彭安堂,李佳佳,魏艷婷,張 濤,戴 影,李曉霞,李建彪,李春花
(1.河北省石家莊市中醫(yī)院,河北 石家莊 050000; 2.河北省石家莊市第四醫(yī)院,河北 石家莊 050011;3.河北中醫(yī)學(xué)院·河北省高校中藥組方制劑應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心,河北 石家莊 050200)
苓桂術(shù)甘湯是國家中醫(yī)藥管理局《古代經(jīng)典名方目錄(第一批)》中的第19個方劑,源自醫(yī)圣張仲景《金匱要略》:“心下有痰飲,胸脅支滿,目眩,苓桂術(shù)甘湯主之”“夫短氣有微飲,當(dāng)從小便去之,苓桂術(shù)甘湯主之”。方劑組成“茯苓四兩,桂枝三兩、白術(shù)三兩,甘草二兩?!薄吧纤奈叮运?,煮取三升,分溫三服,小便則利”[1]。方中茯苓為君藥,既淡滲利水、消已成之飲,又滲濕健脾、杜生痰之源;桂枝為臣藥,溫陽化氣;佐以白術(shù)健脾燥濕;甘草佐使調(diào)和諸藥[2]。方中桂枝和白術(shù)的主要有效成分是揮發(fā)油類,且為經(jīng)典藥對,二者混合蒸餾提取更接近于傳統(tǒng)湯劑的用法[3]。目前,揮發(fā)油的提取方法主要是水蒸氣蒸餾(SD)法[4],提取-共沸精餾耦合(WER)法[5]是在SD法基礎(chǔ)上的改進(jìn)方法。本研究中在前期研究[6-10]基礎(chǔ)上,分別使用SD法和WER法提取白術(shù)、桂枝混合揮發(fā)油,利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)法分析所提揮發(fā)油,通過美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)質(zhì)譜庫檢索,鑒定其主要化學(xué)成分,使用離子流色譜峰面積歸一化法計(jì)算各成分的百分含量,為經(jīng)典名方苓桂術(shù)甘湯進(jìn)一步的研究開發(fā)提供參考?,F(xiàn)報(bào)道如下。
Agilent GC-MS 5977型氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國安捷倫科技公司),配備有SPH-300A氫氣發(fā)生器、SPB-3全自動空氣源(均購自北京中惠普分析技術(shù)研究所);YP2002型電子天平(上海津平科學(xué)儀器有限公司,精度為10mg);98-1-B型電子調(diào)溫電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司);HCP-1000A型華晨高速多功能粉碎機(jī)(浙江省永康市金穗機(jī)械制造廠);揮發(fā)油提取器,精餾柱。
桂枝、白術(shù)均購于石家莊樂仁堂藥房,經(jīng)河北中醫(yī)學(xué)院侯芳潔副教授鑒定為樟科植物肉桂CinnamomumcassiaPresl.的干燥嫩枝和菊科植物白術(shù)Atractylodes macrocephalaKoidz.的干燥根莖;甲醇(色譜純,天津市大茂化學(xué)試劑廠)。
WER法:稱取桂枝100 g,白術(shù)最粗粉100 g,精密稱定,置5 000mL燒瓶,加入2 000mL純水,浸泡3 h,連接提取-共沸精餾耦合裝置,提取6 h,收集得到揮發(fā)油。平行試驗(yàn)3次,觀察揮發(fā)油性狀較為澄清,3次平行試驗(yàn)揮發(fā)油得率分別為每100g生藥0.45,0.52,0.55mL,平均值為每100 g生藥0.51mL。
SD[12]法:取桂枝100 g,白術(shù)最粗粉100 g,精密稱定,置5 000mL燒瓶,加入2 000mL純水,浸泡3 h,連接揮發(fā)油提取裝置,提取6 h,收集得到揮發(fā)油。平行試驗(yàn)3次,觀察揮發(fā)油性狀較渾濁,3次平行試驗(yàn)揮發(fā)油得率分別為每100 g生藥1.02,0.98,0.95mL,平均值每100 g生藥為0.98mL。
2.3.1 溶液制備
取2.1項(xiàng)下所得揮發(fā)油,精密量取1mL,置25mL容量瓶,加甲醇溶解至刻度,取適量,經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾,即得供試品溶液。
2.3.2 GC-MS條件
色譜條件:色譜柱為Agilent19091S-433VIHP-5MS毛細(xì)管色譜柱(30.0 m×250μm,0.25μm),柱流量為1.0mL/min;進(jìn)樣口溫度為280℃;檢測器溫度為290℃;載氣為N2;進(jìn)樣量為1μL;分流比為50∶1;程序升溫:90℃,保持5min,以3℃/min升至200℃,保持7min,后升至300℃,運(yùn)行2min。
質(zhì)譜條件:電離方式為電子電離(EI);電子轟擊能量為70 eV;離子源溫度為230℃;加速電壓為34.6 V;分辨率為2 500;倍增器電壓為1 388 V;四極桿溫度為150℃;掃描范圍m/z為50~500;掃描數(shù)為4.45次/秒。
2.3.3 鑒定結(jié)果
GC-MS總離子圖見圖1。經(jīng)NISTMSSearch 2.3質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索、CAS號查詢及文獻(xiàn)檢索確定各個成分,采用面積歸一化法測定樣品各組分的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)。結(jié)果見表1。
WER法:由圖1和表1可知,3.602 min出峰,13.399min時出現(xiàn)最高峰,37.329min時出峰結(jié)束,共分離出17種化合物,鑒定出15種,并通過峰面積歸一法確定了各組分含量。其中,含量大于1%的主要物質(zhì)為反式肉桂醛(41.45%)、蒼術(shù)酮(28.73%)、香附烯酮(2.81%)、1E,4E-大根香葉烯B(2.54%)、γ-欖香烯(2.13% )、反 式 纈 草 酸 酯(1.54% )、α-香 附 酮(1.32%)。WER法提取的揮發(fā)性成分主要分為醛、酮、烯、酯類,其中醛類化合物4種,占總物質(zhì)的43.59%,以反式肉桂醛為主;酮類化合物4種,占總物質(zhì)的33.57%,以蒼術(shù)酮為主;烯類化合物5種,占總物質(zhì)的6.25%;酯類化合物1種,占總物質(zhì)的1.54%。WER法提取所得的揮發(fā)油中肉桂醛揮發(fā)油含量最高,蒼術(shù)酮次之。
圖1 白術(shù)和桂枝揮發(fā)油總離子流圖Fig.1 Total ion chromatograms of volatile oil extracted from Atractylodis Macrocephalae Rhizoma and Cinnamom i Ramulus
表1 提取-共沸精餾耦合法和水蒸氣蒸餾法提取的白術(shù)和桂枝揮發(fā)油成分分析Table 1 Analysis of volatile oil extracted by WER method and SD method in Atractylodis Macrocephalae Rhizoma and Cinnamom i Ramulus
SD法:由圖1和表1可知,13.128 min出峰,28.394min時出現(xiàn)最高峰,37.308min時出峰結(jié)束,共分離出11種化合物并同時鑒定,含量大于1%的主要物質(zhì)為蒼術(shù)酮(56.78%)、肉桂醛(26.54%)、1E,4E-大根香葉烯B(4.44%)、γ-欖香烯(2.27%)、反式纈草酸酯(1.46%)、(4ar,5s)-4a,5-二甲基-3-丙-2-亞基-5,6,7,8-四氫-4h-萘-2-酮(1.07%)。其中,酮類化合物2種,占總物質(zhì)的57.85%;醛類化合物2種,占總物質(zhì)的27.45%;烯類化合物5種,占總物質(zhì)的8.92%。SD法提取的揮發(fā)油中,蒼術(shù)酮揮發(fā)油有效成分含量最高,肉桂醛次之。
由表1和圖1可知,與SD法相比,WER法提取的揮發(fā)油總體積較少,所含化合物種類較多,各化合物含量較高;SD法的收率雖高于WER法,但揮發(fā)油純度和有效成分種類及含量則低于WER法。分析原因,WER法的提取設(shè)備比SD法多一個精餾柱,且由特殊填料所制,在富集揮發(fā)油過程中,揮發(fā)性成分隨著水蒸氣進(jìn)入精餾柱,利用混合物中各組分揮發(fā)能力的差異,通過液相和氣相的回流,柱中的填料使氣、液兩相逆向多級接觸,在熱能驅(qū)動和相平衡關(guān)系的約束下,揮發(fā)性成分不斷地從液相轉(zhuǎn)移至氣相,而難揮發(fā)組分由氣相向液相遷移。周而復(fù)始,混合液體在精餾柱中完成了多次氣-液傳質(zhì)過程,連續(xù)或多次部分汽化與冷凝,是SD工藝中氣液傳質(zhì)和平衡過程的很多倍,故WER法富集揮發(fā)油更充分,得到的揮發(fā)油雜質(zhì)少、純度高[15]。由圖1可知,WER法提取的揮發(fā)油比SD法提取的揮發(fā)油含量高,且多出6個化合物,占總物質(zhì)的13.9%,說明WER法比SD法能提取分離出更多的成分。其中,出峰時間為18.406 min的物質(zhì)(占8.05%)和28.046 min的物質(zhì)(占0.57%),均在質(zhì)譜庫中沒有對應(yīng)化合物,且其物質(zhì)峰面積占總峰面積比例達(dá)8.05%,即為WER法提取的揮發(fā)油中比SD法提取的揮發(fā)油中多出來的物質(zhì),值得后續(xù)進(jìn)一步研究。
SD法是通過將中藥飲片加水加熱,將具有一定揮發(fā)性的有機(jī)物質(zhì)隨水蒸氣蒸餾出現(xiàn)的方法,設(shè)備簡單,操作安全,成本低。本研究中所得蒼術(shù)酮的相對含量較高,桂皮醛的相對含量較低。原因在于,在SD工藝中氣液傳質(zhì)和平衡過程次數(shù)較少,揮發(fā)油不能充分從液相轉(zhuǎn)移到氣相,故不適于提取極性相對較大的成分。與蒼術(shù)酮揮發(fā)油成分相比,桂皮醛極性較大,較易溶于水,提取過程中氣相中的油水之比較小,揮發(fā)油在冷凝液中的含量小于其在水中的飽和溶解度,無法在冷凝器中充分冷凝成液體[16],故SD法相對于WER法提取的揮發(fā)油中桂皮醛類揮發(fā)油成分含量較少。
綜上所述,WER法更適合白術(shù)、桂枝混合揮發(fā)油的提取。苓桂術(shù)甘湯中的揮發(fā)性成分主要來源于白術(shù)和桂枝,在苓桂術(shù)甘湯的研究開發(fā)中可以白術(shù)和桂枝混合提取的揮發(fā)油用β-環(huán)糊精包合或其他適宜的方法處理后,再與方中其余中藥加工品復(fù)合加工成適宜的制劑,盡最大可能保留所需物質(zhì)。后續(xù)研究中將繼續(xù)進(jìn)行經(jīng)典名方苓桂術(shù)甘湯的開發(fā),采用雙提法[17](先提取揮發(fā)性成分,再提取水溶性成分)進(jìn)一步優(yōu)化制劑工藝,完善質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),為傳承發(fā)展中醫(yī)藥事業(yè)、加強(qiáng)古代經(jīng)典名方的開發(fā)積累研究數(shù)據(jù)。