全 文 ：［收稿日期］ 201040301(013)
［基金项目］ 国家星火计划项目(2010GA810056)
［第一作者］ 王砚，在读博士，从事中药品种、质量与资源开发研究，Tel:18628164090，E-mail:wangyan_8080@ sina． com
［通讯作者］ * 王书林，教授，从事中药品种、质量与资源开发研究，E-mail:wslgap@ 163. com
SPME-GC-MS法研究竹叶柴胡和北柴胡挥发性成分差异
王砚1，2，王书林1*
( 1. 成都中医药大学药学院，成都 611137; 2. 四川省食品药品检验检测院，成都 611731)
［摘要］ 目的:对竹叶柴胡和北柴胡进行挥发性成分的比较和分析，指出竹叶柴胡和北柴胡的差异性和共同性。方法:
利用固相微萃取技术(SPME)提取，采用气质联用(GC-MS)进行分离和鉴定。结果:共鉴定出竹叶柴胡 48 个成分，北柴胡 21
个成分，其中有 10 个化合物为共有峰，相对质量分数最高的均为 n-十六烷酸。结论:SPME-GC-MS能全面快速分析柴胡挥发
油成分，并作为柴胡药材质量评估和基源鉴定的科学手段。
［关键词］ 竹叶柴胡;北柴胡;挥发油;固相微萃取-气质联用;n-十六烷酸
［中图分类号］ Ｒ284． 1 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-9903(2014)14-0104-05
［doi］ 10． 13422 / j． cnki． syfjx． 2014140104
［网络出版地址］ http:/ /www． cnki． net /kcms /detail /11． 3495． Ｒ． 20140528． 1332． 013． html
［网络出版时间］ 2014-05-28 13:32
Different Analysis of Essential Oil from Bupleurum marginatum and
Bupleurum chinese by SPME-GC-MS
WANG Yan1，2，WANG Shu-lin1*
(1. Pharmacy College of Chengdu University of Chinese Traditional Medicine，Chengdu 611137，China;
2. Sichuan Provincial Institute for Food and Drug Control，Chengdu 611731，China)
［Abstract］ Objective:To find the difference and the identity through analyzing the essential oil of
Bupleurum marginatum and B． chinese． Method:The essential oil components of B． marginatum and B． chinese
were extracted by solid phase micro extraction (SPME)and analyzed by GC-MS． Ｒesult:Forty-eight compounds
were identified from B． marginatum． and 21 from B． Chinese． Ten common compounds were found and
n-hexadecanoic acid was the main compound of highest relative content in both of B． marginatum and B． chinense．
Conclusion:The information about the constituents of essential oil can be obtained entirely and quickly by SPME-
GC-MS which is the scientific method of quality assessment and origin identification．
［Key words］ Bupleurum marginatum; Bupleurum chinese; essential oil; SPME-GD-MS;
n-hexadecanoic acid
柴胡为我国传统中药，药用历史悠久。具有解
表退热，舒肝解郁，升举阳气等功效。北柴胡
Bupleurum chinese DC．为传统的柴胡品种，也是收载
于《中国药典》2010 年版的法定品种。竹叶柴胡 B．
marginatum Wall． exDC．为西南地区分布最为广泛
的品种，且具有悠久的人工种植历史，生长旺盛，产
量高，为目前市场上柴胡药材的主要来源之一。目
前收载于《四川省中药材标准》、《云南省中药材标
准》和《贵州省中药材标准》。研究表明，柴胡挥发
油是其发汗作用的物质基础，具有良好的解表退热
作用［1］。本文将竹叶柴胡与北柴胡的根部挥发油
的化学成分进行比较分析，阐明品种间的差异及共
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性，为柴胡临床使用提供科学依据及物质基础。
柴胡挥发油成分较为复杂，据报道［2-5］，对柴胡
挥发油进行分析研究的提取方法均为水蒸气蒸馏
法。近年来，在挥发性成分研究领域，固相微萃取技
术(solid phase microext-raction，SPME)日益得到广
泛的应用［6］。SPME 为非溶剂型萃取法，是一种新
型的样品预处理方法，具有无溶剂干扰、对样品的富
集能力强、操作简便以及易于与其他分析仪器联用
等优点，尤为适合柴胡这种挥发油总量较小，但数量
繁多的药材的提取。为全面了解竹叶柴胡和北柴胡
的挥发油成分，笔者采用 SPME-GC-MS 对其成分进
行比较。
1 材料与方法
1. 1 材料 竹叶柴胡采集自四川省荣县正紫镇，经
四川省食品药品检验所黎跃成主任药师鉴定为竹叶
柴胡 B． marginatum Wall． ex DC．;北柴胡购自河北
邯郸市，产地涉县，为中药地理标识样品。
1. 2 仪器 6890-5973N 型气相色谱-质谱联用仪
(美国 Agilent 公司)，手动固相微萃取装置(美国
Supelco 公司)，萃取纤维头(100 μm PDMS，7 μm
PDMS，85 μm PA)，5 mL SPME-GC 专用采样瓶(美
国 Supelco公司)。
1. 3 SPME取样条件 柴胡风干、取根、粉碎、过 60
目筛，称取粉末 0. 1 g，置于 5 mL 样品瓶中，盖上瓶
盖密闭，恒温 220 ℃，平衡 15 min。将纤维头插入样
品瓶中，萃取 15 min，然后将萃取头拔出并迅速置入
进样口(温度为 250 ℃)解吸 1 min。萃取头首次使
用时，按说明书要求在气相色谱进样口上老化。
1. 4 色 谱 条 件 HP-5MS 毛 细 管 色 谱 柱
(0. 25 μm ×0. 32 mm ×30 m)，采用程序升温:初温
45 ℃，以5 ℃·min －1升至 150 ℃，保持 1 min，再以 2
℃·min －1升至 250 ℃，保持 5 min 结束，进样口温度
250 ℃，载气为氦气，流速为 1. 0 mL·min －1，不分流
进样。
1. 5 质谱条件 离子源温度 230 ℃，电离方式 EI，
电子能量 70 eV，四级杆温度 150 ℃，电子倍增器电
压 2. 28 kV，扫描范围 m/z 35 ～ 500，采用全扫描
(Scan)工作方式。
1. 6 鉴定 通过质谱获得的谱图，经计算机质谱库
(NIST 11)检索及人工解析，确定化合物的结构;根
据质谱离子流图的峰面积，应用峰面积归一化法确
定各化合物的相对含量。
2 结果与讨论
2. 1 固相微萃取条件的选择
2. 1. 1 萃取头的选择 按 1. 3 项所述实验方法，分
别考察 100 μm PDMS，7 μm PDMS，85 μm PA 3 种
纤维头的萃取能力。以竹叶柴胡为样品，检出峰个
数和色谱峰总面积为指标，结果在相同积分条件下，
100 μm PDMS 共检出 58 个峰，峰面积和为
1. 084 5 × 109;7 μm PDMS 共检出 19 个峰，峰面积
和为 1. 488 8 × 108;85 μm PA共检出 53 个峰，峰面
积和为 1. 829 4 × 109。综合峰个数和总峰面积的检
出量，选用 85 μm PA萃取头。85 μm PA 萃取头对
半挥发性极性化合物的萃取能力较强，也说明竹叶
柴胡挥发油主要由极性的中小分子化合物组成。
2. 1. 2 取样量 萃取头的吸附量决定了样品用量，
并且影响分析结果的重现性。实验分别选用 0. 1，
0. 2，0. 4，0. 8 g竹叶柴胡样品粉末测试，考察色谱峰
总面积，结果 0. 4 g 样品用量所得峰总面积已经达
最高，此时样品体积约占 4 mL样品瓶的 1 /4。说明
0. 4 g样品量为 85 μm PA纤维头的极限萃取量，因
此，样品量应控制在 0. 4 g 以下。笔者选择峰个数
和峰形都相对较好的 0. 2 g。
2. 1. 3 吸附平衡温度 萃取头的吸附量决定吸附温
度和时间等条件，实验选定30，60，90，120，150，180，210，
240，270 ℃ 9个温度点进行检测分析，以色谱峰总面积
作为考察指标。结果表明，当吸附温度为 210 ℃时，吸
附量达到最高，因此吸附温度选取 210 ℃。
2. 1. 4 吸附时间 实验选定 5，10，15，20，30 min
吸附时间进行分析，以色谱峰总面积作为考察指标。
结果表明，吸附时间越长，吸附量越大，吸附 15 min
达平衡。因此选择 15 min作为萃取吸附时间。
2. 1. 5 解吸条件的选择 解吸过程受进样口温度、
解吸时间、待测物性质等因素影响，较高的解吸温度
可以缩短解吸时间，但也会使某些物质发生热分解。
设定实验温度为 230，240，250 ℃，解吸时间为 1，2，
3 min。结果表明，总峰面积随解吸温度和时间的增
加而增加，当进样口温度为 250 ℃，解吸时间超过
1 min时，峰面积基本不变。因此，选择进样口温度
为 250 ℃，解吸时间为 1 min。
2. 2 成分分析结果
2. 2. 1 竹叶柴胡 SPME 结果分析(表 2) 通过上
述 SPME-GC-MS 方法分析获得竹叶柴胡挥发性物
质的总离子流图(见图 1)。各色谱峰对应的质谱图
经人工解析及 NIST11 谱库检索进行分析，结果其中
48 个成分得到鉴定，其相对质量分数和为 89. 07%，
未鉴定成分中无含量较高成分，鉴定结果见表 1。
结果表明竹叶柴胡挥发性成分主要是烷烃类、醛
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王砚，等:SPME-GC-MS法研究竹叶柴胡和北柴胡挥发性成分差异
图 1 竹叶柴胡和北柴胡总离子流
类、酯类、酸类和苯环衍生物类，分别占挥发油总成
分的 1. 05%，3. 00%，42. 55%，32. 30%，4. 46%。挥
发油中主要成分为 n-十六酸(19. 13%)、十六酸乙
酯(10. 21%)、亚油酸甲酯(11. 59%)和油酸乙酯
(13. 09%)等。
2. 2. 2 北柴胡 SPME 结果分析 通过上述 SPME-
GC-MS方法分析获得北柴胡挥发性物质的总离子
表 1 竹叶柴胡挥发油的 SPME-GC-MS分析
No． tＲ /min 化合物名称 分子式 相对分子质量 相对质量分数 /%
1 3. 80 乙醛 C6H12O 100 0. 95
2 5. 79 庚醛 C7H14O 114 0. 7
3 7. 87 己酸 C6H12O2 116 0. 62
4 8. 01 2 苯基-呋喃 C9H14O 138 0. 47
5 8. 39 辛醛 C8H16O 128 0. 38
6 11. 25 壬醛 C9H18O 142 0. 18
7 12. 84 2-丙烯醛 C9H16O 140 0. 17
8 13. 22 辛酸 C8H16O2 144 0. 29
9 16. 01 肉桂醛 C9H8O 132 0. 16
10 16. 33 醋酸冰片酯 C12H20O2 196 0. 18
11 16. 72 十三烷 C13H28 184 0. 16
12 16. 98 2-甲氧基-5-硝基苯酚 C9H10O2 150 0. 2
13 18. 10 2，4-二异氰氧基-1-甲基苯 C9H6N2O2 174 1. 15
14 18. 46 2，4-二异氰氧基-1-甲基苯 C9H6N2O2 174 0. 13
15 19. 24 香草醛 C8H8O3 152 0. 46
16 19. 62 5-羟基-4，7，7-三甲基二环庚烷 C10H16O2 165 0. 52
17 20. 18 1a，2，3，5，6，7，7a，7b-八氢-1，1，7，7a-四甲基-1H-环丙烷［a］萘 C15H24 204 0. 46
18 21. 28 1，2，4a，5，6，8a-6 氢-4，7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘 C15H24 204 0. 21
19 21. 67 1，2，3，4，4a，5，6，8a-八氢-4a，8-二甲基-2-(1-甲基乙基)-，［2Ｒ-
(2α，4aα，8aβ) ］-萘
C15H24 204 0. 24
20 21. 92 十五烷 C15H32 212 0. 37
21 22. 23 1-甲基-4-(1，2，2-三甲基环戊基)-苯 C15H22 202 0. 75
22 23. 79 正十二烷酸 C12H24O2 200 0. 22
23 24. 26 4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸甲酯 C23H34O2 342 0. 43
24 24. 44 石竹烯氧化物 C15H24O 220 0. 6
25 28. 96 川芎内酯 C21H32O2 316 0. 26
26 29. 47 转移蒿本内酯 C12H14O2 190 0. 37
27 30. 57 3，5，6，7，8，8a-六氢-4，8a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(1H)萘酮 C15H22O 218 0. 37
28 30. 91 十四烷酸 C14H28O2 228 0. 66
29 31. 29 菲 C14H10 178 0. 95
30 32. 38 2-乙基己基-水杨酸盐 C15H22O3 250 0. 25
31 34. 09 6，10，14-三甲基-2-十五烷酮 C18H36O 268 0. 29
32 34. 72 邻苯甲二酸二丁酯 C16H22O4 278 1. 42
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续表 1
No． tＲ /min 化合物名称 分子式 相对分子质量 相对质量分数 /%
33 35. 04 十五烷酸 C15H30O2 242 1. 09
34 36. 33 十五酸乙酯 C17H34O2 270 0. 47
35 37. 10 棕榈油酸 C16H30O2 254 0. 19
36 37. 66 十六酸甲酯 C17H34O2 270 0. 83
37 38. 67 十二烷酸邻苯甲二酸丁基酯 C24H38O4 390 1. 14
38 38. 94 顺式-9-十六烯酸 C16H30O2 254 2. 41
39 39. 62 n-十六烷酸 C16H32O2 256 19. 13
40 40. 10 乙基-9-十六酸盐 C18H34O2 282 4. 1
41 40. 70 十六酸乙酯 C18H36O2 284 10. 21
42 44. 68 9，12-十八酸碳二烯酸甲酯 C19H34O2 294 0. 75
43 45. 02 9-十八碳烯算甲酯 C19H36O2 296 0. 85
44 46. 62 9，12-十八碳二烯酸 C18H32O2 280 3. 18
45 47. 02 油酸 C18H34O2 282 4. 51
46 47. 65 亚油酸甲酯 C19H34O2 294 11. 59
47 47. 99 油酸乙酯 C20H38O2 310 13. 09
48 49. 11 十八烷酸甲酯 C20H40O2 312 0. 96
表 2 北柴胡挥发油的 SPME-GC-MS分析
No． tＲ /min 化合物 分子式 相对分子质量 相对质量分数 /%
1 12. 383 2，3-双氢-3，5-二羟基-6-甲基-4H-4-单吡喃 C6H8O4 144 1. 39
2 16. 996 2-甲氧基-4-乙烯基苯酚 C9H10O2 150 1. 07
3 18. 32 5-戊基-2(3H)-双氢呋喃酮 C9H16O2 156 0. 24
4 19. 249 香草醛 C8H8O3 152 0. 53
5 19. 616 月桂醛 C12H24O 184 0. 12
6 21. 037 5-己基-2(3H)二氢呋喃酮 C10H18O2 170 0. 28
7 21. 248 十二醇 C12H26O 186 0. 33
8 22. 22 1-甲基-4-(1，2，2-三甲基环戊基)-苯 C15H22 202 0. 21
9 23. 862 正十二烷酸 C12H24O2 200 0. 37
10 25. 321 柏木脑 C15H26O 222 0. 52
11 30. 566 3，5，6，7，8，8a-六氢-4，8a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(1H)萘酮 C15H22O 218 0. 35
12 30. 966 十四烷酸 C14H28O2 228 1. 11
13 34. 715 1，2-苯二羧酸-二(2-甲基丙基)酯 C16H22O4 278 0. 94
14 35. 152 十五烷酸 C15H30O2 242 2. 25
15 40. 214 n-十六烷酸 C16H32O2 256 42. 13
16 43. 612 十七酸 C17H34O2 270 0. 35
17 44. 681 9，12-十八碳二烯酸甲酯 C19H34O2 294 0. 33
18 47. 129 9，12-十八碳二烯酸 C18H32O2 280 27. 11
19 47. 307 9-十八碳烯酸 C18H34O2 282 3. 9
20 47. 377 顺式-13-十八碳烯酸 C18H34O2 282 1. 09
21 48. 079 十八烷酸 C18H36O2 284 1. 19
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王砚，等:SPME-GC-MS法研究竹叶柴胡和北柴胡挥发性成分差异
流图(见图 1)。各色谱峰对应的质谱图经人工解析
及 NIST11 谱库检索进行分析，结果其中 21 个成分
得到鉴定，其相对质量分数和为 85. 81%，未鉴定成
分中无含量较高成分，鉴定结果见表 2。结果表明
北柴胡挥发性成分主要是苯环衍生物类、醛类、酯
类、酸类、醇类、杂环衍生物类，分别占挥发油总成分
的 1. 63%，0. 65%，1. 27%，79. 5%，0. 33%，2. 43%。
挥发油中主要成分为 n-十六酸酸(42. 13%)、9，12-
十八碳二烯酸(27. 11%)、9-十八碳烯酸(3. 90%)
和十五烷酸(2. 25%)等。
2. 2. 3 竹叶柴胡、北柴胡 SPME结果比较 竹叶柴
胡和北柴胡挥发油中均含有醛类、酯类、酸类以及苯
环衍生物类成分。其中竹叶柴胡中酯类成分
(42. 55%)和酸类成分(32. 30%)比例较大，而北柴
胡酸类成分(79. 5%)比例最高。另外竹叶柴胡含
有的烷烃类成分(1. 05%)为其独有，而北柴胡则含
有的醇类成分(0. 33%)及杂环衍生物类成分
(2. 43%)为其独有。以上说明竹叶柴胡和北柴胡
挥发油存在成分组成上的区别，可供品种鉴定时
参考。
同时，该 2 个品种的柴胡挥发油中含量最高的
主要成分均为 n-十六烷酸，并具有其余 9 种共有成
分，见表 3。
2. 3 结论 SPME 技术能全面快速地获得以上 2
种药材的挥发性成分信息，操作时间短，样品量小，
无需萃取溶剂，避免溶剂对待测成分的干扰，更能全
面了解柴胡药材中挥发油的化合物组成。为柴胡药
材基源鉴定提供了科学的分析手段。
比较 2 种柴胡挥发油的总离子流图，发现 2 种
柴胡挥发油的组成虽不尽一致，但挥发油主要组成
类别一致，含量最高的主要成分一致，说明 2 种柴胡
既存在同属植物的同性也存在不同种类的差异。表
3 中显示 2 种柴胡挥发油中含量最高的成分均为 n-
十六烷酸，结合其余 9 个共有峰，可进一步对竹叶柴
胡和北柴胡的挥发油质量进行评估和稳定性考察。
表 3 竹叶柴胡和北柴胡挥发油中共有成分
共有峰 化合物
相对质量分数 /%
竹叶柴胡 北柴胡
1 2-甲氧基-4-乙烯基苯酚 0. 2 1. 07
2 香草醛 0. 46 0. 53
3 1-甲基-4-(1，2，2-三甲基环戊
基)-苯
0. 75 0. 21
4 正十二烷酸 0. 22 0. 37
5 3，5，6，7，8，8a-六氢-4，8a-二甲基-
6-(1-甲基乙烯基)-2(1H)萘酮
0. 37 0. 35
6 十四烷酸 0. 66 1. 11
7 十五烷酸 1. 09 2. 25
8 n-十六烷酸 19. 13 42. 13
9 9，12-十八酸碳二烯酸甲酯 0. 75 0. 33
10 9，12-十八碳二烯酸 3. 18 27. 11
此外，竹叶柴胡挥发油含有烷烃类成分，酯类成分所
占比例最高，可由此与北柴胡区别，具有一定的鉴定
意义。
［参考文献］
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［责任编辑 邹晓翠］
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