高溫環境對川芎揮發油化學成分的影響研究

成都中醫藥大學，四川 成都 611137

川芎為傘形科植物川芎LigusticumchuanxiongHort.的干燥根莖，具有活血行氣、祛風止痛的功效[1]。藥理實驗表明川芎揮發油具有鎮靜止痛、擴張血管、改善心肌供氧、保護神經細胞、防血栓形成等藥理作用[2]，還具有腦神經保護[3]、抗氧化活性[4]等作用。川芎揮發油是川芎的主要有效成分，是其活血化瘀、行氣止痛的主要有效成分之一，具有很大的開發利用價值。“散氣走味”是指含有揮發性成分的藥材在貯藏過程中氣味發生改變或減弱的現象。貯藏溫度過高會引起藥材散氣走味，散氣走味會導致藥材有效成分揮散而不斷減少[5]。藁本內酯為川芎揮發油的主要成分[6]，在貯藏過程中呈現下降的趨勢，貯藏的溫度是影響的最大因素[7]。蔣桂華等[8]在不同貯藏時間對川芎有效成分進行了研究，隨著貯藏時間的延長，揮發油的含量呈下降趨勢，貯藏3年后的川芎揮發油含量已下降至貯藏前的1/4～1/3。川芎藥材在貯藏過程中極易“散氣走味”，因此對川芎揮發油穩定性的研究極為重要。本研究根據《中藥、天然藥物穩定性研究技術指導原則》，通過高溫影響因素試驗，采用GC-MS聯合法分析川芎在40 ℃環境下揮發油成分的變化，找出川芎貯藏過程中“散氣走味”的物質基礎。

1 儀器與材料

1.1 儀器 Agilent Technologies 7890A GC System，Agilent Technologies 5975C inert MSD with Triple-Axis Detector；智能型恒溫鼓風干燥箱(上海瑯玕實驗設備有限公司)，BP121S十萬分之一電子天平(賽多利斯科學儀器有限公司)。

1.2 材料 川芎產自四川省都江堰市石羊鎮金花村3組，經成都中醫藥大學盧先明教授鑒定為傘形科植物川芎LigusticumchuanxiongHort.的干燥根莖。樣品貯藏于成都中醫藥大學中藥標本館。水為樂百氏純凈水，正己烷(色譜純)，無水硫酸鈉。

2 方法與結果

2.1 供試品制備 稱取川芎粉末(過二號篩)50 g，參照2015年版中國藥典(四部)附錄乙法水蒸氣蒸餾提取，提取揮發油，所得的產物為淡黃色油狀物，按每0.1 mL揮發油加入10 mL正己烷，置棕色瓶中，無水硫酸鈉除水，0.22 μm微孔濾膜濾過，做為供試品溶液。

2.2 GC-MS分析條件 色譜條件：Agilent HP-5MS毛細管柱(30 m×250 μm×0.25 μm)，質譜檢測器。載氣：氦氣；流速：1.0 mL/min；程序升溫：初始60 ℃，每分鐘5 ℃升至120 ℃，每分鐘10 ℃升至280 ℃。分流進樣，10∶1分流，進樣量1 μL；進樣口溫度230 ℃。

質譜條件：EI離子源，全掃描方式。質譜標準庫：NIST 14.L。

2.3 結果 川芎揮發油經氣相色譜-質譜聯用儀分析，得總離子流圖，如圖1～3所示。經NIST2014自動檢索，確定各色譜峰所代表的化學成分，結果見表1。

表1 川芎揮發油GC-MS鑒定化合物及相對含量

序號相對分子質量分子式化合物名稱 相對含量/% 0d5d10d1136.23C10H16檜烯0.050.58-2134.22C10H14鄰異丙基甲苯0.020.19-3136.23C10H16蒎烯0.05--4136.23C10H16萜品油烯0.060.890.035136.23C10H16左旋-α-蒎烯-0.10-6136.23C10H16y-Limonene0.117136.23C10H16β-蒎烯-0.08-8136.23C10H16α-萜品烯-0.19-9136.23C10H16萜品烯-0.900.0210136.23C10H161,5,5-Trimethyl-6-methylenecyclohexene-0.320.0311184.36C13H28正十三烷-0.03-12150.14C11H185-Pentylcyclohexa-1,3-diene0.11-0.0713154.25C10H18O(-)-4-萜品醇0.320.930.1814150.17C9H10O2對乙烯基愈瘡木酚0.800.840.4315204.19C15H24Elemene isomer--0.2516162.23C11H14O苯戊酮0.080.090.0517138.25C10H18Cyclodecene-0.06-18204.19C15H243,5,5,9-Tetramethyl-4a,5,6,7,8,9-hexahydro-2H-benzo[7]annulene0.48--19204.19C15H242-Isopropenyl-4a,8-dimethyl-1,2,3,4,4a,5,6,7-octahydronaphthalene-0.11-20204.19C15H24β-古巴烯-0.05-21204.35C15H241-methyl-2,4-di(prop-1-en-2-yl)-1-vinylcyclohexane-0.26-

續表

表1 川芎揮發油GC-MS鑒定化合物及相對含量

3 結果與討論

運用氣相色譜-質譜聯用儀分析鑒定川芎揮發油化學成分：0 d 29個化合物，5 d 37個化合物，10 d 29個化合物，分別占總峰面積的95.23%、94.25%、96.33%。第0天烯萜類成分約占川芎總揮發油的4.88%，苯酞類約占川芎總揮發油的90.11%，第5天烯萜類成分約占川芎總揮發油的13.09%，苯酞類約占川芎總揮發油的84.11%，第10天烯萜類成分約占川芎總揮發油的3.77%，苯酞類約占川芎總揮發油的92.27%。其中烯萜類成分的變化有：相對于0天，第5天檢測到新的成分左旋-α-蒎烯(0.10%)、y-Limonene(0.11%)、β-蒎烯(0.08%)、α-萜品烯(0.19%)、萜品烯(0.90%)、Cyclodecene(0.06%) 、β-古巴烯(0.05%)、(-)-g-Elemene(0.24%)。相對于0天，第10天檢測到Elemene isomer(0.25%)、cis-.beta.-Farnesene(0.09%) 、Bicyclogermacren(0.54%)、(-)-藍桉醇(0.05%)等。第10天相對于第0天，檜烯、鄰異丙基甲苯、蒎烯、Germacrene B、(E)-β-金合歡烯、桉油烯醇等成分消失。第10天相對于第5天新出現的成分，其中左旋-α-蒎烯、y-Limonene、β-蒎烯、α-萜品烯、正十三烷、Cyclodecene、β-古巴烯等第10天未檢測到。苯酞類成分的變化有：相對于0天，第5天檢測到Z-Ligustilide。脂肪酸類成分的變化有：相對于0天，第5、10天都未檢測到亞油酸，都檢測到亞油酸乙酯、9,12-Octadecadienoicacid,methyl ester等成分。

實驗結果表明，烯萜類成分在高溫環境下變化最為明顯，種類先增加，后減少。苯酞類成分中的Ligustilide在第5天出現結構的變化。亞油酸在高溫環境下生成了酯類，變化較大。由此可見，高溫能引起川芎烯萜類、苯酞類和脂肪酸類成分的變化，隨著高溫時間越長，變化越大。由此可見高溫會引起川芎揮發油化學成分變化，推測出川芎在貯藏過程中發生“散氣走味”的物質基礎與烯萜類、苯酞類和脂肪酸類成分變化都有關系。

結合文獻資料，川芎貯藏溫度越低越好，相對濕度60%[9]以下、陰涼干燥的環境下貯藏[7]，可有效防止川芎有效成分的變化；而川芎飲片適宜則應遮光、密封、真空、冷處貯藏,且儲藏時間不宜過久[10]。《中華本草》載，川芎以“油性大、香氣濃者為佳”[11]；現代藥理學研究也認為川芎揮發油是川芎的重要藥效部位。揮發油在川芎藥材中含量極高，具有很大藥用價值。當前有關川芎活性成分的實驗研究尚不足以建立完善的川芎質量評價標準，因而需要對川芎揮發油穩定性進行深入研究，找到川芎適宜貯藏條件。