GC-MS分析關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)性成分

計 禹， 王 悅， 樸 錦

(延邊大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002)

關(guān)蒼術(shù)(Atractylodesjaponica)是菊科蒼術(shù)屬多年生草本植物，主要分布在我國東北的吉林省、黑龍江省和遼寧省[1]。關(guān)蒼術(shù)味辛、苦，性溫，歸脾、胃、肝經(jīng)，具有燥濕健胃、祛風(fēng)濕、明目等功效，能治濕困脾胃、倦怠嗜臥、胸痞腹脹、食欲不振、肢節(jié)酸痛、夜盲等癥[2]。

國內(nèi)對蒼術(shù)揮發(fā)油成分的研究比較多，但大多涉及到茅蒼術(shù)[3-4]和北蒼術(shù)[5]。近幾年隨著茅蒼術(shù)和北蒼術(shù)資源急劇減少[6]，對關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)性成分的研究逐漸興起，如關(guān)麗穎等[7]通過高效液相色譜法對關(guān)蒼術(shù)及朝鮮蒼術(shù)進(jìn)行化學(xué)成分分析比較；玄淑華等[8]用SFE法提取關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)油，并鑒定出37種成分。

本試驗采用固相微萃取和GC-MS分析法，對吉林省道地藥材關(guān)蒼術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性成分分析，旨在為關(guān)蒼術(shù)臨床用藥的正確性和進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

野生關(guān)蒼術(shù)取自吉林省延吉市九龍山，由延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物教研室的全雪麗教授鑒定為菊科關(guān)蒼術(shù)根莖。

1.2 方法

1.2.1 揮發(fā)油萃取

采用固相微萃取法，將關(guān)蒼術(shù)樣品粉碎，準(zhǔn)確稱取1.0 g后放入25 mL的頂空瓶，在恒溫磁力攪拌器上25 ℃平衡，然后插入75 μm CAR/PDMS(羧乙基/聚二甲基硅氧烷)萃取頭吸附20 min后，立即于氣相進(jìn)樣口250 ℃解析3 min。

1.2.2 色譜條件

氣象色譜儀為Agilent 6890N GC，色譜柱為HP-5。注射器和FID溫度分別是250 ℃和280 ℃，初始溫度為50 ℃，以3 ℃/min的速率迅速提升到260 ℃，以10 ℃/min的速率從260 ℃到280 ℃，然后持續(xù)280 ℃ 5 min。載氣為高純氮氣，流量為1.0 mL/min。

1.2.3 質(zhì)譜條件

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀GC/MSD Polaris Q，色譜柱為HP-5 (30 m×0.32 mmID×0.25 μm)，運載氣體為氦，流量為1.0 mL/min，電離方式為EI源，離子源溫度為200 ℃，離子源電子轟擊能量為70 eV，捕獲電流為250 μA?？傠x子流圖掃描范圍40～400 amu，掃描速度為0.2 s/s can[9-11]。

1.2.4 組分鑒定

在NIST和WILLY實驗室的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)譜比較鑒定。

2 結(jié)果與分析

2.1 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)性化學(xué)成分分析

對固相微萃取的不同蒼術(shù)揮發(fā)油進(jìn)行GC-MS檢測，分別對各色譜峰加以確定，鑒定關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)油的化學(xué)成分。采用面積歸一化法測得各組分的相對百分含量，總離子流圖和分析鑒定結(jié)果見圖1，表1～7。

從關(guān)蒼術(shù)根莖揮發(fā)性成分中鑒定出55種揮發(fā)性化學(xué)成分，占總成分的96.83%，可分為6大類：烯炔類25種、醇類11種、酮類7種、酯類6種、酸類3種、苯類1種、苯酚類1種和腈類1種。

圖1 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)性成分的總離子流圖Fig.1 GC chromatogram of Atractylodes japonica

序號化合物名稱分子式相對含量/%1D-柑橘檸烯C10H162.122514-94-3C10H160.253長葉烯(V4)C15H240.134(+)-amma-MaalienC15H240.785α-愈創(chuàng)木烯C15H241.746(3Z,8Z)-4,8,11,11-tetramethylbicyclo[7.2.0]undeca-3,8-dieneC15H240.177(+)Gamma-gurjuneneC15H241.478八氫四甲基環(huán)戊并戊搭烯C22H15ClN4O51.819β-欖香烯C15H240.2110環(huán)十二烷三烯C15H241.5111β-石竹烯C15H245.5812γ-欖香烯C15H244.67

續(xù)表1 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)物成分中的烯炔類物質(zhì)

由表1可知，從關(guān)蒼術(shù)根莖揮發(fā)性成分中鑒定出25種烯炔類物質(zhì)，總含量為42.65%。烯炔類中含量最高是芹子二烯，其含量為10.26%，其次為β-石竹烯和γ-欖香烯，其含量分別為5.58%和4.67%。芹子二烯具有降血壓及鎮(zhèn)靜中樞神經(jīng)作用，β-石竹烯和γ-欖香烯可作為食用香料。

由表2可知，從關(guān)蒼術(shù)根莖揮發(fā)性成分中鑒定出11種醇類物質(zhì)，總含量為7.80%，其中,野菊花醇含量最高，達(dá)到3.30%。

表2 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)物成分中的醇類物質(zhì)

由表3可知，從關(guān)蒼術(shù)根莖揮發(fā)性成分中鑒定出7種酮類物質(zhì)，總含量為43.29%，其中，最高的酮是莪術(shù)烯，含量分別為24.65%，其次為長葉馬鞭草烯酮和蒼術(shù)酮，含量各為12.84%和5.18%。

由表4可知，從關(guān)蒼術(shù)根莖揮發(fā)性成分中鑒定出6種酯類物質(zhì)，總含量為1.19%，無含量特別高的揮發(fā)性物質(zhì)。

表3 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)物成分中的酮類物質(zhì)

表4 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)物成分中的酯類物質(zhì)

由表5可知，從關(guān)蒼術(shù)根莖揮發(fā)性成分中鑒定出3種酸類物質(zhì)，其含量并不多，只是達(dá)到0.99%。

表5 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)物成分中的酸類物質(zhì)

由表6可知，從關(guān)蒼術(shù)根莖揮發(fā)性成分中鑒定出2種苯和苯酚類物質(zhì)。

表6 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)物成分中的苯和苯酚類物質(zhì)

由表7可知，從關(guān)蒼術(shù)根莖揮發(fā)性成分中還鑒定出1種腈類物質(zhì)，其含量達(dá)0.36%。

表7 關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)物成分中的腈類物質(zhì)

3 討論與結(jié)論

國內(nèi)對茅蒼術(shù)[3-4,12-13]和北蒼術(shù)[5,14]揮發(fā)性成分的研究比較多，但是對關(guān)蒼術(shù)的研究很少。2005版《國家藥典》收錄的蒼術(shù)是茅蒼術(shù)和北蒼術(shù)的根莖，但在我國東北地區(qū)、韓國和日本等亞洲國家卻廣泛使用關(guān)蒼術(shù)根莖[15]。近幾年隨著茅蒼術(shù)資源的急劇減少，有關(guān)關(guān)蒼術(shù)有效成分的研究隨之增多。吳學(xué)等[16]利用溶劑法和薄層層析等分離手段，處理關(guān)蒼術(shù)根莖部分，分離得到了5種化合物；李英姬等[17]用毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜法測定關(guān)蒼術(shù)中的揮發(fā)性成分，共發(fā)現(xiàn)香橙烯等11種揮發(fā)性成分；關(guān)麗穎等[7]通過高效液相色譜法對關(guān)蒼術(shù)及朝鮮蒼術(shù)進(jìn)行化學(xué)成分的分析比較，發(fā)現(xiàn)關(guān)蒼術(shù)根莖中蒼術(shù)酮的含量明顯高于朝鮮蒼術(shù)；玄淑華等[8]用SFE法提取的栽培關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)油經(jīng)GC-MS 檢測鑒定出37種成分。

關(guān)蒼術(shù)的主要有效成分是揮發(fā)油，主要由倍半萜類和聚乙烯炔類來組成，另外還含有少數(shù)酚類、烷烴類[18]。該試驗結(jié)果也證明了這一點，試驗以吉林省延邊地區(qū)的采用野生關(guān)蒼術(shù)根莖為材料，采用固相微萃取和GC-MS分析法共鑒定出55個揮發(fā)性成分，其中，最多是烯炔類和酮類，另外還含有少量酯類、酸類、苯類和腈類物質(zhì)。

蒼術(shù)是一味化學(xué)成分復(fù)雜、遺傳多樣性較高、藥理作用非常廣泛的中藥[19]。隨著中藥材有效成分研究的深入，人們意識到環(huán)境對藥材的影響，更多的表現(xiàn)為同種藥材在不同地區(qū)間的質(zhì)量變異。

吉林省關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)性成分中主要含有莪術(shù)烯、芹子二烯、長葉馬鞭草烯酮、蒼術(shù)酮、β-石竹烯、γ-欖香烯和野花菊醇等揮發(fā)性物質(zhì)，其中，莪術(shù)烯和γ-欖香烯具有抗腫瘤和抗病毒作用[20]，芹子二烯具有降低血壓及震驚作用，長葉馬鞭草烯酮具有活血作用[21]，β-石竹烯具有局部麻醉作用和鎮(zhèn)咳的作用[22]，另外，還可作為卷煙的致香物質(zhì)[23]。

綜上所述，該試驗結(jié)果充分說明關(guān)蒼術(shù)根莖完全可以入藥，前人因關(guān)蒼術(shù)揮發(fā)油含量低、種類少而認(rèn)為偽品蒼術(shù)的顧慮完全可以消除。