GC/MS法分析硫磺熏蒸對杭白菊揮發油成分的影響

馬曉青，蔡 皓，劉 曉，劉靜靜，李松林，宗杜強，蔡寶昌，

（1.南京中醫藥大學藥學院，江蘇 南京 210046；2.南京中醫藥大學，國家教育部中藥炮制規范化及標準化工程研究中心，江蘇 南京 210029；3.南京中醫藥大學，國家中醫藥管理局中藥炮制標準重點研究室，江蘇 南京 210029；4.南京海昌中藥集團有限公司，江蘇 南京 210061）

硫磺熏蒸作為一種傳統的中藥材養護方法，具有干燥、增白、防蟲、防腐和防霉變等作用，在中藥材及飲片的加工和貯藏過程中應用較為普遍。由于硫磺熏蒸使中藥材及飲片殘留大量的二氧化硫，且導致有效成分的化學結構和含量發生改變[1]。因此，國家食品藥品監督管理局在2004年曾發文指出硫磺熏蒸的中藥材為劣質藥材。

菊花為菊科植物菊Chrysanthemum morifoliumRamat.的干燥頭狀花序，9～11月花盛開時分批采收。菊花藥材按產地和加工方法的不同，分為杭菊、亳菊、貢菊、滁菊、祁菊、懷菊、濟菊、黃菊8大主流品種，2010年版《中國藥典》（一部）收載的菊花品種有杭菊、亳菊、貢菊、滁菊4種[2]。其中杭白菊以“清熱散風，平肝明目”等功效而入藥，是浙江桐鄉市的主要經濟作物之一。藥理作用顯示，杭白菊花具有抗菌、抗炎、清除自由基、抗氧化和抗腫瘤等作用[3]。本研究通過對杭白菊及其炮制品的研究，發現杭白菊與其硫磺熏制品在揮發油的組成上存在明顯的差異。

1 實驗部分

1.1 儀器、試劑和樣品

美國Agilent 6890/5975B型氣相色譜－質譜聯用 儀 及 G1701DAD.03.00.611 工 作 站；NIST05標準質譜檢索庫。

杭白菊藥材：采自浙江杭州；杭白菊飲片購自：南京各大藥房；2號樣品為實驗室自制硫磺熏蒸飲片。各樣品編號及來源列于表1。

表1 杭白菊樣品的編號及來源Table 1 The numbers and resources of Hangzhou white chrysanthemum samples

1.2 實驗條件與方法

1.2.1 揮發油的制備 分別稱取200g各樣品，加入2L水，按2010年版《中國藥典》（一部）附錄XD方法（不加二甲苯）提取揮發油，4℃冷藏，備用。

1.2.2 色譜條件 色譜柱：HP－5MS（5%苯甲基聚硅氧烷彈性石英毛細管柱，30.0m×250 μm×0.25μm）；進樣口溫度200℃；程序升溫：初始溫度50℃，以8℃/min升至140℃，保持20min，以6℃/min升至160℃，保持20 min，再以10℃/min升至230℃；進樣量1μL；載 氣 為 氦 氣 （純 度 ＞99.99%）；流 速1.0mL/min；分流比20∶1。

1.2.3 質譜條件 EI離子源，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，接口溫度280℃，電子倍增器電壓1 717.6V，電子能量70eV，質量掃描范圍m/z44～550。

1.2.4 分析方法 用 HP－5MS色譜柱對色譜分離條件進行優化，確定最佳分離條件。樣品按照所選定的分析條件進行HS－GC/MS分析，利用NIST05標準質譜檢索庫進行檢索，峰面積歸一化法測定各組分的相對百分含量。

2 結果與討論

2.1 GC/MS分析結果

按上述色譜條件，對每個杭白菊樣品進行GC/MS分析，總離子流圖示于圖1。通過GC/MS分析工作站NIST標準圖庫進行檢索，并參照有關文獻共分析鑒定了其中的64個化學成分，按照面積歸一化法計算各組分的相對百分含量，結果列于表2。

表2 硫磺熏蒸前后杭白菊揮發油的主要化學成分及其相對百分含量的GC/MS分析結果Table 2 Analysis of the main chemical components and their relative percentages of essential oils from Hangzhou white chrysanthemum before and after sulfur－fumigated process by GC/MS

續表

續表

為了進一步分析和歸屬總離子流圖中各峰信號的化學信息，根據各時間段色譜峰的色譜保留行為特征，將總離子流圖分為3個區域進行分析，分別為Ⅰ區：保留時間0.0～20.0min；Ⅱ區：保留時間：20.0～40.0min；Ⅲ區：保留時間：40～60.4min。分析結果示于圖1。

圖1 典型的硫磺熏蒸前后杭白菊揮發性成分的GC/MS總離子流疊加分區圖譜Fig.1 Overlay and sectional comparisons of typical GC/MS TIC on the volatile constituents from Hangzhou white chrysanthemum before and after sulfur－fumigated process

2.1.1 Ⅰ區化學信息分析 Ⅰ區色譜峰化學信號分析結果表明，該區化學信號的主要貢獻來源于低沸程的揮發性成分。它們在自然晾干品（樣品1）和硫磺熏制品（樣品2）2個樣品中的總量相差不大，分別為3.93%和4.6%；在樣品1中檢出18個色譜峰，而在樣品2中檢出14個色譜峰。從化合物的種類上看，樣品1中含有5（1－甲基亞乙基）－1，3－環戊二烯（0.02%）、（1R）－（＋）－α－蒎 烯 （0.02%）、1，6－二 甲 基－1，3，5－三 烯（0.13%）、（E，E）－2，4庚二烯醛（0.04%）、蒽紫紅素（0.02%）、桃金娘烯醇（0.06%）、香芹酚（0.09%）、猛殺威（0.03%）、突厥酮（0.04%）等化合物，而在樣品2～7中上述成分均已檢測不到；合成右旋龍腦在2～7號樣品中的含量明顯低于1號樣品中的含量；1，2，3，4－四氫－1，1，6－三甲基萘在2號樣品（0.6%）至7號樣品（0.82%）中存在，而在1號樣品中未檢出。

2.1.2 Ⅱ區化學信息分析 Ⅱ區色譜峰化學信號分析結果表明，該區化學信號的主要貢獻來源于中沸程的揮發性成分，它們是杭白菊揮發性成分的主要組成部分。1號樣品中的香葉基丙酮（0.13%）、石竹烯氧化物 （2.30%）、β－欖 香 烯（1.38%）、馬 兜 鈴 烯 （0.97%）、β－愈 創 木 烯（0.31%）、紅沒藥醇（1.11%）等成分在2～7號樣品中（除6號樣品中含β－欖香烯和7號樣品中含紅沒藥醇外）均未檢出；與1號樣品相比，柏木腦、（＋）－香橙烯、表－二環倍半水芹烯在2～7號樣品中的含量有一定程度的降低；2～7號樣品中香樹烯、γ－芹子烯、巴倫西亞橘烯、γ－古蕓烯的含量均明顯高于1號樣品。

2.1.3 Ⅲ區化學信息分析 Ⅲ區色譜峰化學信號分析結果表明，該區化學信號的主要貢獻來源于高沸程的揮發性成分。其中鄰苯二甲酸二異丁酯（0.13%）在1號樣品中可以檢出，而在2～7號樣品中均未檢出；與1號樣品相比，苯甲酸芐酯在2～7號樣品中的含量有不同程度的降低。

2.2 討論

杭白菊揮發油的主要成分為單萜烯類、倍半萜烯類及其含氧衍生物，主要包括α－蒎烯、合成右旋龍腦、4－萜烯醇、香芹酚、香葉基丙酮、香樹烯、姜黃烯、γ－芹子烯、姜烯、巴倫西亞橘烯、β－甜沒藥烯、石竹烯氧化物、柏木腦、β－欖香烯、γ－古蕓烯、表－二環倍半水芹烯、β－愈創木烯、紅沒藥醇、棕櫚酸等。其中合成右旋龍腦、4－萜烯醇、香芹酚、石竹烯氧化物具有鎮痛、抗炎和抑菌作用；β－欖香烯具有抗腫瘤作用和提高機體免疫力的作用[4]；α－蒎烯有明顯的鎮咳和祛痰功能，并有抗真菌（如白念珠菌）作用[5－6]。本實驗結果表明，硫磺熏蒸后的杭白菊中的化學成分已發生顯著改變，包括某些具有生物活性成分的減少（如蒎烯、合成右旋龍腦、香芹酚、石竹烯氧化物等）和增加（如γ－芹子烯、香樹烯等），3～7號樣品（購自藥店）與2號樣品（自熏）中大部分具有生物活性成分的含量變化趨勢相一致，進一步證實上述差別與樣品加工過程中使用硫磺熏蒸有關。

中藥材及飲片的硫熏法加工會使中藥材及飲片中原有化學成分發生轉變，進而影響藥理作用。本研究結果提示，限制硫磺熏蒸在中藥材及飲片加工過程中的不規范使用，對于全面評價及有效控制中藥材及飲片的質量具有積極而現實的意義。

[1]劉靜靜，劉 曉，蔡 皓，等.對市售白芍飲片芍藥苷含量低于中國藥典標準的深入探討[J].藥物分析雜志，2010，30（10）：1 817－1 821.

[2]國家藥典委員會.中國藥典：一部[M].北京：中國醫藥科技出版社，2010：292.

[3]張清華，張 玲.菊花化學成分及藥理作用的研究進展[J].食品與藥品，2007，9（02A）：60－63.

[4]許 永，向能軍，沈宏林，等.杭白菊浸膏揮發性成分分析及在卷煙中的應用[J].光譜實驗室，2008，25（2）：167－172.

[5]MARTIN S，PADILLA E，OCETE M A.Anti－inflammatory activity of the essential oil of Bupleum fruticesens[J].Planta Med，1993，59（6）：533－536.

[6]夏忠弟，余俊龍.α－蒎烯對白色念珠菌生物合成的影響[J].中國現代醫學雜志，2000，10（1）：44－46.