GC-MS法分析透骨香根和莖葉中揮發性成分的差異

蒲健 晏婷 蒯晴葉 王愛民 鄭林 李勇軍 黃勇

中圖分類號 R282 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408（2020）14-1695-05

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2020.14.06

摘 要 目的：比較透骨香根和莖葉中揮發性成分的差異。方法：采用水蒸氣蒸餾法提取透骨香根和莖葉的揮發油，并用氣質聯用技術對其化學成分進行分析，使用美國國家標準與技術局2011標準質譜圖庫進行檢索，選擇匹配度高于80的色譜峰，結合相關文獻進行鑒定，并通過峰面積歸一化法計算各化學成分的相對百分含量。結果：從透骨香根揮發油中分析檢測出95個色譜峰，鑒定出54種化學成分，占根揮發性成分總含量的82.35%，其中相對含量較高的成分有水楊酸甲酯（20.30%）、棕櫚酸（19.86%）、亞油酸（9.26%）、菲（4.37%）等;從透骨香莖葉揮發油中分析檢測出69個色譜峰，鑒定出46種化學成分，占莖葉揮發性成分總含量的97.10%，其中相對百分含量較高的成分有水楊酸甲酯（86.72%）、棕櫚酸（2.60%）、亞麻酸（1.25%）等。兩者均含有烯烴類、酯類、酸類等共有成分16個。結論：透骨香根和莖葉中揮發性成分主要為酯類和酸類，二者成分種類有一定的相似性，但根中酸類成分含量較高、莖葉中酯類成分含量較高。

關鍵詞 透骨香;根;莖葉;揮發性成分;水蒸氣蒸餾法;氣質聯用技術

Difference Analysis of Volatile Components in Roots， Stems and Leaves of Gaultheria yunnanensis by GC-MS

PU Jian1，YAN Ting2，3，KUAI Qingye2，3，WANG Aimin3，ZHENG Lin3，LI Yongjun4，HUANG Yong3（1. Guizhou Yibai Pharmaceutical Co.， Ltd.， Guiyang 550008， China; 2. School of Pharmacy， Guizhou Medical University， Guiyang 550004， China; 3. Guizhou Provincial Key Laboratory of Pharmaceutical Preparations/State Key Laboratory of Medicinal Plant Efficacy and Utilization， Guizhou Medical University， Guiyang 550004， China; 4. Education Ministry Engineering Research Center for the Development and Application of Ethnic Medicine and TCM， Guizhou Medical University， Guiyang 550004， China）

ABSTRACT? ?OBJECTIVE： To compare the volatile components extracted from the roots， stems and leaves of Gaultheria yunnanensis. METHODS： Steam distillation method was used to extract the volatile oils from roots， stems and leaves of G. yunnanensis. Chemical constituents were analyzed by GC-MS. NIST 2011 standard mass spectral library was adopted to select the chromatographic peak with a matching degree higher than 80， and combined with relevant literatures for identification. Relative percentages of chemical constituents were calculated by peak area normalization. RESULTS： Totally 95 chromatographic peaks were detected in valatile oil from the roots of G. yunnanensis and 54 chemical constituents were identified， accounting for 82.35% of the total content of root volatile components. The constituents with relatively high content were methyl salicylate （20.30%）， n-hexadecanoic acid （19.86%）， （Z，Z）-9，12-octadecadienoic acid （9.26%）， phenanthrene （4.37%） and so on. Totally 69 chromatographic peaks were detected in volatile oil from the stems and leaves of G. yunnanensis and 46 chemical constituents were identified， accounting for 97.10% of the total content of volatile components in stems and leaves. The constituents with relatively high content were methyl salicylate （86.72%）， n-hexadecanoic acid （2.60%）， （Z，Z，Z）-9，12，15-octadecatrienoic acid （1.25%） and so on. Both of them contained 16 common constituents such as alkenes esters， acids and so on. CONCLUSIONS： The chemical constituents of volatile oils extracted from the roots， stems and leaves of G. yunnanensis are mainly esters and acids. The components are similar to each other， but the contents of acids in the roots and esters in the leaves and stems are higher.

KEYWORDS? ?Gaultheria yunnanensis; Roots; Stems and leaves; Volatile components; Steam distillation; GC-MS

透骨香來源于杜鵑花科（Ericaceae）白珠樹屬植物滇白珠[Gaultheria yunnanensis（Franch.）Rehd.]，主要分布于我國云南、貴州、四川、廣西等地。該藥性平、味辛，具有清熱解毒、活血祛瘀、祛風除溫、降氣平喘等功效，可用于治療眩暈、風寒感冒、咳嗽哮喘、閉經、風濕痹癥、跌撲腫痛等癥[1]。我國苗族、白族、納西族、布依族、彝族等9個少數民族均有以透骨香入藥的情況[2-3]。以該藥為主藥的民族藥成方制劑有“金骨蓮膠囊”“復方透骨香藥乳”“清痹通絡藥酒”等[4]，但其中透骨香的藥用部位較為混亂。透骨香在《中華本草（苗藥卷）》、《貴州省中藥材、民族藥材質量標準》（2003年版）、《云南省中藥材標準（第2冊彝族藥）》中均有收載，但藥用部位不盡相同，其中《中華本草（苗藥卷）》收載的藥用部位為“全株或根”[5]，《貴州省中藥材、民族藥材質量標準》（2003年版）收載的藥用部位為“全株”[6]，《云南省中藥材標準（第2冊彝族藥）》收載的藥用部位為“莖葉”[7]。揮發油是透骨香的主要化學成分類型之一[8]，鑒于其藥用部位不盡相同的現狀，且目前尚未見關于透骨香不同藥用部位揮發性成分比較研究的文獻報道，本研究擬采用氣質聯用技術（GC-MS）分析透骨香根和莖葉中揮發性成分的差異，旨在為有效開發利用透骨香藥材資源提供數據參考。

1 材料

1.1 儀器

GC7890A-MS5975C型GC-MS儀（美國Agilent公司）;揮發油提取器、圓底燒瓶、水蒸氣蒸餾裝置、JP-3000型中藥粉碎機均購自永康市久品工貿有限公司;98-1-B型電子調溫電熱套（天津市泰斯特儀器有限公司）;MTN-2800D型氮吹儀（天津奧特賽奧斯儀器有限公司）。

1.2 藥品與試劑

透骨香藥材（批號：TGX20170617）由貴州益佰制藥股份有限公司提供，經貴州中醫藥大學藥學院魏升華教授鑒定為杜鵑花科白珠樹屬植物滇白珠[G. yunnanensis（Franch.）Rehd.]的干燥全草;正己烷、無水硫酸鈉等其余試劑均為分析純，水為超純水。

2 方法與結果

2.1 透骨香根和莖葉揮發油的提取與處理

分別稱取干燥透骨香根、莖葉各300 g，粉碎后分別置于圓底燒瓶中，加水2 100 mL，使用2015年版《中國藥典》（四部）中“揮發油測定法”項下的儀器裝置[9]，加入正己烷5 mL后，將該裝置和蒸餾裝置連接，采用水蒸氣蒸餾法[9]蒸餾6 h，收集正己烷層，經無水硫酸鈉脫水干燥后，收集有機層，于4 ℃下以6 000 r/min離心6 min，取上清液，用氮氣流吹干，再用正己烷稀釋至2 mL ，密封，置于-20 ℃下保存。

2.2 GC-MS條件

2.2.1 GC條件 色譜柱：DB-5 MS毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），升溫程序：60 ℃保持2 min，以5 ℃/min升溫至270 ℃，再以10 ℃/min升溫至315 ℃，保持5 min;進樣口溫度：250 ℃;載氣：氦氣;載氣流速：1 mL/min;進樣模式：不分流進樣;進樣量：1 μL。

2.2.2 MS條件 電子轟擊離子源;離子源溫度：230 ℃;四極桿溫度：150 ℃;接口溫度：280 ℃;電子能量：70 eV;掃描范圍：30～400 amu;溶劑延遲時間：3.5 min;掃描模式：全掃描模式。

2.3 透骨香揮發性成分分析

取“2.1”項下透骨香根和莖葉揮發油各1 μL，按“2.2”項下GC-MS條件進樣測定，記錄色譜圖。使用美國國家標準與技術局（NIST） 2011標準質譜圖庫進行檢索，選擇匹配度高于80的色譜峰，結合相關文獻[10]對圖譜進行解析，確定各化學成分，并采用峰面積歸一化法計算各成分的相對百分含量。透骨香根和莖葉中揮發性成分的總離子流圖見圖1，其組成見表1。

從透骨香根揮發油中檢測出95個色譜峰，鑒定出其中54種化學成分，占根揮發性成分總含量的82.35%，分別為：烯烴類8種（2.66%）、酯類3種（21.79%）、雜環類1種（0.26%）、酮類3種（3.07%）、酸類8種（38.26%）、苯環類13種（11.34%）、醛類4種（0.96%）、醇類4種（2.85%）、烷烴類10種（1.16%）。其中，相對百分含量較高的揮發性成分有：水楊酸甲酯（20.30%）、棕櫚酸（19.86%）、亞油酸（9.26%）、菲（4.37%）、十二烷酸（2.69%）、芴（2.41%）等。

從透骨香莖葉揮發油中檢測出69個色譜峰，鑒定出其中46種化學成分，占莖葉揮發性成分總含量的97.10%，分別為：烯烴類2種（0.08%）、酯類9種（88.14%）、雜環類1種（0.98%）、酮類2種（0.37%）、酸類7種（5.27%）、苯環類5種（0.36%）、醛類4種（0.70%）、醇類5種（0.57%）、烷烴類11種（0.63%）。其中，相對百分含量較高的揮發性成分有：水楊酸甲酯（86.72%）、棕櫚酸（2.60%）、亞麻酸（1.25%）等。

2.4 透骨香根和莖葉揮發性成分比較

2.4.1 共有成分 透骨香根和莖葉揮發油中共有成分16個，分別占根或莖葉揮發性成分總含量的48.87%和91.30%。其中，共有烯烴類1種，相對百分含量分別為1.20%、0.03%;酯類2種，相對百分含量分別為20.49%、87.05%;酸類4種，相對百分含量分別為24.97%、3.51%;苯環類2種，相對百分含量分別為0.98%、0.11%;醛類1種，相對百分含量分別為0.20%、0.07%;醇類1種，相對百分含量分別為0.71%、0.12%;烷烴類5種，相對百分含量分別為0.32%、0.41%。

2.4.2 獨有成分 與透骨香莖葉揮發性成分比較，透骨香根獨有的揮發性成分有38種，占根揮發性成分總含量的33.48%，其中烯烴類7種（1.46%）、酯類1種（1.30%）、雜環類1種（0.26%）、酮類3種（3.07%）、酸類4種（13.29%）、苯環類11種（10.36%）、醛類3種（0.76%）、醇類3種（2.14%）、烷烴類5種（0.84%）。與透骨香根揮發性成分比較，透骨香莖葉獨有的揮發性成分有30種，占莖葉揮發性成分總含量的5.80%，其中烯烴類1種（0.05%）、酯類7種（1.09%）、雜環類1種（0.98%）、酮類2種（0.37%）、酸類3種（1.76%）、苯環類3種（0.25%）、醛類3種（0.63%）、醇類4種（0.45%）、烷烴類6種（0.22%）。

對比根和莖葉中揮發性成分發現，兩者均含有較多的酯類（21.79%、88.14%）、酸類（38.26%、5.27%）成分;兩者主要成分的種類具有一定的相似性，都含有水楊酸甲酯（20.30%、86.72%）、棕櫚酸（19.86%、2.60%），且上述兩種成分在揮發性成分總含量中所占比例均較大，但在根和莖葉中的含量具有明顯差異。根中酸類成分的含量較莖葉高，莖葉中酯類成分的含量較根高。根和莖葉中均含有烯烴類、酯類、雜環類、酮類、酸類、苯環類、醛類、醇類、烷烴類成分;根和莖葉中相同揮發性成分的相對百分含量分別為48.87%、91.30%。

3 討論

透骨香具有抗炎鎮痛、抑菌、抗氧化、調節胃腸功能、治療呼吸系統疾病和眩暈等廣泛的藥理作用，且毒性較低、安全性較高[11]。本研究發現，水楊酸甲酯是透骨香根和莖葉揮發油的主要成分，其相對百分含量分別為20.30%、86.72%。水楊酸甲酯為無色或帶淡黃色的液體，有特殊的香氣，味甜而辣[8]。該化合物具有解熱鎮痛、抗風濕等功效，其不僅是透骨香揮發油中的主要成分，也是白珠樹屬植物揮發油中的主要成分和特征性成分，含量極高;同時其還是透骨香治療風濕性關節炎的主要藥效物質[10，12];還有研究報道，水楊酸甲酯可能是抑制金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和變形桿菌的主要藥效成分[4，13]，采用水楊酸處理過的棉葉喂食，能抑制棉蚜的生長發育，其作用機制與激發防御性蛋白酶、苯丙氨酸酶（PAL）、天然多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）等酶的表達有關[14]。

在透骨香根和莖葉中都含有酸類化合物，如棕櫚酸、油酸、亞油酸等脂肪酸類成分。研究發現，脂肪酸類化合物有較強的抗氧化作用，且兼具調節血脂、軟化血管、降低血壓、抗血小板聚集、促進微循環等活性[15-16]。該類化合物存在于透骨香的根和莖葉揮發油中，在根中相對百分含量較高，達38.26%。其存在對于評價透骨香揮發性成分整體功效具有一定意義，也具有一定的藥用價值。透骨香根和莖葉中還含有較多的苯環類成分，這些化學成分可能是透骨香的香味來源。透骨香根和莖葉中還含有含量較低的烯烴類成分，如石竹烯，具有局麻、抗炎、驅蚊蟲、抗焦慮、抗抑郁作用[17]。

綜上所述，透骨香根和莖葉中揮發性的成分主要為水楊酸甲酯和棕櫚酸，且含量極高。在根和莖葉的16種相同揮發性成分中，水楊酸甲酯在根中占20.30%，在莖葉中占86.72%，說明莖葉中的主要揮發性成分為水楊酸甲酯，具有解熱鎮痛、抗風濕等多種藥理作用;棕櫚酸在莖葉中占2.6%，而在根中占19.86%，說明根中的主要成分是水楊酸甲酯和棕櫚酸，具有降血脂、抗動脈粥樣硬化、抗血小板聚集及抗血栓形成作用。同時，根和莖葉中還含有豐富的其他活性物質，如棕櫚油酸、油酸 、石竹烯等，但這些成分含量較低，且兩部位含量差異大。由此可知，透骨香根和莖葉的揮發性成分有明顯差異;雖然主要揮發性成分相似，但其含量有所不同。此外，透骨香根和莖葉揮發油中含有多種香料原料或藥用活性物質，具有較高的工業價值和藥用價值，闡明其所含化學成分能為透骨香藥材藥用部位的篩選及藥材炮制等研究提供一定的試驗依據和參考，透骨香藥材提取所得揮發油的化學成分及其相關藥理作用還有待進一步考察。

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（收稿日期：2020-02-13 修回日期：2020-06-04）

（編輯：鄒麗娟）