宋玉丹，王書林，余弦，趙磊

(成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中藥系，成都 611100)

姜黃揮發(fā)油兩種提取方法比較*

宋玉丹1，王書林1，余弦2，趙磊2

(成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中藥系，成都 611100)

目的 比較姜黃揮發(fā)油成分兩種不同提取方法的差異。方法 通過氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法測定水蒸氣蒸餾法與自動(dòng)頂空提取的姜黃揮發(fā)油的不同成分。結(jié)果 自動(dòng)頂空結(jié)合GC-MS分析出姜黃揮發(fā)油中化合物56種，水蒸氣蒸餾法分析化合物32種，其中22種成分相同。結(jié)論 自動(dòng)頂空結(jié)合GC-MS法更具優(yōu)勢，可以更快速、準(zhǔn)確、全面地測定揮發(fā)油成分。

犍為姜黃；揮發(fā)油；氣相色譜-質(zhì)譜法

姜黃為姜科植物姜黃(CurcumalongaL.)干燥根莖，多數(shù)地區(qū)又稱為黃姜、寶鼎香，其味辛、苦、性溫、歸脾、肝經(jīng)，能行氣破瘀，通經(jīng)止痛；主治胸腹脹痛、肩臂痹痛、月經(jīng)不調(diào)、閉經(jīng)、跌打損傷[1]。又可提取黃色食用染料。本草考證，姜黃主產(chǎn)于我國四川、福建、江西等省，廣西、湖北、我國臺(tái)灣、云南等地亦產(chǎn)，以四川犍為為道地產(chǎn)區(qū)。姜黃中主要含黃色的姜黃素類成分和揮發(fā)油等。研究姜黃化學(xué)成分、藥理作用的報(bào)道挺多[2]，但報(bào)道其揮發(fā)油成分的較少[3-6]，近年來報(bào)道姜黃揮發(fā)油有強(qiáng)效抗真菌作用[7]，抗腫瘤作用等[8]。多數(shù)研究均采用傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法來提姜黃中的揮發(fā)油成分，本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜(Gas chromatography- mass spectrometry ，GC-MS)法比較自動(dòng)頂空與水蒸氣蒸餾法兩種提取方法所得犍為姜黃揮發(fā)油成分的差異，提供一種更簡便、更快捷研究揮發(fā)油的方法，為進(jìn)一步研究提供依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料 姜黃藥材采于犍為縣姜黃基地，經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)峨眉學(xué)院王書林教授鑒定為姜科植物姜黃(CurcumalongaL.)的根莖。

1.2 儀器 HX-500A高速中藥粉碎機(jī)(浙江省永康市溪岸五金藥具廠)，GZX-9140MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)，Agilent 7697A自動(dòng)頂空進(jìn)樣儀(安捷倫公司)，Agilent 7890A氣相色譜儀，Agilent 5975C質(zhì)譜儀，20 mL頂空瓶，鋁蓋及橡膠墊，電熱套，揮發(fā)油提取設(shè)備。

2 方法與結(jié)果

2.1 樣品前處理 采集姜黃樣品，洗凈，置干燥箱中60 ℃烘干，粉碎，過篩孔內(nèi)徑0.250 mm(60目)篩。取2份，1份約取1 g置頂空瓶中備用(采用頂空結(jié)合GC-MS方法)；另1份取姜黃粉末20 g(采用水蒸氣蒸餾)，置1 000 mL圓底燒瓶中，分別加10倍的超純水保持微沸6 h，收集所提揮發(fā)油1 mL(揮發(fā)油得率為5%)，置樣品瓶中備用。

2.2 GC條件 HP-5MS毛細(xì)管色譜柱(0.32 mm×30 m，0.25 μm)。柱箱溫度60 ℃，柱箱平衡時(shí)間0.5 min，進(jìn)樣針規(guī)格10 μL ，進(jìn)樣量為1 μL，加熱器溫度250 ℃，分流比為10：1，分流流量8 mL·min-1。程序升溫過程：60 ℃保持5 min，然后以5 ℃·min-1升到120 ℃(保持2 min)，再以2 ℃·min-1升到170 ℃(保持5 min)，最后以10 ℃·min-1升到280 ℃。

2.3 MS條件 質(zhì)量掃描范圍m/z50～300 amu，掃描間隔0.50 s，閾值150，電離能量為70 eV，離子源溫度為230 ℃，四級桿溫度為150 ℃。

2.4 自動(dòng)頂空條件 樣品瓶加壓氣體為氦氣，定量環(huán)體積：1 mL，傳輸線內(nèi)徑0.53 mm，樣品瓶待機(jī)流量為20 mL·min-1，加熱箱溫度為250 ℃(分別比較120～260 ℃出峰情況，在250 ℃時(shí)峰面積及峰數(shù)量均達(dá)最大值)，定量環(huán)溫度為260 ℃，傳輸線溫度為270 ℃，樣品瓶平衡時(shí)間為3 min，進(jìn)樣持續(xù)時(shí)間為0.5 min，GC循環(huán)時(shí)間為65 min，樣品瓶振搖為1級，18次·min-1，填充壓力為15 psi，提取模式為單次提取。

2.5 自動(dòng)頂空結(jié)果 按照上述條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)化學(xué)工作站給出的總離子流圖(圖1)及數(shù)據(jù)庫(NIST11)中檢索出數(shù)據(jù)，結(jié)合質(zhì)譜碎片離子、文獻(xiàn)分析，得到50多種揮發(fā)油成分，其匹配度(與數(shù)據(jù)庫原有化合物結(jié)構(gòu)吻合程度)均>85%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出揮發(fā)油的主要成分為姜黃酮(15.6%)、姜黃新酮(5.9%)、β-紅沒藥烯(3.57%)等。具體成分見表1。

圖1 頂空提取姜黃揮發(fā)油GC-MS總離子流圖

峰編號保留時(shí)間/min峰面積百分比/%化合物名稱匹配度/%分子式13．37440．3658甲苯91C7H825．27171．03482?呋喃甲醇91C5H6O258．46260．0276苯(甲)醛94C7H6O48．59630．04565?甲基?2?呋喃甲醛91C6H6O258．95080．0226β?蒎烯97C10H1669．66520．01662?呋喃甲乙酯97C7H8O3710．0840．03043?蒈烯91C10H16810．30990．03471?甲基?4?(1?甲基乙基)?1，3?環(huán)己二烯97C10H16910．58940．0440甲基?吡嗪86C5H6N21010．72140．0615O?傘花烴95C10H141110．87940．0541D?檸檬烯97C10H161211．12800．6358桉葉素98C10H18O1311．28750．02053?甲基?1，2?環(huán)戊二酮91C6H8O21411．74280．0455苯乙醛95C8H8O1512．27780．03023?甲基?苯酚96C7H8O1612．79270．03531?(1H?吡咯?2?基)?乙酮91C6H7NO1713．50421．76791?甲基?4?(1?甲基亞乙基)?環(huán)己烯96C10H16

續(xù)表1

2.6 水蒸氣蒸餾結(jié)果 水蒸氣蒸餾法提取姜黃揮發(fā)油后自動(dòng)進(jìn)樣，根據(jù)化學(xué)工作站給出的總離子流圖以及數(shù)據(jù)庫(NIST11)中檢索出的數(shù)據(jù)，得出GC-MS總離子圖見圖2，結(jié)合質(zhì)譜碎片離子、文獻(xiàn)分析，得到30多種匹配度均>85%揮發(fā)油成分，其具體成分見表2。

3 討論

圖2 水蒸氣蒸餾法提取姜黃揮發(fā)油GC-MS總離子流圖

峰編號保留時(shí)間/min峰面積百分比/%化合物名稱匹配度/%分子式16．11410．0105α?水芹烯?191C10H1626．24900．0041(1R)?2，6，6?三甲基二環(huán)[3．1．1]庚?2?烯94C10H1636．37360．01461?甲基?4?(1?甲基乙基)?1，3?環(huán)己二烯?198C10H1646．55000．00411?甲基?3?(1?甲基乙基)?苯?195C10H1456．64860．0075D?檸檬烯?187C10H1666．75230．1067桉葉素?198C10H18O77．31790．0025(+)?3?蒈烯?187C10H1688．03910．54001?甲基?4?(1?甲基亞乙基)?環(huán)己烯?198C10H1698．28300．01453，7?二甲基?1，6?辛二烯?3?醇93C10H18O108．62030．00691，3，8?對?薄荷三烯?197C10H14119．14430．00344?乙?；?1?甲基環(huán)己烯95C9H14O1210．33770．01194?甲基?1?(1?甲基乙基)?(R)?3?環(huán)己烯?1?醇93C10H18O1310．51930．0525α?4?三甲基?苯甲醇94C10H14O1410．67500．0774α?萜品醇86C10H18O1513．26930．00662?十一烷酮?193C11H22O1613．86080．03232?甲氧基?4?乙烯基苯酚?191C9H10O21714．64950．00352，7，7?三甲基?二環(huán)[3．1．1]庚?2?烯?6?酮90C10H14O1815．67160．00112，3，4，7，8，8六氫?3，6，8，8?四甲基[3R?(3α，3aβ，7β，8aα)]?91C15H24 1H?3a，7?亞甲基薁?11916．63151．4965石竹烯?199C15H242016．93760．04163，7，11?三甲基?(Z，E)?1，3，6，10?十二碳四烯94C15H242117．11920．00673?(1，5?二甲基?4?己烯基)?6?亞甲基?[S?(R?，S?)]?環(huán)己烯?192C15H242217．40460．3850順?β?法尼烯?197C15H242317．44610．2100葎草烯93C15H242418．02210．0567α?柏木烯?193C15H242518．11542．26041?(1，5?二甲基?4?己烯基)?4?甲基?苯?199C15H222618．48397．45395?(1，5?二甲基?4?己烯基)?2?甲基?[S?(R?，S?)]?1，3?環(huán)己二烯?193C15H242718．74331．2614β?紅沒藥烯?196C15H242818．80550．0790β?姜黃烯?198C15H222919．17916．36563?(1，5?二甲基?4?己烯基)?6?亞甲基?，[S?(R?，S?)]?環(huán)己烯?196C15H243019．82250．27487?表?反式倍半檜烯水合物?199C15H20O3120．61640．0843氧化石竹烯97C15H24O3222．998034．7518姜黃酮?197C15H20O

*1化合物與表1相同

*1The same as Table 1

由實(shí)驗(yàn)過程可以看出，自動(dòng)頂空結(jié)合GC-MS法只需由姜黃固體粉末直接進(jìn)樣，便可測定；而水蒸氣蒸餾法需要先提出揮發(fā)油，再設(shè)定條件進(jìn)樣，過程麻煩，耗時(shí)長。從所需原料上講，前者只需很少量的姜黃粉末便可測定出成分；而后者需幾十克原料才可提出幾毫升的姜黃油。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，雖然兩者所提姜黃油相同的組分有22種，主要成分均為姜黃酮，姜黃新酮等。但由自動(dòng)頂空結(jié)合GC-MS法所測定的姜黃油成分匹配度>85%的有56種，而采用水蒸氣蒸餾提取出的姜黃油成分只有32種，說明自動(dòng)頂空結(jié)合GC-MS法的方法能夠更準(zhǔn)確、更全面地測定姜黃揮發(fā)油的成分，能夠更多地分析出姜黃油所含的揮發(fā)性成分。

通過GC-MS法比較自動(dòng)頂空與傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾法提取姜黃油成分的差異，更好確定用自動(dòng)頂空GC-MS來提取姜黃油的方法，這種方法不僅方便快捷，耗料少，揮發(fā)油損耗少，而且能更好更全面地分析姜黃揮發(fā)油的成分。此外，也可以進(jìn)一步以此方法來建立姜黃的指紋圖譜，評價(jià)不同地產(chǎn)姜黃的質(zhì)量，為更好研究姜黃品質(zhì)提供一定的參考和依據(jù)。

[1] 國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典(一部)[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010：247-248.

[2] 陳鐵暉，嚴(yán)國鴻，陳華.姜黃的化學(xué)成分及抗腫瘤作用研究進(jìn)展[J].海峽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2004，10(6)：23-25.

[3] 胡永獅，杜青云，湯秋華，等.氣相色譜-質(zhì)譜法測定姜黃揮發(fā)油化學(xué)成分[J].色譜，1998，16(3)：528-529.

[4] 邱琴，劉廷，王吉順，等.姜黃揮發(fā)油化學(xué)組成的GC 及GC/ MS 研究[J].山東化工，2003，5(5)：5-6.

[5] 唐課文，陳國斌.氣相色譜-質(zhì)譜法分析姜黃揮發(fā)油化學(xué)成分[J].質(zhì)譜學(xué)報(bào)，2004，25(3)：163-164.

[6] 李誠秀，李玲，羅俊，等.姜黃揮發(fā)油對呼吸道作用的研究[J].中國中藥雜志，1998，23(10)：624-625.

[7] 唐書謙，葉慶佾，鐘白玉，等.姜黃揮發(fā)油、水浸出液體外抗真菌試驗(yàn)[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，19(6)：569-571.

[8] 石雪蓉，顧健，譚睿.姜黃揮發(fā)油抗腫瘤作用機(jī)制研究[J].中藥藥理與臨床，2003，19(6)：15-16.

Comparison of Two Different Extraction Methods of Volatile Oil ofCurcumalongaL.Oil

SONG Yudan1, WANG Shu-lin1, YU Xuan2, ZHAO Lei2

(DepartmentofTCM,CollegeofPharmacy,ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu611100,China)

Objective To compare the differences of two different methods to extractCurcumalongaL.oil. Methods Through gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS) method, the different components ofCurcumalongaL.oil extracted by automatic headspace (HS) and steaming distillation method were determined. Results By using automatic headspace GC-MS (HS-GC-MS), 56 kinds of compounds fromCurcumalongaL.oil were extracted and analyzed.By using steaming distillation method, only 32 kinds of compounds were obtained, and 22 compounds were the same with those analyzed by HS-GC-MS. Conclusion The method of HS-GC-MS can be faster, more accurate and more comprehensive to determine the components of theCurcumalongaL.oil.

CurcumalongaL.; Volatile oil; Gas chromatography-mass spectrometry

2014-06-10

2014-08-15

*樂山市2013年重點(diǎn)科技計(jì)劃課題(13SZD141)

宋玉丹(1989-)，女，湖北襄陽人，在讀碩士，研究方向：中藥品種、質(zhì)量與資源開發(fā)。電話：(0)13881946487，E-mail：48912155@qq.com。

王書林(1951-)，男，四川成都人，博士生導(dǎo)師，研究方向：中藥品種、質(zhì)量與資源開發(fā)。電話：(0)13508142598，E-mail：wslgap@163.com。

R284；R927.2

A

1004-0781(2015)02-0240-05

DOI 10.3870/yydb.2015.02.027