趙明，楊聲，李芳蓉，張尚智，焦金魚，孫永軍（定西師范高等?？茖W(xué)校，甘肅 定西743000）

?

甘肅不同產(chǎn)地當歸揮發(fā)油中化學(xué)成分環(huán)境差異性研究進展

趙明，楊聲*，李芳蓉，張尚智，焦金魚，孫永軍
（定西師范高等專科學(xué)校，甘肅 定西743000）

揮發(fā)油是當歸化學(xué)成分的主要組成部分，其藥效成分是當歸藥材及含當歸中成藥質(zhì)量控制的必測指標之一。綜述甘肅主要產(chǎn)地當歸揮發(fā)油的提取方法、化學(xué)成分產(chǎn)地差異及分子鑒定等方面的研究成果，期望對其藥用價值利用及種植地域選擇提供必要的參考。

甘肅； 當歸； 揮發(fā)油； 化學(xué)成分； 環(huán)境； 差異性

［Abstract］Volatile oil is the main component of angelica chemical composition of its effectiveness is angelica medicinal materials and Chinese medicines， including angelica one will measure index of the quality control. Were reviewed， the main producing area of gansu angelica naphtha extraction method， chemical composition of the differences of origin and molecular identification of research results， expectations for its medicinal use provide necessary reference and planting area selection.

［Keywords］Gansu； angelica； essential oils； chemical constituents； environmental； differences

當歸為傘形科植物當歸的干燥根，別名岷當歸、秦歸、云歸、西當歸，具有補血，活血，調(diào)經(jīng)，止痛，潤腸的功效。當歸的生長和質(zhì)量，與地理環(huán)境、土壤、海拔以及氣候、栽培技術(shù)、生長期、采收季節(jié)和產(chǎn)地等均有關(guān)［1-4］。我國當歸產(chǎn)地主要分布于甘肅、云南、貴州等地。當歸根可入藥，是最常用的中藥之一。

隨著研究的深入，對不同產(chǎn)地當歸揮發(fā)油提取方法、工藝條件、化學(xué)成分鑒定、環(huán)境因素的影響等方面受到廣泛關(guān)注［5-7］。本文綜述近5年甘肅主要產(chǎn)地當歸揮發(fā)油的提取方法、化學(xué)成分產(chǎn)地差異及化學(xué)組成分子鑒定等方面的研究成果，期望為提升藥用價值利用及種植地域選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1、當歸揮發(fā)油提取方法及工藝條件

當歸揮發(fā)油提取方法主要有水蒸氣蒸餾法（HD）、超臨界CO2流體萃取法（SFE）、乙醚超聲提取法、頂空加熱提取法（HS）、無溶劑固體噴射器（SFSI）等。超臨界CO2萃取法與水蒸氣蒸餾法相比，收率有較大的提高，有利于熱不穩(wěn)定以及易氧化揮發(fā)油物質(zhì)的提取，減少了成分的損失，但超臨界CO2萃取法成本較高。水蒸氣蒸餾法操作簡單易行，是一種經(jīng)濟實用的方法，多結(jié)合正交試驗法優(yōu)化提取工藝，主要考察藥材粉碎度、浸泡時間、提取時間、料液比等因素的影響。

1.1水蒸氣蒸餾法提取方法及工藝條件

丁潔等［8］采用L9（34）正交設(shè)計優(yōu)化了當歸揮發(fā)油水蒸氣蒸餾法的提取工藝，利用Belousov-Zhabotinskii（B-Z）化學(xué)振蕩體系檢測了岷縣不同產(chǎn)地當歸水提物成分的產(chǎn)地特征，結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）測定并分析了其化學(xué)組分。最佳提取條件：藥材粉碎度60目，浸泡時間6h，提取時間8h，料液比1∶9，揮發(fā)油提取率1.22%；岷縣不同產(chǎn)地當歸的水提物使B-Z化學(xué)振蕩體系的振幅和周期產(chǎn)生不同變化，呈現(xiàn)出明顯的產(chǎn)地特征；當歸揮發(fā)油的主要化學(xué)成分及其相對百分含量也存在明顯產(chǎn)地差異。楊榮平等［9］采用L9（34）正交試驗，以當歸揮發(fā)油得率為指標，水蒸氣蒸餾法優(yōu)化工藝：粉碎度10目，加水量10倍，浸泡3h，提取8h，提取率為0.5%。吳海燕等［10］采用水蒸氣蒸餾法分別提取產(chǎn)于甘肅岷縣道地產(chǎn)區(qū)當歸的當歸身、當歸尾、當歸頭中的揮發(fā)油，使用GC-MS分析其揮發(fā)油的化學(xué)組分。在相同提取測定條件下，當歸不同部位提取的揮發(fā)油中各化學(xué)成分含量存在差異性，當歸身、當歸尾、當歸頭在保持較多藳本內(nèi)酯的同時，均含有其他有效成分，且這些有效成分種類與含量不盡相同。提示當歸不同藥用部位的揮發(fā)油化學(xué)成分含量具有一定的差異，藥理作用的物質(zhì)基礎(chǔ)不同，探尋當歸不同部位的揮發(fā)油的化學(xué)成分變化規(guī)律，為中藥當歸的加工及臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。鄭偉然等［11］對當歸揮發(fā)油水蒸氣蒸餾法提取工藝采用正交試驗法進行優(yōu)化研究，以得油率為指標，以液料比、蒸餾時間、氯化鈉用量為因素進行正交試驗，得出最佳提取工藝為液料比6∶1，蒸餾時間8h，氯化鈉用量為當歸的1/5，得油率可達0. 4%。

1.2超臨界CO2萃取提取方法及工藝條件

朱巍等［12］為開發(fā)新的天然煙用香料，研究了超臨界CO2萃取當歸揮發(fā)油的工藝，用GC/MS分析了揮發(fā)油中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分，并進行了卷煙加香試驗。優(yōu)化工藝條件：萃取溫度40℃、壓力45Mpa、時間1.5h、CO2流量20L·h-1、分離釜壓力8Mpa、溫度45℃。李曉寧等［13］以藁本內(nèi)酯含量和出油率為指標，采用HPLC測定藁本內(nèi)酯含量，通過L9（34）正交試驗考察萃取壓力、溫度、時間，優(yōu)選工藝條件為萃取壓力30MPa、溫度50℃、時間2h、CO2流量25L·h-1、分離釜Ⅰ壓力8MPa、溫度50℃、分離釜Ⅱ壓力系統(tǒng)尾壓、溫度35℃。當歸揮發(fā)油得率高、質(zhì)量好，優(yōu)選的工藝穩(wěn)定可行。金元寶等［14］采用響應(yīng)面法對超臨界CO2萃取當歸油的工藝進行優(yōu)化，在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken試驗設(shè)計，考察萃取壓力、溫度和時間對揮發(fā)油提取率的影響，最優(yōu)提取工藝：萃取溫度44.4℃、壓力32.37 MPa、時間1.48 h，萃取率2.0833%。

1.3多種提取方法及工藝條件比較

樊秦等［15］分別采用超臨界CO2流體萃取法（SFE）和水蒸氣蒸餾法（SD）提取岷當歸的揮發(fā)油，并通過GC-MS技術(shù)對其進行分析，面積歸一化法測定計算各成分的相對百分含量。結(jié)果顯示：兩種提取方法得到的岷當歸揮發(fā)油組分與含量差別較大，該實驗結(jié)果為了解其揮發(fā)性成分及進一步開發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)。李冬華等［16］分別采用常壓水蒸氣蒸餾法、乙醚超聲提取法、超臨界萃取法提取甘肅當歸揮發(fā)油，利用GC-MS對提取物中的揮發(fā)性成分進行分離分析，并計算各成分的相對百分含量。水蒸氣蒸餾法提取的當歸揮發(fā)油中鑒定出29種成分，乙醚超聲提取法鑒定出27種成分，超臨界萃取法鑒定出25種成分。3種方法提取的揮發(fā)油無論在成分還是含量上均存在一定差異，但也存在相同點，主要成分均為藁本內(nèi)酯，在水蒸氣蒸餾法中占55.89%，在乙醚超聲提取法法中占78.27%，在超臨界萃取法中占78.19%。

2、當歸揮發(fā)油化學(xué)成分產(chǎn)地差異

顧志榮等［17］探討了產(chǎn)地土壤中的礦質(zhì)元素與當歸藥材質(zhì)量的相關(guān)性。測定了12個產(chǎn)地的56批當歸藥材中5種指標成分、揮發(fā)油及醇浸出物含量，以及相應(yīng)的產(chǎn)地土壤中15種礦質(zhì)元素含量，采用Pearson相關(guān)分析、偏相關(guān)分析以及多元逐步回歸分析進行研究。結(jié)果產(chǎn)地土壤中多種礦質(zhì)元素與當歸的相關(guān)質(zhì)量指標存在顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）的相關(guān)性；阿魏酸的主導(dǎo)因子是Mg、Na、Cr及Hg，正丁基苯酞的主導(dǎo)因子是K、Zn、Ni、Mn、Na、Pb、Cu、Sb，正丁烯基苯酞的主導(dǎo)因子是K、Zn、Ni、Na、Cd、Cr、Hg，Z-藁本內(nèi)酯的主導(dǎo)因子是Fe、Ca、Zn、Ni、Mn、Pb、Cu，亞油酸的主導(dǎo)因子是Zn、Mn、As、Cu，揮發(fā)油的主導(dǎo)因子是Fe、K、Ca、Zn、Mn、Na、Pb、Cd、Cr、Cu、Sb、Hg，醇浸出物的主導(dǎo)因子是Fe、K、Mg、Ni、Mn、Pb、As、Cu、Sb。土壤礦質(zhì)元素對當歸藥材質(zhì)量的形成具有重要影響且影響穩(wěn)定，在當歸種植基地的選擇及栽培過程中應(yīng)選擇性地加以考察。劉香南等［18］測量22組不同產(chǎn)地當歸藥材的性狀指標，測定阿魏酸、揮發(fā)油和浸出物含量，產(chǎn)地與性狀指標，以及性狀指標間均呈正相關(guān)，其中有9組性狀指標間達到極顯著相關(guān)，產(chǎn)地與除當歸頭長度外的其他指標達到極顯著相關(guān)；浸出物、阿魏酸與產(chǎn)地、性狀指標呈正相關(guān)，其中浸出物與性狀指標均達到顯著相關(guān)，阿魏酸僅與當歸頭長度顯著相關(guān)，而揮發(fā)油僅與產(chǎn)地顯著相關(guān)，與性狀指標無明顯的相關(guān)性；根重、側(cè)根數(shù)在產(chǎn)地間差異較大，變異系數(shù)分別為44.1%和28.6%。當歸藥材存在顯著的個體差異，化學(xué)成分與性狀指標有一定的相關(guān)性，因此當歸種植需要考慮產(chǎn)地的選擇。陳有智等［19］從來源鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定4個方面對甘肅岷縣、宕昌、渭源、漳縣以及云南鶴慶當歸進行對比性研究。岷當歸表面顏色深，斷面點狀分泌腔多而明顯，香氣濃郁；渭源根當歸表面皺縮明顯，斷面木部大，顯柴性，質(zhì)堅硬，氣味最淡。云南鶴慶當歸木部導(dǎo)管的排列既有放射狀排列又有雜亂無序散開者，宕昌和漳縣當歸木部導(dǎo)管排列成放射狀，岷當歸和渭源根則雜亂無序散開。岷當歸油室較其他4產(chǎn)地所產(chǎn)當歸多，說明岷當歸揮發(fā)油含量最高，渭源根裂隙較其他4產(chǎn)地所產(chǎn)當歸多，油室最少。岷當歸和鶴慶當歸含雜質(zhì)少，而渭源根雜質(zhì)超標；岷當歸和鶴慶當歸揮發(fā)油含量差異不大，但都低于《中國藥典》所規(guī)定的最低含量，可能是藥材貯藏時間過長，揮發(fā)油揮發(fā)所致。岷當歸質(zhì)量明顯優(yōu)于其他產(chǎn)地當歸。

3、當歸揮發(fā)油的化學(xué)成分及分子鑒定比較研究

3.1當歸揮發(fā)油的化學(xué)成分比較研究

樊秦等［15］采用水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油共鑒定出73種成分，占揮發(fā)油總成分的58.99%；超臨界CO2流體萃取法提取的揮發(fā)油共鑒定出25種成分，占揮發(fā)油總成分的63.43%，相同成分13種。兩種提取方法得到的岷當歸揮發(fā)油組分與含量差別較大，該實驗結(jié)果為了解其揮發(fā)性成分及進一步開發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)。王洮惠等［20］分析不同產(chǎn)地當歸揮發(fā)油的化學(xué)成分，為當歸成分分析、質(zhì)量標準的建立等方面積累資料和數(shù)據(jù)。得到30個組分，共鑒定出其中44種化合物，約占揮發(fā)油總量的84.5%。甘肅岷縣、渭源、四川3個不同產(chǎn)地當歸揮發(fā)油的含量及主要化學(xué)成分與文獻相比有顯著差異。李濤等［21］采用水蒸氣蒸餾法提取野生當歸揮發(fā)油，并用GC-MS分析了野生當歸根中揮發(fā)油的化學(xué)成分，鑒定出55個組分，其中α-蒎烯（49.02%）、β-反式羅勒烯（33.81%）、（E，Z）-2，6-二甲基-2，4，6-辛三烯（2.75%）、6-丁基-1，4-環(huán)庚二烯（2.16%）、α-1-丙烯基-苯甲醇（2.44%）等含量較高。所用方法為當歸野生藥用植物資源的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。

3.2當歸揮發(fā)油的化學(xué)組成分子鑒定比較研究

宋秋月等［22］采用正相硅膠柱色譜、反相C-18硅膠柱色譜、凝膠柱色譜方法進行分離，利用理化性質(zhì)及波譜數(shù)據(jù)分析，結(jié)合文獻對照確定研究當歸化學(xué)成分中化合物結(jié)構(gòu)。分離鑒定了16個化合物，分別為洋川芎內(nèi)酯G （1）、洋川芎內(nèi)酯H（2）、洋川芎內(nèi)酯I（3）、洋川芎內(nèi)酯J（4）、（3Z， 3′Z）-6，8′，7，3′-雙藁苯內(nèi)酯（5）、3R，8S-falcarindiol（6）、11S，16R-dihydroxyoctadeca-9Z，17-dien-12， 14-diynoic-1-yl acetate（7）、4-（2-羥基-1-甲氧乙基）-苯酚（8）、4-（2-羥基-1-乙氧乙基）-苯酚（9）、5-乙酰氧甲基糠醛（10）、5-羥甲基糠醛（11）、brefeldin A（12）、香草醛（13）、對甲基苯酚（14）、阿魏酸（15）、阿魏醛（16）。其中 8-10首次分離得到，6、7 為首次獲得，首次報道了化合物1 的碳譜數(shù)據(jù)。趙雪嬌等［23］采用硅膠柱色譜及制備薄層色譜等方法進行分離純化，根據(jù)理化性質(zhì)和波譜數(shù)據(jù)鑒定當歸化學(xué)成分中化合物的結(jié)構(gòu)。得到13個化合物，正丁基苯酞（1）、4-羥基-3-丁基苯酞（2）、2-methoxy-2-（4'-hydroxyphenyl） ethanol（3）、反式阿魏酸（4）、厚樸酚（5）、黃芩苷（6）、2′′-O-（2′′′-甲基丁?；┊惍斔廃S素（7）、harman（8）、1-acetyl-β-carboline（9）、酒渣堿（10）、菠菜甾醇（11）、異歐前胡素（12）、發(fā)卡二醇（13）?；衔?、7-9、11 為首次分離得到，化合物5為首次獲得。

揮發(fā)油是當歸化學(xué)成分中的主要組成部分，其藥效成分是當歸藥材及含當歸中成藥質(zhì)量控制的重要指標。探討當歸揮發(fā)油的提取方法以及化學(xué)組成與環(huán)境因素的關(guān)系，比較研究其化學(xué)成分、分子鑒定等方面的差別，期望對其藥用價值利用及種植地域選擇提供參考依據(jù)，并將成為中藥材研究的重要關(guān)注方向。

［1］李明世， 郝玉蓉， 張治國. 海拔高度對當歸產(chǎn)量和揮發(fā)油主要成分的影響［J］. 西北植物學(xué)報， 1985， （2）： 155-160.

［2］葛月蘭， 錢大瑋， 段金廒， 宋秉生， 宿樹蘭， 尚爾鑫，嚴輝， 何子清. 不同產(chǎn)地不同采收期當歸揮發(fā)性成分動態(tài)積累規(guī)律與適宜采收期分析［J］. 藥物分析雜志， 2009， 29（4）：517-523.

［3］薩日娜， 王亞麗， 朱書強， 潘新波， 楊應(yīng)文， 孫宇靖.不同生長期當歸揮發(fā)油中Z-藁本內(nèi)酯和正丁烯基苯酞含量的動態(tài)變化研究［J］. 中藥材， 2012， 35（11）： 1738-1742.

［4］顧志榮， 王亞麗， 孫宇靖， 丁軍霞. 土壤礦質(zhì)元素與當歸藥材質(zhì)量的相關(guān)性分析［J］. 國際藥學(xué)研究雜志， 2014，（4）： 139-144.

［5］歐陽曉枚， 何英梅， 朱俊儒， 賀軍權(quán)， 馬瀟， 丁永輝. 甘肅不同產(chǎn)區(qū)當歸藥材的質(zhì)量考察［J］. 中國藥師， 2007，10（3）： 206-207.

［6］王亞麗， 唐紅霞， 朱書強. 甘肅不同產(chǎn)地當歸的比較分類研究［J］. 中國中藥雜志， 2009， 34（11）： 1390-1394.

［7］楊明， 趙強， 趙海福， 董曉寧， 祝孟儒. 岷縣當歸產(chǎn)地鑒別與利用前景［J］. 中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志， 2014， （5）： 30-34.

［8］丁潔， 趙國虎， 趙象祿， 高大為. 岷縣當歸揮發(fā)油成分產(chǎn)地差異及提取工藝研究［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2011，46（4）： 139-144.

［9］楊榮平， 嚴倩茹， 王云紅， 王淼， 黃娟， 韓麗.當歸揮發(fā)油提取工藝的研究［J］. 世界科學(xué)技術(shù)—中醫(yī)藥現(xiàn)代化， 22，14（6）： 2235-2238.

［10］吳海燕， 華永麗， 郭延生， 魏彥明. 甘肅岷縣當歸不同藥用部位揮發(fā)油的提取及其成分分析［J］. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā)， 20， 24： 1225-1229.

［11］鄭偉然， 陶永華， 施靜， 胡楊， 邵杰， 蕭偉.當歸揮發(fā)油水蒸氣蒸餾法提取工藝的優(yōu)化［J］. 中國現(xiàn)代中藥， 2013，15（10）： 879-882.

［12］朱巍， 陳子勇， 黃 龍， 肜霖， 王珊， 吳 昭. 超臨界CO2 萃取當歸揮發(fā)油及其在煙草中的應(yīng)用研究［J］. 氨基酸和生物資源， 2010， 32（1）： 67-70.

［13］李曉寧， 楊銀花， 趙博琛， 蘭頤， 安靜， 王瓊， 王文平， 吳清. 超臨界CO2流體技術(shù)萃取當歸揮發(fā)油的工藝優(yōu)選［J］. 中國實驗方劑學(xué)雜志， 2013， 19（14）： 27-29.

［14］金元寶， 杜志琳， 劉明石， 王莘. 響應(yīng)面法優(yōu)化超臨界CO2萃取當歸揮發(fā)油工藝及抑菌活性研究［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013， 41（11）： 4773-4776.

［15］樊秦， 李應(yīng)東， 趙磊， 師霞， 景明， 安霞. 岷當歸揮發(fā)油提取方法及其化學(xué)成分研究［J］. 中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)，2012， 29（4）： 333-336.

［16］李冬華， 馬瀟， 宋平順， 趙建邦， 丁永輝. 三種方法提取當歸揮發(fā)性成分的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析［J］. 西部中醫(yī)藥， 2013， 26（8）： 15-18.

［17］顧志榮， 王亞麗， 孫宇靖， 丁軍霞. 土壤礦質(zhì)元素與當歸藥材質(zhì)量的相關(guān)性分析［J］. 國際藥學(xué)研究雜志， 2014，（4）： 139-144.

［18］劉香南， 張明童， 趙建邦， 宋平順， 丁永輝. 甘肅栽培當歸性狀個體差異與質(zhì)量的相關(guān)性研究［J］. 中藥材， 2013，36（6）： 871-874.

［19］陳有智， 羅文蓉， 侯嘉， 楊扶德. 不同產(chǎn)地當歸的鑒定學(xué)研究［J］. 西部中醫(yī)藥， 2012， 25（5）： 25-30.

［20］王洮惠， 程自銀. 不同產(chǎn)地當歸揮發(fā)油的成分研究［J］. 藥物生物技術(shù)， 2013， 20（6）： 535-537.

［21］李濤， 何璇. GC - MS 測定野生當歸揮發(fā)油中的化學(xué)成分［J］. 華西藥學(xué)雜志， 2015， 30（2）： 249-250.

［22］宋秋月， 付迎波， 劉江， 鄭丹， 韓力， 黃學(xué)石. 當歸的化學(xué)成分研究［J］. 中草藥， 2011， 42（10）： 1900-1904.

［23］趙雪嬌， 王海峰， 趙丹奇， 紀海霞， 裴月湖， 白皎.當歸化學(xué)成分的分離與鑒定［J］. 沈陽藥科大學(xué)學(xué)報， 2013，30（3）： 182-186.

Angelica Naphtha Chemical Composition in Different Regions in Gansu Province Environmental Difference Research Progress

ZHAO Ming， YANG Sheng， LI Fangrong， ZHANG Shangzhi， JIAO Jinyu， SUN Yongjun
（Dingxi Teachers’ College of Gansu Province， Dingxi， 743000， China）

2015年度甘肅省高等學(xué)校科研項目（2015B-143）

R284.1

A