劉華，匡海學(xué)，楊春娟，高巖，吳高松，王知斌

分析測試

GC-MS聯(lián)用法分析不同產(chǎn)地川芎揮發(fā)油成分*

劉華，匡海學(xué)，楊春娟，高巖，吳高松，王知斌*

（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江省中藥天然藥物藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150040）

目的：研究10個(gè)產(chǎn)地川芎揮發(fā)油的化學(xué)成分，并推測其主要成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。方法：采用水蒸汽蒸餾法提取揮發(fā)油，GC毛細(xì)管柱色譜法進(jìn)行分析，峰面積歸一化法測定不同產(chǎn)地川芎揮發(fā)油化學(xué)成分的相對含量，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)輔助人工檢索鑒定其化學(xué)成分。結(jié)果：從川芎揮發(fā)油中鑒定出了43個(gè)化合物，推測了川芎揮發(fā)油中主要化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律——側(cè)鏈斷裂成苯環(huán)結(jié)構(gòu)。結(jié)論：本研究通過對川芎揮發(fā)油成分的分析及其主要化合物質(zhì)譜裂解規(guī)律的總結(jié)，為其質(zhì)量控制及標(biāo)準(zhǔn)制定提供科學(xué)依據(jù)。

川芎；揮發(fā)油；氣相色譜-質(zhì)譜

川芎為傘形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort.的干燥根莖。性辛、溫。歸肝、膽、心包經(jīng)。具有活血行氣，祛風(fēng)止痛功效。常用于胸痹心痛，胸脅刺痛，跌撲腫痛，月經(jīng)不調(diào)，經(jīng)閉痛經(jīng)，癥瘕腹痛，頭痛，風(fēng)濕痹痛[1]。川芎揮發(fā)油主要為芳香類化合物及其衍生物?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明:川芎揮發(fā)油有明顯的解熱作用；川芎揮發(fā)油中的藁本內(nèi)酯和正丁烯基苯酞等對安息香酸有透皮吸收促進(jìn)作用；頭痛靈口服液主要由川芎蒸餾液組成，對偏頭痛具有治療作用[2]。川芎揮發(fā)油有鎮(zhèn)靜、對抗咖啡因的興奮、抑制多種皮膚真菌、抑制白血病細(xì)胞的作用[3]。藁本內(nèi)酯在心血管領(lǐng)域的藥理作用體現(xiàn)在抗動(dòng)脈粥樣硬化，改善微循環(huán)，舒張血管，抗心肌缺血4個(gè)方面[4]由此可知，揮發(fā)油為川芎的藥效組分之一，本文對10個(gè)產(chǎn)地川芎揮發(fā)油進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，并總結(jié)其主要化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律。

1 儀器與試藥

1.1 GC-MS條件

7890A氣相色譜儀和5975C型質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司），5975C數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)NIST標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫。DB-1701毛細(xì)管柱（0.25mm×60m,0.25μm）。程序升溫：起始柱溫80℃，維持2min，以5℃·min-1升溫至280℃維持2min。進(jìn)樣口溫度300℃；流速1.2mL·min-1；分流比為30:1；進(jìn)樣量1μL；載氣為高純He（99.99%）。接口溫度280℃；EI電離；離子源溫度230℃；電子轟擊能量70eV；掃描范圍（m·z-1）20～550；溶劑延遲時(shí)間6min；增益系數(shù)0.3。

1.2 實(shí)驗(yàn)藥材

10個(gè)川芎樣品產(chǎn)地分別為：A.四川都江堰；B.四川廣元；C.陜西渭南；D.河南輝縣；E.廣西梧州；F.云南大理；G.四川彭州；H.貴州安順；I.江西贛州；J.內(nèi)蒙古。藥材經(jīng)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物學(xué)教研室王振月教授鑒定為傘形科植物川芎的干燥根莖。

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油樣品的制備

川芎粉碎，過40目篩，秤取川芎藥材粉末50 g，按固液比1:10加入蒸餾水500 mL，回流提取12h[5]，得淡黃色透明狀揮發(fā)油，無水Na2SO4干燥，置于4℃冰箱備用。

2.2 不同產(chǎn)地川芎揮發(fā)油的GC-MS分析

精密移取川芎揮發(fā)油0.1 mL置于10mL容量瓶中，加入乙酸乙酯至刻度，搖勻，作為供試液。在1.1所述實(shí)驗(yàn)條件下，對川芎揮發(fā)油樣品進(jìn)行分析，得到川芎揮發(fā)油的總離子流（TIC）及相應(yīng)的質(zhì)譜圖，圖1為B樣品的TIC圖。經(jīng)計(jì)算機(jī)NIST質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)檢索，得各化合物的結(jié)構(gòu)式、英文名等信息，再反復(fù)與相關(guān)文獻(xiàn)資料核對，進(jìn)一步確認(rèn)揮發(fā)油的化學(xué)成分。然后以色譜峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對百分含量，結(jié)果見表1。

表1 不同產(chǎn)地川芎揮發(fā)油成分的化學(xué)組成Tab.1Analysis of chemical components of the volatile oil from extracted from different origins of L.chuanxiong Hort

注:-表示未檢出此成分

2.3 GC-MS分析結(jié)果

圖2代表化合物的質(zhì)譜裂解途徑Fig.2Representative compounds the mass spectrum of cracking

圖1 為樣品B的TIC圖，鑒定的化學(xué)成分見表1。圖表1中的各化合物按其從DB-1701型毛細(xì)管色譜柱中流出的先后順序排列。

由圖1可見，出峰時(shí)間主要在從7 min開始，色譜峰的個(gè)數(shù)較多且豐度較大。鑒定出43個(gè)化合物，其中我們標(biāo)注了含量最高的5個(gè)化合物。

2.4 川芎揮發(fā)油中主要化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律推斷

從GC-MS分析結(jié)果中發(fā)現(xiàn)化合物1有（m/z）154分子離子峰。

由圖2可知，它可能的裂解途徑:先脫去異丙基得m/z111碎片離子，再1,2脫水得m/z93碎片峰?；衔?可能的裂解途徑為：脫去苯環(huán)周圍的烷基碎片，給出基峰m/z107，再脫掉一個(gè)醚基基團(tuán)得m/z 77碎片峰?；衔?的裂解途徑為：先脫去丁基峰得m/z 103碎片峰，后開環(huán)脫去一個(gè)酯基基團(tuán)得m/z 77碎片峰。化合物4和化合物5裂解途徑與化合物2相似，都是先脫去苯環(huán)周圍的烷基峰，進(jìn)一步開裂得m/z77碎片峰。

3 結(jié)論

3.1 川芎揮發(fā)油的主要生物活性化學(xué)成分

10個(gè)樣品中已鑒定的化合物占揮發(fā)油總量的82.37%～89.72%。其中，芳香類化合物、醇類化合物、脂類化合物等的含量相對較高，與文獻(xiàn)報(bào)道[6]相似。含量較高的5個(gè)化合物按出峰時(shí)間早晚依次為：（-）-4-萜品醇；4-乙烯基-2-甲氧基苯酚；3-亞丁基-1（3H）-異苯并呋喃酮；藁本內(nèi)酯；苯氧乙酸烯丙酯，他們占總揮發(fā)油總含量的60%以上。不同產(chǎn)地的川芎揮發(fā)油主成分大致相同，但含量存在差異，可能導(dǎo)致其藥效存在差異。

3.2 川芎揮發(fā)油中主要化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律

本研究推測川芎揮發(fā)油中主要類化合物質(zhì)譜裂解規(guī)律為—側(cè)鏈斷裂后成為六元環(huán)。為GC-MS法分析生川芎、川芎飲片及含川芎中藥復(fù)方等中芳香類化合物的定性分析提供一定依據(jù)，也為大多數(shù)此類化合物的質(zhì)譜分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，對芳香類化合物的結(jié)構(gòu)鑒別，定性分析和藥代動(dòng)力學(xué)研究有一定的參考作用。

［1］中國藥典（一部）.［S］.2015:40.

［2］吳琦,楊秀偉.國家中藥材GAP基地產(chǎn)川芎揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS分析［J］.中國中藥雜志,2008,33（3）:276-280.

［3］劉洪玲,于良生,紀(jì)恒勝,等.川芎揮發(fā)油的GC-MS指紋圖譜研究［J］.中國藥房,2012,（23）43:4101-4102.

［4］楊志軍,顧寧.藁本內(nèi)酯心血管藥理作用研究概況［J］.吉林中醫(yī)藥,2016,36（2）:211-213.

［5］巢鋒敬,鄭顯輝,馬麟.川芎揮發(fā)油的提取工藝研究［J］.臨床醫(yī)學(xué)工程,2009,16（6）:66-67.

［6］朱立俏,盛華剛.川芎揮發(fā)性成分GC-MS分析［J］.山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2013,37(2）:164-165.

Analysis of the volatile components from different origins of Ligusticum chuanxiong Hort by GC-MS*

LIU Hua,KUANG Hai-xue,YANG Chun-juan,GAO Yan,WU Gao-song,WANG Zhi-bin
（Key Laboratory of Chinese MateriaMedica（Ministry of Education）,Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040,China）

Objective:To analyze the constituents of the essential oil extracted from different origins of L.chuanxiong Hort,and to speculate the mass frag-mentation rules of its main components.Method:The essential oil was extracted by water-steam distillation and analyzed by GC-MS,their relative content of compositions for calculating with peak area normalization method.The components were determined with normalization method,and identified by GCMS and co-artificial searches.Result:forty-three components were identified.The mass frag-mentation rules of main constituents in the essential oil were speculated-side-chain cleavage then be ring.Conclusion:This study provided scientific foundation for the quality control and standard establishment of L.chuanxiong Hort by analyzing its essential oil components and speculating the mass fragmentation rules.

Ligusticum chuanxiong Hort;essential oil;GC-MS

R284.2

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170229

2016-09-22

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）項(xiàng)目（2013CB53180）；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81573551）

劉華（1990-），男，在讀碩士研究生，主要從事中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究。

王知斌（1976-），男，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事中藥性味理論研究和中藥及復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究。