蘇蘇州；D.江蘇南京；E.浙江杭州；F.廣東梅州；G.四川成都；H.云南昆明。藥材經(jīng)鑒定為茅蒼術(shù)(A.lancea)的干燥根莖。

1.2 實驗儀器

美國Agilent公司7890A氣相色譜儀和5975C型質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)，5975C數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)NIST標準質(zhì)譜圖庫。

2 方法與結(jié)果

2.1 GC-MS條件

DB-1701毛細管柱(0.25 mm×60 m,0.25 μm)。程序升溫：起始柱溫100℃，維持2 min，以2.5℃/min升溫至280℃維持6 min。進樣口溫度300℃；流速1.2 mL/min；分流比為5∶1；進樣量1 μL；載氣為高純氦氣(99.99%)。接口溫度280℃；EI電離；離子源溫度230℃；電子轟擊能量70 eV；采集方式為全掃描模式(Full Scan)，掃描范圍m/z 20～55；溶劑延遲時間6 min。

2.2 揮發(fā)油樣品的制備

稱取已粉碎至20目的茅蒼術(shù)藥材粉末10 g，按固液比1∶20加入蒸餾水200 mL，浸泡1 h后按2015年版《中國藥典》一部附錄方法(不加二甲苯)進行水蒸氣蒸餾，至餾出液無油珠止(約4 h)，得淡黃色透明狀揮發(fā)油，無水硫酸鈉干燥，置于4℃冰箱備用。

2.3 不同產(chǎn)地蒼術(shù)揮發(fā)油的GC-MS分析

精密移取茅蒼術(shù)揮發(fā)油0.1 mL置于10 mL容量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻，得供試品溶液。按“1.1”所述實驗條件下對茅蒼術(shù)揮發(fā)油樣品進行分析得總離子流圖(TIC)及相應(yīng)的質(zhì)譜圖。

2.4 GC-MS分析結(jié)果

圖1為G樣品的TIC圖。經(jīng)計算機NIST質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)檢索，再反復(fù)與相關(guān)文獻資料核對，進一步確認揮發(fā)油的化學成分[7-8]。然后以色譜峰面積歸一化法計算各組分的相對百分含量，結(jié)果見表1。表中的各化合物按其從DB-1701型毛細管色譜柱中流出的先后順序排列。由圖1可見，鑒定出54個化合物，其中相對含量較高的成分依次為β-桉葉醇(β-Eudesmol)、蒼術(shù)酮(Atractylone)、茅術(shù)醇(Hinesol)、馬欖烯(Maaliene)、β-欖香烯(β-Elemene)、芹子烯(Selinene)。

2.5 茅蒼術(shù)揮發(fā)油中主要倍半萜類化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律推斷

從GC-MS分析結(jié)果中發(fā)現(xiàn)馬欖烯、β-欖香烯、芹子烯有相同m/z 204；β-桉葉醇、茅術(shù)醇有相同m/z 222，另一個倍半萜類化合物蒼術(shù)酮m/z 216。由圖2可知，β-欖香烯可能的裂解途徑：先從側(cè)鏈斷開，異丁烯基未完全斷裂，先失去甲基后再失去m/z 40，給出m/z 121為基峰。芹子烯可能的裂解途徑：先從側(cè)鏈異丁烯基開始裂解，然后失去甲基，雙鍵重排，給出m/z161碎片峰，之后六元環(huán)開裂，逐級裂解，給出m/z 105為基峰。馬欖烯可能的裂解途徑：側(cè)鏈斷裂后，六元環(huán)開環(huán)給出m/z 161為基峰。蒼術(shù)酮可能的裂解途徑：先失去支鏈甲基，雙鍵重排，給出m/z 173碎片峰，接著呋喃氧環(huán)開裂后六元環(huán)裂開給出基峰m/z 108。β-桉葉醇可能的裂解途徑：先脫去一個水分子，給出m/z 204碎片峰后側(cè)鏈異丁烯基斷裂，接著另一側(cè)的六元環(huán)開環(huán)給出基峰m/z 149。茅術(shù)醇可能的裂解途徑：先脫一個水分子再斷異丁烯基，側(cè)鏈甲基斷裂給出基峰m/z 161。

圖1 樣品G揮發(fā)油成分的TIC圖注：1.β-欖香烯；2.芹子烯；3.馬欖烯；4.蒼術(shù)酮；5.茅術(shù)醇；6.β-桉葉醇

表1 不同產(chǎn)地茅蒼術(shù)揮發(fā)油成分的化學組成

續(xù)表1 不同產(chǎn)地茅蒼術(shù)揮發(fā)油成分的化學組成

注:-表示未檢出此成分

圖2 β-欖香烯(1)；芹子烯(2)；馬欖烯(3)；蒼術(shù)酮(4)；β-桉葉醇(5)；茅術(shù)醇(6)可能的質(zhì)譜裂解規(guī)律

3 討論

3.1 茅蒼術(shù)揮發(fā)油的主要生物活性化學成分

8個樣品中已鑒定的化合物占揮發(fā)油總量的89.36%～95.79%。其中，6個倍半萜類化合物的相對含量較高，依次為：β-桉葉醇、蒼術(shù)酮、茅術(shù)醇、馬欖烯、β-欖香烯、芹子烯，占總揮發(fā)油含量的35.57%～81.82%。其中，A、C、F、G四個樣品中揮發(fā)油的主要成分為β-桉葉醇(31.66%～46.73%)，其次為蒼術(shù)酮(14.03%～21.6%)；而B、D、E、H四個樣品中揮發(fā)油的主要成分為蒼術(shù)酮(20.97%～42.08%)。另外，茅術(shù)醇含量也相對較高。由此可知，不同產(chǎn)地的茅蒼術(shù)揮發(fā)油主成分大致相同，但含量存在差異，可能導(dǎo)致其藥效存在差異。蒼術(shù)揮發(fā)油的有效成分主要為倍半萜類和聚乙炔類[9-12]，后者在本研究中檢出的相對含量較低。

3.2 茅蒼術(shù)揮發(fā)油中倍半萜類化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律

本研究推測茅蒼術(shù)揮發(fā)油中倍半萜類化合物質(zhì)譜裂解規(guī)律為—側(cè)鏈斷裂后六元環(huán)開環(huán)。見圖2。為GC-MS法分析生蒼術(shù)、蒼術(shù)飲片及含蒼術(shù)中藥復(fù)方等中倍半萜類化合物的定性分析提供一定依據(jù)，也為大多數(shù)此類化合物的質(zhì)譜分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，對倍半萜類化合物的結(jié)構(gòu)鑒別，定性分析和藥代動力學研究有一定的參考作用。

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Analysis on the Volatile Components ofAtractylodesLanceafrom Different Origins by GC-MS

GAO Yan, WANG Zhi-bin, YANG Chun-juan, WU Gao-song, CHEN Ya-jun, KUANG Hai-xue

(HeilongjiangUniversityofChineseMedicine,Harbin150040,China)

Objective: To analyze the chemical components of the essential oil extracted from different origins ofAtractylodeslancea, and to speculate the fragmentation rules of its main components. Method: The essential oil was extracted by steam distillation and analyzed by GC-MS, and the relative constituent content was calculated with peak area normalization method. The components were finally determined and identified by GC-MS and manual retrieval. Result: Fifty-four components were identified. The fragmentation rules of sesquiterpenes in the essential oil were speculated, i.e. side-chain cleavage before ring-opening. Conclusion: This study provides scientific foundation for the quality control and quality standard ofAtractylodeslanceaby analyzing its essential oil components and speculating the fragmentation rules of sesquiterpenes.

Atractylodeslancea; Essential oil; GC-MS

2016-07-04

2016-08-15

教育部博士點基金項目(20132327120002)；黑龍江中醫(yī)藥大學“優(yōu)秀創(chuàng)新人才”支持項目(2012RCD05)；黑龍江中醫(yī)藥大學“杰出人才培養(yǎng)”基金項目(2012cj02)

高巖(1993-)，女，碩士研究生，主要研究方向:中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究。

*通訊作者：匡海學(1955-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向：中藥性味理論及中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究。

R284

A

1002-2392(2017)03-0035-04