全 文 :广藿香 GCMS特征指纹图谱数字化信息的应用及其 GC验证
何建雄,魏 刚,黄月纯,尹 雪
(广州中医药大学 第一临床医学院,广东 广州 510405)
[收稿日期] 20070827
[基金项目] 广东省科技厅项目(2004B33001022);广东省高
等学校自然科学重点研究项目(05Z007)
[通讯作者] 魏刚,Tel:(020)36591343,Email:weigang021@
163.com
广藿香为唇形科植物广藿香 Pogostemoncablin
(Blanco)Benth.的干燥地上部分。广州石牌、棠下
等地原是主要产地,商品称“石牌藿香”,为道地药
材,传统经验认为其品质最优;肇庆地区高要等县产
者,商品称“高要藿香”,经验认为与牌香品质相近,
可供药用;湛江地区与海南产者,统称为“海南藿
香”,主要用于提取挥发油[1]。目前有学者通过形
态学方面的研究来鉴别产地,评价广藿香商品的质
量[2,3],但这可能需要比较丰富的经验且无法鉴定
中药复方中广藿香的产地。前期通过对不同产地广
藿香的挥发油化学成分进行大量分析,得到石牌、海
南、高要三种“数字化”共有模式[4],并用之与1992
2002国内主要研究单位报道的24个广藿香样品进
行相似度比对,结果表明3种商品广藿香的“数字
化”共有模式可用于广藿香商品的产地鉴定,为中
药材的道地性研究和品质评价提供一种新的思路。
为进一步考察广藿香 GCMS特征指纹图谱“数字
化”信息的实用性,作者对24批次市售药材、3种
含广藿香的复方药物进行分析,分别与石牌、海南、
高要广藿香“数字化”信息进行相似度比对;并采用
GC与GCMS同步分析10批次样品,以考察在 GC
的适用性,结果理想,报道如下。
1 仪器与材料
岛津 QP5000气相色谱质谱联用仪;Agilent
6890N气相色谱仪、氢焰离子检测器;10μL微量进
样器。乙醚分析纯;广藿香药材24批次分别购于广
州中医药大学第一附属医院药房、广州市健民药房、
广州市采芝林药房、广州市清平市场;藿香正气滴
丸、藿香正气软胶囊购于广州市健民药房,藿香正气
超临界提取物由广州中医药大学新药开发研究中心
提供。
2 实验方法
2.1 材料处理
药材按《中国药典》2005年版挥发油测定甲法,
分别提取、收集挥发油,加入乙醚稀释10倍;藿香正
气超临界提取物加入乙醚稀释10倍;藿香正气滴丸
经研磨、藿香正气软胶囊剪破后加入适量乙醚萃取,
静置取上清液供分析用。
2.2 色谱条件
2.2.1 GCMS[5] GCDB1石英毛细管色谱柱
(025mm×30m,025μm),进样口温度250℃,接
口温度230℃,载气为氦气,流速13mL·min-1,
柱压80kPa,分流比60∶1,进样量 10μL。MSEI
源(70eV),双灯丝;电离电压14kV,质量范围m/z
40~400全程扫描,扫描间歇10s。升温程序:柱
始温60℃,保持1min,以3℃·min-1的速率升到
140℃,然后以1℃·min-1的速率升到160℃,最
后以10℃·min-1的速率升到230℃,保持10min,
可达到较好分离,结果见图1。
图1 广藿香挥发油GCMS总离子流图
2.2.2 GC 色谱柱AgilentHP5,(032mm×300
m,025μm);载气为氮气;汽化室温度280℃;检器
温度250℃;流速13mL·min-1;分流比60∶1;升
温程序,起始60℃,保持1min,以3℃·min-1升至
140℃,然后以1℃·min-1的速率升到160℃,最
后以10℃·min-1的速率升到230℃,保持10min;
进样量1μL。结果见图2。
3 市售药材产地的鉴定
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第33卷第3期
2008年2月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 3
February,2008
图2 广藿香挥发油气相色谱图
GCMS分析了24批次广藿香挥发油,鉴定其
中11种主要特征成分[5]:按出峰先后顺序分别是
β广藿香烯、β榄香烯、顺式丁香烯、反式丁香烯、
刺蕊草烯、α愈创木烯、α广藿香烯、δ愈创木烯、未
鉴定A、广藿香醇、广藿香酮,如图1所标示。并计
算其相对含量,将得到的数据与已建立的石牌、海
南、高要3种商品广藿香模式[4]进行相似度比对
(夹角余弦法),结果见表1。
表1 24批次广藿香与石牌、海南、高要3种“数字化”模式相似度比对表
样品
β广
香烯
β榄
香烯
顺式
丁香烯
反式
丁香烯
刺蕊
草烯
α愈
创木烯
α广
藿香烯
δ愈
创木烯
未鉴定
A
广藿
香醇
广藿
香酮
与数字化模式的相似度
石牌 海南 高要
1 092 019 031 064 398 378 335 556 119 5591 704 0233 0996 0908
2 190 006 008 025 159 134 203 285 141 5411 666 0396 0972 0959
3 179 010 030 060 284 366 326 710 140 5104 1661 0409 0980 0969
4 402 023 037 119 444 465 355 841 111 4689 1454 0394 0984 0965
5 298 018 034 117 575 582 467 932 106 4694 820 0276 0997 0926
6 089 054 032 152 469 683 453 1219 097 4487 624 0242 0993 0906
7 046 010 019 022 373 119 216 232 091 6096 754 0230 0986 0900
8 124 058 032 231 484 761 491 1459 064 031 743 0277 0979 0908
9 435 019 042 164 573 718 593 1310 090 4253 734 0268 0985 0911
10 361 034 036 111 461 482 443 853 118 4246 1606 0446 0972 0977
11 218 048 029 146 353 479 357 803 184 5571 1174 0311 0995 0940
12 186 028 018 081 221 254 233 468 164 5017 1932 0458 0965 0978
13 242 034 024 114 316 372 321 671 156 5059 1487 0384 0985 0963
14 225 028 025 096 327 305 307 580 148 4113 2269 0571 0930 0997
15 154 030 018 083 238 279 230 473 161 5733 1023 0282 0991 0926
16 367 027 025 092 305 309 331 549 165 4841 705 0431 0974 0974
17 180 039 024 111 308 389 291 663 123 5185 1454 0372 0987 0959
18 301 023 023 051 350 230 325 410 082 6417 518 0189 0990 0886
19 326 025 023 056 290 191 282 294 101 6577 297 0154 0985 0867
20 301 012 022 068 292 278 306 496 175 5074 1898 0449 0969 0977
21 463 024 024 056 288 205 328 412 149 4737 1790 0451 0966 0976
22 099 019 023 087 338 327 279 425 173 5169 1988 0457 0966 0979
23 089 063 034 181 581 704 503 1323 109 4464 364 0189 0989 0880
24 060 025 030 103 527 436 412 776 142 6347 000 0112 0990 0852
24批次样品中有22批可以明确产地,其中并
无石牌藿香,高要藿香5批次(2273%),海南藿香
17批次(7727%)。这一结果反映了目前市场上广
藿香商品的现状[1]:目前各地供配方及生产中药制
剂的均是产于广东湛江地区吴川、遂溪、雷州及海南
万宁的“海南藿香”。传统经验认为,其品质较次,
不供药用,主要用于提取挥发油(称百秋李油)。表
中第10,16两批次样品的相似度与高要、海南数字
化模式均相似,再从两者的广藿香酮含量1705%
和1606%推断,很可能产于高要,但从作者大量分
析的经验来看,2者也有可能是海南藿香的茎(即样
品中含叶极少)。为此,作者对7批次海南藿香的
茎、叶,以及混合样进行了挥发油的分析,分析结果
见表2。
表2 7批次海南藿香茎、叶、混合样挥发油与石牌、海南、高要3种“数字化”模式相似度比对表(n=7)
样品
β广
香烯
β榄
香烯
顺式
丁香烯
反式
丁香烯
刺蕊
草烯
α愈
创木烯
α广
藿香烯
δ愈
创木烯
未鉴定
A
广藿
香醇
广藿
香酮
与数字化模式的相似度
石牌 海南 高要
茎 189 027 027 107 424 313 134 741 152 4812 1566 0409 0968 0980
叶 318 044 043 174 765 581 215 1111 075 4890 238 0159 0872 0992
混 284 042 045 161 709 527 199 1054 104 4745 579 0228 0903 0996
由表2可见,7批海南藿香中有4批次的茎油
含广藿香酮达到1765% ~2285%,相似度计算结
果属于高要模式,由此证明作者前面的推测,如果样
品中叶极少,或者实验人员在提取挥发油时取样不
均,均有可能造成将茎油中含广藿香酮较高的海南
藿香误判为高要藿香。根据《中国药典》的规定,广
藿香含叶不得少于20%,这就要求实验人员在提取
挥发油前需对药材的茎、叶进行质量称定。
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Vol.33,Issue 3
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4 中药复方药物中广藿香油质量的检测
藿香正气超临界提取物、藿香正气滴丸、藿香正
气软胶囊等GCMS分析结果见表3。结果显示3个
样品均为海南藿香。藿香正气滴丸、藿香正气软胶
囊由于直接以广藿香油入药,其中含广藿香酮极低,
致使相似度值0905,0887稍偏小,提示供药用的
海南广藿香挥发油质量有待提高。
5 GC验证研究
表3 含广藿香油复方与石牌、海南、高要3种“数字化”模式相似度比对表
样品
β广
香烯
β榄
香烯
顺式
丁香烯
反式
丁香烯
刺蕊
草烯
α愈
创木烯
α广
藿香烯
δ愈
创木烯
未鉴
定A
广藿
香醇
广藿
香酮
与数字化模式的相似度
石牌 海南 高要
藿香正气超临界提取物 014 011 005 229 110 118 083 195 059 1275 414 0408 0973 0966
藿香正气滴丸 142 006 032 210 254 338 283 423 026 929 006 0118 0905 0784
藿香正气软胶囊 085 056 106 242 245 439 252 754 000 1191 010 0116 0887 0765
为了考察 GCMS特征指纹图谱数字化信息在
GC的适应性,在不同厂家仪器的图谱是否相像?考
虑到 GCMS采用岛津仪器,因此选用应用较多的
Agilent气相色谱仪进行GC观察。前期研究表明在
GCMS色谱条件中,升温程序、电离电压、柱前压与
流速等参数对挥发油组分的分离效果影响明显,进
样口温度以及离子源温度影响较小[6]。因此在 GC
验证时采用了与 GCMS一样的升温程序、流速、分
流比、进样量等条件,分析了10批次(表1中编号1
10)的广藿香挥发油(见图2),得到11个特征指标
成分的相对含量,并与GCMS分析得到的数据进行
相似度比对(夹角余弦法)。
由图1、图2比较可见,同一批次的广藿香挥发
油图谱从外观来看非常相似;10批次样品 GC与
GCMS特征指标成分群的相似度在0991~0999
(夹角余弦法),表明在相同升温程序、流速、分流
比、进样量等色谱条件,广藿香挥发油 GCMS指纹
特征图谱能在气相色谱中体现,其GCMS指纹特征
图谱在GC中具有推广运用价值。
6 讨论
在24批次商品药材中,22批次可以确定产地,
显示作者制定的石牌、海南、高要广藿香“数字化”
信息具有一定的实用价值;在22批次样品中,有17
批次的海南藿香,占到了商品的7727%,而传统经
验认为海南藿香品质较次,不供药用,主要用于提取
挥发油(称百秋李油)[1]。以上结果表明“不供药
用”的海南藿香却成了市场主流商品,因此有必要
进一步对海南藿香的药理作用进行深入研究。
在3个中药复方中,藿香正气超临界提取物中
的藿香为海南产,提示数字化信息也可适用提取方
法的工艺追踪。藿香正气滴丸、藿香正气软胶囊与
海南藿香数字化模式的相似度最接近,分别为值
0905,0887,但离海南藿香的天然相似度区间
0974~0997[4]尚有一定距离,究其原因,由于2者
直接以广藿香油入药,而市场上广藿香油大都由海
南藿香提取,其本身含广藿香酮量就不多,加之广藿
香酮化学性质不稳定,或在药品储藏过程上进一步
减少,所以检测显示二者广藿香酮含量为006%,
01%。
从广藿香茎、叶挥发油分析结果(见表2)可以
看出,它们之间所含广藿香酮的比例悬殊。部分样
品茎油中广藿香酮的含量往往比叶中高出很多倍,
说明茎、叶比例不同对挥发油中广藿香酮含量的影
响较大。因此,为了确保含广藿香挥发油中药制剂
质量的稳定,在提取广藿香挥发油时,应尽量固定
茎、叶的比例。
图1,2是同一个广藿香挥发油样品用 GCMS、
GC分析得到的图谱。这两个图很相似,但也有一个
比较明显的区别就是 5号和 6号峰峰高相反,在
GCMS图谱中6号峰较高,在 GC图谱中5号峰较
高。原因可能是因为两台仪器的色谱柱 DB1和
HP5极性特点不同,使相邻的两个峰出峰顺序颠
倒。为此,作者采用将 HP5换在 GCMS仪器上进
行了验证,分析结果一致。
[参考文献]
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[责任编辑 王亚君]
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