基于頂空固相微萃取氣相質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析不同產(chǎn)地砂仁揮發(fā)性組分

侯佳寧， 郭晨， 鄧興明， 李冠， 呂國慶

（1.北京大學深圳醫(yī)院胃腸外科，廣東深圳 518000；2.南方科技大學生物實驗室，廣東深圳 518000）

固相微萃?。╯olid-phasemicroextraction，SPME）是一種新的無溶劑萃取技術(shù)，它是以固相萃取為基礎而發(fā)展起來的一項新型的樣品預處理技術(shù)[1]。特點是將萃取、濃縮合二為一，操作簡便，便于實現(xiàn)樣品在線富集和捕集，較好地避免了離線溶劑提取和濃縮的繁瑣操作，廣泛應用于揮發(fā)性成分的鑒定[2]。

砂仁為姜科植物陽春砂Amomum villosumLour.、綠殼砂Amomum villosum our.var.xanthioidesT.L.Wu et Senjen或海南砂AmomumlongiligulareT.L.Wu的干燥成熟果實。具有化濕開胃、溫脾止瀉、理氣安胎的功效[3]。砂仁在中醫(yī)治療胃病中有著非常明確的藥用價值?，F(xiàn)代藥理學研究發(fā)現(xiàn)，砂仁揮發(fā)油具有降脂、降血糖、鎮(zhèn)痛、消炎、止瀉等作用[4]。

砂仁主要產(chǎn)于廣東、福建、云南以及東南亞部分國家。本研究采用頂空固相微萃取—氣相質(zhì)譜聯(lián)用（HS-SPME-GC-MS）對以上4個不同產(chǎn)地的砂仁揮發(fā)性組分進行分析，探討其砂仁揮發(fā)性成分的差異，以期為砂仁的道地性研究提供科學依據(jù)，為砂仁資源的合理利用提供科學參考，并為砂仁和含砂仁方劑的臨床應用提供科學依據(jù)，現(xiàn)將研究結(jié)果報道如下。

1 材料

1.1藥物與試劑砂仁藥材，購于廣州清平中藥材市場，分別來源于廣東省陽春市（批號：20180812）、福建省漳州市（批號：20180728）、云南省西雙版納州（批號：20180827）以及越南（批號：20180517），經(jīng)深圳北大醫(yī)院藥學部鑒定為姜科植物砂仁AmomumvillosummLour.的干燥成熟果實。

1.2儀器安捷倫7890B-5977A氣相色譜—質(zhì)譜（GC-MS）儀[安捷倫科技（中國）有限公司]；SPMEGC手動固相萃取裝置、固相微萃取纖維頭PDMS 100μm PK 3（美國Supelco公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1分析條件色譜條件：色譜柱為OV-1（30 m×0.25 mm）；升溫程序：起始溫度為120℃，保持3 min，以5℃·min-1的升溫速度升至180℃，再以3℃·min-1升至240℃，最后以8℃·min-1升至260℃，維持5 min。載氣為氦氣，流速為1.0 mL·min-1；進口溫度為250℃，界面溫度為280℃。

質(zhì)譜條件：EI源電子能量為70 eV，離子源溫度為230℃。倍增電壓為1.28 kV，分流比為50∶1，掃描范圍為30～800原子質(zhì)量單位，掃描速率為3.8次/s，溶劑延遲3 min。

2.2萃取條件的優(yōu)化以PDMS100μm PK 3萃取頭，按照“2.1”項下方法，以出峰數(shù)和乙酸龍腦酯的含量為指標，分別考察砂仁藥材粉末的稱量（0.4、0.5、0.6 g），萃取溫度（70、80、90℃），萃取時間（3、5、10、15、30 min），解吸附時間（1、2、3 min）進行單因素考察[11-13]，以出峰數(shù)和乙酸龍腦酯的含量做為選擇依據(jù)。最終確定萃取條件為稱量量0.5 g，萃取溫度90℃，萃取時間13 min，解析附時間3 min。

2.3 4個不同產(chǎn)地砂仁揮發(fā)成分提取測定分別取陽春砂仁、漳州砂仁、西雙版納砂仁、越南砂仁粉末各0.5 g，分別置于4 mL頂空采樣瓶中，將老化過的固相微萃取探頭插入采樣瓶中，將萃取探頭里的萃取纖維推出，距離粉末約10 mm。于90℃下頂空萃取10 min，取出，立即插入氣相色譜儀進樣口（250℃），解析3 min，進行GC-MS分析。各產(chǎn)地砂仁總離子流（TIC）色譜圖見圖1～4。

2.4 4個不同產(chǎn)地砂仁揮發(fā)油中共有組分結(jié)果與分析通過峰面積歸一化法計算陽春、漳州、西雙版納、越南4個不同產(chǎn)地砂仁中各成分的相對峰面積，經(jīng)過NIST14.L譜庫檢索鑒定各個化合物結(jié)構(gòu)與名稱，部分化合物分析和計算結(jié)果見表1。

2.4.1 揮發(fā)油組分的定量分析 陽春砂仁藥材粉末出峰79個，定性化學成分47個；漳州砂仁藥材粉末出峰76個，定性化學成分46個；西雙版納砂仁藥材粉末出峰71個，定性化學成分47個；越南砂仁藥材粉末出峰75個，定性化學成分46個。陽春砂仁、漳州砂仁、西雙版納砂仁和越南砂仁定性組分含量分別占98.46%、94.59%、95.55%和94.85%。

2.4.2 4個不同產(chǎn)地砂仁揮發(fā)性成分的比較與分析 由表1列出的主藥化學成分可見，陽春砂仁揮發(fā)性組分主要為：乙酸龍腦酯（68.15%）、樟腦（15.67%）、β-愈創(chuàng)木烯（2.21%）、檸檬烯（1.65%）等。漳州砂仁揮發(fā)性組分主要為：乙酸龍腦酯（50.64%）、樟腦（12.98%）、β-紅沒藥烯（3.28%）、β-愈創(chuàng)木烯（1.95%）等；西雙版納砂仁揮發(fā)性組分主要為：乙酸龍腦酯（56.34%）、樟腦（11.68%）、石竹烯（3.04%）、β-愈創(chuàng)木烯（2.64%）等。越南砂仁揮發(fā)性組分主要為：乙酸龍腦酯（54.39%）、樟腦（14.62%）、（-）-β-花柏烯（2.81%）、β-愈創(chuàng)木烯（1.84%）等。

圖1 陽春砂仁揮發(fā)油總離子流（TIC）色譜圖Figure 1 Total ion current chromatogram of the volatile of Yangchun Fructus Amomi

圖2 漳州砂仁揮發(fā)油總離子流（TIC）色譜圖Figure 2 Total ion current chromatogram of the volatile of ZhangzhouFructus Amomi

圖3 西雙版納砂仁揮發(fā)油總離子流（TIC）色譜圖Figure 3 Total ion current chromatogram of the volatile of Xishuangbanna Fructus Amomi

圖4 越南砂仁揮發(fā)油總離子流（TIC）色譜圖Figure 4 Total ion current chromatogram of the volatile of Vietnam Fructus Amomi

表1 不同產(chǎn)地砂仁揮發(fā)油化學成分分析結(jié)果Table 1 Data of the volatile components of Fructus Amomifrom different habitats

（續(xù)表1）

2.4.3 主要的物質(zhì)解析 乙酸龍腦酯（峰59）：m/z190（M+，66%）、158、143、131（18）、102（51）、75（28）和57（41），與文獻[5]報道相符。樟腦（峰16）m/z190、105、78和76，與文獻[6]研究報道相符。β-愈創(chuàng)木烯（峰35）：m/z190、134、106和78，與文獻[7]報道的質(zhì)譜數(shù)據(jù)一致。進一步確認了組成的成分，鑒定了其他3種成分[8-10]，Limonene/檸檬烯（峰19）、Caryophyllene/石竹烯（峰26）、Spiro[5.5]undec-2-ene，3，7，7-trimethyl-11-methylene-，（-）-/（-）-β-花柏烯（峰24）。各化合物結(jié)構(gòu)圖見圖5。

圖5 鑒定出的砂仁化合物結(jié)構(gòu)式Figure 5 Chemical structure of the identified components of Fructus Amomi

3 討論

本研究采用HS-SPME-GC-MS聯(lián)用技術(shù)，對廣東陽春、福建漳州、云南西雙版納和越南等4個產(chǎn)地的砂仁進行揮發(fā)性成分的分析，其定性組分分別占揮發(fā)性成分總面積的98.46%、94.59%、95.55%和94.85%。

通過對結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)廣東陽春、福建漳州、云南西雙版納和越南等4個產(chǎn)地的砂仁存在共同的揮發(fā)性成分，主要是乙酸龍腦酯和樟腦。從中醫(yī)的角度來看，胃病是由于胃氣阻滯，胃絡瘀阻，胃失所養(yǎng)，不通則痛導致的以上腹胃脘部疼痛為主癥的一種脾、胃、腸病證。現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，乙酸龍腦酯可以防止胃潰瘍，并且可以促進胃排空和胃蠕動，能夠改善胃腸運動障礙[11-12]。樟腦有抑菌、調(diào)節(jié)菌群等作用[13]。計算各產(chǎn)地砂仁中乙酸龍腦酯和樟腦的總含量，結(jié)果顯示陽春砂仁中乙酸龍腦酯和樟腦的含量最高（83.82%）。此解釋了為何中醫(yī)方劑均采用陽春砂入藥，可以認為中醫(yī)傳統(tǒng)理論中采用道地藥材陽春砂入藥是符合現(xiàn)代藥理學研究的，其具體應用也是與其某些組分含量的高低變化有著一定的關聯(lián)性。

本研究采用HS-SPME-GC-MS對廣東陽春、福建漳州、云南西雙版納和越南等產(chǎn)地的砂仁揮發(fā)油成分進行分析，為后續(xù)有關砂仁及其復方的深入研究提供了基礎，為臨床上砂仁的入藥提供了科學依據(jù)。同時，為砂仁揮發(fā)性組分分析建立了一種快捷、簡單、準確的方法。