福建鮮姜、干姜中主要成分比較

王志榮 黎志立 李明艷 高紫丹 王寶華* 李長紅 李文旭

（1.北京中醫(yī)藥大學(xué)， 北京102446； 2.北京萬成吉利工貿(mào)有限公司， 北京100095）

生姜、干姜是日常生活中經(jīng)常接觸到的調(diào)味香料，也是傳統(tǒng)中藥，兩者均被列入2015 年版《中國藥典》［1］，分別為姜科姜屬多年生草本植物姜Zingiber officinaleRosc.的新鮮根莖（即鮮姜）、干燥根莖，而且明確規(guī)定后者制備方法包括生姜趁鮮切片曬干、低溫干燥2 種［1］。它們均有著悠久的藥用歷史，前者最早出現(xiàn)于《名醫(yī)別錄》，而后者始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》［2?4］。

中醫(yī)認為，姜藥用以小種為好［5］，生姜性溫味辛，具有解表散寒、降逆止嘔、化痰止咳之功效；干姜性熱味辛，有溫中散寒、回陽通脈、溫肺化飲之功效［6］，國內(nèi)外學(xué)者對兩者成分進行了廣泛研究［7?12］，發(fā)現(xiàn)主要包括揮發(fā)油、姜辣素、姜烯酚、姜酮等［13］，而且隨品種、批次、產(chǎn)地不同而有所變化［14?18］。前期對藥材市場和產(chǎn)地加工企業(yè)進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前仍大多采用鮮切曬干法制備干姜，但關(guān)于該藥材制備前后主要成分的變化卻鮮有報道［9］。

生姜在我國有著廣闊的種植地域［3］，它不耐寒，怕潮濕和強光直射，宜在坡地和稍陰的溫暖地塊栽培［19］，國內(nèi)外研究者對各產(chǎn)地品種的化學(xué)成分及藥理作用進行了研究［20］，但尚未涉及福建生姜。福建省屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，多谷地和山地，氣候濕潤，溫度常年偏高，非常有利于姜的生長，僅邵武市種植面積就達幾十萬畝，當(dāng)?shù)厣云湫》N（藥用價值高）、味辛辣濃（味辛說明揮發(fā)油含有量高，辣濃說明姜酚含有量高）、色純黃、肉細嫩而逐漸被眾多藥材企業(yè)和當(dāng)?shù)蒯t(yī)院重視。因此，本實驗對福建鮮姜、干姜主要成分進行比較，以期為該藥材質(zhì)量評價和合理利用提供理論依據(jù)。

1 材料

1.1 試劑與藥物 生姜采自福建省邵武市，經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)王文全教授鑒定為姜科植物姜Zingiber officinaleRosc.的新鮮根莖 （即鮮姜）。6?姜辣素 （B21838）、8?姜酚（B21860）、10?姜酚對照品（B21741） 均購自上海源葉生物科技有限公司。乙腈、甲酸、石油醚均為色譜純；甲醇為分析純；水為娃哈哈純凈水。

1.2 儀器 見表1。

表1 儀器信息

2 方法與結(jié)果

2.1 HPLC 條件 Agilent 5TC?C18（2）色譜柱 （250 mm×4.6 mm，5 μm），以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；流動相乙腈（A） ?0.1%甲酸（B），梯度洗脫，程序見表2；體積流量0.5 mL／min；柱溫30 ℃；檢測波長282 nm；進樣量15 μL。

表2 梯度洗脫程序

2.2 GC?MS 條件

2.2.1 GC 進樣口溫度250 ℃；載氣氦氣，體積流量1 mL／min；程序升溫 （初始溫度70 ℃，停留3 min，8 ℃／min升至170 ℃，停留4 min，10 ℃／min 升至190 ℃，停留2 min，10 ℃／min 升至250 ℃，停留3 min，10 ℃／min升至300 ℃，停留2 min）；溶劑延遲3 min；進樣量0.4 μL；分流比100 ∶1。

2.2.2 MS EI 電離方式，離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；倍增電壓1 247 V；發(fā)射電流34.6 μA；接口溫度250 ℃；掃描范圍m／z50～500；電子能量70 eV。

2.3 藥材處理

2.3.1 鮮姜預(yù)處理 根據(jù)2015 年版《中國藥典》 生姜項下規(guī)定，將鮮姜除去須根，軟刷清除表面泥沙，水沖洗后及時用濾紙吸干表面殘余水珠，稱定質(zhì)量后備用。

2.3.2 干姜制備 取適量“2.3.1” 項下鮮姜趁鮮切片，厚度約2～4 mm，單層平鋪于不銹鋼盤中，室內(nèi)向陽處自然曬干，控制室內(nèi)溫度23～25 ℃，相對濕度40%～45%，每天日照8 h，其余時間段陰干，即得，稱定質(zhì)量后保存于干燥器中備用。再計算制備10 d 后干姜干燥程度［8］，公式為干燥程度＝ ［（WA-WB） ／WA×100%］ （WA為干燥前鮮姜質(zhì)量，WB為干燥后干姜質(zhì)量），結(jié)果達85.1%，符合2015 年版《中國藥典》 相關(guān)規(guī)定，它隨時間的變化曲線見圖1。

圖1 干燥程度隨時間的變化曲線

2.4 溶液制備

2.4.1 對照品溶液 精密稱取6?姜辣素對照品適量，置于10 mL 量瓶中，嚴(yán)格按照2015 年版《中國藥典》 生姜項下對照品溶液制備方法進行處理，即得相應(yīng)溶液（0.05 mg／mL）。同法制備8?姜酚、10?姜酚對照品溶液。

2.4.2 鮮姜供試品溶液 取適量“2.3.1” 項下鮮姜，趁鮮切成1～2 mm 小塊，取約7 g，精密稱定，嚴(yán)格按照2015年版《中國藥典》 生姜項下供試品溶液制備方法進行處理，即得。

2.4.3 干姜供試品溶液 將“2.3.2” 項下干姜粉碎成粉末，取約1 g，精密稱定，其他操作同 “2.4.2” 項下，即得。

2.5 揮發(fā)油得油率測定 取適量“2.3.1” 項下鮮姜，趁鮮切成4～5 mm 小塊，按照2015 年版《中國藥典》 中揮發(fā)油測定法（通則2204 甲法） 提取揮發(fā)油，無水硫酸鈉干燥后計算其得率，結(jié)果見表3。取適量“2.3.2” 項下干姜（所取量通過折干率來換算與提取揮發(fā)油的鮮姜用量當(dāng)量），搗碎成粗顆粒，按照2015 年版《中國藥典》 中揮發(fā)油測定法（通則2204 甲法） 提取揮發(fā)油，無水硫酸鈉干燥后計算其得率，結(jié)果見表3。

表3 鮮姜、干姜揮發(fā)油得率比較

2.6 方法學(xué)考察

2.6.1 線性關(guān)系考察 精密量取6?姜辣素對照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL 于2 mL 量瓶中，甲醇稀釋至最大刻度，搖勻，作為線性標(biāo)準(zhǔn)溶液①～⑥，在“2.1” 項色譜條件下進樣測定。以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X），峰面積為縱坐標(biāo)（Y） 進行回歸，得方程為Y＝1.750 2×105X?146 326，在54.40～326.40 μg／mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（r＝0.999 2）。

2.6.2 精密度試驗 取“2.7.2” 項下線性標(biāo)準(zhǔn)溶液③，在“2.1” 項色譜條件下進樣測定6 次，測得6?姜辣素峰面積RSD 為0.46%，表明儀器精密度良好。

2.6.3 重復(fù)性試驗 取“2.3.2” 項下干姜粉末共5 份，每份約1 g，按“2.4.3” 項下方法制備供試品溶液，編號①～⑤，在“2.1” 項色譜條件下進樣測定，測得6?姜辣素、8?姜酚、10?姜酚峰面積RSD 分別為2.60%、2.81%、2.60%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.6.4 穩(wěn)定性試驗 取“2.7.3” 項下的⑤號供試品溶液，于0、3、6、9、12、15、18、21、24 h 在“2.1” 項色譜條件下進樣測定，測得6?姜辣素、8?姜酚、10?姜酚峰面積RSD 分別為0.44%、0.94%、1.53%，表明供試品溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.7 含有量測定 精密吸取6?姜辣素對照品溶液及鮮、干姜供試品溶液各15 μL，在“2.1” 項色譜條件下進樣測定，色譜圖見圖2。計算6?姜辣素含有量，并根據(jù)2015 年版《中國藥典》 中相對保留時間及校正因子（表4） 計算8?姜酚、10?姜酚保留時間和含有量。為了進一步驗證，再精密吸取8?姜酚、10?姜酚對照品溶液，在不改變色譜條件的前提下得到色譜圖（圖3）。6?姜辣素、8?姜酚、10?姜酚含有量測定結(jié)果見表5。

圖2 6?姜辣素HPLC 色譜圖

表4 各成分相對保留時間及校正因子

由圖2 可知，在對照品保留時間（約27 min） 處2 種供試品均有相應(yīng)色譜峰出現(xiàn)，分離度良好。由圖3 可知，8?姜酚、10?姜酚保留時間分別約為40、60 min，與2015 年版《中國藥典》 接近。圖2A～2B 顯示，在約44 min 保留時間處有一明顯色譜峰，但在文獻中卻未見報道，《中國藥典》中也無說明，今后將鑒定其結(jié)構(gòu)，探究它是否為福建姜所特有。由表5 可知，當(dāng)量干姜中姜酚類成分含有量明顯高于鮮姜中，可能與制備過程有關(guān)，前者經(jīng)鮮切曬干工藝后一些成分發(fā)生轉(zhuǎn)化，這也是后續(xù)需要研究的內(nèi)容。

2.8 揮發(fā)油成分分析 取“2.5” 項下2 種揮發(fā)油，石油醚（60～90 ℃） 定容至5 mL，在“2.2” 項條件下進樣分析，在鮮姜、干姜揮發(fā)油中共鑒定出125 種成分，總離子流圖分別見圖4。其中，鮮姜揮發(fā)油中鑒定出72 種，占總成分相對含有量的97.596%；干姜揮發(fā)油中鑒定出97 種，占總成分相對含有量的98.06%，具體見表6。

圖3 8?姜酚、10?姜酚HPLC 色譜圖

表5 各成分含有量測定結(jié)果

由此可知，鮮姜、干姜揮發(fā)油中成分種類及其相對含有量存在明顯差異，兩者共有成分44 種，其中相對含有量大于等于1% 的有14 種，大于5% 的有莰烯 （6.81%、5.66%）、桉葉素 （12.09%、9.60%）、2，6?辛二烯醛?3，7?二甲基 （Z）（9.15%、7.40%）、香葉醇 （5.71%、5.35%）、2，6?辛二烯醛?3，7?二甲基 （E）（11.7%、9.81%）；鮮姜揮發(fā)油中相對含有量大于等于1%的成分有20 種，其中特有成分有6 種；干姜揮發(fā)油中相對含有量大于等于1%的成分有27 種，其中特有成分有12 種；鮮姜揮發(fā)油中1，3?環(huán)己二烯?5? （1，5?二甲基?4?己烯基） ?2?甲基，［S（R*，S*）］ 含有量較高（5.29%），但在干姜揮發(fā)油中未檢測出；干姜揮發(fā)油中2?茨醇含有量較高（7.88%），但在鮮姜揮發(fā)油中未檢測出。

綜上所述，干姜揮發(fā)油中各成分相對含有量整體上低于鮮姜揮發(fā)油中，但種類明顯增加，可知后者性質(zhì)很不穩(wěn)定，經(jīng)鮮切曬干制成前者后許多成分種類及其相對含有量均發(fā)生了變化，具體原因還有待進一步研究。

3 討論

本實驗在2015 年版《中國藥典》 “生姜” 項色譜條件下分析干姜，發(fā)現(xiàn)其分離度、精密度、穩(wěn)定性良好，重復(fù)性高，可用于含有量測定和分析，也使后續(xù)考察更有可比性和研究價值。由此建議，可簡化《中國藥典》 有關(guān)干姜含有量測定的色譜內(nèi)容，從而有利于進行鮮姜、干姜的對比研究和質(zhì)量控制。

圖4 揮發(fā)油總離子流色譜圖

表6 揮發(fā)油成分鑒定結(jié)果

續(xù)表6

續(xù)表6

結(jié)果顯示，福建鮮姜、干姜中6?姜辣素、8 姜酚、10?姜酚含有量均顯著高于《中國藥典》 標(biāo)準(zhǔn)，而且與現(xiàn)有文獻報道相比，在相同處理條件下也有明顯優(yōu)勢；通過考察揮發(fā)油得率和顏色發(fā)現(xiàn)，福建生姜較其他產(chǎn)地品種更理想，可能是由于當(dāng)?shù)氐乩?、氣候環(huán)境等因素所致，也可為該資源開發(fā)和利用提供參考；鮮姜中主要成分含量低于干姜中，但揮發(fā)油含有量更高，揮發(fā)油成分種類及相對含有量也有顯著變化，并且無明顯規(guī)律性，可能是由于鮮切曬干制備工藝導(dǎo)致該成分部分損失，同時一些成分之間相互轉(zhuǎn)化也影響了相對含有量。由此證明，同一產(chǎn)地、品種、批次福建鮮姜、干姜中主要成分含有量存在明顯差異，與中醫(yī)應(yīng)用兩者時區(qū)別對待相契合，也為后續(xù)相關(guān)研究提供思路。