全 文 ：— 22 — 现代中药研究与实践2011年第25卷第1期Chin Med J Res Prac,2011 Jan.,Vol.25 No.1
地耳草为藤黄科植物地耳草 Hypericum japonicum
Thunb. 干燥全草，具清热利湿、解毒消肿之功效，主
治湿热黄疸、泄泻、痢疾、疮疡痈肿、急性肾炎、血
吸虫病等症，其注射液已广泛用于临床，治疗急、慢
性肝炎，效果显著 [1]。现代药理研究表明，地耳草具
有增强免疫和抗肿瘤的作用 [2]。地耳草挥发性成分为
主要活性成分之一，如 D- 柠檬烯能够有效地抑制癌
细胞的生长以及诱导凋亡 [3]，α- 蒎烯有抗病毒、抗菌
作用 [4]，糠醛有较强的抗菌作用等 [5]，本实验在地耳
草品质鉴定研究的基础上 [6] ，对 11 个不同产地的地
耳草药材中挥发性成分进行了 HSGC-MS 分析，初步
建立了地耳草挥发性成分 HSGC-MS 指纹图谱，为地
耳草药材内在质量的综合评价提供依据。
地耳草 HSGC-MS 指纹图谱的研究
韩 乐，刘训红 *，王丽娟，傅兴圣
（南京中医药大学，江苏 南京 210046）
摘要 ：目的 建立地耳草挥发性成分 HSGC-MS 指纹图谱分析方法，为地耳草质量评价提供依据。方
法 用 HSGC-MS 联用技术对地耳草的挥发性成分进行分析，建立其指纹图谱，确定共有指纹峰，并作模
糊聚类法分析和相似度评价。结果 地耳草挥发性成分中含有 12 个特征性指标成分，初步建立了以此 12
个共有峰为特征指纹信息的 HSGC-MS 指纹图谱。结论 方法准确可靠，重现性好，可作为地耳草内在质
量评价的依据。
关键词 ：地耳草 ；挥发性成分 ；HSGC-MS ；指纹图谱
中图分类号 ：R284.1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1673-6427(2011)01-0022-03
Study on HSGC-MS Fingerprint of Hyperici Japonici Herba
HAN Le，LIU Xun-hong，WANG Li-juan，FU Xin-sheng
(Nanjing University of TCM，Nanjing 210046，China)
Abstract: Objective To establish the analytical method for the fingerprint of the volatile components
from Hyperici Japonici Herba by HSGC-MS and provide the basis for quality assessment of the crude drug.
Methods The volatile components in Hyperici Japonici Herba from different habitats were analyzed and the
chromatographic fingerprints were determined by HSGC-MS. The data were analyzed by Fuzzy Cluster and
degree of different fingerprint patterns was calculated and analyzed. Results There were 12 main characteristic
components in the volatile components from Hyperici Japonici Herba. HSGC-MS fingerprint of 12 common peaks
was established preliminarily. Conclusion The method is reliable, accurate and can be used for quality control of
Hyperici Japonici Herba.
Key words：Hyperici Japonici Herba；volatile components；HSGC-MS；fingerprint
1 仪器与试药
Agilent 6890/5975B 型 气 - 质 联 用 分 析 仪，
G1701DAD.03.00.611 工作站，Agilent G1888 顶空自动
进样器，NIST05 标准质谱检索库。
地耳草各产地样品实地采集或由当地药材公司
提供，地耳草商品药材随机取于南京部分医院门诊
药房。编号为：S1-河北，S2-江苏，S3-安徽，S4-广
西，S5-福建，S6-湖南，S7-江西，S8-南京市中医
院，S9-南中医国医堂，S10-南中医百草堂，S11-南京
市传统中医门诊部。所有采集的样品及提供的药材，
经作者鉴定为藤黄科植物地耳草Hypericum japonicum
Thunb.全草。留样凭证存放于南京中医药大学中药鉴
定实验室。
2 方法与结果
2.1 分析条件
2.1.1 色谱条件 色谱柱：HP-5MS（5%苯甲基聚硅
氧烷弹性石英毛细管30.0 m×250 µm×0.25 µm）；进
样口温度：150℃；程序升温：40 ℃，保持5 min，以
收稿日期：2010-01-12
作者简介：韩 乐（1985-）， 硕士研究生。研究方向：中药品质评价。
*通讯作者：刘训红，教授。Tel：（025）85811511，E-mail：liuxunh1959@
sohu.com
DOI:10.13728/j.1673-6427.2011.01.012
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2 ℃•min-1的速率升至100 ℃，保持6 min，再以2.5 ℃•
min-1的速率升至180℃；载气：He，流量：1.0 mL•
min-1，分流比：20：1。
2.1.2 质谱条件 电离方式：EI离子源 ；离子源温度
：230 ℃，四级杆温度：150 ℃，接口温度：280 ℃；
电子倍增器电压：1 329.4 V；电子能量70 eV；扫描范
围：45.0~600.0 aum。
2.2 顶空供试品制备
通过对药材粉碎粒度、体积装样量、顶空加热温
度及顶空加热时间进行考察，确定地耳草挥发性成分
优化的顶空条件 ：取地耳草粉末（过 80 目筛）3 g，
精密称定，置顶空瓶中，密封，放入顶空进样器，110
℃加热平衡 60 min，供测试。
2.3 方法学考察
2.3.1 2 h 记录图 取地耳草挥发性成分进样分析，
结果表明，60~120 min 没有出峰，提示 50 min 内挥发
性成分出峰完全。
2.3.2 精密度试验 取地耳草（S6）挥发性成分进行
分析，连续进样 5 次。结果表明，12 个指标成分群保
留时间的相对标准偏差均小于 0.23%，相对含量的相
对标准偏差均小于 5%，表明仪器精密度良好。
2.3.3 稳定性试验 取地耳草（S6）挥发性成分进行
分析，分别在 1，2，3，6，24，48 h 进样 6 次，得 12
个主要特征峰保留时间、相对含量。结果表明，12 个
指标成分群保留时间相对标准偏差均小于 0.35%，相
对含量的相对标准偏差均小于 5%，表明 48 h 内样品
稳定性较好。
2.3.4 重现性试验 取同一批次地耳草（S6）5 份，
分别进样分析，得 12 个主要特征峰的保留时间和相
对含量。结果表明，12 个指标成分群保留时间的相对
标准偏差为 0%~1.24%，相对含量的相对标准偏差为
2.65%~5.06%，表明重现性较好。
2.4 指纹图谱建立
样品按选定的顶空条件及分析条件，进行 GC-
MS 分析，测得所有供试品的 GC-MS 总离子流图 ；
再对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得质谱图，所
有组分质谱数据经计算机处理和 NIST05 标准质谱图
库检索鉴定，并与有关标准谱图核对，初步确定出地
耳草挥发性成分中 54 种化合物。根据地耳草挥发性
成分 HSGC-MS 总离子流图所给出的峰数、峰保留时
间和峰面积值等相关参数以及成分鉴定结果，进行分
析、比较，制定 HSGC-MS 指纹图谱。结果见图 1。
2.5 指纹图谱分析
2.5.1 共有指纹峰的标定经对挥发性成分 GC-MS 总
离子流图的分析，地耳草标定 12 个共有峰作为指纹
图谱的特征峰，1~12 号峰化学成分依次为：2- 甲基 -1,3-
丁二烯、3- 甲基呋喃、2- 甲基丁醛、糠醛、5-(1,1- 二
甲基 ) 环戊二烯、壬烷、(+)-α- 蒎烯、癸烷、D- 柠檬烯、2,6
- 二甲基 -3,5- 庚二酮、十一碳烷、正十三烷。以壬烷（6
号峰）为参照峰，分别求出各共有峰与之相比的 α 值（调
整保留时间之比）和各共有峰的相对峰面积（峰面积
之比）。结果见表 1。
2.5.2 指纹图谱的聚类分析 选择地耳草挥发性成
分中 12 个比较明显的共有峰，根据表 1 中的数据，
用 SPSS 软 件 中 的 hierarchical cluster analysis 对 11 个
地耳草样品进行聚类分析，所用聚类方法为 average
linkage (between groups)，距离公式为 square euclidean
distance，得不同样品地耳草的聚类分析图，结果见图
2。
结果显示，当距离标尺在 1 时，样品 1、2、3、4、6、
7、8、9、10、11 归为一类 ；当距离标尺在 25 时，样
品 5 与 样 品 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 即
图1 地耳草HSGC-MS指纹图谱共有模式
Fig.1 HSGC-MS fingerprint and its common pattern of Hyperici Japonici
Herba
表1 地耳草挥发性成分中共有峰的相对保留时间α值和相对峰面积
Tab.1 The relative reserve times α and peak areas of volatile components
from Hyperici Japonici Herba
峰
号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
α
0.135
0.189
0.258
0.714
0.757
1
1.142
1.457
1.584
1.814
1.929
2.963
S1
0.006
0.008
0.077
0.010
0.008
1
0.038
0.011
0.005
0.036
1.472
0.009
S2
0.009
0.008
0.150
0.006
0.013
1
0.023
0.003
0.005
0.011
1.031
0.012
S3
0.008
0.010
0.042
0.002
0.008
1
0.082
0.013
0.011
0.026
2.096
0.019
S4
0.006
0.005
0.045
0.002
0.005
1
0.048
0.011
0.011
0.021
1.485
0.011
S5
0.087
0.083
0.926
0.048
0.087
1
1.620
0.175
0.096
0.188
33.083
0.266
S6
0.017
0.024
0.189
0.009
0.021
1
0.260
0.028
0.030
0.109
4.627
0.045
S7
0.005
0.006
0.044
0.003
0.007
1
0.074
0.013
0.009
0.017
2.223
0.018
S8
0.019
0.008
0.107
0.005
0.008
1
0.053
0.011
0.011
0.011
1.784
0.024
S9
0.018
0.011
0.139
0.006
0.011
1
0.055
0.012
0.011
0.009
1.609
0.020
S10
0.006
0.009
0.135
0.005
0.009
1
0.071
0.012
0.007
0.048
1.936
0.012
S11
0.005
0.005
0.035
0.003
0.006
1
0.049
0.014
0.009
0.047
2.676
0.021
相对峰面积
— 24 — 现代中药研究与实践2011年第25卷第1期Chin Med J Res Prac,2011 Jan.,Vol.25 No.1
全部聚为一类。
2.4.3 色谱峰的重叠率 以地耳草 9 号样品图谱为基
准，按以下公式计算 ：
[ 待测样品与标准样品共有的峰数 ×2/（待测样品与标准样品峰数和）]
×100%。
分别求得另外 10 种样品色谱峰的重叠率依次
为 ：85.4%、80.6%、80.6%、80.0%、83.8%、73.5%、
91.7%、75.7%、81.1%、78.4%。
2.4.4 共有峰的百分比 计算 11 个样品中共有峰面
积之和占峰总面积的百分比依次为 ：82.6%、71.4%、
82.1%、85.2%、86.2%、78.4%、88.8%、71.4%、
65.3%、76.1%、90.0%。
2.5.5 相似度评价 将测试数据导入 Excel 表格，用
中位数夹角余弦法计算相似度，进行色谱峰差异性评
价和整体相似性评价。各相似度值如下 ：S1-0.990，
S2-0.950， S3-0.999，S4-0.991， S5-0.910，S6-0.970，
S7-0 .999， S8-0 .881， S9-0 .995， S10-0 .999，
S11-0.994。结果地耳草样品指纹谱相似度较好，均在
0.88 以上。
3 讨论
3.1 挥发性成分顶空条件的优化
药材粉碎粒度的考察： 称取30目、40目、60
目、80目的药材粉末2 g，精密称定，置于顶空瓶中，
密封，放入顶空进样器，120 ℃加热30 min。测定结
果表明，40目、30目药材粉末所得色谱峰峰数比60目
药材峰数明显要少，80目所得色谱峰数峰高较60目要
高，故粉碎粒度选择80目药材粉末。
体积装样量的考察： 称取80目药材粉末3 g、2
g、1.5 g（分别占顶空瓶体积1/2、1/3、1/4的量），
精密称定，置于顶空瓶中，密封，放入顶空进样器，
120 ℃加热30 min。测定结果表明，1.5 g药材所测出
的色谱峰数较少，2 g药材峰面积较小，3 g药材测出的
色谱峰较多，峰面积较大，故体积装样量选择3 g。
顶空加热温度的考察 ： 称取 80 目药材粉末 3 g，
精密称定，置于顶空瓶中，密封，放入顶空进样器，
分别在 90 ℃、100 ℃、110 ℃、120 ℃下加热平衡 60
min。测定结果表明，90 ℃和 100 ℃加热温度下检出
色谱峰的峰明显要少，110 ℃和 120 ℃加热检出的色
谱峰中前者峰高较大，故样品加热温度选择 110℃。
顶空加热时间的考察： 称取80目药材粉末4份，
每份3 g，精密称定，置顶空瓶中，密封，放入顶空
进样器，120℃分别加热30 min、40 min、50 min、60
min，进样分析。测定结果表明，4个不同加热时间下
的出峰数相差不多，加热60 min的峰高较高，故样品
加热平衡时间选择60 min。
3.2 本实验在顶空条件、分析条件等方面都经过大量
的实验探索 , 通过对色谱图全貌 ( 出峰数、分离度等 )
的反复考察，认为目前所选用的测试条件较为理想。
方法学考察结果表明，仪器精密度良好，样品稳定性、
重现性亦较好，图谱中各组分色谱峰的重叠率极高，
从而说明该方法建立的指纹图谱准确可靠，特征指纹
信息丰富，专属实用，这对从挥发性成分角度评价地
耳草药材的质量具有一定价值。
3.3 不同样品地耳草中均含有 2- 甲基 -1,3- 丁二烯、
3- 甲基呋喃、2- 甲基丁醛、糠醛、5-(1,1- 二甲基 ) 环
戊二烯、壬烷、(+)-α- 蒎烯、癸烷、D- 柠檬烯、2,6 -
二甲基 -3,5- 庚二酮、十一碳烷、正十三烷等 12 种主
要成分，占挥发性总成分的 80% 左右，其中糠醛、
D- 柠檬烯、α- 蒎烯等为活性成分，具有突出的代表
性，故以此 12 个特征性指标成分作为共有特征峰构
建 HSGC-MS 指纹图谱。
3.4 应用模糊聚类法作分析比较，能揭示挥发性成分
中特征性成分质量分数的配比关系，更能全面、综合、
准确地反映不同产地药材 HSGC -MS 指纹图谱的关
系，本实验初步建立了地耳草挥发性成分 HSGC-MS
指纹图谱分析方法，为地耳草药材内在质量的综合评
价提供科学依据。
参考文献
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图2 地耳草HSGC-MS指纹图谱的聚类分析图
Fig.2 The hierarchical cluster analysis of HSGC-MS fingerprint of Hyperici
Japonici Herba