姜黃揮發(fā)油兩種提取方法比較*

宋玉丹，王書林，余弦，趙磊

(成都中醫(yī)藥大學藥學院中藥系，成都 611100)

姜黃揮發(fā)油兩種提取方法比較*

宋玉丹1，王書林1，余弦2，趙磊2

(成都中醫(yī)藥大學藥學院中藥系，成都 611100)

目的 比較姜黃揮發(fā)油成分兩種不同提取方法的差異。方法 通過氣相色譜-質譜(GC-MS)法測定水蒸氣蒸餾法與自動頂空提取的姜黃揮發(fā)油的不同成分。結果 自動頂空結合GC-MS分析出姜黃揮發(fā)油中化合物56種，水蒸氣蒸餾法分析化合物32種，其中22種成分相同。結論 自動頂空結合GC-MS法更具優(yōu)勢，可以更快速、準確、全面地測定揮發(fā)油成分。

犍為姜黃；揮發(fā)油；氣相色譜-質譜法

姜黃為姜科植物姜黃(CurcumalongaL.)干燥根莖，多數(shù)地區(qū)又稱為黃姜、寶鼎香，其味辛、苦、性溫、歸脾、肝經，能行氣破瘀，通經止痛；主治胸腹脹痛、肩臂痹痛、月經不調、閉經、跌打損傷[1]。又可提取黃色食用染料。本草考證，姜黃主產于我國四川、福建、江西等省，廣西、湖北、我國臺灣、云南等地亦產，以四川犍為為道地產區(qū)。姜黃中主要含黃色的姜黃素類成分和揮發(fā)油等。研究姜黃化學成分、藥理作用的報道挺多[2]，但報道其揮發(fā)油成分的較少[3-6]，近年來報道姜黃揮發(fā)油有強效抗真菌作用[7]，抗腫瘤作用等[8]。多數(shù)研究均采用傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法來提姜黃中的揮發(fā)油成分，本研究采用氣相色譜-質譜(Gas chromatography- mass spectrometry ，GC-MS)法比較自動頂空與水蒸氣蒸餾法兩種提取方法所得犍為姜黃揮發(fā)油成分的差異，提供一種更簡便、更快捷研究揮發(fā)油的方法，為進一步研究提供依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料 姜黃藥材采于犍為縣姜黃基地，經成都中醫(yī)藥大學峨眉學院王書林教授鑒定為姜科植物姜黃(CurcumalongaL.)的根莖。

1.2 儀器 HX-500A高速中藥粉碎機(浙江省永康市溪岸五金藥具廠)，GZX-9140MBE數(shù)顯鼓風干燥箱(上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠)，Agilent 7697A自動頂空進樣儀(安捷倫公司)，Agilent 7890A氣相色譜儀，Agilent 5975C質譜儀，20 mL頂空瓶，鋁蓋及橡膠墊，電熱套，揮發(fā)油提取設備。

2 方法與結果

2.1 樣品前處理 采集姜黃樣品，洗凈，置干燥箱中60 ℃烘干，粉碎，過篩孔內徑0.250 mm(60目)篩。取2份，1份約取1 g置頂空瓶中備用(采用頂空結合GC-MS方法)；另1份取姜黃粉末20 g(采用水蒸氣蒸餾)，置1 000 mL圓底燒瓶中，分別加10倍的超純水保持微沸6 h，收集所提揮發(fā)油1 mL(揮發(fā)油得率為5%)，置樣品瓶中備用。

2.2 GC條件 HP-5MS毛細管色譜柱(0.32 mm×30 m，0.25 μm)。柱箱溫度60 ℃，柱箱平衡時間0.5 min，進樣針規(guī)格10 μL ，進樣量為1 μL，加熱器溫度250 ℃，分流比為10：1，分流流量8 mL·min-1。程序升溫過程：60 ℃保持5 min，然后以5 ℃·min-1升到120 ℃(保持2 min)，再以2 ℃·min-1升到170 ℃(保持5 min)，最后以10 ℃·min-1升到280 ℃。

2.3 MS條件 質量掃描范圍m/z50～300 amu，掃描間隔0.50 s，閾值150，電離能量為70 eV，離子源溫度為230 ℃，四級桿溫度為150 ℃。

2.4 自動頂空條件 樣品瓶加壓氣體為氦氣，定量環(huán)體積：1 mL，傳輸線內徑0.53 mm，樣品瓶待機流量為20 mL·min-1，加熱箱溫度為250 ℃(分別比較120～260 ℃出峰情況，在250 ℃時峰面積及峰數(shù)量均達最大值)，定量環(huán)溫度為260 ℃，傳輸線溫度為270 ℃，樣品瓶平衡時間為3 min，進樣持續(xù)時間為0.5 min，GC循環(huán)時間為65 min，樣品瓶振搖為1級，18次·min-1，填充壓力為15 psi，提取模式為單次提取。

2.5 自動頂空結果 按照上述條件進行實驗，根據(jù)化學工作站給出的總離子流圖(圖1)及數(shù)據(jù)庫(NIST11)中檢索出數(shù)據(jù)，結合質譜碎片離子、文獻分析，得到50多種揮發(fā)油成分，其匹配度(與數(shù)據(jù)庫原有化合物結構吻合程度)均>85%。根據(jù)實驗結果可以看出揮發(fā)油的主要成分為姜黃酮(15.6%)、姜黃新酮(5.9%)、β-紅沒藥烯(3.57%)等。具體成分見表1。

圖1 頂空提取姜黃揮發(fā)油GC-MS總離子流圖

峰編號保留時間/min峰面積百分比/%化合物名稱匹配度/%分子式13．37440．3658甲苯91C7H825．27171．03482?呋喃甲醇91C5H6O258．46260．0276苯(甲)醛94C7H6O48．59630．04565?甲基?2?呋喃甲醛91C6H6O258．95080．0226β?蒎烯97C10H1669．66520．01662?呋喃甲乙酯97C7H8O3710．0840．03043?蒈烯91C10H16810．30990．03471?甲基?4?(1?甲基乙基)?1，3?環(huán)己二烯97C10H16910．58940．0440甲基?吡嗪86C5H6N21010．72140．0615O?傘花烴95C10H141110．87940．0541D?檸檬烯97C10H161211．12800．6358桉葉素98C10H18O1311．28750．02053?甲基?1，2?環(huán)戊二酮91C6H8O21411．74280．0455苯乙醛95C8H8O1512．27780．03023?甲基?苯酚96C7H8O1612．79270．03531?(1H?吡咯?2?基)?乙酮91C6H7NO1713．50421．76791?甲基?4?(1?甲基亞乙基)?環(huán)己烯96C10H16

續(xù)表1

2.6 水蒸氣蒸餾結果 水蒸氣蒸餾法提取姜黃揮發(fā)油后自動進樣，根據(jù)化學工作站給出的總離子流圖以及數(shù)據(jù)庫(NIST11)中檢索出的數(shù)據(jù)，得出GC-MS總離子圖見圖2，結合質譜碎片離子、文獻分析，得到30多種匹配度均>85%揮發(fā)油成分，其具體成分見表2。

3 討論

圖2 水蒸氣蒸餾法提取姜黃揮發(fā)油GC-MS總離子流圖

峰編號保留時間/min峰面積百分比/%化合物名稱匹配度/%分子式16．11410．0105α?水芹烯?191C10H1626．24900．0041(1R)?2，6，6?三甲基二環(huán)[3．1．1]庚?2?烯94C10H1636．37360．01461?甲基?4?(1?甲基乙基)?1，3?環(huán)己二烯?198C10H1646．55000．00411?甲基?3?(1?甲基乙基)?苯?195C10H1456．64860．0075D?檸檬烯?187C10H1666．75230．1067桉葉素?198C10H18O77．31790．0025(+)?3?蒈烯?187C10H1688．03910．54001?甲基?4?(1?甲基亞乙基)?環(huán)己烯?198C10H1698．28300．01453，7?二甲基?1，6?辛二烯?3?醇93C10H18O108．62030．00691，3，8?對?薄荷三烯?197C10H14119．14430．00344?乙?；?1?甲基環(huán)己烯95C9H14O1210．33770．01194?甲基?1?(1?甲基乙基)?(R)?3?環(huán)己烯?1?醇93C10H18O1310．51930．0525α?4?三甲基?苯甲醇94C10H14O1410．67500．0774α?萜品醇86C10H18O1513．26930．00662?十一烷酮?193C11H22O1613．86080．03232?甲氧基?4?乙烯基苯酚?191C9H10O21714．64950．00352，7，7?三甲基?二環(huán)[3．1．1]庚?2?烯?6?酮90C10H14O1815．67160．00112，3，4，7，8，8六氫?3，6，8，8?四甲基[3R?(3α，3aβ，7β，8aα)]?91C15H24 1H?3a，7?亞甲基薁?11916．63151．4965石竹烯?199C15H242016．93760．04163，7，11?三甲基?(Z，E)?1，3，6，10?十二碳四烯94C15H242117．11920．00673?(1，5?二甲基?4?己烯基)?6?亞甲基?[S?(R?，S?)]?環(huán)己烯?192C15H242217．40460．3850順?β?法尼烯?197C15H242317．44610．2100葎草烯93C15H242418．02210．0567α?柏木烯?193C15H242518．11542．26041?(1，5?二甲基?4?己烯基)?4?甲基?苯?199C15H222618．48397．45395?(1，5?二甲基?4?己烯基)?2?甲基?[S?(R?，S?)]?1，3?環(huán)己二烯?193C15H242718．74331．2614β?紅沒藥烯?196C15H242818．80550．0790β?姜黃烯?198C15H222919．17916．36563?(1，5?二甲基?4?己烯基)?6?亞甲基?，[S?(R?，S?)]?環(huán)己烯?196C15H243019．82250．27487?表?反式倍半檜烯水合物?199C15H20O3120．61640．0843氧化石竹烯97C15H24O3222．998034．7518姜黃酮?197C15H20O

*1化合物與表1相同

*1The same as Table 1

由實驗過程可以看出，自動頂空結合GC-MS法只需由姜黃固體粉末直接進樣，便可測定；而水蒸氣蒸餾法需要先提出揮發(fā)油，再設定條件進樣，過程麻煩，耗時長。從所需原料上講，前者只需很少量的姜黃粉末便可測定出成分；而后者需幾十克原料才可提出幾毫升的姜黃油。從實驗結果來看，雖然兩者所提姜黃油相同的組分有22種，主要成分均為姜黃酮，姜黃新酮等。但由自動頂空結合GC-MS法所測定的姜黃油成分匹配度>85%的有56種，而采用水蒸氣蒸餾提取出的姜黃油成分只有32種，說明自動頂空結合GC-MS法的方法能夠更準確、更全面地測定姜黃揮發(fā)油的成分，能夠更多地分析出姜黃油所含的揮發(fā)性成分。

通過GC-MS法比較自動頂空與傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾法提取姜黃油成分的差異，更好確定用自動頂空GC-MS來提取姜黃油的方法，這種方法不僅方便快捷，耗料少，揮發(fā)油損耗少，而且能更好更全面地分析姜黃揮發(fā)油的成分。此外，也可以進一步以此方法來建立姜黃的指紋圖譜，評價不同地產姜黃的質量，為更好研究姜黃品質提供一定的參考和依據(jù)。

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Comparison of Two Different Extraction Methods of Volatile Oil ofCurcumalongaL.Oil

SONG Yudan1, WANG Shu-lin1, YU Xuan2, ZHAO Lei2

(DepartmentofTCM,CollegeofPharmacy,ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu611100,China)

Objective To compare the differences of two different methods to extractCurcumalongaL.oil. Methods Through gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS) method, the different components ofCurcumalongaL.oil extracted by automatic headspace (HS) and steaming distillation method were determined. Results By using automatic headspace GC-MS (HS-GC-MS), 56 kinds of compounds fromCurcumalongaL.oil were extracted and analyzed.By using steaming distillation method, only 32 kinds of compounds were obtained, and 22 compounds were the same with those analyzed by HS-GC-MS. Conclusion The method of HS-GC-MS can be faster, more accurate and more comprehensive to determine the components of theCurcumalongaL.oil.

CurcumalongaL.; Volatile oil; Gas chromatography-mass spectrometry

2014-06-10

2014-08-15

*樂山市2013年重點科技計劃課題(13SZD141)

宋玉丹(1989-)，女，湖北襄陽人，在讀碩士，研究方向：中藥品種、質量與資源開發(fā)。電話：(0)13881946487，E-mail：48912155@qq.com。

王書林(1951-)，男，四川成都人，博士生導師，研究方向：中藥品種、質量與資源開發(fā)。電話：(0)13508142598，E-mail：wslgap@163.com。

R284；R927.2

A

1004-0781(2015)02-0240-05

DOI 10.3870/yydb.2015.02.027