張志軍 張桂芝 王朋朋
[摘要] 目的 分析廣藿香揮發(fā)油的傅里葉變換紅外光譜及所含的化學(xué)成分。 方法 采用傅里葉變換紅外光譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法測定樣品揮發(fā)油的指紋圖譜和化學(xué)成分,用色譜峰面積歸一法計算各化學(xué)成分的相對百分含量。 結(jié)果 從4批廣藿香飲片揮發(fā)油中共鑒定出20種化學(xué)成分,占揮發(fā)油總量的90.6%~96.0%。其中特征成分均為廣藿香醇(19.6%~46.2%)、廣藿香酮(5.2%~27.5%)、α-愈創(chuàng)木烯(3.8%~6.7%)、δ-愈創(chuàng)木烯(4.8%~8.3%)、α-廣藿香烯(3.8%~4.3%)、β-廣藿香烯(4.5%~14.8%)、刺蕊草烯(4.1%~5.0%)、β-丁香烯(4.3%~5.0%)等。 結(jié)論 上述方法簡單,迅速,準(zhǔn)確,可用于市售廣藿香的質(zhì)量控制。
[關(guān)鍵詞] 廣藿香;揮發(fā)油;紅外光譜法;GC-MS法;化學(xué)成分
[中圖分類號] R284 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-0616(2015)01-86-04
[Abstract] Objective To analyze through infrared spectroscopy the chemical components of the essential oils in processed Pogostemonis Herba. Methods The fingerprints and constituents of the essential oils from 4 samples were analyzed by FTIR and GC-MS. The relative content of each component was determined by area normalization. Results The compounds of 20 kinds were all identified from the volatile oils of 4 samples, which accounted for 92.7%-94.3% of the total volatile oils. The characteristic compounds of the volatile oils are patchouli alcohol (19.6%-46.2%),pogostone (5.2%-27.5%),α-guaiene (3.8%-6.7%),δ-guaiene(4.0%-8.3%), α-patchoulene(3.8%-4.3%),β-patchoulene(4.5%-14.8%),seychellene(4.1%-5.0%),β-caryophyllene(4.2%-5.0%),etc. Conclusion This method is simple, rapid and accurate for the quality control.
[Key words] Pogostemonis Herba; Essential oils; FTIR; GC-MS; Chemical components
廣藿香為唇型科植物廣藿香[pogostemon cablin(blanco)benth.]的干燥地上部分。具有芳香化濁,和中止嘔,發(fā)表解暑之功能,臨床上主要用于濕濁中阻,脘痞嘔吐,暑濕表證,濕溫初起,發(fā)熱倦怠,胸悶不舒,寒濕閉暑,腹痛吐瀉,鼻淵頭痛[1]。目前市場上藿香的主流商品藥材有兩種,廣藿香和土藿香。廣藿香中提取的揮發(fā)油——廣藿香油(patchoulioil)是主要的藥用成分,廣藿香油具有抗細菌、抗真菌、抗瘧原蟲、抗植物病原真菌,調(diào)節(jié)胃腸運動功能、促進消化液分泌、保護腸屏障功能,免疫調(diào)節(jié)等藥理活性。土藿香中提取的揮發(fā)油——土藿香油是香料工業(yè)中的一種天然香料。因此,很有必要對廣藿香和土藿香及其揮發(fā)油進行鑒別。有關(guān)廣藿香揮發(fā)油的化學(xué)成分分析雖已有文獻報道[2-9],但這些研究結(jié)果存在不同程度的差異;另有報道藿香揮發(fā)
油的化學(xué)成分與其品種[8]、化學(xué)生態(tài)型具在相關(guān)性[7,9]。此外,作者尚未見采用紅外光譜法分析廣藿香揮發(fā)油的報道。故本實驗采用傅里葉變換紅外光譜法(FTIR)和氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)法兩種方法對廣藿香的揮發(fā)油進行分析,以便為廣藿香的使用、銷售、質(zhì)檢部門控制其質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。
1 儀器與試藥
1.1 儀器
實驗用儀器為揮發(fā)油提取器(符合《中國藥典》2010年版Ⅰ部附錄XD之規(guī)定);電熱套(鞏義英峪寧華儀器廠);EL104電子天平(梅特勒.托利多儀器有限公司);GC-MS聯(lián)用儀(美國Agilent公司,型號:6890-5973),NIST(98)質(zhì)譜庫;Tensor27傅立葉變換紅外分光光度計(德國BRURER公司)。
1.2 試藥
實驗用無水乙醇(上海建信化工有限公司試劑廠),溴化鉀(上海試劑一廠),無水硫酸鈉(國藥集團化學(xué)試劑有限公司),乙醚(上海蘇懿化學(xué)試劑有限公司)均為分析純。4批廣藿香樣品均購自安徽省亳州中藥材市場,經(jīng)作者鑒定均符合文獻[1]性狀項下的規(guī)定。
2 方法及結(jié)果
2.1 廣藿香揮發(fā)油的提取
將廣藿香樣品分別粉碎成粗粉,稱取粗粉約40g于500mL圓底燒瓶中,加入去離子水300mL,按文獻[1]附錄ⅩD揮發(fā)油測定法的甲法蒸餾提取5h,從揮發(fā)油提取器測定管中分離淡黃色揮發(fā)油,加入適量乙醚稀釋后,再加入適量無水硫酸鈉脫水干燥,取上層乙醚液,揮盡乙醚,得純揮發(fā)油,備用。
2.2 紅外光譜(FTIR)鑒定[10]
取約200mg溴化鉀(KBr)置于瑪瑙乳缽中研成極細粉末,轉(zhuǎn)移至專用模具中壓成透明KBr薄片,將廣藿香揮發(fā)油1滴滴于KBr薄片上,在500~4000cm-1間范圍內(nèi)掃描紅外光譜。設(shè)定紅外光譜分辨率為0.741cm-1,掃描信號累加32次。
2.3 氣相色譜-質(zhì)譜分析
2.3.1 儀器分析條件[11-12] HP-5MS毛細管色譜柱(0.25mm×30m,0.25μm);載氣(高純氦氣)流速為1.0mL/min;儀器進樣口溫度280℃,進樣分流比為50:1。色譜柱初始溫度為70℃,以10℃/min升至250℃,維持5min。離子源EI,離子源溫度為230℃,四極桿溫度為150℃,電離能量70ev,掃描質(zhì)量在30~550amu范圍內(nèi)。
2.3.2 定性和定量分析 用移液槍分別取廣藿香樣品揮發(fā)油0.2mL置于10mL容量瓶中,以乙醚定容,搖勻,作為供試品溶液。在2.2.1分析條件下,取供試品溶液2μL進樣分析,得到各廣藿香樣品揮發(fā)油的總離子流色譜圖(TIC,圖2),對TIC圖中的各峰進行計算機解譜,結(jié)合人工解析,得各化學(xué)成分的質(zhì)譜圖、分子結(jié)構(gòu)式、英文名稱和相似度等信息,再將所得到的英文名稱輸入計算機中檢索其中文名稱,并與文獻[3-7]比對,確認(rèn)樣品揮發(fā)油中各化學(xué)成分的中英文名稱,以峰面積歸一法計算各化學(xué)成分的相對百分含量。定性定量分析結(jié)果見表1。
3 討論
3.1 關(guān)于FTIR鑒定
中藥揮發(fā)油的紅外光譜實際上是其所含的多種化學(xué)成分共同形成的疊加圖譜,當(dāng)油中所含的主要化學(xué)成分或特征成分的質(zhì)或量相同或相近時,其FTIR就相似,就具有較多的共有峰和較少的差異峰;而質(zhì)或量差別較大時,其FTIR差異較大,就會有較少的共有峰和較多的差異峰。由廣藿香揮發(fā)油的紅外光譜圖1可知:在約20個吸收峰中樣品1與樣品3存在13個共有峰、樣品2與樣品4中存在10個共有峰;4批廣藿香樣品僅在2940cm-1、1729cm-1、1634cm-1、1561cm-1、1176cm-1、997cm-1、832cm-1處存在7個共有吸收峰。這表明樣品1與樣品3油中所含化學(xué)成分較接近,樣品2與樣品4成分較接近;市售廣藿香樣品的質(zhì)量不夠穩(wěn)定。
3.2 關(guān)于GC-MS分析
由表1可看出,本實驗從4批廣藿香樣品的揮發(fā)油中共確定了20種化學(xué)成分。主要成分均為廣藿香醇(19.61%~46.19%)、廣藿香酮(5.15%~27.51%)、α-愈創(chuàng)木烯(3.82%~6.74%)、δ-愈創(chuàng)木烯(4.81%~8.33%)、α-廣藿香烯(3.82%~4.32%)、β-廣藿香烯(4.47%~14.76%)、刺蕊草烯(4.08%~4.98%)、β-丁香烯(4.26%~4.98%)。
在4批樣品中,樣品3揮發(fā)油中廣藿香醇的相對含量最高(46.19%),廣藿香酮(5.15%)、β-廣藿香烯(4.47%)的相對含量則是最低的。文獻報道廣藿香揮發(fā)油中廣藿香酮與廣藿香醇的峰面積比值在0.35~1.25,此比值可作為控制質(zhì)量的指標(biāo)參數(shù)[2],本研究中4批樣品揮發(fā)油中廣藿香酮與廣藿香醇的峰面積比值依次為0.64,1.40,0.11,1.15。其中樣品3比值最小。將本研究結(jié)果再與文獻[3]相比,也是樣品1,2,4較為相近,樣品3相差懸殊。文獻[4]報道廣藿香葉中主要的揮發(fā)油成分為廣藿香醇,相對含量高達54.9%,而樣品3中恰恰含有較多的葉了,我們認(rèn)為這很可能是樣品3中含有較高廣藿香醇的主要原因。此外,文獻報道土藿香揮發(fā)油的主要化學(xué)成分為胡椒酚甲醚[5];在土藿香油中未檢測到廣藿香醇,而廣藿香油中則含有較高的廣藿香醇[8]。在本實驗中未檢出胡椒酚甲醚,這恰好表明這4批樣品均不是土藿香。王冬梅等[7]報道不同產(chǎn)地的藿香揮發(fā)油可分為胡椒酚甲醚和丁香酚甲醚為主成分的兩種化學(xué)生態(tài)型;羅集鵬等[9]報道廣藿香可分為廣藿香酮和廣藿香醇兩個化學(xué)型,本研究中4批樣品的化學(xué)生態(tài)型與文獻[9]相符合。
通過測定廣藿香揮發(fā)油的FTIR,能更為準(zhǔn)確
地鑒定廣藿香樣品。GC-MS法能夠準(zhǔn)確地測定藿香揮發(fā)油中所含的化學(xué)成分及其相對含量,并能根據(jù)其中所含的主要化學(xué)成分的質(zhì)量來分析樣品的化學(xué)生態(tài)型。上述方法均簡便易行、較為準(zhǔn)確可靠,適合于市售廣藿香的質(zhì)量分析及其揮發(fā)油的質(zhì)量控制。我院已用上述方法對相關(guān)制劑進行質(zhì)量檢驗和質(zhì)量控制。
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(收稿日期:2014-08-15)