HS-SPME-GC-MS對(duì)紫菀及其蜜炙品的揮發(fā)性成分分析

韓蔓 江漢美 鄭穎

摘要：首次采用頂空固相微萃取法（HS-SPME）和氣質(zhì)聯(lián)用法（GC-MS）對(duì)紫菀（Aster tataricus L.f.）生品及其蜜炙品的揮發(fā)性成分進(jìn)行提取和分析。結(jié)果表明，從紫菀生品中檢測(cè)出85個(gè)峰，鑒定出70種成分，占揮發(fā)性成分的92.66%;從蜜炙品中檢測(cè)出75個(gè)峰，鑒定出63種成分，占揮發(fā)性成分的90.54%，且二者的共有揮發(fā)性成分有36種。紫菀生品和蜜炙品揮發(fā)性成分總離子流較為相似，但其組成和含量有所不同，試驗(yàn)也為紫菀資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：紫菀（Aster tataricus L.f.）;蜜炙品;頂空固相微萃取（HS-SPME）;氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）;揮發(fā)性成分

Abstract： For the first time， using HS-SPME and GC-MS to extract and analyze the volatile constituents in Aster tataricus L.f. and its honey-roasted products. The results show that 85 peaks were detected from Asteris radix et rhizoma， 70 components were identified， accounting for 92.66% of volatile components; 75 peaks were detected from its honey-roasted products， 63 components were identified， accounting for 90.54% of volatile components. And there were 36 common components. The total ion flow diagram of their volatile components are somewhat similar， but their composition and content are different. At the same time， this experiment provides scientific basis for further development and utilization of Aster tataricus L.f. resources.

Key words： Aster tataricus L.f.; honey-roasted Aster tataricus L.f.; HS-SPME; GC-MS; volatile component

紫菀（Aster tataricus L.f.）為菊科植物紫菀屬多年生草本植物的干燥根和根莖。春、秋二季采挖，除去有節(jié)的根莖（習(xí)稱(chēng)“母根”）和泥沙，編成辮狀曬干，或直接曬干[1]。紫菀用藥歷史悠久，載于《神農(nóng)本草經(jīng)》中經(jīng)草部中品，“紫菀味苦溫，主咳逆上氣，胸中寒熱結(jié)氣，去蠱毒萎蹶，安五臟”。2015版《中華人民共和國(guó)藥典》中收載有紫菀，性溫、味辛苦，歸肺經(jīng)，具有潤(rùn)肺下氣、消痰止咳的功效，主要用于痰多喘咳、新久咳嗽、勞嗽咳血，是臨床常用的潤(rùn)肺祛痰止咳藥[1，2]。此外，《中華人民共和國(guó)藥典》中還載有蜜炙品，早在《雷公炮炙論》中就提到其蜜焙方法，紫菀生品以散寒、降氣化痰力勝，蜜炙借蜜甘潤(rùn)益肺，藥性由瀉轉(zhuǎn)潤(rùn)，增強(qiáng)潤(rùn)肺止咳作用[3]，臨床上多以蜜制飲片應(yīng)用[4]。目前，紫菀含有萜類(lèi)及其苷、肽類(lèi)、黃酮、蒽醌、香豆素、有機(jī)酸、酚類(lèi)、甾醇、揮發(fā)油及苯丙素類(lèi)化學(xué)成分，并具有抗菌、抗腫瘤、鎮(zhèn)咳、祛痰、平喘、抗病毒等藥理活性[5]。對(duì)紫菀揮發(fā)性成分的研究，主要通過(guò)水蒸氣蒸餾法提取其揮發(fā)油，尚未通過(guò)頂空固相微萃取技術(shù)提取其揮發(fā)性成分。本試驗(yàn)首次采用HS-SPME-GC-MS對(duì)紫菀生品及其蜜炙品的揮發(fā)性成分進(jìn)行提取和分析比較，探討紫菀炮制前后揮發(fā)性成分種類(lèi)及其含量的變化，旨在從揮發(fā)性成分的角度為紫菀生品和蜜炙品的臨床合理用藥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器

手動(dòng)固相微萃取裝置，德國(guó)IKA公司;氣相-質(zhì)譜-計(jì)算機(jī)聯(lián)用儀，美國(guó)Hewlett-Packard公司，6890/5973型;65 μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS/DVB）萃取纖維頭，美國(guó)Supelco公司;頂空瓶（15 mL）;JY1002型電子天平，上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司。

1.2 試藥

紫菀購(gòu)于湖北強(qiáng)康中藥飲片有限公司，經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)生藥教研室張秀橋教授鑒定為菊科植物紫菀的干燥根和根莖。

1.3 方法

1.3.1 蜜炙品的制備 參照2015版《中華人民共和國(guó)藥典》四部0213炮制通則中的炮制方法，取80 g紫菀生品放置燒杯內(nèi)，取20 g生蜜于蒸發(fā)皿內(nèi)文火煉至表面冒魚(yú)眼泡，稍涼后加入少量沸水均勻淋入，攪拌均勻后悶潤(rùn)2～4 h，文火炒至不粘手即得。

1.3.2 頂空固相微萃取條件 通過(guò)預(yù)試驗(yàn)及單因素考察，確定最佳萃取條件為：取中藥材紫菀樣品0.6 g于15 mL頂空瓶中，插入裝有65 μm PDMS/DVB萃取纖維頭的手動(dòng)進(jìn)樣器，在120 ℃下平衡10 min，再萃取15 min，取出立即插入氣相色譜儀進(jìn)樣口（溫度230 ℃），解析3 min，不分流進(jìn)樣。蜜炙品萃取條件同上。

1.3.3 氣相色譜-質(zhì)譜條件

1）色譜條件。色譜柱，HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;載氣He（99.999%）;流速0.8 mL/min;進(jìn)樣口溫度230 ℃;采用程序升溫，初始溫度為50 ℃，以10 ℃/min升溫至230 ℃。

2）質(zhì)譜條件。離子源EI源;離子源溫度230 ℃;四級(jí)桿溫度150 ℃;電子能量70 eV;倍增管電壓1.2 kV;接口溫度230 ℃;質(zhì)荷比（m/z）35～550。

2 結(jié)果與分析

通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和面積歸一法對(duì)總離子流中的各組分相對(duì)百分含量進(jìn)行計(jì)算，然后通過(guò)NIST08質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)各峰的質(zhì)譜圖進(jìn)行檢索，并結(jié)合其相對(duì)保留時(shí)間，確定各個(gè)組分。從紫菀生品中檢測(cè)出85個(gè)峰，鑒定出70種成分，占揮發(fā)性成分的92.66%;從蜜炙品中檢測(cè)出75個(gè)峰，鑒定出63種成分，占揮發(fā)性成分的90.54%。具體結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2及表1。

2.1 紫菀生品揮發(fā)性成分的分析

由圖1及表1可知，紫菀生品中揮發(fā)性成分含量最高的為5-硝基-8-羥基喹啉，占總揮發(fā)性成分的11.70%，其次為2-正丁基吡啶-N-氧化物，占總揮發(fā)性成分的11.57%，依次還有γ-欖香烯（6.33%）、大根香葉烯D（5.93%）、長(zhǎng)葉環(huán)烯（5.22%）、十五烯（5.00%）、2-甲基苯甲醛（3.52%）、左旋-β-蒎烯（2.84%）、萜品油烯（2.69%）等。其中，衣蘭烯能抑制小鼠的自主活動(dòng)、延長(zhǎng)戊巴比妥鈉誘導(dǎo)的小鼠睡眠時(shí)間，具有良好的鎮(zhèn)靜安眠作用[6];順式橙花叔醇有明顯的鎮(zhèn)靜、抗菌作用，作為一種香料廣泛用于食品、化妝品、香精中[7];（+）-α-側(cè)柏烯有治療高血壓、胃病、多發(fā)性癤腫的作用[8];香橙烯對(duì)皮膚炎癥及消化系統(tǒng)潰瘍有較好的作用[9]。薄荷腦具有弱鎮(zhèn)痛、止癢和局麻作用，也有防腐、殺菌作用，薄荷腦的刺激作用導(dǎo)致氣管產(chǎn)生新的分泌物而使稠厚的黏液易于排出，達(dá)到祛痰止咳作用 [10，11]。

2.2 紫菀蜜炙品揮發(fā)性成分的分析

由圖2及表1可知，蜜炙品中揮發(fā)性成分含量最高的為5-硝基-8-羥基喹啉，占總揮發(fā)性成分的16.15%，其次為2-正丁基吡啶-N-氧化物，占總揮發(fā)性成分的13.07%，依次還有大根香葉烯B（5.22%）、大根香葉烯D（4.91%）、十五烯（4.17%）、對(duì)甲基苯甲醛（4.16%）、長(zhǎng)葉環(huán)烯（4.04%）、左旋-β-蒎烯（2.67%）、（+）-α-長(zhǎng)葉蒎烯（2.28%）、萜品油烯（2.05%）等。其中5-羥甲基糠醛具有抗氧化、降壓、改變血液流變學(xué)的作用[12];壬醛對(duì)細(xì)菌和真菌具有明顯的抑制作用，低濃度對(duì)放線菌的生長(zhǎng)表現(xiàn)為促進(jìn)作用[13];松油醇具有止咳、解熱和抑菌作用[14];α-水芹烯有令人愉快的香氣，對(duì)支氣管有溫和的刺激作用，可制成吸入劑用作祛痰劑[15];含α-古蕓烯的揮發(fā)油具有良好的鎮(zhèn)靜作用[16]。

3 討論

紫菀生品及蜜炙品揮發(fā)性成分的總離子流較為相似，但其組成和含量有所不同。首先，生品和蜜炙品有36個(gè)共有揮發(fā)性成分，分別有5-硝基-8-羥基喹啉、2-正丁基吡啶-N-氧化物、大根香葉烯D、長(zhǎng)葉環(huán)烯、十五烯、γ-欖香烯、左旋-β-蒎烯、（+）-α-長(zhǎng)葉蒎烯、萜品油烯、左旋乙酸冰片酯、（E）-β-金合歡烯、α-葑烯、α-石竹烯等。其中，大根香葉烯具有平喘作用，是治療老年慢性支氣管炎的有效成分之一，還有良好的抑菌作用[17]。通過(guò)體內(nèi)外試驗(yàn)表明，γ-欖香烯具有抗癌活性[18];β-蒎烯具有抗菌作用和助消化活性[19];金合歡烯具有消炎、止咳作用[20];杜松烯等具有抗菌、殺菌、祛痰作用[21]。其次，經(jīng)過(guò)蜜炙后大部分揮發(fā)性成分含量有所減少，特別是γ-欖香烯，生品中的含量為6.33%，經(jīng)蜜炙后含量減少為0.85%。而大根香葉烯D在生品中的含量為5.93%，經(jīng)蜜炙后含量減少為4.91%，但蜜炙品中大根香葉烯B的含量達(dá)到5.22%，這可能是在炮制過(guò)程中成分有所轉(zhuǎn)化。試驗(yàn)首次通過(guò)HS-SPME-GC-MS對(duì)紫菀生品和蜜炙品的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析比較，為其資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供物質(zhì)基礎(chǔ)，也從揮發(fā)性成分的角度為臨床用藥提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國(guó)家藥典委員會(huì). 中華人民共和國(guó)藥典：一部[M]. 2015年版. 北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2015.342-343.

[2] 彭文靜，辛蕊華，任麗花， 等. 紫菀化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J]. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2015，36（3）：102-106，107.

[3] 陳衛(wèi)紅，王竹鑫. 紫菀的炮制歷史沿革及現(xiàn)代研究概況[J]. 中華醫(yī)學(xué)實(shí)踐雜志，2005，4（3）：238-239.

[4] 林桂梅，來(lái)有雪，張子梟，等.? 蜜制紫菀飲片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化研究[J].? 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2017，28（6）：1350-1352.

[5] 范 玲，王 鑫，朱曉靜，等.? 紫菀化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J].? 吉林中醫(yī)藥，2019，39（2）：269-273.

[6] 萬(wàn)麗娟，盧金清，林 杰，等.? 參芪益智散揮發(fā)性成分分析[J].? 中國(guó)藥師，2016，19（3）：604-607.

[7] 吳惠勤，黃曉蘭，黃 芳，等. 草果揮發(fā)油的氣相色譜-質(zhì)譜指紋圖譜[J]. 質(zhì)譜學(xué)報(bào)，2004，25（2）：92-95.

[8] 焦 勇，孫杰英.? 孜然芹種子揮發(fā)油成分的初步分析[J].? 中草藥，1985，16（11）：45.

[9] 史小娟，潘心禾，張新鳳， 等. 柳葉蠟梅葉揮發(fā)性成分的提取及GC-MS分析[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2011，17（9）：129-132.

[10] 廉永善. 沙棘屬植物天然產(chǎn)物及其主要生理藥理功能[J]. 沙棘，2005，18（3）：5-16.

[11] 洪廣祥. 慢性干咳治療之我見(jiàn)[J]. 中華中醫(yī)藥雜志，2006，? ? ?21（6）：344-348.

[12] 劉月新，潘 雪，鄒 茜，等. 探討5-羥甲基糠醛在中藥及復(fù)方中的存在意義[J]. 中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用，2013，7（15）：3-5.

[13] 李正義，賈俊濤，姜英輝， 等. 微生物揮發(fā)性有機(jī)化合物及其在線數(shù)據(jù)庫(kù)[J]. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2016，7（12）：4801-4808.

[14] 吳懷恩，李耀華，韋志英，等.? 廣西五月艾、細(xì)葉艾與艾葉揮發(fā)油的比較研究[J].? 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2008，5（35）：23-26.

[15] 陸凌霄，李 明，趙 梨， 等. 水芹烯的來(lái)源·合成及應(yīng)用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（26）：14361-14363.

[16] 蒙麗麗，劉紅星. 氣相色譜質(zhì)譜法分析芒果葉揮發(fā)油成分[J].? 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（27）：12906-12907.

[17] 江漢美，李 婷，郭 彧，等.? 海桐揮發(fā)油化學(xué)成分GC-MS分析[J].? 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2011，8（7）：29-31.

[18] 董金華，程國(guó)寶，胡皆漢.? 溫莪術(shù)揮發(fā)油中γ-欖香烯的分離鑒定及抗癌活性[J].? 中草藥，1997（1）：13-14.

[19] 龐雪威，王積武，吳志蓮，等. 植物性食品原料中單萜類(lèi)化合物形成機(jī)理及生物活性綜述[J]. 中國(guó)釀造，2016 （6）：24-29.

[20] 李福高，邵 青，李 凡， 等. 不同物候期杭白菊與其他菊花及野菊花揮發(fā)性成分研究[J]. 中草藥，2008，39（6）：831-833.

[21] 樊鈺虎，周 剛，張 璐，等.? 連錢(qián)草揮發(fā)油化學(xué)成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析[J].? 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2010，16（13）：41-44.