全 文 ：Journal of Medical Science Yanbian University　Jun.2010　Vo l.33 No.2
[ 收稿日期] 　2010-04-08
＊[ 通信作者] 　朴惠善(1950—), 女(朝鲜族), 教授 , 研究方
向为天然药物活性成分.
气相色谱-质谱法分析关苍术化学成分
玄淑华1 ,张善玉2 ,朴惠善1＊
(1.药学院;2.长白山生物资源与功能分子教育部重点实验室:延边大学 , 吉林 延吉 133000)
[ 摘要] 　 [目的] 分析关苍术挥发油的化学成分及含量.[方法] 采用不加夹带剂二氧化碳超临界萃取
(SFE)法及加入夹带剂(乙醇)二氧化碳超临界萃取(SFC 加 C)法对关苍术进行萃取 , 利用气相色谱-质
谱联用仪对关苍术挥发油进行成分鉴定 ,用峰面积归一化法计算各成分的相对百分含量.[ 结果] 从用
SFE 法提取的关苍术挥发油中鉴定出 37 种成分 ,从 SFE 加 C 法提取的中鉴定出 55 种化合物 , 2 种方法
所得提取物中 8 种成分相同.[ 结论] 基本确定了关苍术挥发油的化学成分.
[ 关键词] 　苍术属;碎片质谱法;超临界二氧化碳萃取
[ 中图分类号] 　R 284.1　　　[ 文献标识码] 　A　　　[ 文章编号] 　1000-1824(2010)02-0114-04
Analysis of chemical constituents from the Atractylodes japonica by
GC-MS
XUAN Shu-hua1 , ZHANG Shan-yu2 , PIAO Hui-shan1＊
(1.Collegeo f Pharmacy;2.K ey Laboratory f or Natural Resoure of Changbai Mountain &Functional Molecules , Ministry
of E ducation :Yanbian University , Yan ji 133000 , J i lin , China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To analy ze the chemical composi tions and contents of the vola tile oil of
A tracty lodes japonica .METHODS By using CO2 supe rcritical ext raction wi thout co solvent added (SFE)
and CO 2 SFE w ith cosolvent(e thano l)added(SFE+C), the Atracty codes japonica was ex t racted , and the
chemical compositions of the volat ile oil of Atracty codes japonica were analyzed by GC-MS , and thei r
percentag e of rela tive contents w ere calculated by area no rmalization.RESULTS From the volatile oi l of
A tracty codes japonica , 37 kinds of composi tions w ere identified by SEF , and 55 kinds o f compositions
were ident ified by SFE+C , in w hich 8 kinds of compositions ext racted by tw o methods w ere the same.
CONCLUSION The chemical compositions of the vo latile oil of Atracty lodes japonica are basically
detected.
Key words:atracty lodes;mass f ragmentaography ;CO 2 supercrit ical ex t ract ion
　　关苍术为多年生草本菊科植物关苍术(A trac-
ty lodes japonica Koidz .ex K i tam)的干燥根茎 ,别
名为关东苍术及抢头菜.关苍术作为苍术植物的
一种 ,主要产自中国东北地区 ,广泛分布于长白山
区 ,资源丰富 ,是东北地区的道地药材.关苍术味辛
苦 ,性温无毒 ,它的干燥根茎具有健脾燥湿 、发汗解
表明目 、祛风及辟秽之功效 ,主要用于治疗食欲不
振 、消化不良 、心腹胀满 、寒湿吐泻 、内外翳障 、夜盲
症 、佝偻病 、皮肤角化症 、风湿性关节炎 、肢体作痛 、
外感风寒 、头痛 、身痛 、无汗及水肿小便不利等[ 1] .但
过量的苍术挥发油对人体有明显的副作用 ,因此认
为有必要对关苍术挥发油化学成分进行分析[ 2] .目
前 ,国内已有关于采用水蒸气蒸馏法提取关苍术挥
发油并进行成分分析的报道[ 2] .本研究采用气相色
谱-质谱(GC-MS)法对关苍术二氧化碳超临界萃取
物进行了测定分析 ,从中鉴定出了 70余种化合物.
1　材料
关苍术根茎于 2009年 7 月采集于吉林省延边
朝鲜族自治州汪清县 ,由延边大学药学院生药学教
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延边大学医学学报　2010 年 6 月　第 33卷　第 2期
研部吕惠子副教授鉴定为菊科植物关苍术(A trac-
ty lodes japonica K oidz .ex K itam)的干燥根茎.
TC-SFE-50-5-120S 超临界萃取设备由沈阳天城超
临界萃取有限公司制造 ,GC-MS-QP2010型气相色
谱-质谱联用仪为日本岛津公司产品.所用试剂均为
分析纯.
2　方法
2.1　提取
2.1.1　不加夹带剂二氧化碳超临界萃取(SFE)法
　取 2.8 kg 关苍术根茎干燥细粉 ,投入超临界流体
萃取釜中 ,萃取温度为 45 ℃,萃取压力为 25 MPa ,
二氧化碳流量为 145 kg/h ,分一温度为 50 ℃,分二
温度为 40 ℃,萃取 2 h ,得到 123.0 g 棕色油状物.
2.1.2　加夹带剂(乙醇)二氧化碳超临界萃取(SFE
加 C)法　向 2.1.1项中处理过的萃取釜中加入夹
带剂 ,继续萃取 ,萃取温度为 50 ℃,萃取压力为 25
MPa ,分一温度为 55 ℃,分二温度为 45 ℃,通过副
泵加入 5 L 夹带剂(无水乙醇)后开始循环萃取 ,二
氧化碳流量为 160 kg/h左右 ,萃取 3 h ,得到 30.0 g
棕色油状物.
2.2　GC-MS测试条件
2.2.1　色谱条件　分析柱为 DB-5MS 弹性石英毛
细管柱 ,柱长为 30 m ,内径为 0.25 mm ,柱温为 50
℃;载气为 He ,流量为 1.20 mL/min;气化温度为
250 ℃,程序升温 ,起始温度为 50 ℃,维持 1 min ,以
5 ℃/min升高至 140 ℃,再以10 ℃/min升高至 250
℃,恒温 5 min.不分流 ,进样量为 1μL.
2.2.2　质谱条件　电离方式为 EI 源 ,离子源电子
轰击能量为 70 eV ,离子源温度为 200 ℃,传输线温
度为 280 ℃,电子倍增器电压为 1.40 kV ,质量扫描
范围为 50 ～ 500 aum.
3　结果
关苍术挥发油总提取率为 5.67%.分别取用
2种方法提取的挥发油 ,按照 2.2 项下测试条件进
行 GC-MS 分析 ,对总离子流图中的各峰经质谱扫
描后得出质谱图 ,从 SFE 法提取物中分离得到 37
个峰 ,SFE加 C 法提取物中分离得到 55 个峰 ,总离
子流图见图 1.通过质谱 NIS T 98数据系统进行检
索 ,查阅相关质谱资料[ 3-6] ,鉴定化合物 ,按照峰面积
归一化法计算各成分的相对百分含量 ,从 SFE 法萃
取物中鉴定出 37 种化合物 ,占总成分的 95.37%,
SFE加 C 法中鉴定出 55 种化合物 , 占总成分的
95.76%,分析鉴定结果见表 1及表 2.
A:SFE 法关苍术萃取物;B:SFE 加 C 法关苍术萃取物.
图 1　关苍术萃取物中化学成分的总离子流图
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Journal of Medical Science Yanbian University　Jun.2010　Vo l.33 No.2
表 1　SFE加 C法关苍术萃取物化学成分分析
No. tR/ min 化合物名称 分子式　　 相对分子质量
相对百分
含量/ %
1 6.618 3-甲基丁酸乙酯 C7H14O2 130 1.40
2 10.267 己酸乙酯 C8H16O2 144 0.79
3 10.578 3-甲基丁酸-2-甲基丙酯 C9H18O2 158 0.90
4 15.797 戊酸-2-烯丙酯 C8H14O2 142 0.14
5 18.400 戊酸-4-甲基戊酯 C11 H22O 2 186 0.36
6 19.918 1 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7-六氢-2 , 5 , 5-三甲基-2H-2 , 4a-桥亚乙基萘 C15 H24 204 0.59
7 20.143 1a , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 7b-八氢-1 , 1 , 4 , 7-四甲基-[ 1aR-(1aα, 4a , 4aβ ,
7bα)]-1H-环丙[ a]萘 C15 H24 204 0.16
8 20.227 1-亚甲基-3-(1-甲基乙烯基)-(R)-环己烷 C10 H16 136 1.58
9 20.433 1 , 1 , 4a-三甲基-5 , 6-二甲烯基十氢萘 C15 H24 204 0.16
10 20.518 长叶松萜烯 C15 H24 204 1.45
11 21.458 [ 1aR-(1aα, 3aα, 7bα]-1a , 2 , 3 , 3a , 4 , 5 , 6 , 7-八氢-1 , 1 , 3a , 7b-四甲基-
1H-环丙[ a] 奥 C15 H24 204 1.70
12 21.619 1 , 2 , 3 , 6-四甲基-二环[ 2.2.2] 辛-2 , 5-二烯 C12 H18 162 2.23
13 22.175 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-八氢-1 , 4-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-[ 1S-(1α,
7α, 8aβ)]-奥 C15 H24 204 1.82
14 22.336 α-石竹烯 C15 H24 204 1.78
15 22.395 六甲基杜瓦苯 C12 H18 162 1.36
16 22.510 γ-榄香烯 C15 H24 204 2.42
17 23.089 α-石竹烯 C15 H24 204 0.78
18 23.375 1-甲基-2 , 4-双(1-甲基乙烯基)-环己烷 C13 H22 178 0.18
19 23.414 3 , 7 , 7-三甲基-11-甲烯基-(-)-螺[ 5.5] 十一-2-烯 C15 H24 204 0.34
20 23.540 1-(1 , 5-二甲基-4-己烯)基-4-甲基苯 C15 H22 202 0.24
21 23.607 4-(2 , 6 , 6-三甲基-2-环己烯基)-3-烯-2-丁酮 C13 H20O 192 0.40
22 23.738 1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 8a-八氢-4a , 8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)-[ 2R-(2α, 4aα, 8aβ)]-萘 C15 H24 204 2.05
23 24.482 1-(2-丙烯基)-1-(1 , 1-二甲基乙氧甲酰基)-环丙烷 C11 H18O 2 182 0.30
24 24.578 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-八氢-1 , 8a-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-[ 1S-(1α,
7α, 8aα)]-萘 C15 H24 204 3.99
25 24.679 1-甲基-9-(1-甲基亚乙基)-二环[ 3.3.1] 壬-2-酮 C13 H20O 192 0.36
26 24.741 4 , 4 , 11 , 11-四甲基-7-四环[ 6.2.1.0(3.8)0(3.9)] 十一烷醇 C15 H24O 220 0.42
27 25.118 2-甲基丁酸酐 C10 H18O 3 186 1.21
28 26.468 6-乙烯基-4 , 5 , 6 , 7-四氢-3 , 6-二甲基-5-异丙烯基-(S)-香豆酮 C15 H20O 216 11.49
29 27.125 叔戊酸-3 , 5-氟哌利多-6-甲氧基-胆甾基-22-烯-21-醇 C33 H54O 3 498 0.71
30 27.428 3 , 5 , 6 , 7 , 8a-六氢-4 , 8a二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(1H)-萘酮 C15 H22O 218 2.96
31 27.603 1-(1-戊酮)-1H-咪唑 C8H12N2O 152 1.61
32 28.277 2 , 6-二甲基-8-(四氢吡喃-2-氧基)辛-2 , 6-二烯-1-醇 C15 H26O 3 254 1.10
33 28.960 13 , 11 , 20-三羟基-(3α, 11β , 20β)-孕甾烷 C21 H36O 3 336 0.58
34 29.852 L-抗坏血酸-2 , 6-二棕榈酸酯 C38 H68O 8 652 0.98
35 30.004 4-甲氧基-3-(3 , 7 , 11-三甲基十二烷基-2 , 6 , 10-三烯-(E , E)-苯甲醛 C23 H32O 2 340 2.10
36 30.597 异炔诺酮 C20 H26O 2 298 7.64
37 30.646 (Z)-戊酸-2-戊烯-1-酯 C10 H18O 2 170 4.49
38 30.759 叔戊酸-3 , 5-氟哌利多-6-甲氧基-胆甾基-22-烯-21-酯 C33 H54O 3 498 1.06
39 30.825 3β-乙酰氧基-5-胆酰胺 C26 H41NO 3 415 0.37
40 30.986 戊酸-3-十三酯 C18 H36O 2 284 0.94
41 31.082 木香烃内酯 C15 H20O 2 232 2.24
42 31.183 (Z)-戊酸-2-戊烯-1-酯 C10 H18O 2 170 2.02
43 31.276 戊酸-4-十五酯 C20 H40O 2 312 3.02
44 31.431 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8-八氢-1 , 4-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-[ 1S-(1α,
4α, 7α)]-甘菊蓝 C15 H24 204 9.21
45 31.563 (Z , Z)-9 , 12-十八碳二烯酸 C18 H32O 2 280 1.34
46 31.827 2-丁氧甲酰氧基-1 , 1 , 10-三甲基-6 , 9-环二氧十氢化萘 C18 H30O 5 326 0.35
47 31.911 戊酸-4-十五酯 C20 H40O 2 312 1.65
48 32.153 戊酸-4-十三酯 C18 H36O 2 284 0.44
49 32.319 (3β , 17β)-螺[雄甾-5-烯-17 , 1′-环丁烷] -2′-酮-3-羟基 C22 H32O 2 328 0.46
50 32.442 2-(3 , 7-二甲基-辛-2 , 6-二烯)-4-甲氧基苯酚 C17 H24O 2 260 1.99
51 32.641 5 , 8 , 11-十七碳三炔酸甲酯 C18 H24O 2 272 2.15
52 32.811 8 , 9-氟哌利多-9-乙烯基-环异长叶烯 C17 H24 228 0.52
53 33.634 四氢-2-[ (1-甲基-4-苯-2-丁炔)氧基] -2H-吡喃 C16 H20O 2 244 0.99
54 34.476 5 , 8 , 11 , 14-花生四烯酸 C20 H24O 2 296 2.84
55 36.215 2-甲基丁酸-1 , 7 , 7-三甲基-二环[ 2.2.1]庚-2-酯 C15 H26O 2 238 0.71
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延边大学医学学报　2010 年 6 月　第 33卷　第 2期
表 2　SFE法关苍术萃取物化学成分分析
No. tR/ min 化合物名称 分子式　　 相对分子质量 相对百分含量/ %
1 6.158 3-甲基丁酸乙酯 C7H14O2 130 7.00
2 6.732 (Z)-3 辛烯-1-炔 C8H12 108 0.28
3 7.146 2-乙基-二环[ 2.1.1] 己-2-醇 C8H12O 124 0.32
4 7.365 十一烷 C11 H24 156 0.15
5 7.568 2 , 3-二甲基-3-丁烯-2-醇 C6H12O 100 0.41
6 8.065 3-二十烷酮 C20 H40O 296 0.87
7 8.315 (1R)-2 , 6 , 6-三甲基-二环[ 3.1.1]庚-2-酯 C10 H16 136 1.40
8 9.307 2 , 4-二甲基-2-戊烯 C7H14 98 2.84
9 19.157 7-氯-1 , 3-二氢-5-苯-1-(三甲基硅烷基)-3-[ (三甲基硅烷基)氧基] -
2H-1 , 4-苯并二氮杂卓-2-酮 C21H27ClN2O2 Si2 430 0.14
10 19.915 1 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7-六氢-2 , 5 , 5-三甲基-2H-2 , 4a-亚甲基 C15 H24 204 2.27
11 20.146 1a , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 7b-八氢-1 , 1 , 4 , 7-四甲基-[ 1aR-(1aα, 4α, 4aβ ,
7bα)]-1H-环丙[ e]甘菊环 C15 H24 204 0.42
12 20.230 γ-榄香烯 C15 H24 204 0.68
13 20.432 长叶松萜烯 C15 H24 204 0.53
14 20.517 α-石竹烯 C15 H24 204 5.58
15 21.135 γ-新丁香三环烯 C15 H24 204 0.19
16 21.229 5 , 5 , 9-三甲基-3-甲基-2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 9a-八氢-1H-苯并[ a] 环庚烯 C15 H24 204 0.19
17 21.457 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 六氢-1 , 4a-二甲基-7-(1-甲基乙基)-萘 C15 H24 204 6.26
18 21.619 1 , 2 , 3 , 6-四甲基-二环[ 2.2.2] 辛-2 , 5-二烯 C12 H18 162 8.06
19 21.767 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-八氢-1 , 4-二甲基-l-7-(1-甲基乙烯基)-[ 1S-(1α,
7α, 8aβ)]-甘菊蓝 C15 H24 204 0.14
20 21.973 2 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8-六氢-1 , 4 , 9 , 9-四甲基-[ 3aR-(3aα, 4β , 7α)]-3H-3a , 7-亚甲基长叶烯 C15 H24 204 0.27
21 22.175 八氢-4-甲基-8-亚甲基-7-(1-甲基乙基)-[ 1S-(1.α, 3aβ , 4α., 7α,
7aβ)]-1 , 4-亚甲基-1H-茚 C15 H24 204 6.72
22 22.334 石竹烯 C15 H24 204 5.77
23 22.395 六甲基杜瓦苯 C12 H18 162 4.89
24 22.510 1 , 5-二甲基-8-(1-异亚丙基)-(E , E)-1 , 5-环癸二烯 C15 H24 204 4.40
25 23.089 3 , 22 , 26-三醇-16-[ 2-[ 硫代甲酰基] 乙基] -胆甾烷 C30 H52O 4S 508 2.39
26 23.416 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8-八氢-1 , 4-二甲基-7-(1-异亚丙基)-(1S-顺)-甘菊蓝 C15 H24 204 0.60
27 23.739 4(14), 11-桉叶二烯 C15 H24 204 3.86
28 24.314 β-倍半菲兰烯 C15 H24 204 0.55
29 24.577 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-八氢-1 , 8a-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)- [ 1S-(1α,
7α, 8aα)]-萘 C15 H24 204 8.47
30 24.653 3 , 3 , 7 , 11-四甲基-三环[ 6.3.0.0(2 , 4)]十一-8-烯 C15 H24 204 0.16
31 24.742 β-朱栾 C15 H22 202 0.45
32 24.944 1 , 8-二甲基-4-(1-甲基乙烯基)-[ 1S-(1α, 4β , 5α)]-螺[ 4.5] -萘-7-烯 C15 H24 204 1.41
33 25.062 4 , 4 , 11 , 11-四甲基-7-四环[ 6.2.1.0(3.8)0(3.9)]-十一烷醇 C15 H24O 220 0.76
34 25.807 2 , 5-二(异丁烯酰氧)-三甲硅醇酯苯甲酸 C16H30O4Si3 370 0.51
35 26.462 6-乙烯基-4 , 5 , 6 , 7-四氢-3 , 6-二甲基-5-异丙烯基-(S)-香豆酮 C15 H20O 216 14.70
36 27.434 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-六氢-4 , 8a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(1H)-萘酮 C15 H22O 218 0.66
37 27.764 反式-玉米赤霉烯酮 C24H38O5Si2 462 0.34
4　讨论
中药的提取分离是制约中药发展的瓶颈 ,是中药
生产过程的关键环节.作为新型提取分离技术 ,超临
界二氧化碳萃取技术具有提取时间短 ,溶剂用量少 ,
不污染环境 ,可萃取出较多极性低的成分等优点 ,已
成为中药现代化的关键技术之一.目前 ,在关苍术挥
发油的提取分离及化学成分研究中多采用传统的水
蒸气蒸馏法 ,该方法存在工艺繁琐 、耗时及收油率低
等不足[ 7] .本研究采用超临界二氧化碳萃取技术进行
提取 ,并结合 GC-MS 技术对关苍术挥发油化学成分
进行了分析 ,结果见被鉴定的成分的峰面积占总萃取
物峰面积的 95%以上 ,高于相关文献报道的结果 ,而
SFE法与 SFE法加C法提取的关苍术挥发油中 8种
成分相同.认为由于 SFE 加 C法中加入了夹带剂乙
醇 ,故提取出了极性较大的成分.总之 ,本实验通过对
关苍术中化学成分进行研究 ,为进一步阐明关苍术中
对人体有害的挥发油成分提供了数据.
[参　考　文　献][ 1] 　吉林省中医药研究所.长白山植物药志[ M ] .长春:吉
林人民出版社 , 1982:1140.[ 2] 　张宏桂 , 赫萍.关苍术挥发油成分分析[ J] .白求恩医科
大学学报 , 1994 , 20(1):28.[ 3] 　丛浦珠.质谱在天然有机化学中的应用[ M ] .北京:科
学出版社 , 1987:43.
[ 4] 　Massada Y.Analy sis o f essentia l oils by gas chroma-
togra phy and mass spectrometry[ M] .New Yo rk:John
Wile and Sons Inc , 1976:37.[ 5] 　Wang Y , Wang JF , You H , et al..The analy sis of the
e ssential o il from the seeds o f Schisandra Chinensis by
GC/MS[ J] .Chin Pharm J , 2001 , 36(2):91.[ 6] 　He lle r SR.EP A/ NI H mass spectral data base[ M ] .
Washing ton:Government Printing O ffice , 1988:1.[ 7] 　赵颖 ,宋丹 ,江怀仲 ,等.GC-MS 联用技术分析苍术超临
界CO2 萃取物成分[ J] .中成药 , 2008 , 30(12):1819.　
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