全 文 ：936　
中国新药杂志 2011年第 20卷第 10期
[基金项目 ] 　黑龙江省中医药管理局科研项目(ZHY08-Z91)
[作者简介 ] 　张肖宁 ,女 ,硕士 ,主管药师 ,主要从事基础药物研究。联系电话:13019016123, E-mail:zhangxiaoning761204@ 126.com。
·实验研究·
刺五加叶挥发性化学成分的提取与气相色谱 -质谱分析
张肖宁1 ,孙　妍 2 ,曹　飞 1
(1黑龙江省食品药品检验检测所 ,哈尔滨 150001;2黑龙江生物科技职业学院 ,哈尔滨 150025)
　　[摘要 ] 　目的:比较不同提取方法对刺五加叶中挥发性化学成分的得率 ,并对其挥发性化学成分进行
分析。方法:采用同时蒸馏萃取法(SDE)与常规提取法(水蒸气蒸馏法 、溶剂法)对刺五加叶药材挥发性化
学成分的提取收率进行比较研究 ,用 GC/MS法对其挥发性化学成分进行分离鉴定 ,用峰面积归一化法得出
各化学成分在挥发性组分中的相对百分含量。结果:共分离出 51个成分 ,确认了其中 39种化学成分 ,主要
为萜类及其含氧衍生物(68.85%)和芳香族类化合物(6.32%),其中 , (+)-匙叶桉油烯醇含量最高 ,达
19.89%,其余依次为 1-甲基 -5-亚甲基-8-[ 1-甲基乙基 ] -1, 6-环癸二烯(7.02%)和 1-甲基 -1-乙烯基-2, 4-二异
丙烯基-环己烷(5.59%)等。结论:同时蒸馏萃取法是提取刺五加叶挥发性物质的优良方法。采用 GC-MS
法可以高效 、适用 、准确地分析 、鉴定药材中挥发性物质的组成 ,对深入探索中药的药用价值具有积极的促进
作用。
[关键词 ] 　刺五加叶;挥发性化学物质;GC/MS;同时蒸馏萃取法
[中图分类号 ] R284.2　　[文献标志码 ] A　　[文章编号 ] 1003-3734(2011)10-0936-04
ExtractionandGC/MSanalysisofvolatileconstituentsfromAcanthopanax
senticosus(Rupr.etMaxim.)Harmsleaf
ZHANGXiao-ning1 , SUNYan2 , CAOFei1
(1 HeilongjiangProvincialInstituteofDrugControl, Harbin150001, China;
2 HeilongjiangVocationalColegeofBiologyScienceandTechnology, Harbin150025, China)
[ Abstract] 　Objective:TodeterminethevolatileconstituentsextractedfromAcanthopanaxsenticosus(Rupr.
etMaxim.)Harmsleafbydiferentmethods.Methods:Simultaneousdistilationandsolventextraction(SDE),
traditionalhydrodistilation(HD)andsolventextractionwereappliedtoanalyzethevolatileconstituentsofAcantho-
panaxsenticosus(Rupr.etMaxim.)Harmsleaf.Thevolatileconstituentswereidentifiedbygaschromatography-
massspectrometryandtherelativecontentsoftheconstituentsweredeterminedbyanareanomalizationmethod.
Results:Totaly51 peakswereseparated, ofwhich39 compoundswereidentifiedandquantified.Themaincom-
ponentswereterpenoids, andtheiroxo-derivatives(68.85%)andaromaticcompounds(6.32%).Themainvola-
tilechemicalcomponentswere(+)-spathulenol(19.89%);1-methyl-5-methylene-8-[ 1-methylethyl] -1, 6-cyclo-
decadiene(7.02%);1-methyl-1-vinyl-2, 4-isopropenyl-cyclohexane(5.59%)andothers.Conclusion:Simul-
taneousdistilationandsolventextraction(SDE)issuitablefortheextractionandGC/MScanbeusedtodetermine
thevolatileconstituents.
[ Keywords] 　Acanthopanaxsenticosus(Rupr.etMaxim.)Harmsleaf;volatileconstituent;GC/MS;simul-
taneousdistilationandsolventextraction
937　　
中国新药杂志 2011年第 20卷第 10期
　　刺五加叶为五加科植物刺五加 [ Acanthopana
senticosus(Ruper.etMaxim.)Harms]的干燥叶 。刺
五加是我国北方地区特产常用药材 [ 1] ,药用部位主
用为根及根茎 。近年来由于对刺五加需求量较大而
使野生资源受到很大破坏 ,为此刺五加地上部分的
开发利用 ,已引起人们关注。中医药性理论认为刺
五加叶性辛 ,味苦 ,平 ,归肝 、肾经 ,具补益肝肾 ,益精
壮骨之功效。用于短暂性脑缺血 ,脑动脉硬化 ,脑栓
塞等 ,亦用于冠心病 ,心绞痛 ,以及神经衰弱 、更年期
综合征等[ 2] 。国内外学者虽对刺五加叶化学成分
及药理作用进行过研究 ,但对刺五加叶挥发性化学
成分的研究至今尚未见报道 [ 3] 。因此本研究采用
同时蒸馏萃取法(SDE)与常规提取法对刺五加叶药
材挥发性化学成分的提取收率进行比较研究 ,并采
用气相色谱-质谱(GC/MS)联用技术对其成分进行
分析 ,共分离出 51个成分 ,鉴定出其中 39种化合
物 ,为探索刺五加叶药用机制和深入开发研究刺五
加注射液提供科学依据 。
材料与方法
1　仪器与试剂
AgilentTechnologies6890 6975型气相色谱 -
质谱联用仪(美国安捷伦公司);Nist05图库(美国
安捷伦公司);LABOROTA 4000型旋转蒸发仪
(德国海道夫公司);同时蒸馏-萃取 (SDE)装置
(自制)。
刺五加叶药材:于 2008年 7月采自黑龙江省张
广才岭 ,经黑龙江省药品检验所中药室何丽老师鉴定
为刺五加 Acanthopanaxsenticosus(Ruper.etMaxim.)
Harms的干燥叶 。纯化水;无水乙醚(AR);无水硫
酸钠(AR)。
2　挥发性化学物质的提取
2.1　同时蒸馏萃取法(SDE)提取　取干燥的刺五
加叶 100g,剪碎 ,置于 1L单颈烧瓶中 ,加入 600mL
蒸馏水 ,接在 SDE装置的一端 ,控制温度保持微沸。
另取 50mL乙醚于 250mL单颈萃取烧瓶中 ,接在
SDE装置的另一端 , 以恒温水浴加热萃取 , 在
40 ℃下连续萃取 8h,分别在 4, 6 , 8 h测定挥发性
物质的收率 ,经乙醚萃取 ,醚层经活化过的无水硫
酸钠脱水 ,然后用旋转蒸发仪除去乙醚 ,得到有浓
郁香味淡黄色透明物质 ,密封保存于 -10℃冰箱
中 ,备用 。
2.2　水蒸气蒸馏法(HD)提取　取干燥的刺五加
叶 100g,剪碎 ,置于 1L单颈烧瓶中 ,加入 600mL
蒸馏水 ,控制温度保持微沸回流提取 6 h,馏出液
用乙醚萃取 ,醚层经活化过的无水硫酸钠脱水 ,用
旋转蒸发仪除去乙醚 ,得到有浓郁香味淡黄色透
明物质 。
2.3　溶剂法提取　取干燥的刺五加叶 100g,剪碎 ,
置于 1L单颈烧瓶中 ,加入 500mL乙醚低温微沸连
续回流提取 6h,即可得到粗制挥发性物质 ,回收乙
醚后 ,加适量的乙醇浸渍 ,放置冷冻 ,滤除析出物后 ,
回收乙醇。
3　GC/MS测定条件
3.1　GC条件　色谱柱为 HP-INNOWAX弹性石英
毛细管柱(30m×0.25mm, 0.25μm);柱温为 50℃
(保持 5min), 5℃·min-1至 260℃(保持 70 min);
汽化室温度为 280℃;溶剂延迟为 4min;进样量为 1
μL;载气为 He;载气流量为 1 mL·min-1;分流比为
50∶1。
3.2　MS条件　电离方式 EI,电子能量 70eV,离子
源温度 230℃,电子倍增器电压 1 200 V;质量范围
50 ～ 500amu。
4　定性与定量分析
取五加叶挥发性物质 1μL,按以上条件用气相
色谱-质谱联用仪进行分析鉴定。经 NIST05质谱图
库检索 ,并结合标准质谱图和有关文献确定各化学
组分 ,采用峰面积归一化法进行定量分析 ,得出各化
学成分在挥发性物质中的相对质量分数 。
结果与讨论
1　提取实验
按上述实验步骤进行实验 ,分别采用 SDE, HD,
溶剂法对刺五加叶中挥发性物质进行提取 ,收率分
别为 1.20%, 0.15%, 0.08%。溶剂法得到的挥发
性物质含杂质较多 ,回收乙醚后呈深绿色稠膏状 。
SDE法将水蒸气蒸馏和馏出液的溶剂萃取两步合二
为一 ,可把 mg·L-1级的挥发性有机成分从脂质或水
质介质中浓缩数千倍[ 4] ,同时 ,由于 SDE法所获得
的是挥发性成分在有机溶剂中的溶液 ,体积较大 ,便
于操作 ,避免了 HD法提取精油时在器壁上吸附损
失及转移微量精油时的操作困难 ,可以获得令人满
意的提取效果。
采用 SDE法提取刺五加叶挥发性物质时 ,分别
938　
中国新药杂志 2011年第 20卷第 10期
在提取 4, 6, 8 h测定挥发性物质的收率分别为
0.67%, 1.20%, 1.44%。可见采用 SDE法提取刺
五加叶挥发性物质 ,连续萃取 6 h,即可以达到令人
满意 、合理的提取效率 。
2　GC/MS分析
选取 SDE法提取的刺五加叶挥发性物质进行
GC/MS分析 ,考察了不同极性的毛细管柱 ,最终选
定 HP-INNOWAX极性柱 ,设计了合理的程序升温 ,
共分离出 51个成分 ,获得了满意的分离效果 ,刺五
加叶挥发性物质总离子流色谱图见图 1, 经检索
Nist05谱图库并结合标准质谱图和有关文献 [ 5]确定
了其中 39种化学成分 ,匹配度都在 85%以上 ,有较
高的可信度 ,见表 1。
图 1　刺五加叶挥发性成分的总离子流图
表 1　刺五加叶挥发性化学成分与相对百分含量
峰号 保留时间(tR)/min 化合物名称 分子式 相对分子质量 相对含量 /% 匹配度 /%
1 5.63 苯乙烷 C8H10 106 0.211 90
2 6.65 (E, E)-2, 4-己二烯醛 C6H8O 96 0.045 91
3 8.02 α-蒎烯 C10H16 136 0.014 94
4 9.24 安息香醛 C7H6O 106 0.170 97
5 10.55 1-甲基-4-异丙基苯 C10H20 140 0.522 97
6 13.67 苯甲醇 C7H8O 108 3.357 98
7 15.19 苯乙醛 C8H8O 120 0.166 94
8 16.36 松油烯-4-醇 C10H16O 152 0.370 90
9 18.67 1, 6-辛-3-醇 , 3, 7-二甲酯-丙酸 C13H22O2 210 2.147 85
10 19.76 苯乙醇 C8H10O 122 0.907 95
11 21.99 4-乙酰基-1-甲基环己烯 C9H14O 138 0.172 94
12 22.54 4, 6, 6-三甲基双环 [ 3.1.1]庚-3-丁烯-2-醇 C10H14O 150 0.248 86
13 27.16 1-.alpha.-松油醇 C10H18O 154 1.707 90
14 28.97 (1S)-4, 6, 6-三甲基双环 [ 3.1.1]庚-3-烯-2-酮 C10H14O 150 0.135 96
15 30.17 1, 3, 4-三甲基-3-环己烯-1-甲醛 C10H16O 152 0.302 87
16 31.25 (Z)-7, 11-二甲基-3-亚甲基-1, 6, 10-十二碳三烯 C15H24 204 0.371 90
17 33.34 2-甲基-5-(1-甲基乙基)-2-环己烯-1-酮 C10H14O 150 0.074 94
18 34.27 (Z)-3, 7-二甲基-, 2, 6-辛二烯-1-醇乙酸酯 C12H20O2 196 0.429 85
19 38.12 庚醛 C7H14O 114 0.914 94
20 43.51 4-乙烯基-4-甲基-3-异丙烯基-1-异丙基-环己烯 C15H24 204 5.281 98
21 47.52 胡椒烯 C15H24 204 0.508 98
22 49.91 1-甲基-1-乙烯基-2, 4-二异丙烯基-环己烷 C15H24 204 5.588 90
23 52.51 石竹烯 C15H24 204 1.487 93
24 53.60 蓓草烯 C15H24 204 1.114 94
25 56.35 α-石竹烯 C15H24 204 1.946 97
26 59.81 1-甲基-5-亚甲基-8-[ 1-甲基乙基 ] -1, 6-环癸二烯 C15H24 204 7.022 98
27 63.34 γ-杜松烯 C15H24 204 2.254 95
28 64.79 δ-杜松烯 C15H24 204 2.188 99
29 67.68 异匙叶桉油烯醇 C15H24O 220 1.902 89
939　　
中国新药杂志 2011年第 20卷第 10期
续表
峰号 保留时间(tR)/min 化合物名称 分子式 相对分子质量 相对含量 /% 匹配度 /%
30 70.87 (-)-匙叶桉油烯醇 C15H24O 220 4.530 96
31 73.97 氧化石竹烯 C15H24O 220 3.142 86
32 77.64 (+)-匙叶桉油烯醇 C15H24O 220 19.890 90
33 79.55 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 8-胺 1, 8a-四甲基-7-(1-异丙烯
基),将(1γ, 7γ, 8a型)萘
C
15
H
24
204 3.590 95
34 80.94 9, 10-脱氢-异长叶烯 C15H22 202 3.109 88
35 82.96 红没药醇 C15H26O 222 5.241 91
36 85.78 3-(2, 6, 6-三甲基-1-环己烯-1-甲基)2-丙醛 C12H18O 178 2.636 90
37 106.45 T-依兰油醇 C15H26O 222 0.345 87
38 107.48 棕榈酸甲酯 C17H34O2 270 0.345 96
39 109.40 邻苯二甲酸二丁酯 C16H22O4 278 0.640 90
　　从刺五加叶挥发性物质中共检出 51种化合物 ,
鉴定出其中的 39个成分 , 占挥发性成分总量的
83.61%,并用峰面积归一化法测定了各成分的质量
分数。其主要成分为倍半萜类及其含氧衍生物
(66.40%),单萜类及其含氧衍生物(2.45%),芳香
族类化合物(6.32%),其中含量较高的是(+)-匙
叶桉油烯醇(19.89%)、1-甲基-5-亚甲基-8-[ 1-甲基
乙基 ] -1, 6-环癸二烯(7.02%)、红没药醇(5.24%)、
4-乙烯基-4-甲基 -3-异丙烯基-1-异丙基-环己烯
(5.28%)、1-甲基 -1-乙烯基-2, 4-二异丙烯基-环己
烷(5.59%)、(-)-匙叶桉油烯醇(4.53%)、苯甲醇
(3.36%)、氧化石竹烯(3.14%)、γ-杜松烯(2.25%)、
δ-杜松烯(2.19%)。由此可见 ,刺五加叶挥发性物
质中主要以萜类和芳香族化合物以及它们的含氧衍
生物如醇 、醛 、酮 、酯 、内酯等为主 ,萜类的含氧衍生
物和芳香族化合物常具有较强的特殊香气和生物活
性 ,是挥发性物质中的有效成分。
3　结论
本研究采用的 SDE法 ,与常规法(HD法 、溶剂
法)比较 ,具有萃取效率高 、操作简便 、有机溶剂用
量少 ,样品被污染的机会少等优点 ,是提取刺五加叶
挥发性物质的优良方法 。
研究结果表明 ,刺五加叶中含有很多活性有效
成分 ,具有重要的开发价值。如主成分匙叶桉油烯
醇有抗炎作用 [ 6] ,石竹烯 、杜松烯等分别具有平喘 、
镇咳 、祛痰作用 [ 6-7] , α-蒎烯具有明显的镇咳 、祛痰
和抗真菌作用 [ 8] ,特别是倍半萜内酯氧化石竹烯具
有抗炎 、解痉 、平喘 、镇咳 、抑菌 、强心 、降血脂 、抗原
虫和抗肿瘤等活性。挥发性物质不仅在医药上具有
重要作用 ,在香料工业 、日用食品工业及化学工业上
也是重要的原料 。由此可见 ,深入研究刺五加叶挥
发性物质的化学成分 ,为更全面了解其活性成分 ,拓
展其在植物食疗保健领域中的应用和刺五加注射液
的深入开发研究提供有效的实验依据 ,有一定的指
导作用和参考价值。
[ 　参　考　文　献　]
[ 1] 　李时珍.本草纲目(校点本下册)[ M] .第 2版.北京:人民卫
生出版社 , 2004:2108.
[ 2] 　朱有昌.东北药用植物 [ M] .哈尔滨:黑龙江科学技术出版
社 , 1989:781.
[ 3] 　吴立军 ,郑健 ,姜鸿宝.刺五加茎叶化学成分的研究 [ J] .药学
学报 , 1999, 34(4):294-296.
[ 4] 　NICKERSONGB, LIKENST.Gaschromatographicevidencefor
theoccurrenceofthehopoilcomponentsinbeer[ J].JChroma-
togr, 1966, 21(1):1-5.
[ 5] 　丛浦珠.质谱学在天然有机化学中的应用 [ M] .北京:科学出
版社 , 1987:595, 606-607, 610.
[ 6] 　吴寿金 ,赵泰 ,秦永琪.现代中草药成分化学 [ M] .北京:中国
医药科技出版社, 2002:654, 743.
[ 7] 　国家医药管理局中草药情报中心站.植物药有效成分分册
[ M] .北京:人民卫生出版社 , 1986:182, 669.
[ 8] 　谢宗万.全国中草药汇编(下册)[ M] .第 2版.北京:人民卫
生出版社 , 1996:852.
编辑:周卓 /接受日期:2010-12-20