全 文 :柠檬草与香茅药材中柠檬醛、香叶醇的定性
定量研究
段元静,钟晓婷,陈超志,李书渊
(广东药科大学 中药学院,广东 广州 510006)
摘要:目的 对不同产地的柠檬草与香茅进行鉴别,为两者的质量控制提供参考。方法 采用水蒸气蒸馏
法提取挥发油,以柠檬醛和香叶醇 2种成分为指标,采用薄层色谱法对柠檬草与香茅进行定性鉴别,并
采用气相色谱法进行定量分析。结果 薄层鉴别结果显示,柠檬草供试品与柠檬醛对照品相应位置上显
相同颜色斑点,香茅供试品与香叶醇对照品相应位置上显相同颜色斑点;气相色谱法测定结果显示,4
批柠檬草中柠檬醛平均质量分数为(2.08±0.86)mg /g,3 批香茅中香叶醇平均质量分数为(4.11±2.28)
mg /g。结论 柠檬草中主要含有柠檬醛及少量香叶醇,而香茅中主要含有香叶醇、不含柠檬醛。本文所
建立的分析方法简便、重复性好、结果可靠,可用于柠檬草和香茅的定性定量鉴别。
关键词:柠檬草;香茅;薄层色谱法;气相色谱法;鉴别
中图分类号:R282.5 文献标志码:A 文章编号:1006-8783(2016)06-0690-05
DOI:10.16809 / j.cnki.1006-8783.2016081503
收稿日期:2016-08-15
作者简介:段元静(1992—) ,女,2014级硕士研究生,Email:286625418@ qq.com;通信作者:李书渊(1963—) ,女,教授,从事中
药物质基础和质量标准研究,Email:1018720684@ qq.com。
网络出版时间:2016-11-24 16:02 网络出版地址:http:/ /www.cnki.net /kcms /detail /44.1413.R.20161124.1602.002.html
A qualitative and quantitative study on citral and geraniol of Cymbopogon citratus
and Cymbopogon nardus
DUAN Yuanjing,ZHONG Xiaoting,CHEN Chaozhi,LI Shuyuan
( School of Traditional Chinese Medicine,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China)
Abstract: Objective To distinguish Cymbopogon citratus and Cymbopogon nardus from different habitats by
different methods in order to provide a reference for the two kinds of traditional Chinese medicines quality
control. Methods The volatile oil was extracted by water steam distillation. With the contents of citral and
geraniol as index,the qualitative analysis was performed by Thin Layer chromatography ( TLC) ,and the
content of the target components were analyzed quantitatively by gas chromatography ( GC) . Results The
results of the TLC indicated that the spot obtained with the Cymbopogon citratus solution corresponded in
position and same color to the spot obtained with the citral reference solution,and the spot obtained with the
Cymbopogon nardus solution corresponded in position and same color to the spot obtained with the geraniol
reference solution. The results of GC indicated that the average content of citral of the four batches of
Cymbopogon citratus was ( 2.08±0.86) mg /g,and the average content of geraniol of the three batches of
Cymbopogon nardus was ( 4.11±2.28) mg /g. Conclusion Cymbopogon citratus contained citral mainly and
only had a small amount of geraniol,on the contrary,Cymbopogon nardus contained geraniol mainly without
citral. The established analysis method is simple,reproducible and reliable which can be used for qualitative
and quantitative identification of Cymbopogon citratus and Cymbopogon nardus.
Key words: Cymbopogon citratus; Cymbopogon nardus; thin layer chromatogram; gas chromatograms;
identification
广东药学院学报
Journal of Guangdong Pharmaceutical University Dec. 2016,32(6)
柠檬草为禾本科香茅属植物柠檬草(Cymbopogon
citrates)的干燥全草,香茅为禾本科香茅属植物亚香
茅(Cymbopogon nardus)的干燥全草,2 种植物均分
布于广东、海南、台湾,并广泛种植于热带、亚热带地
区[1]。二者在我国有丰富资源,且用药历史悠久。
柠檬草具有祛风通络、温中止痛、止泻的功效[2],其
茎叶可直接作为调味香料或药用,亦可提取植物精
油[3],临床上常用于治疗感冒头身疼痛、风寒湿痹、
脘腹冷痛、泄泻等症[2]。香茅具有健胃、去脂、滋润
肌肤、缓解头痛腹痛、治感冒的功效,香茅精油用途
极广,除对霉菌、细菌有强大的杀菌力,还具有镇静、
促进睡眠、抗焦虑、抗痉挛和助消化等功效[4]。
柠檬草和香茅的产量和使用量均较大,但由于
二者性状、气味相似,从外观难以区分等原因,二者
常混用。挥发油作为柠檬草和香茅中的主要活性物
质,不同的组分亦具有不同的作用,柠檬醛(citral)
作为柠檬草的主要成分,有顺反 2种异构体,反式为
香叶醛,占挥发油的 25%,顺式为橙花醛,占挥发油
的 20%[5],具有抗菌、抗氧化、抗感染及防腐等生物
活性[6]。香叶醇(geraniol)是香茅的主要成分,对平
喘和抗过敏有良好的疗效,还有较强的抗真菌作
用[7]。本文采用水蒸气蒸馏法提取挥发油,以柠檬醛
和香叶醇 2种成分为指标,采用薄层色谱法对柠檬草
及香茅进行定性分析,并采用气相色谱法进行定量分
析,为柠檬草和香茅的质量控制提供理论依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器
挥发油提取器(广州东巨化玻有限公司) ;TC-15
型恒温电热套(海宁市华星仪器厂) ;GC-7890II 型气
相色谱仪(上海天美科技有限公司) ;T2100 工作站
(上海天美科学仪器有限公司) ;SPH-500型氢气发生
器(北京中惠普分析技术研究所) ;HK-06A 300 g 手
提式粉碎机(广州市旭朗机械设备有限公司) ;
DJ202A型电子天平(常熟市清华电子有限公司) ;
BP211D十万分之一电子天平(德国赛多利斯集团) ;
气相微量进样器(北京华瑞博远科技有限公司)。
1.2 试药
柠檬醛对照品(成都普思生物科技有限公司,
批号:PS151207-05,质量分数>98.0%) ;香叶醇对照
品(中国食品药品检定研究院,批号:111643-
200301,供含量测定用) ;水杨酸甲酯(内标物,中国
食品药品检定研究院,批号:110707-201412,供含量
测定用,质量分数 99.7%) ;无水乙醇、乙酸乙酯、环
己烷(天津市百世化工有限公司,分析纯) ;硅胶 G
(广州化学试剂厂,分析纯)。
柠檬草和香茅药材经广东药科大学中药学院李书
渊教授鉴定分别为禾本科植物柠檬草(Cymbopogon
citratus)和禾本科植物香茅(Cymbopogon nardus) ,来
源信息见表 1。
表 1 柠檬草样品和香茅样品来源信息表
Table 1 The information of Cymbopogon citratus and Cymbopogon
nardus
编号 样品 批号 产地
1 柠檬草 20160601 广东药科大学大学城校区药圃
2 柠檬草 20160421 广东增城
3 柠檬草 20160512 广东南海
4 柠檬草 20160720 云南大理
5 香茅 20160304 广东徐闻
6 香茅 20160415 海南海口
7 香茅 20160416 海南三亚
2 方法与结果
2.1 柠檬草和香茅的薄层色谱鉴别
2.1.1 对照品溶液的制备 分别取柠檬醛、香叶醇
对照品,加无水乙醇制成每 1 mL各含 1 mg的溶液,
作为对照品溶液。
2.1.2 供试品溶液的制备 分别取阴干品,粉碎,
取约 50 g,精密称定,置烧瓶中,加水适量,分别按
2015年版《中国药典》四部“通则 2204 挥发油测定
法(甲法)”试验,收集挥发油,密封备用。分别取收
集备用的挥发油各 0.1 mL 加无水乙醇 1 mL 溶解,
作为供试品溶液。
2.1.3 柠檬草和香茅薄层色谱鉴别 按 2015 年版
《中国药典》四部“通则 0502 薄层色谱法”试验,吸
取上述供试品溶液及对照品溶液各 1 μL,分别点于
同一以羧甲基纤维素钠为黏合剂的硅胶 G 薄层板
上,以环己烷-乙酸乙酯(体积比 9 ∶1)为展开剂,展
开,取出,晾干。喷以质量分数 5%香草醛硫酸溶
液,在 105 ℃加热至斑点显色清晰。供试品色谱中,
柠檬草供试品与柠檬醛及香叶醇对照品相应位置
上,显相同颜色的斑点,香茅供试品与香叶醇对照品
相应位置上,显相同颜色的斑点。结果见图 1。
2.2 柠檬草和香茅质量分数的测定
2.2.1 内标溶液的制备 取水杨酸甲酯适量,精密
称定,加无水乙醇制成每 1 mL含水杨酸甲酯 6.2 mg
的溶液,即得。
196第 6期 段元静,等.柠檬草与香茅药材中柠檬醛、香叶醇的定性定量研究
1~4. 1~4号柠檬草药材样品;5.柠檬醛对照品;6 ~ 8. 1 ~ 3
号香茅药材样品;9.香叶醇对照品。
图 1 柠檬草和香茅的薄层色谱图
Figure 1 The thin layer chromatogram of Cymbopogon citratus
and Cymbopogon nardus
2.2.2 对照品储备液的制备 取柠檬醛对照品适
量,精密称定,加无水乙醇制成每 1 mL含柠檬醛 5.6
mg的溶液,即得质量浓度为 5.6 mg /mL的柠檬醛对
照品储备液。取香叶醇对照品适量,精密称定,加无
水乙醇制成每 1 mL 含香叶醇 3.3 mg 的溶液,即得
质量浓度为 3.3 mg /mL的香叶醇对照品储备液。
2.2.3 供试品溶液的制备 精密量取“2.1.2”项下
备用挥发油 0.1 mL,加无水乙醇转移至 10 mL 量瓶
中,定容。精密吸取 1.0 mL,置 10 mL 量瓶中,加入
内标溶液 1.0 mL,加无水乙醇至刻度,摇匀,即得。
2.2.4 色谱条件 色谱柱为弹性石英毛细管柱 SE-
54(15 m×0.25 mm,0.33 μm);氢火焰离子检测器
(FID);载气为高纯度 N2;进样量为 1 μL;分流比为
50 ∶1;进样口温度为 230 ℃;检测器温度为 250 ℃;
程序升温条件:以 50 ℃为初始温度,以 5 ℃ /min 的
速率升至 80 ℃,再以 3 ℃ /min的速率升温至 110 ℃;
再以 12 ℃ /min的速率升至 230 ℃,保持 4 min。采
用内标法定量,以水杨酸甲酯为内标物。在上述色
谱条件下,理论塔板数不低于 10 000,各峰与其相邻
色谱峰的分离度均大于 1.5。对照品和供试品气相
色谱图见图 2。
2.2.5 校正因子的测定 精密吸取柠檬醛对照品
及香叶醇对照品溶液各 1.0 mL 分别置 10 mL 量瓶
中,分别精密加入 1.0 mL 内标溶液,加无水乙醇至
刻度,分别混匀配成校正因子测定待用的柠檬醛对
照品溶液及香叶醇对照品溶液。分别注入气相色谱
仪,连续进样 3 次,按“2.2.4”项下色谱条件进行测
定,计算校正因子。结果柠檬醛测定校正因子为
0.95(n= 3),香叶醇测定校正因子为 1.32(n= 3)。
1.水杨酸甲酯(内标) ;2.柠檬醛(2a.橙花醛;2b.香叶醛) ;
3.香叶醇;A.柠檬醛对照品;B.柠檬草样品;C.香叶醇对照
品;D.香茅样品。
图 2 柠檬草和香茅的 GC色谱图
Figure 2 GC of Cymbopogon citratus and Cymbopogon nardus
2.2.6 线性关系考察 分别精密吸取柠檬醛对照
品储备液 0.2、0.4、0.6、1.0、1.5、2.0 mL,分别置 10
mL量瓶中;另分别精密吸取香叶醇对照品储备液
0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0 mL,分别置 10 mL量瓶中,
均分别加入水杨酸甲酯内标溶液 1.0 mL,加无水乙
醇定容至刻度,摇匀,用 0.45 μm 的滤膜滤过,取续
滤液,即得。精密吸取各溶液 1 μL注入气相色谱仪
中,按“2.2.4”项下色谱条件测定。以对照品质量浓
度为横坐标(X) ,以对照品与内标物水杨酸甲酯的
峰面积比值为纵坐标(Y) ,绘制标准曲线,得回归方
程分别为:柠檬醛,Y= 1.726 3X-0.008 2,r = 0.999 8
(n= 6) ,表明柠檬醛质量浓度在 0.112~1.120 mg /mL
范围内线性关系良好;香叶醇,Y = 2.350X+0.014 3,
r= 0.999 8(n = 6) ,表明香叶醇质量浓度在 0.066 ~
0.660 mg /mL范围内线性关系良好。
2.2.7 精密度试验 精密吸取柠檬醛对照品储备
液及香叶醇对照品储备液,按“2.2.4”项下色谱条
296 广东药学院学报 第 32卷
件,重复进样 6 次,分别记柠檬醛、香叶醇与内标物
的峰面积比值。结果峰面积比值 RSD(n = 6)分别为
2.02%和 1.40%,表明精密度良好,符合定量要求。
2.2.8 重复性试验 分别取同一批柠檬草挥发油样
品(批号:20160421)和同一批香茅挥发油样品(批号:
20160415)0.1 mL,按“2.2.3”项下方法制备供试品溶
液,分别平行制备 6份,按“2.2.4”项下色谱条件测定,
分别记柠檬醛、香叶醇与内标物的峰面积比值。结果
计算柠檬醛和香叶醇的质量分数 RSD(n = 6)分别为
1.96%和 1.81%,表明方法重复性良好。
2.2.9 稳定性试验 分别取“2.2.8”项下同一批柠
檬草供试品溶液和同一批香茅供试品溶液,分别于
0、2、4、8、12、24 h 后进样,按“2.2.4”项下色谱条件
测定,分别记柠檬醛、香叶醇与内标物的峰面积比
值。结果计算其峰面积比值 RSD(n = 6)分别为
1.90%和 1.70%,表明供试品溶液在 24 h 的稳定性
良好,符合定量要求。
2.2.10 加样回收率试验 精密吸取已测定的同一
批柠檬草挥发油(批号:20160421)和同一批香茅挥
发油样品(批号:20160415)各 0.1 mL,加无水乙醇
转移至 10 mL 量瓶中,定容。精密吸取 1.0 mL,置
10 mL量瓶中,分别精密加入一定量内标溶液及对
照品溶液,加无水乙醇至刻度,摇匀,即得。分别平
行制备 6份,按“2.2.4”项下色谱条件测定,分别记
柠檬醛、香叶醇与内标物的峰面积比值。结果计算
其平均回收率分别为 99.36%和 100. 86%,RSD 值
(n= 6)分别为 1.71%和 2.01%,表明方法符合定量
要求。结果见表 2。
2.2.11 样品质量分数的测定 精密吸取 4 个批次
柠檬草挥发油和 3 个批次香茅挥发油各 0.1 mL,按
“2.2.3”项下方法制备供试品溶液,各批平行制备
2份,按“2.2.4”项下色谱条件测定,分别记柠檬醛、
香叶醇与内标物的峰面积比值,结果见表 3。
表 2 柠檬醛和香叶醇的加样回收率试验结果
Table 2 The results of recovery test of of citral and geraniol (n= 6)
对照品 供试品中的量 /mg 加入量 /mg 测得量 /mg 回收率 /% 平均回收率 /% RSD /%
柠檬醛 3.153 3 3.381 0 6.575 8 101.23 99.36 1.71
3.153 3 3.381 0 6.446 2 97.39
3.153 3 3.381 0 6.499 3 98.96
3.153 3 3.381 0 6.591 9 101.70
3.153 3 3.381 0 6.485 6 98.56
3.153 3 3.381 0 6.477 9 98.33
香叶醇 1.744 4 1.655 0 3.394 3 99.69 100.86 2.01
1.744 4 1.655 0 3.453 9 103.29
1.744 4 1.655 0 3.428 7 101.77
1.744 4 1.655 0 3.444 8 102.74
1.744 4 1.655 0 3.385 7 99.17
1.744 4 1.655 0 3.374 2 98.48
注:柠檬醛峰面积为香叶醛峰面积与橙花醛峰面积之和。
表 3 柠檬草、香茅药材中柠檬醛、香叶醇质量分数的测定结果
Table 3 The contents of citral and geraniol from Cymbopogon citrate and Cymbopogon nardus (n= 2) w /(mg·g-1)
编号 批号 产地 柠檬醛 香叶醇 珋x±s
1 20160601 广东药科大学大学城校区药圃 3.41
2 20160421 广东增城 2.21 2.08±0.86
3 20160512 广东南海 1.12
4 20160720 云南大理 1.59
5 20160304 广东徐闻 3.89 4.11±2.28
6 20160415 海南海口 1.92
7 20160416 海南三亚 7.43
注:1~4号为柠檬草;5~7号为香茅;柠檬醛峰面积为香叶醛峰面积与橙花醛峰面积之和。
396第 6期 段元静,等.柠檬草与香茅药材中柠檬醛、香叶醇的定性定量研究
3 讨论
同属不同种的柠檬草与香茅性状相似,难以通
过性状区分,本文通过富集样品中挥发性成分,通过
TLC法与 GC法对它们进行定性定量鉴别,可有效
地区分二者,此法可作为柠檬草和香茅鉴别的有效
手段。
由本文 TLC试验结果可知,柠檬草中主要成分
为柠檬醛,亦含少量香叶醇,而香茅中主要成分为香
叶醇、无柠檬醛。柠檬草中香叶醇斑点比对照品香
叶醇斑点颜色相对较浅,可能是由于香叶醇浓度在
柠檬草中含量较低所致。另由于柠檬醛有香叶醛、
橙花醛 2种顺反异构体,二者密度、沸点、极性等性
质十分相近,在薄层上表现为分不开的 2 个叠加的
点。TLC法分别考察了石油醚-乙酸乙酯和环己烷-
乙酸乙酯 2个展开系统,考察了不同比例展开剂的
展开效果,考察了质量分数 5%香草醛硫酸溶液与
质量分数 10%硫酸乙醇溶液 2 种显色剂,考察了不
同温度、不同湿度下的分离效果,结果显示环己烷-
乙酸乙酯(体积比 9 ∶1)的展开系统分离效果最佳,
以质量分数 5%香草醛硫酸溶液为显色剂时显色效
果最佳。本文方法对不同温度、不同湿度适应性良
好,表明建立的 TLC分析方法简便、结果可靠,可用
于柠檬草和香茅的定性鉴别。
GC法定量鉴别时,分别考察了水杨酸甲酯和十
三烷 2个内标物,结果显示水杨酸甲酯为内标物时,
出峰时间最佳,故确定以水杨酸甲酯为内标物。通
过对 4批柠檬草、3批香茅样品进行测定,结果表明
不同产地的柠檬草和香茅目标成分的质量分数均存
在差异,这些差异应与药材的产地、品种、气候、采收
期等有关。
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