全 文 ：收稿日期:2016-01-06
作者简介:林杰(1991-) ，女，在读硕士研究生，专业方向:中药及其天然药物活性成分研究;Tel:18771102776，E-mail:linjiesl@ 163. com。
* 通讯作者:卢金清，Tel:027-68890101，E-mail:ljq59169@ sohu. com。
栽培蕲艾挥发油 GC-MS指纹图谱研究
林 杰，卢金清* ，江汉美，屠 寒，周 坤，郭胜男
(湖北中医药大学/湖北省药用植物研发中心，湖北 武汉 430065)
摘要 目的:建立栽培蕲艾挥发油GC-MS指纹图谱分析测定方法，为栽培蕲艾药材的质量控制提供参考。方
法:采用水蒸气蒸馏法提取蕲艾挥发油，用GC-MS 联用技术对栽培蕲艾进行指纹图谱测定，并采用国家药品监督
管理局推荐的中药指纹图谱计算软件进行计算，建立蕲州栽培蕲艾挥发油的共有指纹图谱。结果: 栽培蕲艾挥发
性成分中含有 28 个特征性指标成分，初步建立了以此 28 个共有峰为特征指纹信息的 GC-MS指纹图谱。结论:该
方法具有较好的重现性、精密度和稳定性(ＲSD均小于 5%) ，建立的挥发油GC-MS指纹图谱为栽培蕲艾质量控制
奠定了基础。
关键词 蕲艾;挥发油;GC-MS;指纹图谱
中图分类号:Ｒ284. 1 /Ｒ284. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2016)08-1793-04
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2016. 08. 026
艾叶为菊科蒿属植物艾 Artemisia argyi Levl. et
Vant. 的干燥叶〔1〕。艾叶为多年生草本植物，始载
于汉代的《名医别录》，又称冰台、医草、灸草、艾蒿，
历代本草皆有记载，作为医药应用已有两千多年的
历史。艾叶味辛、苦，性温，归肝、脾、肾经，具有温经
止血、散寒止痛、降湿杀虫等功效〔1〕。艾叶广泛分
布于中国各地和蒙古、日本、朝鲜等亚洲国家，以湖
北蕲春产为佳，称“蕲艾”〔2〕。艾叶含有挥发油、黄
酮、有机酸和三萜类等多种化学成分〔3〕。将中药指
纹图谱中化学成分的变化与中药药效结果联系起
来，建立起有实际意义的中药“谱效”关系学，“谱效
结合”现已成为解决中药质量控制基本问题的治本
之策，并被广泛应用〔4，5〕。本实验在用 GC-MS 法对
不同批次栽培蕲艾挥发油成分分析鉴定的基础上，
建立了栽培蕲艾挥发油 GC-MS指纹图谱，为栽培蕲
艾药材的质量评价和 GAP实施提供科学依据。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 挥发油提取器;Agilent 6890GC/5973MSD
型气质联用仪( 美国Agilent 公司) ;NIST 05 系列标
准谱库; 中药色谱指纹图谱相似度评价系统
(2004A) ;自动质谱图解卷积和鉴定系统软件(AM-
DIS，美国国家标准技术研究院(NIST) 提供)。
1. 2 材料 10 批样品分别采收于蕲春不同栽培基
地，经湖北中医药大学生药教研室胡志刚副教授鉴
定均为菊科蒿属植物艾 Artemisia argyi Levl. et Vant.
的干燥叶。所用试剂均为分析纯，水为自来水。
2 方法与结果
2. 1 供试品溶液的制备 取 10 批次栽培蕲艾药
材各 50 g( 剪碎) ，加10 倍量(500 mL) 的水浸泡3
h，然后按照 2010 年版中国药典附录挥发油测定法
提取栽培蕲艾挥发油，连续提取 5 h，得油状物，冷却
放置后收集，密封，置于冰箱中冷藏，作为供试品溶
液。
2. 2 色谱条件 HP-5MS 毛细管柱(50 m × 0. 20
mm ×0. 33 μm) ;程序升温: 色谱柱的柱初始温度为
50 ℃，以 5 ℃ /min 的升温速率升至 145 ℃，再以 2
℃ /min的升温速率升至 165 ℃，最终以 20 ℃ /min
的升温速率升至 250 ℃，保持 5 min;进样口温度为
200 ℃;载气为99. 999% He; 载气流速为0. 8 mL /
min;分流比为20∶ 1，溶剂延迟 3 min;倍增管电压为
1. 2 kV; 离子源温度为230 ℃; 四级杆温度为150
℃;电子能量为70 eV; 接口温度为280 ℃; 质量范
围 m/z 35 ～ 550，离子源为 EI源;标准图库NIST 05。
2. 3 方法学考察
2. 3. 1 精密度试验:精密吸取按“2. 1”项下制备得
到的供试品溶液 1 μL，按优化后的最优色谱条件，
连续进样 6 次，记录其色谱图，考察 9、12、13、14、
22、26、27 号主要色谱峰相对保留时间和相对峰面
积的一致性。以保留时间 5. 27 min 的 7 号峰为参
照峰，计算各主要色谱峰相对保留时间和相对峰面
积，结果表明，各主要色谱峰相对保留时间的 ＲSD
值分别为 0. 04%、0. 13%、0. 15%、0. 12%、0. 41%、
0. 14%、0. 34%，各主要色谱峰相对峰面积的 ＲSD
值分别为 1. 14%、1. 05%、0. 34%、0. 03%、0. 35%、
1. 13%、1. 06%，ＲSD 值均小于 2%，表明仪器精密
度较好，结果见表 1、表 2。
2. 3. 2 稳定性试验:按“2. 1”项下制备得到的编号
为 6 的供试品，在供试品溶液制备后 0、2、4、8、16、
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24 h，精密吸取供试品溶液 1 μL，按最优色谱条件，
分别进样，记录其色谱图，以保留时间 5. 27 min的 7
号峰为参照峰，考察 9、12、13、14、22、26、27 号主要
色谱峰的相对保留时间和相对峰面积，结果表明，其
相对保留时间的 ＲSD ＜ 1. 00%，主要共有峰相对峰
面积的 ＲSD ＜ 3. 0%，说明该样品溶液在 24 h 内稳
定性良好，结果见表 1、表 2。
2. 3. 3 重复性试验:取同一编号为6 的样品 6 份，
按“2. 1”项下方法平行处理，并按最优色谱条件进
样测定，记录其色谱图，以保留时间 5. 27 min 的 7
号峰为参照峰，考察 9、12、13、14、22、26、27 号主要
色谱峰相对保留时间和相对峰面积，结果表明，主要
色谱峰相对保留时间和峰面积均无明显变化，其相
对保留时间的 ＲSD ＜ 0. 20%，主要共有峰相对峰面
积的 ＲSD ＜3. 0%。说明该方法具有良好的重现性，
结果见表 1、表 2。
2. 4 GC-MS 指纹图谱的建立 按选定的 GC-MS
条件对 10 批次栽培蕲艾挥发油进行分析，测得所有
供试品的 GC-MS总离子流图;再对所有组分质谱数
据经计算机处理和 NIST标准质谱图库检索鉴定，初
步确定栽培蕲艾挥发油中化合物。根据栽培蕲艾挥
表 1 栽培蕲艾挥发油指纹图谱方法学考察结果
(相对保留时间)
共有峰
序号
相对保留时间 ＲSD /%
精密度(n = 6) 重复性(n = 6) 稳定性(n = 6)
9 0. 04 0. 07 0. 20
12 0. 13 0. 12 0. 84
13 0. 15 0. 14 0. 15
14 0. 12 0. 16 0. 13
22 0. 41 0. 04 0. 08
26 0. 14 0. 18 0. 13
27 0. 34 0. 19 0. 17
表 2 栽培蕲艾挥发油指纹图谱方法学考察结果
(相对峰面积)
共有峰
序号
相对峰面积 ＲSD /%
精密度(n = 6) 重复性(n = 6) 稳定性(n = 6)
9 1. 14 2. 13 2. 25
12 1. 05 1. 05 1. 42
13 0. 34 0. 56 0. 24
14 0. 03 0. 34 0. 32
22 0. 35 1. 46 1. 54
26 1. 13 1. 52 1. 35
27 1. 06 1. 48 1. 52
图 1 栽培蕲艾挥发油的 GC-MS共有指纹图谱
发油 GC-MS总离子流图所绘出的峰数、峰保留时间
和峰面积值等相关参数以及成分鉴定结果，导入
“中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2004 A)”软
件对 GC-MS数据进行处理、分析，建立栽培蕲艾挥
发油 GC-MS指纹图谱共有模式，结果见图 1。把各
批次栽培蕲艾挥发油的总离子流图叠加，见图 2。
2. 5 指纹图谱的分析与评价
2. 5. 1 共有指纹峰的标定: 结果显示栽培蕲艾挥
发油 GC-MS指纹图谱中，共有指纹峰有 28 个。与 7
号峰( 桉叶油醇) 相比，其他27 个共有指纹峰的相
对保留时间依次为:0. 63、0. 68、0. 77、0. 81、0. 93、
0 . 97、1. 17、1. 34、1. 39、1. 42、1. 51、1. 64、1. 69、1. 76、
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图 2 栽培蕲艾挥发油指纹图谱叠加图
1. 91、1. 97、2. 01、2. 15、2. 21、2. 59、2. 83、2. 99、
3. 12、3. 14、3. 52、3. 58、3. 78。
2. 5. 2 共有指纹峰面积比:28 个共有指纹峰的总
面积占 GC-MS检测出的栽培蕲艾挥发油总峰面积
的 83. 00%。
2. 5. 3 栽培蕲艾挥发油质谱分析结果: 通过标准
质谱图库 NIST05 检索，并结合相关文献，分析栽培
蕲艾挥发油指纹图谱中的共有峰成分并通过相同分
析条件下正构烷烃标准品的出峰情况计算出各个峰
的相对保留值，共有峰成分分析结果见表 3。
2. 6 相似度的计算 将测定的 10 批次栽培蕲艾
挥发油 GC-MS分析数据导入“中药色谱指纹图谱相
似度评价系统”，建立栽培蕲艾挥发油 GC-MS 挥发
油指纹图谱共有模式，并在此基础上比较谱峰整体
间的相似性和差异性，计算各个产地相应的图谱与
对照图谱的相似度。与共有模式比较，10 批次栽培
蕲艾挥发油的共有峰的相对保留时间、共有峰相对
峰面积的差别均较小，相似度均大于 0. 90，结果见
表 4。
3 讨论
3. 1 本实验在样品制备、色谱条件等方面经过大
量实验探索，采用 2010 年版中国药典挥发油提取方
法提取了 10 批栽培蕲艾的挥发油，提取率在
0. 90% ～ 1. 08%之间。通过对色谱图的出峰数量、
色谱峰的分离度等相关因素的反复考察，最终确定
了目前所选用的测试条件。方法学考察结果表明，
该方法建立的栽培蕲艾挥发油指纹图谱准确可靠，
这对从植物挥发性成分的角度来观察栽培蕲艾药材
的质量有重要的意义。
表 3 栽培蕲艾挥发油指纹图谱中的共有峰
成分 GC-MS分析结果
峰号
保留时间
/min 中文名称 英文名称 相对百分含量 /%
1 3. 33 左旋-蒎烯 (1S)-(－)-α-pinene 0. 41
2 3. 58 莰烯 camphene 0. 77
3 4. 08 β-侧柏烯 (+)-cuparene 0. 39
4 4. 29 蘑菇醇 1-octen-3-ol 0. 42
5 4. 92 α-萜品烯 α-terpinene 0. 48
6 5. 12 邻-异丙基苯 2-isopropyltoluene 1. 44
7 5. 27 桉油精 eucalyptol 25. 02
8 6. 16 cis-β-松油醇 cis-β-terpineol 0. 23
9 7. 07 崖柏酮 3-thujanone 11. 03
10 7. 30 侧柏酮 thujone 1. 23
11 7. 50 4-甲基苄醇 4-methylbenzyl alcohol 1. 71
12 7. 98 樟脑 camphor 5. 87
13 8. 65 右旋龙脑 (－)-borneol 4. 18
14 8. 90 (－)-4-萜品醇 4-terpineol 2. 67
15 9. 29 反式辣薄荷醇 trans-piperitol 2. 07
16 10. 08 香芹醇 cis-carveol 0. 97
17 10. 37 反式香芹醇 trans-carveol 0. 20
18 10. 60 右旋香芹酮 D-(+)-carvone 0. 13
19 11. 35 紫苏醛 perilla aldehyde 1. 17
20 11. 64 左旋乙酸冰片酯 l-bornyl acetate 0. 83
21 13. 64 丁香酚 eugenol 1. 03
22 14. 93 1-石竹烯 1-caryophyllene 2. 58
23 15. 76 α-蒎烯 α-pinene 0. 30
24 16. 44 大根香叶烯-D germacrene D 1. 10
25 16. 55 δ-杜松烯 δ-cadinene 0. 64
26 18. 57 氧化石竹烯 caryophyllene oxide 6. 95
27 18. 88 酞酸二乙酯 diethyl phthalate 2. 35
28 19. 90 肉豆蔻酸 myristic acid 6. 83
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表 4 10 批次栽培蕲艾挥发油 GC-MS指纹
图谱相似度计算结果
指纹图谱编号 药材批号 相似度
S1 QA-01 0. 97
S2 QA-02 0. 95
S3 QA-03 0. 91
S4 QA-04 0. 97
S5 QA-05 0. 96
S6 QA-06 0. 94
S7 QA-07 0. 96
S8 QA-08 0. 94
S9 QA-09 0. 97
S10 QA-10 0. 93
3. 2 不同批次栽培蕲艾挥发油中均含有桉油精、
樟脑、侧柏酮、α-蒎烯、1-石竹烯、氧化石竹烯等 28
种成分，占药材挥发性成分的 83. 00%，具有突出的
代表性，故以此 28 个特征性化合物作为共有峰建立
栽培蕲艾挥发油 GC-MS 指纹图谱。桉油精含量高
达 25%，为栽培蕲艾挥发油中最为显著的指标，故
后续方法学考察中以此作为参照峰，将其峰面积值
设为 1，其他峰面积值等于该峰面积与参照峰面积
的比值进行指纹图谱方法学考察。以上 28 种成分
是否能完全揭示栽培蕲艾药材的挥发性成分的化学
组成，还需要考虑更多不同产地的蕲艾药材的影响，
但由于其产地具有单一性，因此还有待进一步深入
研究。
3. 3 本实验通过系列方法学考察初步确立了栽培
蕲艾挥发油 GC-MS指纹图谱的分析方法，建立了栽
培蕲艾挥发油的 GC-MS 共有指纹图谱，该方法简
单，可操作性强，可用于蕲艾药材的鉴别。且指纹图
谱提供的信息较为丰富，可作为与其他同科属近缘
种区别的标准模式，为栽培蕲艾油的质量标准研究
及其质量控制提供理论依据，也为后续栽培蕲艾挥
发性成分的谱效研究提供参考。
参 考 文 献
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［3］陈小露，梅全喜 . 艾叶化学成分研究进展［J］． 今日药
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