全 文 ：厚朴炮制前后挥发油化学成分的 GC-MS分析
林 茵1 ,王 麟2 , 张 静2 , 袁 珂3*
( 1 上海中医药大学中药学院, 上海 201203; 2 河南中医学院药学院, 河南 郑州 450008;
3 浙江林学院 天然药物研发中心,浙江 临安 311300)
摘 要:目的 分析厚朴炮制前后的挥发油化学成分, 为其质量评价提供科学依据。方法 分别采用固相微萃取
( SPM E)法及水蒸气蒸馏( SD)法提取挥发油化学成分, 采用气相色谱-质谱联用技术分离鉴定化学成分, 采用峰面
积归一化法测定相对质量分数。结果 采用 SPM E 法从厚朴生品及炮制品中分别鉴定了 59 种和 60 种成分,其中
相对质量分数在 0 5%以上的分别为 23 种和 22 种; 采用 SD 法从厚朴生品及炮制品中分别鉴定了 60种和 66 种成
分,其中相对质量分数在 0 5%以上的分别为 24种和 12 种。结论 两种方法提取得到的挥发油成分不尽相同, 同
一方法提取炮制前后的挥发油化学成分在质量分数上有所变化, 炮制后个别成分的量有所降低, 提示厚朴在炮制
时要考虑尽量采用低温操作,避免造成挥发油化学成分的散失。
关键词:厚朴; 固相微萃取法;水蒸气蒸馏法; GC-MS 法
中图分类号: R284 1 文献标识码: A 文章编号: 0253-2670( 2010) 08-1261-04
厚朴为木兰科植物厚朴 Magnol ia of f icinais
Rehd et Wils 或凹叶厚朴 M of f icinal is Rehd
et Wils var biloba Rehd et Wils 的干燥干皮、
根皮及枝皮[ 1]。载于神农本草经, 又名厚皮、川
朴、紫油厚朴。性温, 味苦、辛, 具有燥湿消痰、下气
除满的功能。生品性味峻烈, 具有抗菌、消炎、抗胃
溃疡、抗氧化等作用[ 2] , 厚朴生用辛辣, 有棘人喉
舌的副作用,在临床上较少生用,姜制后可消除对
咽喉的刺激性, 同时可增强宽中和胃的作用。厚朴
中的主要成分厚朴酚与和厚朴酚为联苯型木脂素
类[ 3] ,以游离态与植物胶、树脂等脂溶性成分共存。
本实验采用固相微萃取法和水蒸气蒸馏法提取厚朴
生品与厚朴炮制品中的挥发油, 采用毛细管气相色
谱-质谱联用技术分离鉴定其化学成分, 并采用峰面
积归一化法测定各成分的质量分数,同时分析比较
两种提取技术下的不同实验结果,为明确其中挥发
油的类型及分布情况, 进一步研究其活性成分及综
合开发利用这一药用资源提供参考依据。
1 实验部分
1 1 仪器与材料: Varian CP3800/ 1200L 气相色
谱-串联质谱联用仪 (美国瓦里安公司) ; 色谱柱:
HP-5( 30 m 0 25 mm, 0 25 m)弹性石英毛细管
柱;手动 SPME进样器装置(美国 Supelco公司) ; 75
m CAR/ PDM S 萃取头(美国 Supelco 公司)。厚
朴药材采自浙江龙泉, 经浙江林学院林业与生物技
术学院遗传学科斯金平教授鉴定为木兰科植物厚朴
M of f icinais Rehd et Wils 的干燥树皮; 厚朴饮
片采用通过正交试验优化的工艺进行炮制加工, 即
将厚朴洗净, 去粗皮,软化后切丝自然晾干。加 5%
的姜汁煮至姜汁被吸尽,然后在 55 烘箱中烘干。
1 2 方法
1 2 1 固相微萃取( SPME) : 将固相微萃取的萃取
头在气相色谱的进样口上老化, 老化温度为270 ,
载气流量为 0 8 mL/ m in, 老化时间为 10 min。分
别称取 1 0 g 干燥的厚朴生品及厚朴炮制品粗粉,
置于 15 mL 固相微萃取专用样品瓶中。盖上盖子
28 恒温, 将 75 m CAR/ PDM S 萃取头通过瓶盖
的橡皮垫插入到样品瓶中, 70 下顶空萃取保持30
m in,随后从样品瓶中拔出萃取头,立即插入色谱仪
进样口(温度 250 )中,脱附 3 min,同时启动仪器
采集数据。
1 2 2 水蒸气蒸馏( SD) : 分别将切成丝的厚朴生
品及厚朴炮制品 300 g 放入1 000 mL 的圆底烧瓶
中,加入 500 mL 蒸馏水, 采用挥发油提取器, 按照
中国药典2005 年版一部挥发油项下方法提取挥
发油,提取 5 h。由于油水分层效果不够理想,因此
收集馏出液用乙醚萃取。将萃取液用无水硫酸钠干
燥后回收乙醚得挥发油。挥发油为淡黄色油状液
体,具有浓郁香味。
1 2 3 气相色谱条件: 色谱柱为 HP-5 ( 30 m
0 25 mm, 0 25 m)弹性石英毛细管柱;升温程序:
初始温度45 , 保持 2 m in,然后以 10 / m in的速
1261中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 8 期 2010 年 8 月
* 收稿日期: 2009- 10-30 基金项目:浙江省科技厅重点科技攻关项目( 2007C23024)
* 通讯作者 袁 珂 T el: ( 0571) 63743607 E- mail : yuan _ke001@ 163 com
度升至 250 并保持 30 min; 进样口温度 250 ,
汽化室温度 250 ; 载气为氦气( He) ,体积流量0 8
mL/ min;不分流进样。
1 2 4 质谱条件:电子轰击( EI)离子源; 电离能量
70 eV,离子源温度 200 ,检测器电压 350 V,扫描
质量范围m/ z : 33~ 450; 扫描速度 0 5 s;检索的图
谱数据库为 Willey 和 N IST 标准质谱图库。
2 结果与讨论
2 1 鉴定结果: 采用 HP-5 弹性石英毛细管柱, 分
别取固相微萃取法和水蒸气蒸馏法提取的挥发油
0 2 L,用气相色谱-质谱联用仪进行分析鉴定。化
合物的定量采用面积归一化法, 使用 Hew let t-Pack-
ard软件处理系统计算各峰面积[ 4] , 以测得挥发油
各组分的相对质量分数; 按照上述 GC-M S 条件对
厚朴生品与厚朴炮制品挥发油化学成分进行分析,
得其总离子流图。对总离子流图中的各峰经过质谱
扫描后, 通过质谱数据系统( NIST 和Willey 标准图
谱数据库)检索对照[ 5] , 并查阅有关质谱资料[ 6]结合
人工解析,鉴定出厚朴生品与厚朴炮制品中的挥发
油化学成分, 结果见表 1和表 2。
表 1 厚朴生品及炮制品中挥发油化学成分分析结果(固相微萃取)
Table 1 Analysis on chemical constituents of essential oil in raw Magnoliae Of f icinalis Cortex and processed ones by SPME
序号 保留时间/ min 化合物名称
质量分数/ %
生品 炮制品
1 2 65 2-羟基-2-甲基丙腈 0 52 0 61
2 2 85 丙烯醛 0 93 0 88
3 3 30 4-羟基-2-丁酮 3 10 2 47
4 5 44 ( 1R)--蒎烯 1 09
5 6 36 樟脑萜 1 00
6 6 82 正己醛 4 99 3 10
7 8 94 -月桂烯 0 50 5 53
8 9 91 异柠檬烯 14 21 38 58
9 10 70 1-甲基-4-异丙基-1, 4-环己二烯 1 38
10 10 82 -蒎烯 1 26
11 11 18 1-甲基-3-异丙基苯 2 88
12 11 21 1, 3, 8-对-薄荷三烯 12 89
13 13 97 1-甲基-4- ( 1-甲基乙烯基)-苯 0 53 0 55
14 14 86 胡椒烯 4 83 1 70
15 15 50 3, 7-二甲基-1, 6-辛二烯-3-醇 1 63 0 50
16 16 05 乙酸冰片酯 1 30 0 76
17 16 29 丁香烯 3 63 0 72
18 17 26 2-异丙烯基-4a, 8-二甲基-1, 2, 2 95 1 11
3, 4, 4a, 5, 6, 7-八氢萘
序号 保留时间/ min 化合物名称
质量分数/ %
生品 炮制品
19 17 42 1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 8a-八氢-7-甲 2 49 1 08
基-4-1-( 1-亚甲基)- ( 1, 4a,
8a)-萘
20 17 89 十氢-4a-甲基-1-亚甲基-7- ( 1-甲 12 56 7 56
基乙烯基)-[ 4aR- ( 4a, 7,
8a) ]-萘
21 17 95 1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 8a-八氢-4a, 8- 5 75 3 72
二甲基-2-( 1-甲基乙烯基)-
[ 2R- ( 2, 4a, 8a) ]-萘
22 18 22 1, 2, 4a, 5, 8, 8a-六氢-4, 7-二甲 1 04 0 60
基-1-( 1-异丙基)-[ 1S-( 1,
4a, 8a) ]-萘
23 20 81 石竹烯氧化物 0 55
24 22 56 愈创木醇 3 20 3 60
25 22 66 沉香螺醇 1 40 1 71
26 23 22 十氢-,, 4a-三甲基-8-亚甲基- 5 93 6 89
[ 2R- ( 2, 4a, 8a]-2-萘甲醇
- 质量分数在 0 5%以下的组分未列出(表 2同)
- relat ive con tent u nder 0 5% was not l isted ( Table 2 is same)
表 2 厚朴生品及炮制品中挥发油化学成分分析结果(水蒸气蒸馏)
Table 2 Analysis on chemical constituents of essential oil in raw MagnoliaeOf f icinalis Cortex and processed ones by SD
序号 保留时间/ min 化合物名称
质量分数/ %
生品 炮制品
1 2 63 2-丙氧基乙醇 1 02
2 3 09 2, 4, 5-三甲基-1, 3-二氧茂烷 12 74
3 3 93 甲苯 1 62
4 4 37 3-乙氧基-2-丁酮 0 60
5 5 20 2-乙酰基-1, 3-二氧茂烷 18 44 19 72
6 5 33 2, 3-丁二醇 2 16
7 5 89 邻二甲苯 1 05
8 6 17 4- h羟基-4-甲基-2-戊酮 1 37
9 7 00 草酸二乙酯 1 02
10 8 13 -过氧化氢-乙醚 11 79 1 88
11 11 03 2-甲氧基乙酸乙酯 2 79
12 12 62 3-甲基-2-丁醇 1 03
13 16 10 4-烯丙基苯酚 0 85
14 17 94 2-异丙烯基-4A, 8-二甲基-1, 2, 0 53
3, 4, 4A, 5, 6, 7-八氢化萘
序号 保留时间/ min 化合物名称
质量分数/ %
生品 炮制品
15 18 31 4a, 8-二甲基-2-( 1-甲基乙烯基) 3 05 0 52
1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 8a-八氢化萘
16 18 39 -芹子烯 1 61 0 65
17 19 37 1, 6-二甲基-4-异丙基-1, 2, 3, 4- 0 79
四氢化萘
18 21 20 1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 7-八氢- alpha, 2 61 9 80
alpha, 4a, 8-四甲基-2-萘甲基
19 21 31 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8-八氢-, -3, 3 81
8-四甲基-5-薁甲醇
20 21 35 苍术醇 0 50 0 92
21 21 70 -桉叶醇 9 10 26 34
22 21 79 十氢化萘-2-萘甲醇 15 86 25 32
23 24 62 棕榈酸 0 51 1 35
24 27 10 9, 12-十八二烯酸甲酯 0 72 0 76
25 30 04 厚朴酚 0 60 1 14
1262 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 8 期 2010 年 8 月
由表 1可以看出, 采用固相微萃取法提取厚朴
生品与炮制品中的挥发油, 从厚朴生品中共分离鉴
定出 59 个成分, 所鉴定的组分占总峰面积的
96 21%, 其中相对质量分数在 0 5%以上的共 23
种;从厚朴炮制品中共分离鉴定出 60 个成分, 所鉴
定的组分占总峰面积的 93 78%, 其中相对质量分
数在 0 5%以上的共 22 种。厚朴生品中量较高的
成分为异柠檬烯 ( 14 21% )、1, 3, 8-对-薄荷三烯
( 12 89%)、十氢-4a-甲基-1-亚甲基-7-( 1-甲基乙烯
基-[ 4aR-( 4a, 7, 8a) ]-萘 ( 12 56%)、十氢-, ,
24a-三甲基-8-亚甲基-[ 2R-( 2, 4a, 8a) ]-2-萘甲醇
( 5 93%)、1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 8a-八氢-4a, 8-二甲基-2-
( 1-甲基乙烯基)- [ 2R-( 2, 4a, 8a) ]-萘 ( 5 75% )、
正己 醛 ( 4 99% )、胡椒 烯 ( 4 83% )、丁 香 烯
( 3 63%)、愈创 木 醇 ( 3 20% )、4-羟 基-2-丁 酮
( 3 10%) ; 厚朴炮制品中量较高的成分为异柠檬烯
( 38 58%)、十氢-4a-甲基-1-亚甲基-7-( 1-甲基乙烯
基)- [ 4aR-( 4a, 7, 8a) ]-萘 ( 7 56% )、十氢-, ,
4a-三甲基-8-亚甲基-[ 2R-( 2, 4a, 8a) ]-2-萘甲醇
( 6 89%)、-月桂烯( 5 53%)、1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 8a-
八氢-4a, 8-二甲基-2-( 1-甲基乙烯基)- [ 2R-( 2, 4a,
8a) ]-萘 ( 3 72% )、愈创木醇 ( 3 60%)、正己醛
( 3 10%)。
由表 2 可以看出,采用水蒸气蒸馏法提取厚朴
生品与炮制品中的挥发油, 从厚朴生品中共分离鉴
定出 60 个成分, 所鉴定的组分占总峰面积的
94 15%, 其中相对质量分数在 0 5%以上的共 24
种;从厚朴炮制品中共分离鉴定出 66 个成分, 所鉴
定的组分占总峰面积的 96 52%, 其中相对质量分
数在 0 5%以上的共 12 种。厚朴生品中量较高的
成分为 2-乙酰基-1, 3-二氧茂烷 ( 18 44% )、十氢化
萘-2-萘甲醇( 15 86% ) ; 2, 4, 5-三甲基-1, 3-二氧茂
烷( 12 74% )、-桉叶醇( 9 10%) , DL-甲基羟基丙二
酸( 8 98% ) ;厚朴炮制品中量较高的成分为 -桉叶
醇( 26 34% )、十氢化萘-2-萘甲醇( 25 32% )、2-乙酰
基-1, 3-二氧茂烷( 9 80%)、1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 7-八
氢-alpha, alpha, 4a, 8-四甲基-2-萘甲醇( 9 59)、1, 2,
3, 4, 5, 6, 7, 8-八氢-, , 3, 8-四甲基-5-薁甲醇
( 3 81%)。
2 2 讨论: 经 GC-M S 分析结果可以看出, 无论采
用哪种方法萃取,凡相同方法萃取厚朴生品及炮制
品中的挥发油化学成分, 其成分类型基本上是一致
的,仅在质量分数上有所差别。实验结果还发现, 两
种不同的萃取方法萃取出的挥发油化学成分的种类
差别较大,如采用 SD法能提取出少量的厚朴酚,而
SPME法则没有; 而采用 SPME 法能提取出大量的
-桉叶醇,而 SD 法则没有。这种差别主要是由于
萃取方法的萃取原理不同,顶空固相微萃取的萃取
头所用的涂料的性质和萃取出的化合物的类型有很
大的关系。
比较厚朴生品与炮制品中的挥发油化学成分,
尤其是采用水蒸气蒸馏法提取的挥发油成分,发现
虽然炮制前后挥发油化学成分的类型基本一致, 但
炮制品与生品相比, 前者所含挥发油成分的数量及
相对质量分数明显下降,这一实验结果提示厚朴在
采用姜煮法进行加工炮制过程中有可能由于温度过
高导致其中部分挥发油成分的破坏或散失,需要在
以后的炮制加工中引起关注。
在 SPME的应用中, 涂层的性质要和被分析物
的性质相匹配,选用的固定相涂层首先要对有机分
子有较强的萃取富集能力,使分析物在涂层中有较
快的扩散速度,并在热解析时能迅速脱离固定相涂
层,而不会造成峰的扩宽。同时,由于分析物在高温
下易于解吸, 因此针对不同的分析物可选择多种涂
层,以适应各种需要。
在进行 SPME 取样时, 对多种萃取头做了筛
选。包括 100 m 聚二甲基硅烷, 85 m 聚丙烯酸
酯, 65 m 聚乙二醇二乙烯基苯和 75 m 聚二甲基
硅烷固相微萃取头。经实验证实 75 m 聚二甲基
硅烷固相微萃取头萃取效果最好, 本次实验选样了
75 m CAR/ PDMS 萃取头, 极性挥发性化合物通
常选用此萃取头。
通过对固相微萃取技术和传统水蒸气蒸馏法的
比较发现,传统的水蒸气蒸馏法需要用大量的样品
( 100~ 1 000 g) , 并耗时 5~ 8 h。而 SPME 使样品
预处理过程大为简化, 提高了分析速度和灵敏度。
具有操作时间短, 样品用量小, 无需萃取溶剂,适于
分析挥发性物质, 重现性好等优点,目前固相微萃取
已经广泛地应用于环境、生物、食品分析[ 7-9] 和中药
挥发油领域中 [ 10-11]。由于不同萃取方法得到的挥发
油化学成分在类型及量上有所区别, 因此, 要想了解
清楚厚朴炮制前后的挥发油化学成分, 以对其进行
合理的质量评价, 还需结合两种萃取方法进行综合
分析。
参考文献:
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GC-MS法对湖南产玉竹挥发油成分的分析研究
竺平晖,陈爱萍*
(舟山市普陀区人民医院, 浙江 舟山 316100)
摘 要 : 目的 用GC-MS法分析湖南产玉竹挥发油的化学成分, 为该地玉竹的进一步开发提供基础依据。方法
采用水蒸气蒸馏法从玉竹中提取挥发油,用峰面积归一法测定样品中各化学成分的质量分数,并用气相色谱-质谱
法对其进行鉴定。结果 通过玉竹挥发油的化学成分研究,其 25 个峰对应的化学成分已经做了鉴定或结构推测,
占总出峰面积的 86 39%。在湖南产玉竹的挥发油成分中, 主要为酸类化合物、烯酸类化合物、醇类、烯类、醛类。
其中质量分数较大的有: 十六酸 ( 1)、9, 12-二烯十八酸( 2)、雪松醇( 3)、( E )- 9-烯基十八酸( 4)、正己醛( 5)。结论
化合物 1~ 5 均为首次从玉竹中分离得到。
关键词:玉竹; 挥发油; GC-MS
中图分类号: R284 1 文献标识码: A 文章编号: 0253-2670( 2010) 08-1264-02
玉竹为百合科植物玉竹 Polygonatum od or a-
tum ( M ill ) Dr uce的干燥根茎, 性平、味甘,具养阴
润燥、生津止渴之功效。用于肺胃阴伤, 燥热咳嗽,
咽干口渴, 内热消渴 [ 1]。药理学研究表明玉竹具有
强心、扩张血管、降血压、降血糖、调血脂和加强免疫
功能的作用 [ 2-4]。玉竹根茎中主要含有挥发油、甾体
皂苷、多糖、黄酮及其糖苷以及多种蒽醌类化合
物[ 2, 5-6]。本实验采用 GC-M S法研究提取得到的玉
竹挥发油的主要成分,根据理化常数和波谱分析, 得
出在湖南产玉竹的挥发性成分中,主要为酸类化合
物、烯酸类化合物、醇类、烯类、醛类。其中量较高的
有:十六酸 ( 1)、9, 12-二烯十八酸( 2)、雪松醇( 3)、
( E)-9-烯基十八酸( 4)、正己醛( 5)。化合物 1~ 5均
为首次从玉竹中分离得到。本实验对湖南产玉竹开
展分析研究, 对进一步开发利用玉竹挥发油资源,挖
掘其用途, 确定其科学合理的制备技术提供理论
依据。
1 材料与试药
T GL-16G台式高速离心机(湖南星科科学仪器
有限公司 ) ; AR3130 电子天平 ( OHAU S COPR
Florham N J美国) ; FZ102微型植物试样粉碎机(黄
骅市齐家科学仪器) ; GCM S-QP2010气相色谱质谱
联用仪(日本岛津)。所用试剂均为分析纯。玉竹购
于湖南邵东县玉竹生产基地,由彭盼希鉴定。
2 方法与结果
2 1 挥发油的提取: 将玉竹粉碎, 过二目筛。取
100 g 玉竹粉末置于2 000 mL 烧瓶中, 加入1 000
mL 二次蒸馏水, 用挥发油提取器提取 6 h, 馏出液
1264 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 8 期 2010 年 8 月
* 收稿日期: 2010- 01-20