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基于GC-MS对比分析印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油中的化学成分



全 文 :中药与临床 Pharmacy and Clinics of Chinese Materia Medica 2016;7(2)·20·
印尼姜黄为姜科植物Curcuma xanthorrhiza Roxb.
的根茎,亦有文献称其为印尼莪术[1]或束骨姜黄[2],
是咖喱的主要原料[3],主产于印度尼西亚等东南亚
国家,印度亦盛产[4],当地有将其作为药物使用的
传统。姜黄为姜科植物Curcuma longa L. 的根茎,
蓬莪术为姜科植物Curcuma phaeocaulis Valeton的根
茎,均收载于《中国药典》2015年版一部,是临床常
用中药,是著名的川产道地药材[5]。三者来源于同一科
属,外观性状具有较大的相似性,且均含有较多的挥
发油,具有保肝、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用[6-8]。
然而其药效有一定差异,推测是由于其化学成分各
有异同所致,因此有必要对三者的挥发油成分分析
比较。气相色谱-质谱联用(GC-MS)分离效果好、
检测灵敏度高,结合工作站中数据库可推测样品
中各成分,特别适宜于挥发油的定性分析[9]。可将
GC-MS应用于印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油的定
Nuriza Rahmadini,甘彦雄,郑勇凤,汪蕾,余佳丽,廖婉,傅超美
[摘要] 目的:研究比较印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油组成成分及相对含量。方法:采用水蒸气蒸馏法提取挥发
油,以气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析三者的化学成分,检索NIST谱库,选择可信度大于80%的成分。结果:三个样
品共推测出16个化合物,其中印尼姜黄6种、姜黄9种、蓬莪术5种;印尼姜黄和姜黄共有α姜黄烯,印尼姜黄与蓬莪术共
有樟脑,姜黄和蓬莪术共有芳姜黄酮、吉马酮,其他成分差异较大。结论:印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油所含成分既
有一定相似性,也有一定差异性。
[关键词] 印尼姜黄;姜黄;蓬莪术;GC-MS;挥发油;成分差异
[中图分类号] R 285.5 [文献标识码] A [文章编号] 1674-926X(2016)02-007-03
Comparison of volatile oil of Indonesia Jianghuang, Jianghang and PengEzhu based on GC-MS analysis/ Nuriza
Rahmadini , GAN Yan-xiong, ZHENG Yong-feng, WANG Lei, YU Jia-li, LIAO Wan, FU Chao-mei // (School of Pharmacy, Chengdu
University of Traditional Chinese Medicine; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and
Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137, Sichuan)
[Abstract] The composition and relative contents of volatile oil from Indonesian Jianghuang, Jianghuang and PengEzhu
were researched and compared. Method: The volatile oil was extracted by steam distillation, and then the chemical compounds of
three herbal was analyzed by gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS). Compound with more than 80% credibility were
selected after retrieving of NIST library. Result: 16 active compounds were found in three samples, including 6 compounds of
Indonesian Jianghuang, 9 compounds of Jianghuang and 5 compounds of Pengezhu. α- curcumene was found in both Indonesian
Jianghuang and Jianghuang. Camphor was found in both Indonesian Jianghuang and PengEzhu. Urmerone and Germacrone were
found in both Jianghuang and PengEzhu. But other components were different. Conclusion: Both similarity and difference of
volatile oil can be found among Indonesian Jianghuang, Jianghuang and PengEzhu
[Key words] Indonesian Jianghuang; Jianghuang; Pengezhu; GC-MS; volatile oil; Chemical difference
基于GC-MS对比分析印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油中的化学成分
·品种品质·
[基金项目] 国家自然科学基金青年基金项目(81403103);中药
资源四川省青年科技创新研究团队(2015TD0028);
四川省科技支撑计划(2014SZ0156);四川省教育厅
面上项目(2013SZB0781)
[作者单位] 成都中医药大学药学院 中药资源系统研究与开
发利用省部共建国家重点实验室培育基地,四川
成都,611137
[作者简介] Nuriza Rahmadini,在读硕士,印度尼西亚人,从
事新制剂、新剂型和中药炮制工艺与机理研究工
作 Tel:18227689769
Email:rheeza_dhinie@yahoo.com
[通讯作者] 廖婉,博士,讲师,从事新制剂、新剂型和中药
炮制工艺与机理研究工作
Email:liaowan2011@126.com;
傅超美,博士,教授,从事新制剂、新剂型和中
药炮制工艺与机理研究工作
Email:chaomeifu@126.com
[收稿日期] 2016-02-18
中药与临床 Pharmacy and Clinics of Chinese Materia Medica 2016;7(2) ·21·
性分析,以期找出三者的特征性成分及共有成分,
利于阐释药效异同的物质基础。
1 试验仪器与材料
1.1 仪器
Agilent GC-MS G7890A-5975C(美国安捷伦公司);
粉碎机(DJ灵巧型,上海淀久中药机械制造有限公
司);微型涡旋混合仪(上海沪西分析仪器厂有限公
司);高速台式离心机(上海市安亭科学仪器厂)。
1.2 试剂
正己烷(色谱纯),购于天津市津南区咸水
沽工业园区,批号:20140303;无水硫酸钠(分
析纯AR),购于成都市科龙化工试剂厂,批号:
20130502;实验用水为双蒸水。
印尼姜黄购于印度尼西亚苏加武眉(sukabumi,
Indonesia),姜黄、蓬莪术购于成都荷花池中药材
专业市场,经成都中医药大学中药鉴定教研室鉴
定,分别为印尼姜黄Curcuma xanthorrhiza Roxb.、
姜黄Curcuma longa L.、蓬莪术Curcuma phaeocaulis
Valeton的干燥根茎。
2 方法与结果
2.1 实验方法
2.1.1 挥发油的提取 取适量印尼姜黄粉、姜黄、
蓬莪术适量,照2015年版《中国药典》“挥发油提
取”甲法进行水蒸气蒸馏,提取完全后加入适量无水
Na2SO4,静置1 h,即得具有特殊气味的黄色透明挥
发油。
2.1.2 气相条件 采用Agilent 19091S-433 柱(30 m×250
μm×0.25 μm),进样口温度250 ℃,分流比5:1,汽化
室温度250 ℃,柱温采取程序升温(初始温度60 ℃,
以 20 ℃.min-1速率升温至130 ℃,以2 ℃.min-1速率升
温至180 ℃,以20 ℃.min-1速率升温至220 ℃),载气
为氦气,流速1.0 mL.min-1,进样量1 μL。
2.1.3 质谱条件 采用电子电离源(EI)正离子模
式,离子源温度 200℃,采用全扫描模式。
2.1.4 供试品制备 取水蒸气蒸馏法制得的挥发油少
量,用正己烷稀释,经0.45 μm微孔滤膜滤过,即
得。
2.2 试验结果
以上述方法对印尼姜黄、姜黄、蓬莪术的挥发
油进行分析,分别获得三者总离子流图,见图1~图
3,经Agilent增强型ChemStation工作站数据处理,
检索NIST08谱库并结合相关文献[10-13]推测出三者挥
发油中成分,采用面积归一化法分别得到其百分含
量,见表1。

图1 印尼姜黄总离子流色谱图

图2 姜黄总离子流色谱图

图3 蓬莪术总离子流色谱图
表1 印尼姜黄、姜黄、蓬莪术各成分百分含量
No.
保留
时间
成分 CAS
相对百分含量(%)
印尼
姜黄
姜黄 蓬莪术
1 4.72 樟脑Bornanone 464-49-3 3.69 3.84
2 5.106
苯甲醇
Benzenemethanol
1197-01-9 0.55
中药与临床 Pharmacy and Clinics of Chinese Materia Medica 2016;7(2)·22·
3 5.179
α松油醇
α-Terpineol
98-55-5 1.24
4 8.496
β榄香烯
β-Cyclohexane
515-13-9 1.75
5 10.681
α姜黄烯
α-Curcumene
644-30-4 37.3 3.75
6 11.147 莪术烯Curzerene 17910-09-7 4.72
7 11.42
β甜没药烯
β-Bisabolene
95-61-4 0.53
8 11.5
β姜黄烯
β-curcumene
1000374-17-4 32.8
9 13.039
g榄香烯
g-Elemene
29873-99-2 3.47
10 15.104 α细辛脑Asarone 2883-98-9 0.93
11 16.789
芳姜黄酮Ar-
tumerone
1000292-71-0 41.34 3.68
12 16.929 姜黄酮Tumerone 180315-67-7 11.52
13 17.961
吉马酮
Cyclodecadien
6902-91-6 4.46 14.63
14 18.187 姜黄新酮Curlone 87440-60-6 12.39
15 18.807
姜黄二酮
Curdione
13657-68-6 1.93
16 20.232
印尼姜黄醇
Xanthorrhizol
030199-26-9 6.84
由上表可知,从三种莪术中定性推测出16种化合
物,其中印尼姜黄6种、姜黄9种、蓬莪术5种;印尼
姜黄和姜黄共有α姜黄烯,但前者含量是后者的10倍
(37.3%,3.75%);印尼姜黄与蓬莪术共有樟脑,
且含量近似(3.69%,3.84%);姜黄和蓬莪术共
有芳姜黄酮、吉马酮,但含量差异较大(41.34%,
3.68%)(4.46%,14.63%)。印尼姜黄6种成分占挥
发油总百分比88.82%;其中α姜黄烯占37.3%、β姜黄
烯占32.8%,两者即占挥发油总量的70.1%,是印尼
姜黄的主要成分;印尼姜黄醇占6.84%,是其特征性
成分。姜黄中9种成分占挥发油总百分比为77.4%;
其中芳姜黄酮占41.34%,是其主要成分;另外姜黄
酮、姜黄新酮含量分别为11.52%、12.39%,也是其
特征性成分。蓬莪术中5种成分占挥发油总百分比为
25.14%;吉马酮占14.63%,是其主要成分;β榄香烯
占1.75%,是其特征性成分。
3 结论与讨论
通过本研究,明确了印尼姜黄、姜黄、蓬莪术
挥发油所含成分既有一定相似性,也有一定差异
性,这是其药效差异的物质基础。印尼姜黄和姜黄
共有α姜黄烯,印尼姜黄与蓬莪术共有樟脑,姜黄和
蓬莪术共有芳姜黄酮、吉马酮;印尼姜黄主要含有
α姜黄烯和β姜黄烯,特征性成分是印尼姜黄醇;姜
黄主要含有芳姜黄酮,特征性成分是姜黄酮、姜黄
新酮;蓬莪术主要含有吉马酮,特征性成分是β榄香
烯。这为后续成分分离鉴定及药理研究奠定了理论
基础。
研究中所得成分为GC-MS分析得到的离子碎片
及其质荷比等信息通过NIST08数据库比对推测得到
的,且可信度在80%~99%之间,对成分的最终鉴定
确认工作需要对照品比对或采用IR或NMR等更多分
析方法的共同研究。实验中采用的水蒸气蒸馏法提取
挥发油,提取过程中加热时间较长,可能会对部分不
稳定的倍半萜类挥发油成分产生影响。在蓬莪术的
GC-MS测定中,由于NIST08谱库收载数据有限,只
指认出了5种成分,占挥发油的四分之一,因其他成
分可信度低于80%,不可取信。此外印尼姜黄和姜黄
的指认成分也不多,后续研究可利用高分辨质谱进行
测定,并升级数据库以利于对所得成分的分析。
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(责任编辑:何瑶)