張國裕,李淑賢
(佳木斯大學藥學院,黑龍江 佳木斯 154007)
干姜為植物姜(Zingiber officinale Rosc)的干燥根莖。其揮發(fā)油中含有姜烯、水芹烯等多種成分[1]。干姜中揮發(fā)油成分,含量都會根據(jù)產(chǎn)地、干燥程度、加工方法、炮制等多種因素的不同而受到一定的影響[2~3]。在此我們采用的是四川干姜。干姜性溫、辛,多用于溫中散寒、溫肺化飲,燥濕消痰、回陽通脈等效果?,F(xiàn)代藥理和臨床研究表明,干姜在臨床的應用中在抗腫瘤、抗炎抑菌、鎮(zhèn)吐止嘔改善心血管系統(tǒng)和抗氧化等方面具有良好作用,但是其機制尚不明確[4]。對干姜揮發(fā)油成分的提取與分析對其在臨床上的應用,在與其他藥物配伍時能夠發(fā)揮更佳的療效提供一定的數(shù)據(jù)支撐。例如最早在《傷寒論》中提到的干姜黃芩黃連人參湯和半夏瀉心湯為黃連-干姜的配伍提供了一定的理論基礎,兩藥一寒一熱,相互制約,共奏調(diào)理腸胃,消痞除滿之效[5]。本文將闡述干姜揮發(fā)油中的化學成分的分析和鑒別兩個方面。
7890A-5975C型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫科技有限公司);揮發(fā)油提取器(天津泰斯特儀器有限公司);正己烷和無水硫酸鈉均為分析純(廣州化學試劑廠);干姜藥材(購自佳木斯市藥材公司),經(jīng)佳木斯大學藥學院杜娟副教授鑒定,為干姜科植物姜(Zingiber officinale Rosc)的干燥根莖。
將干姜樣品粉碎,過40目篩,精密稱取干姜粉末各50g,加8倍量蒸餾水浸泡12h,藥粉混合裝入1000mL圓底燒瓶中,參照《中國藥典》(2015版)一部附錄“揮發(fā)油提取法”甲法進行提取,連接揮發(fā)油測定器與回流冷凝管,然后進行水蒸氣蒸餾,并保持微沸約6h,至測定器中油量不再增加為止,停止加熱。按規(guī)定操作,用吸管取出揮發(fā)油,用無水硫酸鈉干燥,揮發(fā)油呈淡黃色的透明液體。
色譜柱:HP-5MS石英毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm);載氣為氦氣(99.999 %);載氣流速為1.0mL/min;檢測器溫度250℃;無分流進樣;進樣口溫度260℃;柱溫采取程序升溫:起始溫度為60℃柱溫,恒溫3min,以5℃/min速率升至120℃,再以10℃/min速率升至260 ℃,恒溫15min;樣量1μL。
電離方式為電子轟擊離子源(EI);電子能量為70eV;傳輸線溫度280℃;離子源溫度230℃;四級桿溫度為150℃;質(zhì)量掃描范圍為50~650amu;數(shù)據(jù)采集掃描模式為全掃描;溶劑延遲3min。
按照上述測試條件下通過采用GC-MS,獲得提取物的相關化學成分。對GC-MS聯(lián)用儀得到提取物中相應的色譜和質(zhì)譜數(shù)據(jù)進行分析,通過對總離子流圖掃描得出的質(zhì)譜圖,再結(jié)合NIST08譜庫、干姜揮發(fā)油相關文獻、人工分析確定其化學成分,采用峰面積歸一化法對其相對百分含量測定。干姜的總離子流圖(TIC)見圖1。干姜揮發(fā)油中主要化學成分分析見表1。
圖1 干姜揮發(fā)油的總離子流圖
表1 干姜揮發(fā)油化學成分分析
應用GC-MS聯(lián)用技術分離鑒定,得到的質(zhì)譜與數(shù)據(jù)庫進行檢索比對,結(jié)合相關的文獻,人工圖譜解析,從中鑒定出54種化合物成分,占總峰面積的57%,其主要成分為α-古蕓烯、β-柏木烯、羅漢柏烯、β-芹子烯、(1R)-(+)-反式-異檸檬烯、α-愈創(chuàng)木烯、正辛醛、正辛酸、α-水芹烯,分別占其揮發(fā)油總量的25.50%、12.40%、10.94%、6.57%、3.04%、2.03%、1.24%、1.19%、1.18%。在主要成分中大部分為萜類化合物,其中α-水芹烯、(1R)-(+)-反式-異檸檬烯屬于單環(huán)單萜類化合物,α-古蕓烯、β-柏木烯、羅漢柏烯、α-愈創(chuàng)木烯屬于倍半萜類化合物,β-芹子烯屬于雙環(huán)倍半萜類化合物。根據(jù)色譜數(shù)據(jù)顯示,在干姜揮發(fā)油的化學成分中相對含量高于0.1%的化學成分有69種。α-古蕓烯具有鎮(zhèn)靜心神,穩(wěn)定情緒的功效。羅漢柏烯對祛風除濕,解毒療瘡有一定的作用。α-水芹烯是水芹烯的異構(gòu)體,天然存在于桉葉油、月桂油、小茴香油、欖香油等植物油中。呈無色至微黃色油狀液體。α-水芹烯在主要成分中含量較少,但發(fā)現(xiàn)α-水芹烯對圓弧青霉和灰霉均存在不同濃度的抑制作用,α-水芹烯對圓弧青霉的最小抑菌濃度為170μL/L,最小殺菌濃度為180 μL/L[6],而且α-水芹烯可以抑制人體肝腫瘤細胞的細胞增殖。細胞死亡的機制可能涉及壞死或自噬,但不涉及凋亡。對于α-水芹烯的研究不夠透徹,我們可利用化學全合成或半合成的方法對其進行結(jié)構(gòu)改造,使其藥理作用得到加強,此數(shù)據(jù)可為后續(xù)干姜作為藥對的配伍研究提供一定理論基礎。