全 文 :550 环球中医药 2015 年 5 月第 8 卷第 5 期 Global Traditional Chinese Medicine,May 2015,Vol. 8,No. 5
·论著·
基金项目:南京市科技发展计划(201007005);江苏省科技支撑
计划工业项目(BE2012011);南京市科技公共服务平台建设项目
(201105007) ;江苏省企业研究生工作站建设项目
作者单位:215104 苏州市食品药品检验所(吴杨、周坚、闵春艳、
吴银生);南京海昌中药集团有限公司(金俊杰、秦昆明);江苏海昇
药业有限公司(金俊杰、秦昆明);南京中医药大学 国家教育部中药
炮制规范化及标准化工程研究中心[秦昆明(博士研究生)]
作者简介:吴杨(1983 - ),本科,工程师。研究方向:药物分析。
E-mail:425084831@ qq. com
通讯作者:秦昆明(1985 - ),2012 级在读博士研究生,助理研究
员。研究方向:中药天然产物开发及中药炮制。E-mail:qinkm123@
126. com
甘松挥发性成分的气相色谱—质谱分析
吴杨 周坚 闵春艳 吴银生 金俊杰 秦昆明
【摘要】 目的 研究甘松的挥发性成分。方法 采用水蒸汽蒸馏法提取甘松中的挥发性成
分,用气相色谱—质谱(GC-MS)联用仪进行分析鉴定,并采用峰面积归一化法测定了各成分的相对
含量。结果 共分离出 135 个化学成分,其中 29 个化学成分匹配度都在 85%以上,占挥发油总量
的 20. 51%。其中含量高于 1%成分的有 4 个,以白菖烯含量最高(7. 46%),其次是 β-紫罗兰酮
(3. 44%)、异戊酸(2. 19%)和 β-橄榄烯(1. 30%)。结论 甘松挥发油中主要化学成分以萜类化合
物为主,以倍半萜种数最多,且多是 15 个碳以下的小分子化合物。
【关键词】 甘松; 挥发油; 气相色谱-质谱
【中图分类号】 R284. 1 【文献标识码】 A doi:10. 3969 / j. issn. 1674-1749. 2015. 05. 009
Analysis on volatile component of nardostachys root by using gas chromatography-mass spectrosco-
py WU Yang,ZHOU Jian,MIN Chun-yan,et al. Suzhou Institute for Food and Drug Control,Suzhou
215104,China
Corresponding author:QIN Kun-ming,Email:qinkm123@ 126. com
【Abstract】 Objective To study the volatile component of nardostachys root. Methods The vola-
tile components in nardostachys root were extracted by using steam distillation method,and analyzed by u-
sing gas chromatography-mass spectroscopy (GS-MS). The relative content of each component was deter-
mined by peak area normalization method. Results A total of 135 chemical compositions were isolated
from nardostachys root,and the matching-degree of 29 chemical components among the 135 chemical was
more than 85%,which accounted for 20. 51% of the total volatile oil. There were 4 components with con-
tents above 1% . The highest component was calarene (7. 46%),followed by β-ionone (3. 44%) ,isova-
leric acid (2. 19%)and β-Maaliene (1. 30%). Conclusion The major components in nardostachys root
were terpenes,which tend to be small molecule compounds with less than 15 carbon.
【Key words】 Nardostachys jatamansi; Volatile oil; Gas chromatography-mass spectroscopy
甘松为败酱科植物甘松 Nardostachys chinensis
Batal.或匙叶甘松 Nardostachys jatamansi DC.的干燥
根及根茎,其性味辛、甘、温,归脾、胃经,具有理气
止痛和开郁醒脾的功效,外用祛湿消肿[1],主产于
四川、甘肃、西藏等高海拔地区[2]。近年来,随着其
在药用、化妆品等领域应用日益广泛,成为了学者
的研究热点。
在甘松挥发油药理作用文献报道中,甘松挥发油
的抗心律失常、抗心肌缺血、保护心肌细胞作用研究较
多,甘松挥发油具有钙通道阻滞剂作用,通过减少钙离
子内流以及细胞内钙超载,抑制炎症反应,延长心肌细
胞有效不应期能达到上述作用[3],进一步研究表明甘
松挥发油是通过浓度依赖性地抑制大鼠心肌细胞膜 L
型钙通道电流,可有效避免早期后去极(early afterde-
polarization,EAD)、延时性后去极(delayed afterdepolar-
ization,DAD)的发生,达到抗心律失常作用[4];甘松挥
发油通过浓度依赖性地抑制大鼠心肌细胞膜钠通道电
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流,在不同膜电位水平对钠通道电流具有抑制作用,降
低动作电位幅度,减慢动作电位 0相上升速度,对抗快
速型心律失常[5],进一步研究表明是对 HEK细胞(hu-
man embryonic kidney cells,HEK cells)Navl. 5电流频率
依赖性阻滞作用[6];同时甘松挥发油抑制心室肌细胞
膜延迟整流钾电流(delayed rectifier K + current,Ik)和
内向整流钾电流(inward rectifier K + current,Ik1),达到
抗心律失常作用[7]。甘松挥发油与甘松水提取物合用
预防急性胃炎作用比单用甘松水提取物预防急性胃炎
作用更有效,且挥发油用量增加,药物预防急性胃炎作
用效果提高[8]。甘松挥发油与甘松水提取物合用促进
肠推进作用比单用甘松水提取物促进肠推进作用更有
效,且挥发油用量增加,药物促进肠推进作用效果提
高[9]。甘松中非挥发性成分同样具有多种药理作用,
甘松新酮对缺糖缺氧损伤的原代培养神经元有明确保
护作用,该作用可能与药物激活蛋白激酶 A(protein ki-
nase,PKA)和细胞外信号调节激酶(extracellular signal-
regulated kinase,ERK)通路有关,甘松新酮调节神经元
行为表明协同神经生长因子促进 PC12D细胞的神经样
分化,具有一定的抗抑郁活性[10]。甘松挥发油类成分
尽管已有报道,但是其中的化学成分组成和结构尚不
明确,且不同提取方式和不同产地的含量差异较大。
本文采用水蒸汽蒸馏法对甘松挥发油进行提取,采用
GC-MS技术对提取出的挥发油所含化学成分进行定性
分析,为进行进一步的药理作用研究,阐明甘松的药效
物质基础及作用机理提供依据。
1 材料与方法
1. 1 仪器与药品
仪器为 Agilent 5975C MSD 气相色谱—质谱联
用仪,甘松购自南京海源中药饮片有限公司(批号:
130806),经南京中医药大学药学院陈建伟教授鉴
定为败酱科植物匙叶甘松 Nardostachys jatamansi
DC.的干燥根。
1. 2 挥发油的提取
称取甘松 100g置于 2000 mL圆底烧瓶中,加水
800 mL,浸泡 2 小时,水蒸气蒸馏提取 6 小时,至挥
发油不再增加,经无水硫酸钠脱水后得到挥发油,
挥发油提取得率为 0. 6%。
1. 3 色谱条件
色谱柱:安捷伦 19091s-433HP-5MS,5%苯甲基聚
硅氧烷弹性石英毛细管柱(30 m ×250 μm ×0. 25 μm);
进样口温度为 260℃;程序升温:起始温度 50℃,维持 1
分钟,之后以 20℃ /min升至 90℃,维持 0分钟;然后以
3℃ /min 升至 210℃,维持 2 分钟。载气:He,流速
1 mL/min,分流比 40 ∶ 1,进样量 1 μL。
1. 4 质谱条件
接口温度:260℃,电离方式:EI,电子能量:70
eV,离子源温度:230℃,四级杆温度:150℃,调谐方
式:标准调谐,质量扫描方式:全部扫描范围:20 ~
500 amu,电子倍增器电压:1553 V,溶剂延迟:4 分
钟,进样量:1 μL,每个样品进样 2 针。
2 结果与数据分析
在上述色谱与质谱条件下,对甘松挥发性成分进
行 GC-MS分析,以面积归一化法测定挥发油各组分相
对百分含量,得到甘松挥发油的总离子流图,如图 1,经
过质谱计算机 G1701EA-E. 02. 02Chem Station 软件和
NIST 11. 0标准质谱检索库检索,并结合标准质谱谱图
鉴定化学成分共得到 135 种成分,29 种成分匹配率在
85%以上,成分鉴定结果详情见表 1。
3 讨论
本实验所用的甘松为匙叶甘松根部的中药炮
制饮片,所提取的挥发油含量与已发表的文献[11]比
较,比匙叶甘松根部的原药材提取的挥发油含量要
多,通过炮制过程,甘松挥发油作用效果得到提高。
匙叶甘松根部原药材的挥发油含量 0. 5%[11],甘松
根部原药材的挥发油含量 2 ~ 5%[11-14]。
从甘松挥发油中分离出来的成分共有 135 个,
29 种成分匹配度在 85%以上,其中相对含量在 1%
以上的成分共有 4 个,以白 菖 烯 含 量 最 高
(7. 46%),其次是 β-紫罗兰酮(3. 44%)、异戊酸
(2. 19%)和 β-橄榄烯(1. 30%)。上述所得成分和
含量与已发表的文献[11-13,15-16]比较,甘松挥发油成
分存在差异,各成分含量也存在较大差异,β-紫罗兰
酮和异戊酸含量较高。
分析甘松挥发油已发表的文献[11-13,15-16]时,发
现对检测出来的化学成分分析命名不一致,有些采
取英文化学式直译中文命名方式,特别是含量高化
学成分。本文献通过对实验数据的仔细分析和各
种化学成分检索工具检索,综合已有的文献报道,
确定本文中化学成分信息。
由表 1 可以看出,甘松中挥发油成分多为 15 个
碳以下的小分子化合物,以萜类化合物为主,以倍
半萜种数最多,同时有少数单萜、半萜及三萜类化
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表1 甘松挥发油化学成分
编号
保留时
间 /min
化学成分名称 CAS号 分子式 分子量 相对含量 /% 匹配度 /%
1 4. 660 (+)-柠檬烯(+)-Dipentene 005989-27-5 C10H16 136. 234 0. 05 99
2 4. 753 桉树脑 Cineole 000470-82-6 C10H18O 154. 250 0. 60 97
3 5. 084 异戊基丙酮 2-Methy-6-heptanone 000928-68-7 C8H16O 128. 212 0. 02 94
4 5. 244 松油烯 γ-Terpinene 000099-85-4 C10H16 136. 234 0. 02 90
5 5. 596 邻-异丙基苯 o-Cymene 000527-84-4 C10H14 134. 220 0. 10 97
6 6. 334 2,2,6-三甲基环己酮 2,6,6-Trimethylcyclohexanone 002408-37-9 C9H16O 140. 220 0. 02 93
7 9. 854 β-绿叶烯 β-Patchoulene 000514-51-2 C15H24 204. 351 0. 09 99
8 9. 986 川芎嗪 Tetramethylpyrazine 001124-11-4 C8H12N2 136. 190 0. 04 92
9 10. 730 苯甲醛 Benzaldehyde 000100-52-7 C7H6O 106. 120 0. 06 95
10 11. 314 β-橄榄烯 β-Maaliene 000489-29-2 C15H24 204. 350 1. 30 99
11 11. 865 α-松香芹酮 α-pinocarvone 030460-92-5 C10H14O 150. 218 0. 03 95
12 12. 008 马兜铃烯(-)-Aristolene 006831-16-9 C15H24 204. 351 0. 87 99
13 12. 757 白菖烯 Calarene 017334-55-3 C15H24 204. 351 7. 46 97
14 12. 972 2-异丙基-1-甲氧基-4-甲基苯 2-isopropyl-4-methylanisole 031574-44-4 C11H16O 164. 244 0. 82 94
15 13. 644 (-)-α-古芸烯(-)-α-Gurjunene 000489-40-7 C15H24 204. 351 0. 80 95
16 14. 950 异戊酸 Isovaleric acid 000503-74-2 C5H10O2 102. 130 2. 19 86
17 15. 357 乙酸桃金娘烯酯 Myrtenyl acetate 001079-01-2 C12H18O2 194. 270 0. 22 90
18 15. 738 α-松油醇 α-Terpineol 000098-55-5 C10H18O 154. 250 0. 21 95
19 16. 272 佛术烯 Eremophilene 010219-75-7 C15H24 204. 351 0. 31 98
20 16. 944 1,1,3-三甲基茚 1,1,3-Trimethylindene 002177-45-9 C12H14 158. 239 0. 33 95
21 17. 599 (-)-γ-杜松烯(-)-γ-Cadinene 039029-41-9 C15H24 204. 351 0. 26 83
22 17. 919 对甲基苯乙酮 4-Methylacetophenone 000122-00-9 C9H10O 134. 180 0. 05 94
23 18. 095 α-姜黄烯 α-Curcumene 000644-30-4 C15H22 202. 335 0. 17 99
24 18. 784 2-乙酰基呋喃 2-Acetylfuran 001192-62-7 C6H6O2 110. 110 0. 09 86
25 19. 775 二氢-β-紫罗兰酮 Dihydro-β-ionone 017283-81-7 C13H22O 194. 313 0. 60 98
26 20. 271 2-甲基萘 2-Methylnaphthalene 000091-57-6 C11H10 142. 200 0. 03 96
27 23. 136 β-紫罗兰酮 Irisone 014901-07-6 C13H20O 192. 300 3. 44 96
28 24. 259 石竹素 Caryophylene oxide 001139-30-6 C15H24O 220. 351 0. 14 91
29 25. 598 (+)-胡萝卜醇(+)-Carotol 000465-28-1 C15H26O 222. 366 0. 19 91
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图 1 甘松挥发油总离子流图
合物。其中已有文献报道中,β-紫罗兰酮可抑制人
乳腺癌细胞 MCF-7(breast cancer cells MCF-7)的生
长和抑制人胃癌 SGC-7901 细胞(human gastric
cancer SCG-7091 cells)潜在的转移,对预防女性乳
腺癌具有一定的临床作用。白菖烯、异戊酸和 β-橄
榄烯在药理作用实验方面研究较少,目前国内少有
文献报道。
有文献显示[16],不同产地的甘松挥发油类成分
存在差异。因此,本文所述甘松 GC-MS 特征图谱以
及成分分析不能涵盖所有甘松品种。不同产地甘
松具体化学成分含量及所对应的具体临床药效变
化谱效相关性等,还有待进一步的研究探索。
匙叶甘松和甘松原药材提取挥发油含量上的
差异性,可能是挥发油成分不一和命名上不统一的
原因之一,且炮制品跟原药材挥发油含量也存在差
异,未给出几个公认的特征性化学成分,造成对甘
松挥发油进一步的方法学考察存在难度。因此,本
文所述甘松 GC-MS 特征图谱以及成分分析不能涵
盖所有甘松品种。不同产地甘松具体化学成分含
量及所对应的具体临床药效变化谱效相关性等,还
有待进一步的研究探索。
参 考 文 献
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(本文编辑:董历华)