蒼術(shù)屬藥用植物揮發(fā)油成分的組分分析

韓邦興 彭華勝 張 玲

（1.皖西學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院，安徽 六安 237012；2.安徽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，安徽 合肥 230031）

大別山及其東部丘陵是蒼術(shù)屬藥用植物分布的重要區(qū)域，分布有白術(shù)、羅田蒼術(shù)和蒼術(shù)3種蒼術(shù)屬植物。蒼術(shù)屬植物的藥用部位是根狀莖，揮發(fā)油是其主要活性成分之一，具有解痙鎮(zhèn)痛、抗炎、抗病毒等功效［1，2］。研究認(rèn)為，大別山海拔650m以上的蒼術(shù)與江蘇茅山等地的蒼術(shù)在揮發(fā)油組成方面存在明顯差異［3，4］，而大別山區(qū)及其東部丘陵地帶的蒼術(shù)屬藥用植物性狀隨海拔高度變化呈現(xiàn)連續(xù)過渡［5］。對(duì)于該區(qū)域蒼術(shù)屬植物根狀莖的揮發(fā)油成分的連續(xù)過渡性，目前尚未見報(bào)道。因此，本研究擬對(duì)大別山及其東部丘陵地區(qū)蒼術(shù)屬藥用植物根狀莖的揮發(fā)油組分進(jìn)行研究，通過對(duì)揮發(fā)油組成、相對(duì)百分含量、以及蒼術(shù)原植物和藥材性狀特點(diǎn)等進(jìn)行分析，探討上述地區(qū)蒼術(shù)揮發(fā)油與性狀之間是否存在連續(xù)過渡，旨在為該地區(qū)的蒼術(shù)屬藥用植物的資源利用提供一定參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

無水硫酸鈉：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氣質(zhì)聯(lián)用儀：Saturn 2200型，美國Varian公司。

1.2 材料

蒼術(shù)屬樣品：實(shí)地采集14個(gè)（見表1），所有樣品經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學(xué)彭華勝教授鑒定。

1.3 方法

1.3.1 揮發(fā)油的提取 樣品洗凈后于60℃左右干燥至恒重，粉碎，過20目篩，按2010版中國藥典一部XD甲法提取揮發(fā)油［6］，并用無水硫酸鈉脫水。

1.3.2 GC—MS條件

（1）GC條件：石英毛細(xì)管柱（CP5860，30m×0.25mm）；載氣高純氦；流速1.0mL/min；進(jìn)樣口溫度220℃；程序升溫：柱溫50℃，以20℃/min升至100℃，再以6℃/min升至220℃；檢測器FID；分流比：50∶1。

（2）MS條件：EI離子源，電離能量70eV，離子阱溫度150℃，傳輸線溫度280℃，電子倍增管電壓2 400V［7］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS 11.5軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒼術(shù)屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發(fā)油顏色

14種來自于大別山及其東部丘陵地區(qū)蒼術(shù)屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發(fā)油顏色見表1。由表1可知，3種蒼術(shù)屬根狀莖中揮發(fā)油的顏色呈現(xiàn)淡黃色、橙黃色、紅棕色及紅褐色4種由淺至深的梯度變化。其中南京、巢湖、滁州、桐城等東部丘陵地區(qū)海拔300m以下地區(qū)的蒼術(shù)揮發(fā)油顯色深，為紅棕色或紅褐色；在大別山區(qū)，海拔600m左右的潛山逆水、岳西古坊等地的蒼術(shù)揮發(fā)油顏色較淺，為淡黃色和橙黃色；隨海拔升高，在海拔900m及以上區(qū)域的岳西明黨山的蒼術(shù)揮發(fā)油又顯紅棕色。白術(shù)的揮發(fā)油顏色最淺，顯淡黃色。同地區(qū)栽培的蒼術(shù)揮發(fā)油顏色因種質(zhì)而異。

表1 樣品來源及其揮發(fā)油的顏色Table 1 Sample source and the color of essential oil

茅蒼術(shù)與白術(shù)揮發(fā)油顏色明顯不同，歷代本草［8］中記載白術(shù)斷面為白色，蒼術(shù)有朱砂點(diǎn)（朱砂點(diǎn)為蒼術(shù)根狀莖橫切面上油室中紅棕色揮發(fā)油）。白術(shù)、過渡類型、北蒼術(shù)揮發(fā)油顏色較淺，而南蒼術(shù)揮發(fā)油顏色較深。這與歷代本草記載南蒼術(shù)斷面“朱砂點(diǎn)”一致。

2.2 蒼術(shù)屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發(fā)油的主要化學(xué)成分

對(duì)不同產(chǎn)地的蒼術(shù)樣品進(jìn)行揮發(fā)油成分分析，其總離子流色譜圖見圖1（選擇C01樣品的總離子流）。

根據(jù)計(jì)算機(jī)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫SATURN和NIST檢索，對(duì)揮發(fā)油成分進(jìn)行鑒定，并用峰面積歸一化法計(jì)算各化合物的相對(duì)百分含量，結(jié)果見表2。

由表2可知，各樣品揮發(fā)油中成分均以倍半萜、烯烴、芳烴、酮類等為主要化學(xué)結(jié)構(gòu)類型。但不同樣品揮發(fā)油中主要成分的相對(duì)含量具有明顯的區(qū)別：南蒼術(shù)揮發(fā)油（除C20外）中，倍半萜（蒼術(shù)醇和蒼術(shù)酮）＞烯烴＞芳烴＞酮類；漢蒼術(shù)中，倍半萜（蒼術(shù)醇和蒼術(shù)酮）＞烯烴（芳烴、酮類極少）；北蒼術(shù)中，倍半萜（蒼術(shù)醇和蒼術(shù)酮）＞芳烴＞烯烴＞酮類；白術(shù)中，倍半萜及其衍生物（蒼術(shù)酮、羥基蒼術(shù)酮和乙酰氧基蒼術(shù)酮）＞芳烴＞烯烴＞酮類。

圖1 蒼術(shù)（C01）揮發(fā)油成分的總離子流圖Figure 1 Chemical constituents of the essential oil of A.lancea （C01）total ion chromatogram

表2 14個(gè)樣品揮發(fā)油中主要化學(xué)成分Table 2 Chemical constituents of the essential oil formAtractylodes plants o in 14samples

2.3 蒼術(shù)屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發(fā)油成分聚類分析

采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)以上14個(gè)樣品揮發(fā)油中主要化學(xué)成分進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖2。

圖2 樣品揮發(fā)油主成分的聚類分析Figure 2 Cluster analysis of the chemical composition of essential oils of A.lancea

由圖2可知，14個(gè)樣品可以聚為四大類。白術(shù)單獨(dú)聚為一類；江蘇南京、安徽滁州、桐城、巢湖等江淮丘陵地區(qū)以及大別山潛山、岳西等地600m以下的蒼術(shù)聚為一類，顯示出大別山及東部丘陵海拔600m以下地區(qū)的蒼術(shù)在揮發(fā)油組成上具有一致性；大別山900m以上的高海拔山區(qū)及西部的野生南蒼術(shù)聚為一類；湖北栽培的北蒼術(shù)聚為一類。

2.4 蒼術(shù)屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發(fā)油主成分比較

蒼術(shù)屬藥用植物的揮發(fā)油具有解痙鎮(zhèn)痛、抗炎等功效，蒼術(shù)醇、蒼術(shù)酮是揮發(fā)油主要有效成分［1－4］。因此，選取蒼術(shù)揮發(fā)油中主成分蒼術(shù)醇、蒼術(shù)酮進(jìn)行比較，結(jié)果見圖3。

圖3 14個(gè)樣品揮發(fā)油蒼術(shù)醇與蒼術(shù)酮的含量Figure 3 Contents of hinesol and atractylone of essential oil components in 14samples

由圖3可知，不同產(chǎn)地南蒼術(shù)揮發(fā)油中蒼術(shù)醇與蒼術(shù)酮的總和都在60%以上；北蒼術(shù)揮發(fā)油中兩種成分總和稍低，為41.59%；白術(shù)揮發(fā)油中兩者之和最小，僅為20.09%。

運(yùn)用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)14個(gè)樣品揮發(fā)油中蒼術(shù)醇、蒼術(shù)酮相對(duì)含量進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示Shapiro－Wike統(tǒng)計(jì)量分別為0.962（P＝0.777＞0.05）和0.923（P＝0.239＞0.05），說明14個(gè)樣品中蒼術(shù)醇、蒼術(shù)酮相對(duì)含量服從正態(tài)分布，成連續(xù)性變化。

圖4 14個(gè)樣品中蒼術(shù)醇含量和海拔高度之間的散點(diǎn)圖及擬合曲線Figure 4 The scatter diagram and curve fitting between hinesol content and altitude in 14samples

圖5 14個(gè)樣品中蒼術(shù)酮含量和海拔高度之間的散點(diǎn)圖及擬合曲線Figure 5 The scatter diagram and curve fitting between atractylone content and altitude in 14samples

對(duì)14個(gè)樣品揮發(fā)油中主成分蒼術(shù)醇、蒼術(shù)酮相對(duì)含量和海拔高度做散點(diǎn)圖和擬合曲線，結(jié)果見圖4、5。由圖4、5可知，按海拔高度可將采樣地分為3個(gè)區(qū)域：300m以下、600～800m和900m以上。蒼術(shù)醇、蒼術(shù)酮相對(duì)含量與海拔之間具有一定規(guī)律性，除白術(shù)類型外，不同區(qū)域樣品的蒼術(shù)醇含量隨海拔高度的增加而增加；蒼術(shù)酮含量隨海拔高度的增加而降低。

運(yùn)用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)蒼術(shù)醇含量和海拔進(jìn)行回歸分析，蒼術(shù)醇含量和海拔高度之間的關(guān)系模型為：Y＝0.09×exp（X/162.4）＋ 36.88（Y為蒼術(shù)醇相對(duì)百分含量，%；X為海拔高度，m；R2＝0.971 9）；對(duì)蒼術(shù)酮含量和海拔進(jìn)行回歸分析，蒼術(shù)酮含量和海拔高度之間的關(guān)系模型為：Y＝ －0.68×exp（X/253.4）＋35.87（Y為蒼術(shù)酮相對(duì)百分含量，%；X為海拔高度，m；R2＝0.980 8）。兩個(gè)模型均通過顯著性檢驗(yàn)（P≤0.05）。

利用Excel軟件對(duì)各樣品揮發(fā)油中主成分蒼術(shù)醇、蒼術(shù)酮相對(duì)含量的比值排序后做折線圖，見圖6。

圖6 14個(gè)樣品揮發(fā)油中蒼術(shù)醇與蒼術(shù)酮的比值Figure 6 The Line chart of Ratio of hinesol content andatracty lone content in 14samples

由圖6可知，生長于低海拔丘陵地帶的蒼術(shù)揮發(fā)油中，蒼術(shù)醇與蒼術(shù)酮的比例幾乎相當(dāng)，而生長于高海拔山區(qū)的蒼術(shù)揮發(fā)油中，蒼術(shù)醇與蒼術(shù)酮的比例相差很大，最大的可達(dá)到19.38倍。北蒼術(shù)中蒼術(shù)醇的含量低于蒼術(shù)酮，而白術(shù)揮發(fā)油中幾乎不含蒼術(shù)醇。

對(duì)于南蒼術(shù)，由西向東，隨著海拔的逐漸降低，蒼術(shù)醇與蒼術(shù)酮的比值呈現(xiàn)連續(xù)降低的趨勢：C07－2（海拔1 000m，比值為19.38）→C07－1（海拔930m，比值為18.20）→C09（海拔700m，比值為12.40）→C08（海拔633m，比值為2.63）→C06（海拔600m，比值為1.72）→C04（海拔220m，比值為1.22）→C02（海拔200m，比值為1.01）→C01（海拔20m，比值為0.71）。對(duì)于北蒼術(shù)，此比值降為0.64和0.09。白術(shù)中則降至最低，為0.04。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果顯示，白術(shù)、過渡類型、北蒼術(shù)揮發(fā)油顏色較淺，而南蒼術(shù)揮發(fā)油顏色較深，這與歷代本草記載南蒼術(shù)斷面“朱砂點(diǎn)”一致。從揮發(fā)油主成分聚類圖可以看出，揮發(fā)油成分的聚類結(jié)果與藥用植物性狀也有一定關(guān)系：低海拔的蒼術(shù)為陽生環(huán)境，根狀莖連珠狀橫走，斷面朱砂點(diǎn)明顯；高海拔的羅田蒼術(shù)為林下陰生環(huán)境，根狀莖多垂直向下生長，有明顯的如意頭，斷面朱砂點(diǎn)不明顯。揮發(fā)油主成分聚類分析結(jié)果支持胡世林等［9］將羅田蒼術(shù)命名為亞種，也與傳統(tǒng)將大別山區(qū)與低海拔的蒼術(shù)分別稱為“漢蒼”與南蒼術(shù)相一致。但本研究未能更大范圍內(nèi)采集樣品，不能探討鄰近地區(qū)乃至全中國的術(shù)屬的揮發(fā)油情況，后期將在更大量樣品的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析術(shù)屬的揮發(fā)油及性狀等方面的關(guān)系。

1 歐陽臻，江濤濤，繆亞東，等.蒼術(shù)的化學(xué)成分、道地性和藥理活性研究進(jìn)展［J］.時(shí)珍國醫(yī)國藥，2006，17（17）：1 936～1 938.

2 吉力，敖平，潘炯光，等.蒼術(shù)揮發(fā)油的氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用分析［J］.中國中藥雜志，2001，26（3）：182～185.

3 郭蘭萍，劉俊英，吉力，等.茅蒼術(shù)道地藥材的揮發(fā)油組成特征分析［J］.中國中藥雜志，2002，27（11）：814～819.

4 郭蘭萍，黃璐琦，胡娟，等.基于生物信息分析的蒼術(shù)揮發(fā)油成分變異及其化學(xué)型的劃分［J］.資源科學(xué)，2008，30（5）：770～777.

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6 中華人民共和國藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典［S］.一部.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010：附錄XD：63.

7 張玲，徐國兵，彭華勝，等.木瓜類藥材中揮發(fā)油成分的GC—MS分析［J］.中藥材，2009，32（4）：535～538.

8 葉顯純.本草經(jīng)典補(bǔ)遺［M］.上海：上海中醫(yī)藥大學(xué)出版社，1997：486.

9 胡世林，馮雪鋒，王玠，等.中國蒼術(shù)屬一新亞種［J］.植物分類學(xué)報(bào)，2001，39（1）：84～86.