全 文 ：北苍术和茅苍术挥发油成分的比较
曾 志a，b* 叶雪宁a 庞世敏a 张 涛c，b 沈妙婷a
(a华南师范大学化学与环境学院 广州 510631;
bFaculty of Bioresource Sciences，Akita Prefectural University，Akita 010-0195，Japan;
c华南师范大学光电材料与技术研究所 广州 510631)
摘 要 采用气相色谱-质谱联用技术分析了北苍术和茅苍术的挥发油成分，分别鉴定出 47 和50 种化学成
分，并测定了其相对含量。采用色谱指纹图谱八强峰法和分区法，根据色谱峰的保留时间把总离子流色谱图
分为 5 个区，比较了北苍术和茅苍术的挥发油成分。结果表明，在总离子流色谱图Ⅳ和Ⅴ区中，从北苍术和茅
苍术中均检出苍术的主要药效成分 β-桉叶油醇、苍术酮和苍术素，且相对含量较高。这表明《中国药典》将北
苍术、茅苍术统称为苍术具有一定的科学性。
关键词 北苍术，茅苍术，气相色谱-质谱联用，挥发油成分
中图分类号:O656 文献标识码:A 文章编号:1000-0518(2012)04-0470-07
DOI:10． 3724 /SP． J． 1095． 2012． 00238
2011-06-07 收稿，2011-09-05 修回
广东省科技计划重大专项 (A 301020101 ) ，广东省自然科学基金 (01142 )资助项目
通讯联系人:曾志，教授;Tel:020-39310068;Fax:020-39310187;E-mail:zhizeng@ scnu． edu． cn;研究方向:天然产物化学
北苍术和茅苍术为菊科(Composetae)苍术属(Atractylodes DC．)植物。它们为常用药材，具有悠久的
临床用药历史。北苍术为植物北苍术(Atractylodes chinensis(DC．)Koidz．)的干燥根茎。其香气清淡，味
辛、苦。茅苍术为植物茅苍术(Atractylodes lancea(Thunb．)DC．)的干燥根茎。其气香特异，味辛、苦。北
苍术和茅苍术均以燥湿健脾、祛风散寒为主要功效，用于治疗脘腹胀满、风湿痹病和风寒感冒等病
症［1］。目前，国内对北苍术［2-7］和茅苍术［6-11］的挥发油成分有一些研究。但在相同条件下对同为苍术属
的这 2 种药材挥发油成分的比较研究还未见文献报道。本文采用 GC-MS 联用技术与色谱指纹图谱八
强峰法和分区法，对北苍术和茅苍术的挥发油成分进行了分析比较，为不同品种苍术的质量评价及中药
的质量控制提供依据。
1 实验部分
1． 1 仪器、试剂和材料
HP 5890GC-HP5972MSD型气相色谱-质谱联用仪(美国惠普公司)。磨口挥发油提取器。无水硫酸
钠和乙醚均为分析纯试剂。
北京产北苍术(A1)购自北京燕北饮片厂，河北产北苍术(A2)购自北京崇光饮片厂，内蒙古产北苍
术(A3)购自北京济安堂药店，吉林产北苍术(A4)购自北京市燕京医药公司，经鉴定均为菊科植物北苍
术 Atractylodes chinensis(DC．)Koidz．的干燥根茎。江苏产茅苍术(B)购自北京市燕京中药饮片厂，经鉴
定为菊科植物茅苍术 Atractylodes lancea(Thunb．)DC．的干燥根茎。其中，茅苍术因样品采集困难，只收
集到一个产地的药材样品。
1． 2 供试样品的制备
将药材样品粉碎，按中国药典 2010 年版［1］挥发油测定甲法分别提取挥发油，经乙醚萃取和无水硫
酸钠干燥并去除溶剂后得到淡黄色透明油状物。5 个药材样品的挥发油收率依次为 0. 48%(A1)、
0. 36%(A2)、0. 38%(A3)、0. 10%(A4)和 0. 54%(B)。
1． 3 色谱条件
GC:INWAX柱(30 m ×0. 25 mm，填料粒径 0. 25 μm) ;进样口温度 280 ℃;接口温度 250 ℃;载气为
第 29 卷 第 4 期 应 用 化 学 Vol． 29 Iss． 4
2012 年 4 月 CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY Apr． 2012
He气，流速为 1 mL /min;柱前压为 80 kPa，分流比为 30∶1;程序升温 60 ℃保持 5 min，再以 2℃ /min 速
度升至 210 ℃;进样量为 1 μL。MS:EI电离方式;电子能量 70 eV;离子源温度 180 ℃;离子流 200 μA;
扫描范围 m/z 40 ～ 400。
2 结果与讨论
2． 1 北苍术和茅苍术的挥发油成分
按 1． 3 节条件测定 5 个挥发油样品的挥发性成分的总离子流色谱图如图 1 所示。总离子流色谱图
中的各色谱峰经质谱扫描后得到质谱图，经过质谱数据库检索和核对已报道的化合物［2-10］，并查对相关
质谱文献［12-15］，鉴定出北苍术和茅苍术的挥发油成分。其中，苍术酮还经人工质谱图解析得以确认。应
用峰面积归一化法确定这些挥发油成分的相对含量，结果见表 1。
图 1 北苍术和茅苍术的挥发油成分的总离子流色谱图
Fig． 1 Total ionic current chromatograms of the volatile oil components from A． chinensis(DC．)Koidz． and A． lancea
(Thunb．)DC
A1:A． chinensis(DC．)Koidz． from Beijing;A2:A． chinensis(DC．)Koidz． from Hebei;A3:A． chinensis(DC．)Koidz． from Neimenggu;
A4:A． chinensis(DC．)Koidz． from Jilin;B:A． lancea(Thunb．)DC． from Jiangsu
表 1 北苍术和茅苍术挥发油成分的化学组成a
Table 1 The chemical compositions of the volatile oil components from
A． chinensis(DC．)Koidz． and A． lancea(Thunb．)DC． a
Peak No． tR /min Composition Similarity /%
Relative content /%
A1 A2 A3 A4 B
1 3． 11 α-Pinene 93 5． 19 4． 06 4． 26 4． 79 15． 14
2 3． 53 (1R)-2，2-Dimethyl-3-methylene-bicyclo［2． 2． 1］heptaned 98 － b － － － 0． 16
3 4． 39 β-Terpinened 91 － － － － 0． 18
4 5． 40 δ-3-Carene 95 0． 96 0． 79 0． 91 1． 17 2． 99
5 5． 90 1-Phellandrene 90 4． 19 0． 93 3． 88 2． 10 8． 58
6 6． 24 α-Terpinene 97 － － － － 0． 17
7 6． 86 1-Limonene 95 0． 40 0． 33 － 0． 54 1． 01
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174第 4 期 曾志等:北苍术和茅苍术挥发油成分的比较
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Peak No． tR /min Composition Similarity /%
Relative content /%
A1 A2 A3 A4 B
8 7． 17 β-Thujenec，d 91 0． 51 0． 31 0． 54 0． 47 1． 19
9 8． 23 (E)-3，7-Dimethyl-1，3，6-octatriene 94 － － 0． 23 － 0． 18
10 8． 57 γ-Terpinened 97 － － － － 0． 21
11 8． 91 3，7-Dimethyl-1，3，7-octatriene 93 0． 62 0． 29 0． 85 － 0． 88
12 9． 58 1-Methyl-4-(1-methylethyl)-benzene 91 1． 63 1． 59 1． 51 2． 66 1． 38
13 10． 15 α-Terpinolene 96 0． 54 － 0． 53 － 1． 41
14 19． 34 Aristolene 83 0． 79 1． 35 0． 54 2． 96 0． 20
15 22． 25
(E)-4-(2，4，4-Trimethylbicyclo［4． 1． 0］hept-2-en-
3-yl)-3-buten-2-onec
76 1． 73 2． 56 1． 34 7． 17 0． 44
16 22． 47
［3aR －(3aα，4β，7α) ］-2，4，5，6，7，8-Hexahydro-1，4，9，9-
tetramethyl-1H-3a，7-methanoazulenec
94 0． 37 － 0． 32 1． 60 －
17 23． 01 Berkheyaradulen 91 2． 21 3． 55 1． 78 9． 02 0． 62
18 25． 17 α-Guaienec 89 1． 64 2． 63 1． 30 5． 56 0． 58
19 25． 65 2，3，4，6-Tetramethyl-butyrophenonec，d 72 － 0． 77 － 0． 52 0． 26
20 26． 09 Endo-bornyl acetatec 95 － － － 0． 53 0． 26
21 26． 56 trans-Caryophyllene 99 3． 04 3． 11 3． 50 5． 91 0． 66
22 27． 69 4-Methyl-1-(1-methylethyl)-3-cyclohexen-1-old 96 － － － － 0． 21
23 29． 27 γ-Elemene 98 0． 62 1． 21 0． 44 0． 59 0． 21
24 30． 57 γ-Selinene 98 0． 96 1． 52 0． 58 1． 60 0． 27
25 31． 12 δ-Selinene 94 4． 11 0． 82 3． 99 4． 26 0． 16
26 31． 31 Citronellyl acetate 90 － － － 0． 85 0． 32
27 32． 33
［3R-(3α，3aβ，7β，8aα］-2，3，4，7，8，8a-Hexahydro-
3，6，8，8-tetramethyl-1H-3a，7-methanoazulene
81 0． 66 － 0． 90 0． 63 0． 63
28 33． 31 β-Selinene 99 18． 90 6． 29 14． 22 22． 70 1． 17
29 33． 46 δ-Cadinene 91 － － － － 0． 25
30 33． 83 α-Selinene 96 0． 84 － 0． 69 0． 46 －
31 34． 07 Zingiberene 91 0． 41 － － － 0． 24
32 34． 87 Neryl acetate 87 0． 34 － － － 0． 16
33 35． 68
(1α，4aα，8aα)-1，2，3，4，4a，5，6，8a-Octahydro-7-methyl-
4-methylene-1-(1-methylethyl)-naphthalenec，d
95 － － 0． 23 0． 56 0． 18
34 36． 00 cis-3-Methyl-6-(1-methylethyl)-2-cyclohexen-1-old 83 － － － － 0． 16
35 36． 62 β-Sesquiphellandrene 81 7． 79 7． 31 5． 08 7． 64 2． 30
36 36． 89 Ar-curcumene 95 0． 31 2． 82 0． 40 1． 59 0． 18
37 39． 10 α-Phellandrene epoxidec，d 90 0． 23 － 0． 52 － 0． 35
38 39． 33 β-Elemene 78 4． 98 5． 95 3． 80 3． 95 2． 31
39 41． 05 4，5-Dehydro-neoisolongifolenec 78 0． 53 0． 77 － － －
40 41． 83 (E)-3，7-Dimethyl-2，6-octadien-1-old 94 － － － － 0． 19
41 42． 34 8，9-Dehydro-neoisolongifolened 95 0． 73 0． 56 － － 0． 14
42 47． 31 Caryophyllene oxide 81 － 0． 63 － 0． 96 －
43 51． 60 2-Isopropyl-5-methyl-9-methylene-bicyclo［4． 4． 0］dec-1-enc，d 70 0． 47 － 0． 71 － 0． 32
44 53． 25 Hedycaryolc，d 90 0． 48 2． 09 2． 15 － 2． 26
45 54． 10 Atractylon 72 16． 83 25． 66 3． 59 2． 60 1． 85
46 57． 21 Maalienec 93 0． 53 1． 05 1． 20 － 1． 15
47 57． 54 Calarenec，d 70 － 0． 44 1． 72 － 1． 12
48 58． 02 Guaiolc，d 70 1． 55 2． 76 17． 41 0． 63 14． 97
49 59． 56
［2R-(2α，4aα，4aα，8aα) ］-1，2，3，4，4a，5，6，8a-Octahydro-，
α，α，4a，8-tetramethyl-2-naphthalenemethanolc，d
81 － － 0． 45 － 0． 47
50 59． 68 α-Bisabolol 81 0． 83 － 1． 72 0． 56 －
51 59． 97 β-Eudesmol 86 4． 41 10． 07 12． 56 3． 55 23． 22
52 60． 67 Elemol 79 0． 55 0． 77 0． 82 － 1． 05
53 62． 59 Aristoloned 72 1． 57 4． 56 － － 0． 36
54 72． 64 2，4，6-Trimethoxytoluenec，d 76 0． 58 － 0． 39 0． 51 0． 53
55 76． 70 Atractylodin 87 6． 97 2． 45 4． 94 1． 36 6． 77
a． The sample numbers(A1 ～ A4 and B)were the same as in Fig． 1;b． not detected;c． identified tentatively for the first time as a volatile
component in A． chinensis(DC．)Koidz． based on research reports［2-7］;d． identified tentatively for the first time as a volatile component in
A． lancea(Thunb．)DC． based on research reports［6-10］．
274 应 用 化 学 第 29 卷
由表 1 可知，北京、河北、内蒙古和吉林产北苍术中分别检出 40、32、37 和 34 种挥发油成分。其中，
共有挥发油成分 21 种，而相对含量较高的挥发油成分有苍术酮、β-芹子烯、β-桉叶油醇、β-倍半水芹烯
和苍术素等。江苏产茅苍术检出 50 种挥发油成分，其相对含量大于 1%的挥发油成分有 18 种。其中，
相对含量较高的挥发油成分有 β-桉叶油醇、α-蒎烯、愈创木醇、1-水芹烯和苍术素等。据文献报道，苍术
中相对含量较高的挥发油成分中均含 β-桉叶油醇［2，6，10］。而 β-桉叶油醇为苍术的主要药效成分之一，具
有抗缺氧作用［16］。本研究中的北苍术和茅苍术均检出 β-桉叶油醇且相对含量较高。
然而，本研究在北苍术挥发油中检测鉴别出的 β-崖柏烯、(E)-4-(2，4，4-三甲基二环［4． 1． 0］庚-2-
烯-3-基)-3-丁烯-2-酮、［3aR-(3aα，4β，7α) ］-2，4，5，6，7，8-六氢-1，4，9，9-四甲基-1H-3a，7-甲基薁和 α-愈
创木烯等 16 种挥发油成分和在茅苍术挥发油中检测鉴别出的 β-松油烯、β-崖柏烯、γ-松油烯和 2，3，4，
6-四甲基苯基丁酮等 18 种挥发油成分均未见文献报道。此外，本研究还检测出与苍术相关的天然产物
苍术酮和苍术素。图 2 为苍术酮和苍术素的分子结构。这 2 种与苍术相关的化学成分在结构上存在较
大的差异。现代药理研究表明，苍术酮具有抗病毒活性［17］，而苍术素具有促进胃肠排空作用［18］。
图 2 苍术酮和苍术素的分子结构
Fig． 2 Molecular structures of atractylon and atractylodin
2． 2 色谱指纹图谱八强峰
色谱指纹图谱八强峰(Eight Strong Peaks)是指某一样品色谱峰中相对峰面积较大的前 8 个色谱
峰，八强峰法是简单而有效的指纹图谱分析方法［19-21］。分析比较八强峰可以从量的角度比较不同样品
之间的差异，分析结果见表 2。
表 2 5 种苍术样品挥发油成分的色谱指纹图谱八强峰a
Table 2 The Strong Eight Peaks of chromatographic fingerprint of 5 samples of the volatile oilsa
Sample No．
Relative content /%(tR /min)
1 2 3 4 5 6 7 8
Sub-total area of
eight strong peaks /%
A1 18． 90 16． 83 7． 79 6． 97 5． 19 4． 98 4． 41 4． 19 69． 26
(33． 31) (54． 10) (36． 62) (76． 70) (3． 11) (39． 33) (59． 97) (5． 90)
A2 25． 66 10． 07 7． 31 6． 29 5． 95 4． 56 4． 06 3． 55 67． 45
(54． 10) (59． 97) (36． 62) (33． 31) (39． 33) (62． 59) (3． 11) (23． 01)
A3 17． 41 14． 22 12． 56 5． 08 4． 94 4． 26 3． 99 3． 88 66． 34
(58． 02) (33． 31) (59． 97) (36． 62) (76． 70) (3． 11) (31． 12) (5． 9)
A4 22． 7 9． 02 7． 64 7． 17 5． 91 5． 56 4． 79 4． 26 67． 05
(33． 31) (23． 01) (36． 62) (22． 25) (26． 56) (25． 17) (3． 11) (31． 12)
B 23． 22 15． 14 14． 97 8． 58 6． 77 2． 99 2． 31 2． 30 76． 28
(59． 97) (3． 11) (58． 02) (5． 90) (76． 70) (5． 40) (39． 33) (36． 62)
a． The sample numbers(A1 ～ A4 and B)were the same as in Fig． 1．
从八强峰数据可以看出，北京产北苍术中 8 种相对含量较高的挥发油成分依次是 β-芹子烯、苍术
酮、β-倍半水芹烯、苍术素、α-蒎烯、β-榄香烯、β-桉叶油醇和 1-水芹烯，其含量占北京产北苍术检测出
挥发油成分的 69. 26%。河北产北苍术中 8 种相对含量较高的挥发油成分依次是苍术酮、β-桉叶油醇、
β-倍半水芹烯、β-芹子烯、β-榄香烯、马兜铃酮、α-蒎烯和 Berkheyaradulen，其含量占河北产北苍术检测
出挥发油成分的 67. 45%。内蒙古产北苍术中 8 种相对含量较高的挥发油成分依次是愈创木醇、β-芹子
烯、β-桉叶油醇、β-倍半水芹烯、苍术素、α-蒎烯、δ-芹子烯和 1-水芹烯，其含量占内蒙古产北苍术检测出
挥发油成分的 66. 34%。吉林产北苍术中 8 种相对含量较高的挥发油成分依次是 β-芹子烯、
Berkheyaradulen、β-倍半水芹烯、(E)-4-(2，4，4-三甲基二环［4． 1． 0］庚-2-烯-3-基)-3-丁烯-2-酮、反式-石
竹烯、α-愈创木烯、α-蒎烯和 δ-芹子烯，其含量占吉林产北苍术检测出挥发油成分的 67. 05%。江苏产茅
374第 4 期 曾志等:北苍术和茅苍术挥发油成分的比较
苍术中8 种相对含量较高的挥发油成分依次是 β-桉叶油醇、α-蒎烯、愈创木醇、1-水芹烯、苍术素、δ-3-蒈
烯、β-榄香烯和 β-倍半水芹烯，其含量占江苏产茅苍术检测出挥发油成分的 76. 28%。
从上述分析可以看出，北苍术的不同产地样品之间进入八强峰的色谱峰较为相似，其相对百分含量
有一定的差异。北苍术和茅苍术之间进入八强峰的色谱峰也较为相似，但相对百分含量差异较大。
2． 3 总离子流色谱图分区比较
为了便于分析比较，还可采用总离子流色谱图分区比较法［22-24］。将北苍术和茅苍术挥发油成分的
总离子流色谱图分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ共 5 个区(见图 1)。第 I区(保留时间范围 3 ～ 15 min)的特征峰
包括 1、5 和 12 号峰:α-蒎烯、1-水芹烯和 1-甲基-4-(1-甲基乙基)苯。第Ⅱ区(保留时间范围 15 ～
35 min)的特征峰包括 17、21 和 28 号峰:Berkheyaradulen、反式-石竹烯和 β-芹子烯。第Ⅲ区(保留时间
范围 35 ～ 50 min)的特征峰包括 35 和 38 号峰:β-倍半水芹烯和 β-榄香烯。第Ⅳ区(保留时间范围 50 ～
57 min)的特征峰包括 45 号峰:苍术酮。第Ⅴ区(保留时间范围 57 ～ 80 min)的特征峰包括 48、51 和
55 号峰:愈创木醇、β-桉叶油醇和苍术素。经统计处理，各个区的特征化合物如表 3 所示。
表 3 北苍术和茅苍术挥发油成分在 5 个区中的相对含量比较a
Table 3 Comparison of the relative content in five sections of the volatile oil components
from A． chinensis(DC．)Koidz． and A． lancea(Thunb．)DCa
Section No． Peak No． Composition tR /min
Relative content /%
A1 A2 A3 A4 B
Ⅰ 1 α-Pinene 3． 11 5． 19 4． 06 4． 26 4． 79 15． 14
5 1-Phellandrene 5． 90 4． 19 0． 93 3． 88 2． 10 8． 58
12 1-Methyl-4-(1-methylethyl)-benzene 9． 58 1． 63 1． 59 1． 51 2． 66 1． 38
Ⅱ 17 Berkheyaradulen 23． 01 2． 21 3． 55 1． 78 9． 02 0． 62
21 trans-Caryophyllene 26． 56 3． 04 3． 11 3． 50 5． 91 0． 66
28 β-Selinene 33． 31 18． 90 6． 29 14． 22 22． 70 1． 17
Ⅲ 35 β-Sesquiphellandrene 36． 62 7． 79 7． 31 5． 08 7． 64 2． 30
38 β-Elemene 39． 33 4． 98 5． 95 3． 80 3． 95 2． 31
Ⅳ 45 Atractylon 54． 10 16． 83 25． 66 3． 59 2． 60 1． 85
Ⅴ 48 Guaiol 58． 02 1． 55 2． 76 17． 41 0． 63 14． 97
51 β-Eudesmol 59． 97 4． 41 10． 07 12． 56 3． 55 23． 22
55 Atractylodin 76． 70 6． 97 2． 45 4． 94 1． 36 6． 77
a． The sample numbers(A1 ～ A4 and B)and chromatographic peak numbers were the same as in Fig． 1．
从总离子流色谱分区图可以看出，北苍术和茅苍术的总离子流色谱图具有一定的相似性。在Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ这 5 个区中，北苍术和茅苍术均出现了 1、5、12、17、21、28、35、38、45、48、51 和 55 号特征
峰，它们对应的化合物分别为:α-蒎烯、1-水芹烯、1-甲基-4-(1-甲基乙基)苯、Berkheyaradulen、反式-石竹
烯、β-芹子烯、β-倍半水芹烯、β-榄香烯、苍术酮、愈创木醇、β-桉叶油醇和苍术素。这些特征峰对应化
合物的含量存在一定的差异。
3 结 论
北京、河北、内蒙古和吉林 4 个产地的北苍术相似性较大，但由于产地不同，其挥发油成分的含量存
在一定的差异。北苍术和茅苍术也具有一定的相似性，相对含量较高的前 8 种挥发油成分相似，但由于
品种不同，其挥发油成分的含量差异较大。在北苍术和茅苍术中均检测出与苍术相关的天然产物苍术
酮和苍术素。研究结果表明，《中华人民共和国药典》将北苍术、茅苍术统称为苍术具有一定的科学
性［1］。
参 考 文 献
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Comparison of the Volatile Oil Components from
Atractylodes chinensis(DC．)Koidz． and
Atractylodes lancea(Thunb．)DC．
ZENG Zhia，b* ，YE Xueninga，PANG Shimina，ZHANG Taoc，b，SHEN Miaotinga
(aSchool of Chemistry and Environment，South China Normal University，Guangzhou 510631，China;
bFaculty of Bioresource Sciences，Akita Prefectural University，Akita 010-0195，Japan;
c Institute of Optoelectronic Materials and Technology，
South China Normal University，Guangzhou 510631，China)
Abstract The volatile oil components from Atractylodes chinensis(DC．)Koidz． and Atractylodes lancea
(Thunb．)DC． were analyzed by GC-MS． Forty-seven and fifty components were identified，respectively，and
their relative contents were determined． The volatile oil components from Atractylodes chinensis(DC．)Koidz．
and Atractylodes lancea(Thunb．)DC． were further compared with each other by using the Eight Strong Peaks
and Dividing Sections of the chromatographic fingerprint methods． The total ionic current chromatograms were
divided into five fingerprint sections on the basis of peak retention time． The results showed that the major
active components of Rhizoma Atractylodis are β-eudesmol，atractylon and atractylodin and they were identified
with higher relative content in the Ⅳ and Ⅴ sections of the total ionic current chromatograms，suggesting that
it was acceptable to combine Atractylodes chinensis(DC．)Koidz． and Atractylodes lancea(Thunb．)DC
together as Rhizoma Atractylodis in the Pharmacopoeia of the Peoples Republic of China．
Keywords Atractylodes chinensis(DC．)Koidz．，Atractylodes lancea(Thunb．)DC．，gas chromatography-
mass spectrometry，volatile oil components
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