黃相中，張潤芝，劉 飛，程春梅，朱 蕓，郭俊明*

(云南民族大學(xué) 民族藥資源化學(xué)國家民委-教育部重點實驗室，云南 昆明 650500)

云南產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油的化學(xué)成分分析

黃相中，張潤芝，劉 飛，程春梅，朱 蕓，郭俊明*

(云南民族大學(xué) 民族藥資源化學(xué)國家民委-教育部重點實驗室，云南 昆明 650500)

用水蒸氣蒸餾法提取春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉的揮發(fā)油，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)并結(jié)合計算機檢索對其揮發(fā)油的香氣成分進(jìn)行分析。結(jié)果分別從春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉的揮發(fā)油中鑒定出84、51個成分；用面積歸一法測定了兩種揮發(fā)油中各種成分的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分別占總峰面積的97.8%和 98.2%；春季產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油和夏季產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油的主要成分基本相同，它們分別是3,4-二亞甲基環(huán)戊酮、5,7,8-三甲基苯并二氫吡喃酮、石竹烯、反-羅勒烯、順-羅勒烯、(+)-香檜烯、α-蒎烯、α-金合歡烯。

川芎；揮發(fā)油；化學(xué)成分；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)

川芎(Ligusticum chuanxiong Hort.)系傘形科藁本屬植物，其根莖是著名的傳統(tǒng)中藥之一，具有活血行氣、祛風(fēng)止痛之功效[1]。川芎中含有較大量的揮發(fā)油[2-4]，具有較強的生理活性[5]。關(guān)于川芎根莖的揮發(fā)油成分報道較多[6-8]，但對于川芎葉的揮發(fā)油成分研究報道很少且不詳盡[9]。本研究利用水蒸氣蒸餾法分別對春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉中的揮發(fā)油進(jìn)行提取，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析鑒定其化學(xué)成分。在同一川芎原料基礎(chǔ)上，將不同季節(jié)產(chǎn)的川芎葉揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)行比較，以便更好地開發(fā)利用川芎植物資源。

1 材料與方法

1.1 樣品來源及揮發(fā)油提取

川芎的葉于2009年3月(春季)和2009年7月(夏季)采自云南保山市，經(jīng)云南大學(xué)生物系馬紹賓教授鑒定為川芎(L.chuanxiong Hort.)的葉。

春季川芎的葉和夏季川芎的葉各350g，分別陰干、粉碎，按常法[10]水蒸氣蒸餾5h，餾出液用乙醚萃取、無水硫酸鈉干燥，回收乙醚得無色具有芳香氣味的揮發(fā)油，提取率分別為0.13%和0.22%。

1.2 儀器及其分析條件

GC-17A型氣相色譜儀、GCMS-QP5050A型質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司。

氣相色譜條件：DB-5MS石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm，膜厚0.25μm)。載氣為氦氣，分流比60:1，柱前壓40.1kPa，柱流量0.8mL/min，進(jìn)樣口溫度250℃，接口溫度230℃，進(jìn)樣量1μL。升溫程序：從60℃開始以3.0℃/min升到160℃，保持1min，然后4℃/min升到210℃，保持1min，再以9℃/min升到250℃，保持1min。

質(zhì)譜條件：離子源溫度230℃，電離方式EI，電子能量70eV，掃描質(zhì)量范圍20～400u。

2 結(jié)果與分析

2.1 川芎葉中揮發(fā)油成分的總離子流圖

圖1 春季(A)和夏季(B)產(chǎn)川芎葉中揮發(fā)油成分的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of chemical copponents in essential oil from L.chuanxiong Hort leaves

春節(jié)和夏季產(chǎn)的川芎葉制得的揮發(fā)油成分的總離子流圖見圖1。

2.2 川芎葉揮發(fā)油成分的總離子流圖中的主峰

春季產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油成分的總離子流圖中的主峰是α-蒎烯、(+)-香檜烯、.β-蒎烯、順-羅勒烯、反-羅勒烯、石竹烯、(Z)-β-合金歡烯、大根香葉烯D、桉葉烷-4(14),11-二烯、α-芹子烯、石竹烯環(huán)氧化物、3,4-二亞甲基環(huán)戊酮、5,7,8-三甲基苯并二氫吡喃酮、9-二十炔。

夏季產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油成分的總離子流圖中的主峰是α-蒎烯、(+)-香檜烯、順-羅勒烯、反-羅勒烯、6-丁基-1,4-環(huán)庚二烯、β-欖香烯、石竹烯、α-葎草烯、(Z)-β-合金歡烯、β-蓽澄茄油萜、β-桉葉烯、α-佛手柑油烯、β-花柏烯、α-金合歡烯、大根香葉烯D-4-醇、3,4-二亞甲基環(huán)戊酮、5,7,8-三甲基苯并二氫吡喃。

2.3 揮發(fā)油化學(xué)組分及其相對含量

對同一原料不同季節(jié)產(chǎn)的川芎葉制得的揮發(fā)油的化學(xué)組分進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜分析，經(jīng)計算機質(zhì)譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索(DATABSE/NIST 05)，其結(jié)果見表1。

由表1可知，從春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉兩種揮發(fā)油中總共鑒定了135個成分，主要成分為單萜及倍半萜。分別從兩種揮發(fā)油中鑒定出84、51個化合物。用面積歸一法確定了兩種揮發(fā)油中各成分的相對含量，各占總峰面積的97.8%和98.2%。其中α-蒎烯、(+)-香檜烯、順-羅勒烯、β-水芹烯、反-羅勒烯、α-葎草烯、石竹烯、(Z)-β-合金歡烯、α-佛手柑油烯、α-金合歡烯、3,4-二亞甲基環(huán)戊酮、5,7,8-三甲基苯并二氫吡喃酮等為兩種揮發(fā)油的主要化學(xué)成分。

春季產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油和夏季產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油的化學(xué)成分基本相同，但揮發(fā)油樣品之間也有明顯不同。不同季節(jié)川芎葉揮發(fā)油化學(xué)成分存在差異：春、夏季產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油具有26種共有化學(xué)成分。兩種揮發(fā)油中各主要化學(xué)組分的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異也非常明顯。以石竹烯的相對含量為例，其在春季產(chǎn)川芎葉、夏季產(chǎn)川芎葉揮發(fā)油中的相對含量分別為6.66%、10.44%。

表1 春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉的化學(xué)成分分析Fig.1 Chemica composition analyysi of essential oil from the leaves of L.chuanxiong Hort harvested in spring and summer

續(xù)表1

續(xù)表1

3 討論與結(jié)論

云南春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉的揮發(fā)油化學(xué)成分主要為各種萜類化合物。單萜類如莰烯、蒎烯、月桂烯、松油烯等相對分子質(zhì)量為136的物質(zhì)；倍半萜類如金合歡烯、欖香烯、依蘭烯、石竹烯、α-葎草烯、δ-蓽澄茄烯、古巴烯、異喇叭茶烯等相對分子質(zhì)量為204的物質(zhì)。此外，揮發(fā)油中還含有少量的醇、酯、醛、酮、吲哚以及苯和萘的衍生物等。雖然云南春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉的揮發(fā)油化學(xué)成分存在差異，但其主要成分基本相同，故云南春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉的揮發(fā)油具有川芎葉揮發(fā)油相似的功效。

兩種揮發(fā)油中的香氣成分主要為α-蒎烯、(+)-香檜烯、β-蒎烯、順-羅勒烯、β-水芹烯、反-羅勒烯、γ-松油烯、6-丁基-1,4-環(huán)庚二烯、α-葎草烯、丁香油酚甲醚、衣蘭烯、石竹烯、(Z)-β-合金歡烯、α-佛手柑油烯、α-金合歡烯、3,4-二亞甲基環(huán)戊酮以及5,7,8-三甲基苯并二氫吡喃酮，這些成分構(gòu)成了川芎特有的香味。

云南春季產(chǎn)川芎葉和夏季產(chǎn)川芎葉中相對含量最高的是3,4-二亞甲基環(huán)戊酮，它們分別占揮發(fā)油總量的22.37%和30.98%。春季和夏季產(chǎn)的川芎葉的揮發(fā)油成分中并沒有檢測出藁本內(nèi)酯及其多種異構(gòu)體，與川芎的鮮根及干燥根莖不同[11-12]，說明川芎的主要成分發(fā)生了變化，可能與原料采收的產(chǎn)地不同，放置時間的差異，采收期不同以及藁苯內(nèi)酯的不穩(wěn)定性有關(guān)，這一點有待于進(jìn)一步探討。

[1] 衛(wèi)生部藥典委員會. 中華人民共和國藥典: 一部[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2000: 30.

[2] HONG zhanying, WANG xuezhao, LE Jian. Supercritical fluid extraction of essential oil from dry rhizome of Ligusticum chuanxiong Hort.and their characterization by GC/MS[J]. Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences, 2002, 11(2): 31-34.

[3] 阮琴, 張穎, 胡燕月, 等. 不同制備方法對川芎揮發(fā)油化學(xué)成分的影響[J]. 中國中藥雜志, 2003, 28(6): 572-574.

[4] 原永芳, 周踐, 鄭曉梅, 等. 超臨界流體CO2萃取川芎揮發(fā)油化學(xué)成分的研究[J]. 中國藥學(xué)雜志, 2000, 35(2): 84-87

[5] 張達(dá)磊, 李桂生. 川芎揮發(fā)油的研究進(jìn)展[J]. 時珍國醫(yī)國藥, 2005,16(7): 664-666.

[6] 石力夫, 鄧延昭, 吳柏生. 川芎干燥根莖揮發(fā)油化學(xué)成分及其穩(wěn)定性的研究[J]. 藥物分析雜志, 1995, 15(3): 26-30.

[7] 謝靜, 張浩, 易濤, 等. 高效液相和氣質(zhì)聯(lián)用色譜法檢測不用方法提取川芎揮發(fā)油的化學(xué)成分[J]. 中國醫(yī)院藥學(xué)雜志, 2008, 28(6): 418-421.

[8] 吳琦, 楊秀偉. 國家中藥材GAP基地產(chǎn)川芎揮發(fā)油化學(xué)成分的GCMS分析[J].中國中藥雜志, 2008, 33(3): 276-280.

[9] 黃遠(yuǎn)征, 溥發(fā)鼎. 川芎干葉精油的化學(xué)成分[J]. 云南植物研究, 1988,10(1): 227-230.

[10] 衛(wèi)生部藥典委員會. 中華人民共和國藥典: 一部[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2000: 附錄XD.

[11] 黃遠(yuǎn)征, 溥發(fā)鼎. 川芎根莖揮發(fā)油化學(xué)成分的研究[J]. 藥學(xué)學(xué)報,1998, 23(6): 426-429.

[12] 石力夫, 鄧延昭, 吳柏生. 川芎干燥根莖揮發(fā)油化學(xué)成分及其穩(wěn)定性的研究[J]. 藥物分析雜志, 1995, 15(3): 26-30.

Chemical Composition Analysis of Essential Oil from Ligusticum chuanxiong Hort. Leaves in Yunnan

HUANG Xiang-zhong，ZHANG Run-zhi，LIU Fei，CHENG Chun-mei，ZHU Yun，GUO Jun-ming*
(Key Laboratory of Ethnic Medicine Resource Chemistry, State Ethnic Affairs Commission-Ministry of Education,Yunnan University of Nationalities, Kunming 650500, China)

Essential oil was extracted by steam distillation from Ligusticum chuanxiong Hort leaves and analyzed by gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). Totally 84 and 51 compounds were identified in essential oils from Ligusticum chuanxiong Hort leaves harvested in spring and summer, with a relative content of respectively 97.8% and 98.2%. No significant difference in chemical composition was observed between essential oils from the leaves harvested at both seasons. The major components were 3,4-dimethylenecyclopent-anone, 5,7,8-trimethyl-2-chromanone, caryophyllene, trans-ocimene, cis-ocimene,(+)-sabinene and α-pinene.

Ligusticum chuanxiong Hort.；essential oil；chemical component；gas chromatography-mass spectroscopy(GC-MS)

R284.1

A

1002-6630(2011)10-0175-05

2010-06-23

教育部科學(xué)技術(shù)研究重點基金項目(209116)

黃相中(1974—)，男，副教授，博士，主要從事天然藥物化學(xué)研究。E-mail：xiangzhonghuang@yahoo.com.cn