明黨參揮發(fā)油成分GC-MS 指紋圖譜

杜 清， 秦民堅(jiān)， 吳 剛

（1. 青海民族大學(xué)藥學(xué)院， 青海省青藏高原植物資源化學(xué)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 青海 西寧810007； 2. 青海省藥物分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 青海 西寧810007； 3. 中國(guó)藥科大學(xué)中藥資源學(xué)研究室， 江蘇 南京210038）

明黨參Changium smyrnioides Wolff. 是雙子葉植物綱傘形科芹亞科明黨參屬的植物[1], 又名土人參、 百丈光[2],為江蘇、 安徽、 浙江、 江西和湖北等地的珍稀藥材之一[3-4]。 明黨參的根入藥載于明·王肯堂《證治準(zhǔn)繩》[5]和清·趙學(xué)敏《本草綱目拾遺》[6], 具有潤(rùn)肺、 化痰止咳、 平肝舒胃、 解毒的功效[7]。

陳建偉等[8]在1992 年對(duì)明黨參揮發(fā)油成分水蒸氣蒸餾提取后, 經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜分析結(jié)合美國(guó)NBS 譜庫進(jìn)行計(jì)算機(jī)檢索[9-10], 鑒定出6, 9-十八碳二炔酸甲酯（52.48%）、β-蒎烯、 1, 7, 7-三甲基-二環(huán)[2, 2, 1] 庚烯-2、 1, 2,4 A, 5, 6, 8 A-4, 7-二甲基-1- （1-甲基乙基） -萘、 十氫-1, 6-雙（亞甲基） -4- （1-甲基乙基） -萘、 橙花叔醇、 橙花醇丙酯、 乙酸十二烷酯、 2, 3, 4, 5, 6, 7-六氫-1H-茚醇-2、 乙酸十四烷醇等成分； 鄭漢臣等[11]提煉明黨參飲片精油成分, 檢索并鑒定出27 種成分, 主要以棕櫚酸（58.27%）、 亞油酸、 11, 14-十八碳二烯酸甲醋、 12, 15-十八碳二烯酸、 棕櫚酸乙酯、 鯨蠟醇、 牻牛兒醇乙酸酯為主； 李祥等[12-13]對(duì)明黨參鮮品和炮制品揮發(fā)油進(jìn)行分析,從鮮品揮發(fā)油中鑒定29 種成分, 主成分明黨炔（CSY） 含有量達(dá)70.9%, 炮制品中鑒定了11 種, CSY 含有量67.2%及過氧化明黨參炔, 從莖葉中鑒定27 種成分, 主要成分是牻牛兒醇乙酸酯（46.6%）、 明黨炔（11.5%）、β-金合歡烯（10.99%） 和β-石竹烯 （7.28%）, 研究表明揮發(fā)油具有I型、 Ⅳ型并存的變態(tài)免疫反應(yīng), 由此引發(fā)過敏反應(yīng), 且6, 9-十八碳二炔酸甲酯可能具有鎮(zhèn)咳祛痰作用。

采用明黨參種植基地和明黨參商品藥材提取揮發(fā)油并采用GC-MS 通過方法學(xué)和指紋圖譜對(duì)明黨參根部的揮發(fā)油成分進(jìn)一步研究和鑒定分析[14]。

1 材料

水浴鍋（國(guó)華電器有限公司）； HH-3 數(shù)顯恒溫油浴鍋（江蘇金壇市江南儀器廠）； Finnigan Voyager 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。 石油醚（分析純, 北京益利精細(xì)化化工品有限公司）； 無水硫酸鈉（分析純, 南京化學(xué)試劑一廠）； 實(shí)驗(yàn)用水為實(shí)驗(yàn)室自制蒸餾水。

明黨參根部藥材采集于江蘇句容紅山栽培基地, 商品藥材采購(gòu)于安徽亳州飲片廠, 經(jīng)中國(guó)藥科大學(xué)秦民堅(jiān)教授鑒定為傘形科明黨參Changium smyrnioides Wolff. 的干燥根, 具體見表1。

表1 樣品信息

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油提取 稱取100 g 明黨參根部的藥材細(xì)粉（過80 目篩）, 裝入2 000 mL 圓底燒瓶中, 加入10 倍量水, 浸泡30 min 后, 連接揮發(fā)油測(cè)定器, 再連接蛇形冷凝管并置冷凝管上端加水使充滿揮發(fā)油測(cè)定器刻度部分至溢入燒瓶為止, 再加1 mL 石油醚（沸程30 ～60 ℃） 浮于水上層,加熱至沸騰, 然后控溫保持沸騰, 蒸餾8～10 h, 停止加熱待冷卻后, 從冷凝管上端加入少量（1 mL） 左右石油醚（沸程30～60 ℃） 沖洗冷凝管, 放置使分層完全后, 打開測(cè)定器下端的活塞收集石油醚層（用無水硫酸鈉脫水） 于精密稱取的稱量瓶中, 再定溫通風(fēng)避光處使石油醚揮盡,精密稱定質(zhì)量, 換算百分含有量, 置干燥瓶備用。

將明黨參樣品各采用100 g 根的細(xì)粉, 經(jīng)過以上水蒸氣蒸餾法獲得明黨參揮發(fā)油為黃色油狀液體, 根據(jù)體積數(shù)計(jì)算揮發(fā)油的得率約0.05%。

2.2 分析條件 HP-5.5% 苯甲基硅烷石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm, 0.25 μm）； 柱溫80 ℃ （保持2 min） ～180 ℃ （保持20 min）, 程序升溫速度5 ℃/min, 進(jìn)樣口溫度180 ℃； 氣 化 溫 度 250 ℃； 載 氣 N2體 積 流 量1.0 mL/min； 分流比20 ∶1； H2體積流量40 mL/min； 空氣體積流量450 mL/min； 進(jìn)樣量0.5 μL； 離子源溫度230 ℃； 電子能量70 eV； 掃描范圍m/z 40～500。

將提取出的明黨參揮發(fā)油在 “2.2” 項(xiàng)條件下進(jìn)樣0.5 μL, 記錄50 min 內(nèi)的色譜圖, 結(jié)果表明樣品的色譜峰在30 min 內(nèi), 見圖1。

圖1 揮發(fā)油總離子流色譜圖

2.3 方法學(xué)考察

2.3.1 精密度試驗(yàn) 將提取出的明黨參揮發(fā)油同一份, 在“2.2” 項(xiàng)條件下, 連續(xù)進(jìn)樣6 次, 每次0.5 μL, 考察色譜峰相對(duì)保留時(shí)間的一致性。 以色譜峰10 為內(nèi)標(biāo), 測(cè)得各共有峰的相對(duì)保留時(shí)間RSD ＜2.0%, 相對(duì)峰面積RSD ＜2.0%, 表明儀器精密度良好。

2.3.2 重復(fù)性試驗(yàn) 按“2.1” 項(xiàng)下方法提取揮發(fā)油6 份,在“2.2” 項(xiàng)條件下進(jìn)樣, 每次0.5 μL, 考察色譜峰相對(duì)保留時(shí)間的一致性。 以色譜峰9 為內(nèi)標(biāo), 測(cè)得各共有峰的相對(duì)保留時(shí)間RSD＜2.0%, 相對(duì)峰面積RSD＜2.0%, 表明該方法重復(fù)性良好。

2.3.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 按“2.1” 項(xiàng)下方法提取揮發(fā)油, 在“2.2” 項(xiàng)條件下, 分別于0、 2、 4、 8、 12 h 進(jìn)樣1 次, 每次0.5 μL, 考察色譜峰相對(duì)保留時(shí)間的一致性。 測(cè)得各共有峰的相對(duì)保留時(shí)間RSD ＜2.0%, 相對(duì)峰面積RSD ＜2.0%, 表明供試品溶液在12 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.4 相似度分析 提取10 份明黨參藥材中的揮發(fā)油, 在“2.2” 項(xiàng)條件下進(jìn)樣0.5 μL, 記錄圖譜, 用中藥色譜指紋圖譜相似度軟件處理圖譜, 結(jié)果表明10 批藥材圖譜各個(gè)峰的峰面積相似度皆大于0.95。

2.5 GC-MS 條件 HP-INNOWAX 石英毛細(xì)管柱色譜柱（30 m×0.25 mm, 0.25 μm）； 色譜柱初始溫度50 ℃ （程序升溫10 ℃/min）； 進(jìn)樣口溫度250 ℃； 載氣為高純氦氣,體積流量1.0 mL/min； 柱壓80 kPa； 分流進(jìn)樣, 分流比為20 ∶1； 進(jìn)樣量0.5 μL。 離子源為電子轟擊離子源； 電子能量為70 eV； 接口溫度200 ℃； 質(zhì)量掃描范圍m/z 40～500,掃描間隙時(shí)間1.0 s。

2.6 數(shù)據(jù)處理及鑒定 明黨參植物干根粉末中所得揮發(fā)油成分, 應(yīng)用GC-MS 色譜質(zhì)譜的分析條件, 在30 min 的分析時(shí)間內(nèi), 經(jīng)過GC-MS 分析鑒定, 跟標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫進(jìn)行計(jì)算機(jī)質(zhì)譜庫檢索, 并經(jīng)過人工解析, 初步鑒定出47 個(gè)化合物, 總相對(duì)含有量98.74%。 根據(jù)質(zhì)譜總離子流圖的峰面積, 應(yīng)用色譜峰面積歸一化法確定各化合物成分的相對(duì)百分含有量, 結(jié)果見表2。

2.7 成分分析 表2 表明, 明黨參揮發(fā)油成分的種類和含有量為炔醇類（1 種, 55%）、 脂肪酸類（6 種, 35.14%）、脂肪酸酯類（12 種, 2.81%）、 烷烴類（12 種, 1.72%）、倍半萜類（2 種, 0.31%）、 醇類（1 種, 0.03%）、 醛類（1 種, 0.07%）、 酮類（3 種, 2.37%）、 烯醇醛類（6 種,0.81%）、 羧酸酰胺 （1 種, 0.22%）、 芳香萘類 （1 種,0.05%） 及其苯環(huán)衍生物類（1 種, 0.21%）； 主要化合物為人參炔醇（55%）、 棕櫚酸（21.53%）、 順, 順-9, 12-亞油酸（10.71%）、 5-甲基-4- （4, 4-二甲基-2, 3-二亞甲基環(huán)己烯-1, 3-二氧戊環(huán)-2-酮 （2.12%）、 棕櫚酸甲酯（0.23%）、 棕 櫚 酸 乙 酯 （0.34%）、 牻 牛 兒 醇 丁 酸 酯（0.11%）、 β-倍 半 水 芹 烯 （0.08%） 和 石 竹 烯 氧 化 物（0.23%） 等倍半萜化合物。

3 討論

水蒸氣蒸餾法提取明黨參根部的揮發(fā)油并采用GC-MS對(duì)揮發(fā)油成分進(jìn)行了分析, 揮發(fā)油成分具有鎮(zhèn)痙、 平喘、祛痰、 利膽、 抗菌、 殺蟲等作用[15]。 通過氣相色譜方法學(xué)考察, 其精密度、 重復(fù)性和穩(wěn)定性均較好, 且對(duì)10 批藥材各個(gè)色譜峰的相似度進(jìn)行評(píng)價(jià), 其相似度均大于0.95, 表明方法和藥材中揮發(fā)油成分相對(duì)穩(wěn)定。 應(yīng)用質(zhì)譜庫檢索,結(jié)合圖譜解析, 共鑒定出47 個(gè)化合物。 揮發(fā)油的主要成分有人參炔醇, 相對(duì)含有量55%, 人參炔醇又名鐮葉芹醇[16], 是聚乙炔醇類化合物的1 種, 主要分布在五加科、傘形科、 菊科、 桔?？频戎参镏? 具有抗癌、 抗細(xì)菌、 抗真菌和神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)等功能, 并可作為治療遲發(fā)型超敏反應(yīng)性疾病的主要活性成分[17]。 與前期李祥等[18]對(duì)明黨參藥材中揮發(fā)油的致敏成分明黨炔CSY 的藥理活性一致； 脂肪酸類成分棕櫚酸及其酯類, 鄭漢臣等[11]在對(duì)明黨參炮制前后的根中揮發(fā)油的研究中也發(fā)現(xiàn)該類物質(zhì), 其具有強(qiáng)有力的抗氧化作用[19]； 順, 順-9, 12-亞油酸為不飽和脂肪酸, 是植物揮發(fā)油成分常見的成分, 可用于降低機(jī)體脂肪積累、 抗腫瘤、 抗動(dòng)脈粥樣硬化以及免疫調(diào)節(jié)作用等[20]；牻牛兒醇丁酸酯, 與陳建偉等[21]對(duì)明黨參嫩莖葉中揮發(fā)油的研究中鑒定出的一致, 其與牻牛兒醇乙酸酯、 倍半萜β-倍半水芹烯均可作香料及添加劑； 倍半萜石竹烯氧化物具有鎮(zhèn)痛和抗炎、 抑制真菌的生長(zhǎng)[22]。

表2 揮發(fā)油化學(xué)成分分析

GC-MS 常選用石英毛細(xì)管色譜柱, 在升溫程序確定后, 揮發(fā)油各組分保留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均很小, 因此組分的相對(duì)含有量成為更確切的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[23]。 揮發(fā)油易揮發(fā)散失, 采收、 加工、 貯藏過程不妥都可能影響含有量和藥材外觀、 氣味及質(zhì)量。 含揮發(fā)油芳香性藥材應(yīng)密閉貯藏,置陰涼干燥處, 防霉、 防高溫, 以免香氣走失。