全 文 ：八角科植物果皮化学成分的 LC-MS图谱特征
及其在分类和药材鉴别上的意义
胡岩 , 段天璇 , 曹枫 , 于继平 , 黄建梅＊
(北京中医药大学 中药学院 , 北京 100102)
[摘要 ] 　目的:研究八角科植物果皮化学成分的特点以及部分倍半萜内酯类成分在八角科植物中的分布情况 , 一方面为
进一步开发八角科植物资源奠定基础 ,另一方面探讨其在八角科植物分类以及八角茴香类药材真伪鉴别上的意义。方法:采
用 LC-MS法分别测定了八角科植物的 17种 22个果皮样品的总离子流图和质谱图 , 应用 SAS软件对得到的数据进行聚类统
计处理。结果:根据样品所含成分的相似性可将 17种八角科植物按化学成分特征分为 5类。同时初步确定 pseudoanisatin, 6-
deoxypseudoanisatin, pseudomajucin3种倍半萜内酯类化合物在 17种果皮样品中的分布情况。结论:LC-MS法得到的色谱图能
够很好地表征八角科植物果皮的化学成分特点;根据 LC-MS图谱得到的化学分类结果与传统的植物分类结果吻合度不高;八
角茴香药材和其他八角科植物果实的 LC-MS图谱有较大的差别 , 可以根据图谱进行原药材或药材粉末的鉴别。
[关键词 ] 　八角科;化学成分;倍半萜内酯;LC-MS;分类;鉴别
[稿件编号 ] 　20090919001
[基金项目 ] 　霍英东教育基金会青年教师基金(101034)
[通信作者 ] 　＊黄建梅 ,教授 , Tel:(010)84738619
　　八角科为单属科 ,全世界共有 34种 ,其中有 31
种分布于亚洲东部和东南部 ,中国为其分布中心 。
八角科大多数植物以根 、根皮 、树皮 、叶和果实入药 ,
八角茴香是唯一被药典收载的八角科果实类药材 ,
其他种类的果实多为民间用药 ,而且其中的一些种
类据记载有一定的毒性[ 1] 。为了用药安全及明确
活性成分 ,到目前为止 ,文献已对 13种植物果实的
化学成分进行研究 [ 2-12] ,结果表明八角科植物果皮
中主要含有骨架奇特的 seco-prezizaane类和 anialac-
tone类倍半萜内酯类成分 、苯丙烷类 、黄酮类 、有机
酸 、二萜及三萜类成分以及一些挥发性的成分 ,其
中 ,倍半萜内酯类成分是八角科植物的特征成分 ,且
在大部分果实中的含量较大。现代研究还表明八角
科植物果皮的倍半萜内酯类具有一定的生物活性 ,
比如倍半萜内酯类成分 isodunnianin[ 13] , merilactone
A[ 14]具有促进神经细胞突起生长的活性 。因此 ,八
角科植物中的倍半萜内酯类的资源分布状况值得
关注。
本课题主要以倍半萜内酯类成分为研究对
象 ,采用 LC-MS法 , 一方面研究该类成分在八角
科植物中的分布特点 ,另一方面明确一些倍半萜
内酯类成分的分布情况 。并在上述研究的基础
上 ,从植物化学分类的角度对八角科植物进行分
类学评价 ,同时 ,探讨 LC-MS图谱在药材鉴别上
的应用 。
1　材料
HP-1100系列液相色谱-质谱联用仪 (Agilent
TrapXCT/Plus型 ,多级离子阱质谱仪 ,高压二元梯
度系统 , DAD型检测器 ,自动进样器 ,柱温箱);0.45
μm滤膜;乙腈 (fisher色谱纯), 娃哈哈纯净水。
pseudoanisatin, 6-deoxypseudoanisatin, pseudomajucin
3种对照品均为自制。八角科植物果实样品为来自
八角科 17种植物的 22个品种 ,见表 1,样品经本校
中药学院生药系杨春澍教授鉴定 。
2　方法与结果
2.1　色谱质谱条件
AgilentZOBAX-SB-CN色谱柱 (4.6 mm×250
mm, 5μm),柱温 30℃;乙腈-水梯度洗脱 ,梯度设置
见表 2;质谱检测条件:ESI离子源 ,雾化气(N2)压
力 40 Psi,干燥气(N2)流速 10.00 L·min-1 ,干燥气
温度 350℃,离子扫描范围 100 ～ 500,正离子方式
检测 。
2.2　溶液的制备
2.2.1　供试品溶液的制备 八角科植物果皮样品经
过粉碎 ,干燥 ,过 40目筛后 ,分别精密称取 2 g八角
粉末 ,加入 45 mL乙酸乙酯 ,连续回流提取 6h,回收
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　　 表 1　八角科植物果实样品来源
No. 植物名 拉丁名 产地
1 大花八角 Iliciummacranthum 云南新现
2 大花八角 I.macranthum 云南屏边
3 闽皖八角 I.minwanense 安徽休宁
4 日本莽草 Ianisatum 日本长崎
5 滇南八角 I.modestum 云南文山新街
6 野八角 I.simonsi 贵州水城
7 华中八角 I.fargesi 云南楚雄
8 厚叶八角 I.pachyphylum 广西龙胜
9 红花八角 I.dunnianum 贵州黔西金坡
10 匙叶八角 I.spathulatum 广西金秀
11 厚皮香八角 I.ternstroemioides 海南昌江
12 八角茴香(市售) I.verum 北京
13 八角茴香(鹰嘴白花八角栽培品) I.verum 广西梧州
14 八角茴香(红花柔枝八角栽培品) I.verum 广西梧州
15 八角茴香 I.verum 广西桂林
16 小花八角 I.micranthum 四川黄柱水乡
17 假地枫皮 I.jiadifengpi 广西桂林猫儿山
18 小花八角 I.micranthum 云南屏边新现
19 大八角 I.majus 广西金州才湾
20 百山祖八角 I.jiadifengpivar.baishanense 浙江庆元
21 喜马拉雅八角 I.wardii 云南屏边大围山
22 滇缅八角 I.merilianum 云南文山新街
　　注:1 ～ 4, 6, 7, 17, 20, 21为八角组植物;5, 8 ～ 16, 18, 19为八角茴香组植物。
表 2　乙腈-水梯度洗脱程序
t/min Water/% CAN/% 流速 /mL· min-1
00.00 98.00 02.00 1.00
05.00 85.00 15.00 1.00
05.50 85.00 15.00 0.50
24.00 84.00 16.00 0.50
25.00 80.00 20.00 1.00
54.00 59.00 41.00 1.00
70.00 30.00 70.00 0.50
乙酸乙酯 ,得到乙酸乙酯提取物 ,将乙酸乙酯提取物
用少量甲醇溶解后过 6 g中性氧化铝色谱柱 , 70 mL
甲醇洗脱 ,收集洗脱液 ,回收甲醇定容至 5mL,备用 。
2.2.2　对照品溶液的制备　称取 pseudoanisatin, 6-
deoxypseudoanisatin, pseudomajucin各 5 mg,甲醇定
容至 5 mL,作为对照品溶液 ,备用 。
2.3　重复性试验
取日本莽草果皮样品粉末 ,分别制备 5份供试
品溶液 ,进样测定其总离子流图中各个色谱峰的保
留时间及峰高值 ,二者 RSD均小于 3%。
2.4　样品测定
供试品溶液经过 0.45 μm滤膜过滤后进样 5
μL,记录其总离子流图及各个时间点对应的色谱
图 ,部分样品的总离子流图见图 1。
2.5　数据处理
2.5.1　总离子流图的相似性分析　以 22个样品的
总离子流图中离子流强度大于 5万的 66个色谱峰
为指标 ,指标取值为 1和 0 ,分别代表对应的色谱峰
的有或无 ,对上述不同产地 ,不同品种的八角科植物
的果实样品采用 SAS软件的 Q型聚类分析 ,得到如
图 2所示结果 。
2.5.2　倍半萜内酯的分布情况　对照品 pseudoani-
satin, 6-deoxypseudoanisatin和 pseudomajucin的总离
子流图显示它们的保留时间分别是 15.8, 20.4,
14.3 min,从不同八角科植物果实的总离子流图中
查找相应保留时间的色谱峰 ,并将其质谱图与对照
品的质谱图进行比较 ,基本可以确定 3种倍半萜内
酯类成分在八角科植物中的分布情况。结果表明:
滇缅八角 、滇南八角 、大花八角 、闽皖八角 、野八角 、
日本莽草含有 pseudoanisatin;闽皖八角 、大花八角 、
滇南八角 、日本莽草含有 6-deoxypseudoanisatin;滇
缅八角 、假地枫皮 、小花八角 、大八角 、百山祖八角 、
喜马拉雅八角含有 pseudomajucin。
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图 1　6种八角科植物果实样品的总离子流图
图 2　八角科植物果实样品化学成分的聚类分析图
3　讨论
3.1　方法学讨论
提取方案的确立是以提取样品中的倍半萜内酯
类为目标。由于倍半萜内酯类成分易溶于乙酸乙
酯 、甲醇。甲醇提取物中杂质较多 ,故选用乙酸乙
酯 。过中性氧化铝柱除去黄酮类和有机酸类成分 。
但本提取方案无法除去苯丙烷类 、二萜及三萜类
成分。
LC中选用氰基柱做为分离柱 。倍半萜内酯类
成分的极性较大 ,在 C-18柱上的保留时间很短 ,为
了使各成分有合适的保留时间 ,提高成分间的分离
度 ,选用极性相对较大的氰基柱 ,改善分离情况。
3.2　分类学讨论
传统分类学认为 ,八角科为单属科 ,仅有八角属
1属 ,属下分成 2个组 ,分别是八角组和八角茴香
组[ 1] 。在本实验中 ,根据植物化学分类学原理 ,结
合聚类分析图 ,取阈值 0.906 2,可以将八角科植物
分成 Ⅰ ～ Ⅴ组 ,见图 2。尽管Ⅰ组均为八角组植物 ,
Ⅱ组中大部分为八角茴香组植物 ,但仍有少数八角
组和八角茴香组植物在两个化学分组中散在 ,不能
分开 。尽管化学分类和传统分类不完全吻合 ,但化
学数据为进一步的分类研究提供参考。
从聚类分析图还可以看出:①来源于同种
植物的果实均在聚类图上聚到一起 , 例如采自
不同产地的大花八角果实样品 1号和 2号;市
售和来源于不同栽培品种的八角茴香样品 12 ～
15号 。采集自不同产地的小花八角样品 16号
和 18号 。 ②部分亲缘关系较近的种类在图上
也聚到一起 ,比如野八角 (6号)和华中八角 (7
号)。说明 LC-MS的谱图特征适用于八角科植
物种水平上的分类 。
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3.3　药材鉴别讨论
市售 、采集的不同栽培品种的八角茴香 LC-MS
图谱的相似性比较高 ,聚类分析图上明显聚为一类 ,
并且八角茴香总离子流图中的色谱峰主要集中在
50 ～ 60 min,与其他八角科植物的 LC-MS图谱区别
明显 ,在鉴定八角茴香类药材真伪 ,以及鉴定八角茴
香中否掺杂其他种类的八角果实方面 ,样品的 LC-
MS图谱有实际的应用价值。
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EvaluationofLC-MSchromatogramsofpericarpsfromIliumspecies
HUYan, DUANTianxuan, CAOFeng, YUJiping, HUANGJianmei＊
(SchoolofChinesePharmacy, BeijingUniversityofChineseMedicine, Beijing100102, China)
[ Abstract] 　Objective:ToinvestigatethechemicalcharacteristicsofpericarpsfromIliciumspeciesfordevelopingataxonomic
andidentificationmethodforIliciumspecies.Method:Twentytwosamplesfrom 17 IlliciumspeciesweredetectedwithHPLC-MS.
ThechromatographicdatawereanalyzedbyclusteranalysisusingSASsoftware.Result:Accordingtothesimilarityofchemicalconstit-
uentsof22 samples.Illiciumcanbedividedintofivechemicalsections.Atthesametime, thedistributionofpseudoanisatin, 6-de-
oxypseudoanisatin, pseudomajucinwasevaluatedin22samples.Conclusion:ThechemicalconstituentsofpericarpofIlliciumspecies
canbecharacterizedwellbyLC-MSchromatograms.LC-MSchromatogramscanbeusedtoidentifytheChinesestaranise.Theresults
providedacertainbasistoclassifytheIliciumspecies.
[ Keywords] 　Illiciaceae;chemicalconstituents;sesquiterpenelactones;LC-MS;taxonomy;identification
doi:10.4268 /cjcmm20101415
[责任编辑　王亚君 ]
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