鮮何首烏揮發油的提取及其GC-MS分析

譚開媚，謝惠林，鄧勝國，姜紅宇，*

(1.湖南科技學院 化學與生物工程學院，湖南 永州 425199；2.江華縣同泰中藥飲片有限公司，湖南 江華 425500)

何首烏始載于《開寶本草》，中藥何首烏是蓼科植物何首烏(PolygonummultiflorumThunb)的干燥塊根炮制而成[1]。何首烏別稱首烏、山精、地精、山首烏、赤首烏、赤斂、小獨根等，是多年生纏繞草本，主產于廣東、河南、山東、廣西等多個省區，其中，廣東德慶產何首烏種植歷史悠久，品種質量好，產量大，是何首烏的道地品種[2]。何首烏苦、甘、澀、微溫，入肝、心、腎經，具有抗衰老、保肝、促進血細胞的新生和發育、降血脂和抗動脈粥樣硬化等多方面的作用[3-4]。臨床應用有生首烏和制首烏之別，生首烏能解毒、消癰、潤腸通便，治瘰瘍瘡癰、風疹瘙癢、腸燥便秘；制首烏能補肝腎、益精血、烏須發、強筋骨，主治血虛萎黃、眩暈耳鳴，須發早白、腰膝酸軟、肢體麻木、崩漏帶下、久瘧體虛。現代中醫臨床上常用于治療高脂血癥[5-6]。羅益遠等[7]研究了南京產何首烏干燥塊根和干燥藤莖的揮發油成分，何首烏和首烏藤中揮發性成分存在明顯差異。南方產何首烏的揮發油研究未見到報道。藥材在干燥和炮制過程中，其揮發油成分會發生變化，本實驗采用水蒸氣蒸餾法提取湖南永州產的鮮何首烏揮發油，并對其化學成分進行GC-MS分析。

1 材料與方法

1.1 材料

何首烏，2017年9月采于湖南省永州市零陵區西山，經洗凈、晾干備用(新鮮)；QP2010S型氣相色譜-質譜聯用儀；SXKW數顯控溫電熱套；旋轉蒸發器R201D-Ⅱ；揮發油提取器。

1.2 方法

1.2.1 正交試驗設計 在單因素試驗基礎上，選擇不同料液比、鹽水飽和度和浸泡時間3個因素，以揮發油得率為指標進行考察，每個因素選擇3個水平，采用L9(34)正交表設計正交試驗，優選提取何首烏揮發油的最佳條件，并對結果進行分析。正交試驗因素與水平見表1。

表1 L9(34)正交試驗因素與水平

1.2.2 揮發油的提取 取新鮮的何首烏，切碎。稱量50 g切碎的何首烏，按照正交試驗設計條件下進行浸泡和揮發油提取器提取，得到具有清香氣息的微黃色油狀液體，將油水分離、稱量后，低溫保存，待分析測試。

1.2.3 揮發油的GC-MS分析條件[8]氣相(GC)條件：氦為載氣，線速度為1.01 mL/min，壓力50.5 kPa，柱箱溫度40.0 ℃開始，保留3 min后，程序升溫至250 ℃，吹掃流量3.0 mL/min，分流量200∶1。質譜(MS)條件：電子轟擊能量70 eV，發射電源1 mA，離子流溫度250 ℃，掃描范圍3.0～19.0 min。

2 結果與分析

2.1 最佳工藝條件的確定

2.1.1 正交試驗結果 由正交表設計試驗，結果見表2。

表2 L9(34)正交實驗結果

由表2可知，試驗6的揮發油提取得率最高，為0.579%(A2B3C1)，但通過分析得出最佳提取工藝為A2B3C2，即料液比1∶12，鹽水飽和度100%，浸泡時間8 h。極差(R)分析顯示，各因素對鮮何首烏揮發油得率影響的主要次序為：鹽水濃度>浸泡時間>料液比。

2.1.2 驗證試驗 由最佳提取工藝得知，A2B3C2在正交試驗中沒有該提取工藝，故須對其進行試驗驗證。稱取50 g切碎的鮮何首烏，在優化出的最佳工藝條件下進行提取，結果何首烏揮發油的提取得率為0.583%，高于正交設計表中的組合。由此說明，優化出的最佳提取工藝穩定可靠。

2.2 揮發油化學成分分析

按“1.2.3”項揮發油的GC-MS分析條件，得到何首烏揮發油的總離子流如圖1所示。

圖1 何首烏揮發油總離子流

由圖1可知，鮮何首烏揮發油分離出28個組分峰，將各組分的質譜圖與標準圖譜進行核對，得到相應的分子結構，確認了何首烏揮發油中有20種化合物，占總含量的86.03%。結果見表3。

表3 何首烏揮發油的化學成分

由表3可知，鮮何首烏揮發油的20種主要成分，主要是醇類、醛類、酮類和酚類化合物，其中含量較多的有呋喃甲醛(5.26%)、呋喃甲醇(7.60%)、5-甲基-2-呋喃甲醇(5.17%)、苯酚(6.34%)、1-(2，5-二甲基苯基)乙酮(9.19%)、2-異丙叉基環己酮(3.75%)、3-甲基-2-(2-戊烯基)-2-環戊烯酮(34.16%)等。

3 討論

通過設計正交試驗優化鮮何首烏揮發油的提取工藝，得出最佳提取工藝為A2B3C2，即料液比1∶12，鹽水飽和度100%，浸泡時間8h，此時揮發油得率為0.583%。正交試驗結果與驗證結果表明，優化出的提取工藝穩定可靠。影響何首烏揮發油得率的最主要因素是鹽水飽和度，其次是浸泡時間，最后是料液比。GC-MS法分析了何首烏揮發油中有28種化學成分，鑒定了其中的20種成分，主要化學成分有呋喃甲醛、呋喃甲醇、5-甲基-2-呋喃甲醇、苯酚、1-(2，5-二甲基苯基)乙酮、2-異丙叉基環己酮、3-甲基-2-(2-戊烯基)-2-環戊烯酮等，占總含量的86.03%。通過對何首烏揮發油化學成分的研究，為進一步開發利用何首烏藥用資源提供了科學依據。