劉天琪，江漢美，田宇，劉金敏

（湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖北省藥用植物研發(fā)中心，湖北武漢 430065）

知母為百合科植物知母（Anemarrhena asphodeloidesBge.）的干燥根莖，別名：兔子油草、大蘆水、媽媽草、羊胡子根、地參等，主要產(chǎn)于河北、山西、山東、陜西、甘肅、內(nèi)蒙古等地。始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，其性苦、甘，寒，歸肺、胃、腎經(jīng)，具有清熱瀉火，滋陰潤(rùn)燥之功效，臨床用于外感熱病，高熱煩渴，肺熱燥咳，骨蒸潮熱，內(nèi)熱消渴，腸燥便秘等癥[1]。現(xiàn)代研究表明，知母含有大量的皂苷類、雙苯吡酮類、生物堿類和揮發(fā)油類等成分[2]，主要具有抗腫瘤作用、改善老年性癡呆癥狀、降糖、降脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗凝血作用、抗炎和改善骨質(zhì)疏松癥狀等作用[3]。知母屬于藥食同源類藥材，常用于藥膳，制成湯類，如紅棗知母湯、牡蠣知母蓮子湯、知母烏雞湯；制成酒類，如酸棗知母酒、黃柏知母酒，具有廣泛的應(yīng)用前景，湯類多為鹽制，酒類多為酒制，且臨床上使用的中藥知母也多為鹽知母和酒知母[4]。揮發(fā)性成分是廣泛存在于植物中的一類化學(xué)成分，多數(shù)成分在臨床上具有一定的藥理作用，但目前國(guó)內(nèi)僅發(fā)表少量關(guān)于單一的知母藥材揮發(fā)性成分分析的文獻(xiàn)[5,6]，沒有關(guān)于加入輔料后知母揮發(fā)性成分的對(duì)比分析。

固相微萃?。⊿PME）技術(shù)作為一項(xiàng)新穎的樣品前處理與富集技術(shù)，適合易揮發(fā)性化合物的檢出，且具有操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、操作費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品揮發(fā)性成分分析中[7]。主成分分析法（PCA）可通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)降維、變量提取與壓縮、確定分類和聚類，從復(fù)雜的數(shù)據(jù)中提取有意義的信息[8,9]。所以本次研究利用HS-SPME-GC-MS和PCA對(duì)知母及其兩種制品，鹽知母和酒知母的揮發(fā)性成分來(lái)進(jìn)行分析比較，討論鹽和酒兩種輔料對(duì)于知母揮發(fā)性成分的影響，旨在從揮發(fā)性成分的角度為知母的食用和藥用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料

知母藥材（批號(hào)：20201117）購(gòu)于武漢強(qiáng)康大藥房，經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)生藥教研室鑒定為百合科植物知母（Anemarrhena asphodeloidesBge.）的干燥根莖。取知母片，照鹽水炙法炒干，為鹽知母；取知母片，加黃酒拌勻，悶潤(rùn)炒干，為酒知母。

1.2 儀器

手動(dòng)固相微萃?。⊿PME）進(jìn)樣裝置，德國(guó)IKA公司；Agilent6890/5973型氣相-質(zhì)譜-計(jì)算機(jī)聯(lián)用儀，美國(guó)Hewlett-Packard公司；頂空瓶（規(guī)格15 mL）；65 μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS/DVB）萃取纖維頭，美國(guó)Supelco公司；ALC-210.2型電子天平，北京賽多利斯天平有限公司d=0.01 g。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 頂空固相微萃取條件

取知母樣品0.6 g，置于15 mL頂空瓶中，插入裝有65 μm PDMS/DVB萃取纖維頭的手動(dòng)進(jìn)樣器，在80 ℃下平衡10 min后，再壓縮手柄伸出萃取頭萃取30 min，取出，立即插入氣相色譜儀進(jìn)樣口（溫度230 ℃）解析3 min。知母制品實(shí)驗(yàn)條件同上。

1.3.2 GC-MS色譜與質(zhì)譜條件

GC條件：色譜條件HP-5MS石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：從50 ℃開始，以10 /min℃ 升溫至230 ℃；載氣：高純度He（99.99%），柱流速：0.80 mL/min，進(jìn)樣口溫度：230 ℃；不分流進(jìn)樣。

MS條件：EI源；離子源溫度230 ℃，電離電壓70 eV；四級(jí)桿溫度150 ℃；掃描質(zhì)量范圍35～550m/z。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

采用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)百分含量，并通過(guò)NIST08質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所出峰的質(zhì)譜圖進(jìn)行檢索，以鑒定各組分。通過(guò)SPSS 21.0軟件對(duì)知母及其制品的揮發(fā)性成分及其含量進(jìn)行PCA。

2 結(jié)果與討論

2.1 揮發(fā)性成分分析

依照上述條件對(duì)知母及其制品的揮發(fā)性成分進(jìn)行GC-MS分析，分別得到總離子流圖（見圖1～3）。分析可知，在知母中鑒定出了28種成分，占揮發(fā)性成分總量的78.63%，其中主要為醇類化合物，占知母總揮發(fā)性成分的22.76%。在知母中占揮發(fā)性成分含量最高的為苯乙醇，占揮發(fā)性成分的12.19%，其次主要為冰片（9.53%）、己酸（5.53%）、苯甲醇（5.53%）等。

圖1 生知母揮發(fā)性成分總離子流圖 Fig.1 Total ion flow diagram of volatile components of Anemarrhena asphodeloides

圖2 鹽知母揮發(fā)性成分總離子流圖 Fig.2 Total ion flow diagram of volatile components of Anemarrhena asphodeloides

在鹽知母中鑒定出了28種成分，占揮發(fā)性成分總量的89.49%，其中主要為醇類化合物，占鹽知母總揮發(fā)性成分的28.85%。鹽知母中揮發(fā)性成分含量最高的苯乙醇，占揮發(fā)性成分9.64%，其次主要為正己醛（8.33%）、己酸（7.80%）、苯甲醇（6.01%）等。

在酒知母中鑒定出了29種成分，占揮發(fā)性成分總量的78.4%，其中主要為醇類化合物，占酒知母總揮發(fā)性成分的38.71%。酒知母中揮發(fā)性成分含量最高的為苯乙醇，占揮發(fā)性成分20.36%，其次主要為反-2-壬烯-1-醇（5.75%）、己酸（5.38%）、苯甲醇（4.91%）等。具體信息見表1。

圖3 酒知母揮發(fā)性成分總離子流圖 Fig.3 Total ion flow diagram of volatile components of Anemarrhena asphodeloides

表1 知母及其制品的揮發(fā)性成分 Table 1 Volatile components of Anemarrhena asphodeloides and its processed products

續(xù)表1

續(xù)表1

2.2 揮發(fā)性成分種類和相對(duì)質(zhì)量分析

從表2中可以看到知母及其制品中揮發(fā)性成分主要是烯類、醇類、醛類。三者的共有揮發(fā)性成分有3種，分別為正己醛、苯甲醇、β-石竹烯，共有成分分別占知母、鹽知母和酒知母揮發(fā)性成分總量的11.21%、18.84%、8.68%，說(shuō)明生品與制品的主要揮發(fā)性成分含量和種類具有較大的差異。知母生品中，醇類化合物占知母揮發(fā)性成分的22.76%，經(jīng)炮制后，鹽知母中醇類成分提高到28.85%，酒知母中醇類成分高達(dá)38.71%，這可能是由于烯類成分經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成醇類成分造成的，且知母制品的香氣較生品濃，結(jié)合它們的香氣特征可知醇類成分賦予了知母的特征香氣[10]，說(shuō)明生知母與知母制品的揮發(fā)性成分已有所不同。

表2 知母及其制品揮發(fā)性成分種類和相對(duì)質(zhì)量分析 Table 2 Analysis of volatile components and relative quality of Anemarrhena asphodeloides and its processed products

2.3 揮發(fā)性成分主成分分析

由表1可見，3種劑型的揮發(fā)性成分含量數(shù)據(jù)離散，通過(guò)SPSS 21.0軟件對(duì)知母及其制品的70種揮發(fā)性成分及其含量進(jìn)行PCA，得特征值和貢獻(xiàn)率見表3，各成分的主成分特征向量及載荷矩陣見表4。由表3和表4可知，第一主成分的貢獻(xiàn)率為63.101%，主要反映的是烷類、酸類、炔類化合物3類成分的變異信息，且第一主成分與烷類和酸類化合物呈正相關(guān)關(guān)系，與炔類化合物呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；第二主成分的貢獻(xiàn)率為36.899%，與醛類化合物呈正相關(guān)關(guān)系，與醇類化合物呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，兩個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到100.000%，能反映樣品的整體信息。以F1和F2兩個(gè)新的綜合指標(biāo)來(lái)代替原來(lái)的7類成分所表達(dá)的信息，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得到綜合得分值及排序見表5，3種知母的揮發(fā)性成分經(jīng)過(guò)主成分分析表現(xiàn)出了明顯的差異，第一主成分得分最高的是鹽知母，第二主成分得分最高的是生知母，綜合評(píng)分中鹽知母得分最高，其次為生知母和酒知母。

表3 主成分的特征值及其貢獻(xiàn)率 Table 3 Eigenvalues and contribution rate of principal components

表4 主成分的特征向量和載荷矩陣 Table 4 Eigenvector and load matrix of principal components

表5 主成分綜合得分 Table 5 Comprehensive scores of principal components

2.4 揮發(fā)性成分討論分析

本次實(shí)驗(yàn)共鑒定出知母及其制品中70種揮發(fā)性成分，其中從生知母中鑒定出28個(gè)成分，從鹽知母中鑒定出28個(gè)成分，從酒知母中鑒定出29個(gè)成分，三者的共有揮發(fā)性成分有3種，分別為正己醛、苯甲醇、β-石竹烯，說(shuō)明生品與制品的主要揮發(fā)性成分含量和種類具有較大的差異，這種差異使制知母的性味和療效發(fā)生了改變[11]。含量較高的正己醛是一些傳統(tǒng)中藥材抗炎作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，具有一定的抑菌作用[12,13]，知母經(jīng)鹽制后引藥下行，可發(fā)揮滋腎陰、退虛熱功效[14]，如牡蠣知母蓮子湯便可治療心煩意亂和口舌干燥的癥狀；苯甲醇是知母的主要香氣來(lái)源[15]，鹽制后香氣增加，與該成分含量增加有關(guān)；β-石竹烯具有強(qiáng)大的抗炎活性，并且具有神經(jīng)保護(hù)作用，對(duì)改善老年性癡呆癥狀有一定的效果[16]。鹽制后生成的己酸可以降低膽固醇，具有抑制動(dòng)脈粥樣硬化的作用[17]；檸檬烯能夠降脂，具有促胃腸動(dòng)力作用[18]；α-松油醇具有抗氧化、抗癌、抗驚厥和鎮(zhèn)靜等方面的作用[19]，這三種化合物均為精油的香氣組成成分[20]，對(duì)鹽知母香氣貢獻(xiàn)較大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種知母中相對(duì)含量最高的化合物均為苯乙醇，但含量有所區(qū)別，苯乙醇是一種芳香高級(jí)醇，因其具有柔和、愉快而持久的香氣，廣泛存在于各種食品中[21]，也是知母香氣的重要來(lái)源，其中酒知母的苯乙醇含量最高，酒作為知母常見的制法，可引藥上行，加強(qiáng)清上焦熱、止咳等作用，如酸棗知母酒可安神催眠，滋陰補(bǔ)血，因此，今后很有必要繼續(xù)討論鹽和酒兩種輔料對(duì)于知母的揮發(fā)性成分的影響，為知母制作藥膳提供理論指導(dǎo)。

3 結(jié)論

通過(guò)PCA結(jié)果可知，鹽知母揮發(fā)性成分的綜合得分最高，生知母和酒知母得分較低。因此，本實(shí)驗(yàn)采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)和PCA對(duì)知母及其制品的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析鑒定，結(jié)果表明鹽知母的綜合評(píng)價(jià)最高，這也為《中國(guó)藥典》收錄鹽知母作為制品這一規(guī)定提供了支持，為知母的日常食用和臨床應(yīng)用提供了一定的科學(xué)依據(jù)，發(fā)揮出藥食同源最大的作用。