甘松揮發性成分的氣相色譜—質譜分析

吳楊 周堅 閔春艷 吳銀生 金俊杰 秦昆明

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甘松揮發性成分的氣相色譜—質譜分析

吳楊 周堅 閔春艷 吳銀生 金俊杰 秦昆明

目的 研究甘松的揮發性成分。方法 采用水蒸汽蒸餾法提取甘松中的揮發性成分，用氣相色譜—質譜(GC-MS)聯用儀進行分析鑒定，并采用峰面積歸一化法測定了各成分的相對含量。結果 共分離出135個化學成分，其中29個化學成分匹配度都在85%以上，占揮發油總量的20.51%。其中含量高于1%成分的有4個，以白菖烯含量最高(7.46%)，其次是β-紫羅蘭酮(3.44%)、異戊酸(2.19%)和β-橄欖烯(1.30%)。結論 甘松揮發油中主要化學成分以萜類化合物為主，以倍半萜種數最多，且多是15個碳以下的小分子化合物。

甘松； 揮發油； 氣相色譜-質譜

甘松為敗醬科植物甘松NardostachyschinensisBatal.或匙葉甘松NardostachysjatamansiDC.的干燥根及根莖，其性味辛、甘、溫，歸脾、胃經，具有理氣止痛和開郁醒脾的功效，外用祛濕消腫[1]，主產于四川、甘肅、西藏等高海拔地區[2]。近年來，隨著其在藥用、化妝品等領域應用日益廣泛，成為了學者的研究熱點。

在甘松揮發油藥理作用文獻報道中，甘松揮發油的抗心律失常、抗心肌缺血、保護心肌細胞作用研究較多，甘松揮發油具有鈣通道阻滯劑作用，通過減少鈣離子內流以及細胞內鈣超載，抑制炎癥反應，延長心肌細胞有效不應期能達到上述作用[3]，進一步研究表明甘松揮發油是通過濃度依賴性地抑制大鼠心肌細胞膜L型鈣通道電流，可有效避免早期后去極(early afterdepolarization，EAD)、延時性后去極(delayed afterdepolarization，DAD)的發生，達到抗心律失常作用[4]；甘松揮發油通過濃度依賴性地抑制大鼠心肌細胞膜鈉通道電流，在不同膜電位水平對鈉通道電流具有抑制作用，降低動作電位幅度，減慢動作電位0相上升速度，對抗快速型心律失常[5]，進一步研究表明是對HEK細胞(human embryonic kidney cells，HEK cells)Navl.5電流頻率依賴性阻滯作用[6]；同時甘松揮發油抑制心室肌細胞膜延遲整流鉀電流(delayed rectifier K+current，Ik)和內向整流鉀電流(inward rectifier K+current，Ik1)，達到抗心律失常作用[7]。甘松揮發油與甘松水提取物合用預防急性胃炎作用比單用甘松水提取物預防急性胃炎作用更有效，且揮發油用量增加，藥物預防急性胃炎作用效果提高[8]。甘松揮發油與甘松水提取物合用促進腸推進作用比單用甘松水提取物促進腸推進作用更有效，且揮發油用量增加，藥物促進腸推進作用效果提高[9]。甘松中非揮發性成分同樣具有多種藥理作用，甘松新酮對缺糖缺氧損傷的原代培養神經元有明確保護作用，該作用可能與藥物激活蛋白激酶A(protein kinase，PKA)和細胞外信號調節激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)通路有關，甘松新酮調節神經元行為表明協同神經生長因子促進PC12D細胞的神經樣分化，具有一定的抗抑郁活性[10]。甘松揮發油類成分盡管已有報道，但是其中的化學成分組成和結構尚不明確，且不同提取方式和不同產地的含量差異較大。本文采用水蒸汽蒸餾法對甘松揮發油進行提取，采用GC-MS技術對提取出的揮發油所含化學成分進行定性分析，為進行進一步的藥理作用研究，闡明甘松的藥效物質基礎及作用機理提供依據。

1 材料與方法

1.1 儀器與藥品

儀器為 Agilent 5975C MSD氣相色譜—質譜聯用儀，甘松購自南京海源中藥飲片有限公司(批號：130806)，經南京中醫藥大學藥學院陳建偉教授鑒定為敗醬科植物匙葉甘松NardostachysjatamansiDC.的干燥根。

1.2 揮發油的提取

稱取甘松100g置于2000 mL圓底燒瓶中，加水800 mL，浸泡2小時，水蒸氣蒸餾提取6小時，至揮發油不再增加，經無水硫酸鈉脫水后得到揮發油，揮發油提取得率為0.6%。

1.3 色譜條件

色譜柱：安捷倫19091s-433HP-5MS，5%苯甲基聚硅氧烷彈性石英毛細管柱(30 m×250 μm×0.25 μm)；進樣口溫度為260℃；程序升溫：起始溫度50℃，維持1分鐘，之后以20℃/min升至90℃，維持0分鐘；然后以3℃/min升至210℃，維持2分鐘。載氣：He，流速1 mL/min， 分流比40∶1，進樣量1 μL。

1.4 質譜條件

接口溫度：260℃，電離方式：EI，電子能量：70 eV，離子源溫度：230℃，四級桿溫度：150℃，調諧方式：標準調諧，質量掃描方式：全部掃描范圍：20～500 amu，電子倍增器電壓：1553 V，溶劑延遲：4分鐘，進樣量：1 μL，每個樣品進樣2針。

2 結果與數據分析

在上述色譜與質譜條件下，對甘松揮發性成分進行GC-MS分析，以面積歸一化法測定揮發油各組分相對百分含量，得到甘松揮發油的總離子流圖，如圖1，經過質譜計算機G1701EA-E.02.02Chem Station 軟件和NIST 11.0標準質譜檢索庫檢索，并結合標準質譜譜圖鑒定化學成分共得到135種成分，29種成分匹配率在85%以上，成分鑒定結果詳情見表1。

3 討論

本實驗所用的甘松為匙葉甘松根部的中藥炮制飲片，所提取的揮發油含量與已發表的文獻[11]比較，比匙葉甘松根部的原藥材提取的揮發油含量要多，通過炮制過程，甘松揮發油作用效果得到提高。匙葉甘松根部原藥材的揮發油含量0.5%[11]，甘松根部原藥材的揮發油含量2～5%[11-14]。

從甘松揮發油中分離出來的成分共有135個，29種成分匹配度在85%以上，其中相對含量在1%以上的成分共有4個，以白菖烯含量最高(7.46%)，其次是β-紫羅蘭酮(3.44%)、異戊酸(2.19%)和β-橄欖烯(1.30%)。上述所得成分和含量與已發表的文獻[11-13,15-16]比較，甘松揮發油成分存在差異，各成分含量也存在較大差異，β-紫羅蘭酮和異戊酸含量較高。

分析甘松揮發油已發表的文獻[11-13,15-16]時，發現對檢測出來的化學成分分析命名不一致，有些采取英文化學式直譯中文命名方式，特別是含量高化學成分。本文獻通過對實驗數據的仔細分析和各種化學成分檢索工具檢索，綜合已有的文獻報道，確定本文中化學成分信息。

由表1可以看出，甘松中揮發油成分多為15個碳以下的小分子化合物，以萜類化合物為主，以倍半萜種數最多，同時有少數單萜、半萜及三萜類化合物。其中已有文獻報道中，β-紫羅蘭酮可抑制人乳腺癌細胞MCF-7(breast cancer cells MCF-7)的生長和抑制人胃癌SGC-7901細胞(human gastric cancer SCG-7091 cells)潛在的轉移，對預防女性乳腺癌具有一定的臨床作用。白菖烯、異戊酸和β-橄欖烯在藥理作用實驗方面研究較少，目前國內少有文獻報道。

表1 甘松揮發油化學成分

圖1 甘松揮發油總離子流圖

有文獻顯示[16]，不同產地的甘松揮發油類成分存在差異。因此，本文所述甘松GC-MS特征圖譜以及成分分析不能涵蓋所有甘松品種。不同產地甘松具體化學成分含量及所對應的具體臨床藥效變化譜效相關性等，還有待進一步的研究探索。

匙葉甘松和甘松原藥材提取揮發油含量上的差異性，可能是揮發油成分不一和命名上不統一的原因之一，且炮制品跟原藥材揮發油含量也存在差異，未給出幾個公認的特征性化學成分，造成對甘松揮發油進一步的方法學考察存在難度。因此，本文所述甘松GC-MS特征圖譜以及成分分析不能涵蓋所有甘松品種。不同產地甘松具體化學成分含量及所對應的具體臨床藥效變化譜效相關性等，還有待進一步的研究探索。

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部)[M].北京：化學工業出版社，2010:80.

[2] 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志[M].北京：科學出版社，1986，73(1):23-24.

[3] 楊濤，葉媛，許美霞，等.不同時點應用甘松揮發油對大鼠心肌缺血再灌注損傷的影響[J].中國醫院藥學雜志，2012，32(23):1897-1899.

[4] 曹明，葛郁芝，羅駿，等.中藥甘松揮發油對大鼠心室肌細胞膜L型鈣通道的影響[J].時珍國醫國藥，2010，21(9):2264-2266.

[5] 楊濤，葛郁芝，羅駿，等.甘松揮發油對大鼠心室肌細胞膜鈉通道的影響[J].時珍國醫國藥，2010，21(2):284-286.

[6] 劉艷陽，葛郁芝，Jay Z. Yeh.中藥甘松揮發油對HEK細胞Nav1.5電流頻率依賴性阻滯的影響[J].時珍國醫國藥，2013，24(1):15-16.

[7] 李翔宇，羅駿，葛郁芝，等.甘松揮發油對大鼠心室肌細胞Ik和Ik1的影響[J].時珍國醫國藥，2013，24(8):1814-1817.

[8] 何躍，楊松濤，胡曉梅，等.甘松不同提取成分組合給藥預防大鼠急性胃炎的實驗研究[J].實用醫院臨床雜志，2011，8(1):27-29.

[9] 何躍，楊松濤，唐建軍，等.甘松提取物不同部位組合給藥對小鼠腸推進運動的影響[J].成都中醫藥大學學報，2008，30(4):38-41.

[10] 李瑋，石晉麗，李琴，等.甘松新酮對缺糖缺氧損傷原代培養神經元的保護作用[J].藥學學報，2013，48(9):1422-1429.

[11] 耿曉萍，石晉麗，劉勇，等.兩種甘松揮發油化學成分的比較研究[J].時珍國醫國藥，2011，22(11):60-62.

[12] 張宇霞，馬世霞，馮海生.不同產地甘松揮發油及浸出物的含量測定[J].時珍國醫國藥，2015，26(2):318-319.

[13] 耿曉萍，石晉麗，劉勇，等.甘松地上和地下部位揮發油化學成分比較研究[J].北京中醫藥大學學報，2011，34(1):56-59.

[14] 王靜，邢煜軍，張保國，等.甘松揮發油β-環糊精包合工藝研究[J].中成藥，2011，33(9):1607-1610.

[15] 武子敬.甘松揮發油化學成分GC-MS分析[J].安徽農業科學，2010，38(31):17465-17466.

[16] 武姣姣，石晉麗，劉云召，等.不同產地甘松揮發油成分的GC-MS分析[J].中華中醫藥學刊，2012，30(10):2196-2200.

(本文編輯：董歷華)

Analysis on volatile component of nardostachys root by using gas chromatography-mass spectroscopy

WUYang，ZHOUJian，MINChun-yan，etal.

SuzhouInstituteforFoodandDrugControl，Suzhou215104，China

QINKun-ming，Email：qinkm123@126.com

Objective To study the volatile component of nardostachys root. Methods The volatile components in nardostachys root were extracted by using steam distillation method, and analyzed by using gas chromatography-mass spectroscopy (GS-MS). The relative content of each component was determined by peak area normalization method. Results A total of 135 chemical compositions were isolated from nardostachys root, and the matching-degree of 29 chemical components among the 135 chemical was more than 85%, which accounted for 20.51% of the total volatile oil. There were 4 components with contents above 1%. The highest component was calarene (7.46%), followed by β-ionone (3.44%), isovaleric acid (2.19%) and β-Maaliene (1.30%). Conclusion The major components in nardostachys root were terpenes, which tend to be small molecule compounds with less than 15 carbon.

Nardostachysjatamansi; Volatile oil; Gas chromatography-mass spectroscopy

南京市科技發展計劃(201007005)；江蘇省科技支撐計劃工業項目(BE2012011)；南京市科技公共服務平臺建設項目(201105007)；江蘇省企業研究生工作站建設項目

215104 蘇州市食品藥品檢驗所(吳楊、周堅、閔春艷、吳銀生)；南京海昌中藥集團有限公司(金俊杰、秦昆明)；江蘇海昇藥業有限公司(金俊杰、秦昆明)；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[秦昆明(博士研究生)]

吳楊(1983- )，本科，工程師。研究方向：藥物分析。E-mail:425084831@qq.com

秦昆明(1985- )，2012級在讀博士研究生，助理研究員。研究方向：中藥天然產物開發及中藥炮制。E-mail：qinkm123@126.com

R284.1

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10.3969/j.issn.1674-1749.2015.05.009

2014-04-24)