GC/MS法分析硫磺熏蒸對杭白菊揮發(fā)油成分的影響

馬曉青，蔡 皓，劉 曉，劉靜靜，李松林，宗杜強，蔡寶昌，

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，江蘇 南京 210046；2.南京中醫(yī)藥大學(xué)，國家教育部中藥炮制規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化工程研究中心，江蘇 南京 210029；3.南京中醫(yī)藥大學(xué)，國家中醫(yī)藥管理局中藥炮制標(biāo)準(zhǔn)重點研究室，江蘇 南京 210029；4.南京海昌中藥集團有限公司，江蘇 南京 210061）

硫磺熏蒸作為一種傳統(tǒng)的中藥材養(yǎng)護方法，具有干燥、增白、防蟲、防腐和防霉變等作用，在中藥材及飲片的加工和貯藏過程中應(yīng)用較為普遍。由于硫磺熏蒸使中藥材及飲片殘留大量的二氧化硫，且導(dǎo)致有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)和含量發(fā)生改變[1]。因此，國家食品藥品監(jiān)督管理局在2004年曾發(fā)文指出硫磺熏蒸的中藥材為劣質(zhì)藥材。

菊花為菊科植物菊Chrysanthemum morifoliumRamat.的干燥頭狀花序，9～11月花盛開時分批采收。菊花藥材按產(chǎn)地和加工方法的不同，分為杭菊、亳菊、貢菊、滁菊、祁菊、懷菊、濟菊、黃菊8大主流品種，2010年版《中國藥典》（一部）收載的菊花品種有杭菊、亳菊、貢菊、滁菊4種[2]。其中杭白菊以“清熱散風(fēng)，平肝明目”等功效而入藥，是浙江桐鄉(xiāng)市的主要經(jīng)濟作物之一。藥理作用顯示，杭白菊花具有抗菌、抗炎、清除自由基、抗氧化和抗腫瘤等作用[3]。本研究通過對杭白菊及其炮制品的研究，發(fā)現(xiàn)杭白菊與其硫磺熏制品在揮發(fā)油的組成上存在明顯的差異。

1 實驗部分

1.1 儀器、試劑和樣品

美國Agilent 6890/5975B型氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用 儀 及 G1701DAD.03.00.611 工 作 站；NIST05標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜檢索庫。

杭白菊藥材：采自浙江杭州；杭白菊飲片購自：南京各大藥房；2號樣品為實驗室自制硫磺熏蒸飲片。各樣品編號及來源列于表1。

表1 杭白菊樣品的編號及來源Table 1 The numbers and resources of Hangzhou white chrysanthemum samples

1.2 實驗條件與方法

1.2.1 揮發(fā)油的制備 分別稱取200g各樣品，加入2L水，按2010年版《中國藥典》（一部）附錄XD方法（不加二甲苯）提取揮發(fā)油，4℃冷藏，備用。

1.2.2 色譜條件 色譜柱：HP－5MS（5%苯甲基聚硅氧烷彈性石英毛細管柱，30.0m×250 μm×0.25μm）；進樣口溫度200℃；程序升溫：初始溫度50℃，以8℃/min升至140℃，保持20min，以6℃/min升至160℃，保持20 min，再以10℃/min升至230℃；進樣量1μL；載 氣 為 氦 氣 （純 度 ＞99.99%）；流 速1.0mL/min；分流比20∶1。

1.2.3 質(zhì)譜條件 EI離子源，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，接口溫度280℃，電子倍增器電壓1 717.6V，電子能量70eV，質(zhì)量掃描范圍m/z44～550。

1.2.4 分析方法 用 HP－5MS色譜柱對色譜分離條件進行優(yōu)化，確定最佳分離條件。樣品按照所選定的分析條件進行HS－GC/MS分析，利用NIST05標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜檢索庫進行檢索，峰面積歸一化法測定各組分的相對百分含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 GC/MS分析結(jié)果

按上述色譜條件，對每個杭白菊樣品進行GC/MS分析，總離子流圖示于圖1。通過GC/MS分析工作站NIST標(biāo)準(zhǔn)圖庫進行檢索，并參照有關(guān)文獻共分析鑒定了其中的64個化學(xué)成分，按照面積歸一化法計算各組分的相對百分含量，結(jié)果列于表2。

表2 硫磺熏蒸前后杭白菊揮發(fā)油的主要化學(xué)成分及其相對百分含量的GC/MS分析結(jié)果Table 2 Analysis of the main chemical components and their relative percentages of essential oils from Hangzhou white chrysanthemum before and after sulfur－fumigated process by GC/MS

續(xù)表

續(xù)表

為了進一步分析和歸屬總離子流圖中各峰信號的化學(xué)信息，根據(jù)各時間段色譜峰的色譜保留行為特征，將總離子流圖分為3個區(qū)域進行分析，分別為Ⅰ區(qū)：保留時間0.0～20.0min；Ⅱ區(qū)：保留時間：20.0～40.0min；Ⅲ區(qū)：保留時間：40～60.4min。分析結(jié)果示于圖1。

圖1 典型的硫磺熏蒸前后杭白菊揮發(fā)性成分的GC/MS總離子流疊加分區(qū)圖譜Fig.1 Overlay and sectional comparisons of typical GC/MS TIC on the volatile constituents from Hangzhou white chrysanthemum before and after sulfur－fumigated process

2.1.1 Ⅰ區(qū)化學(xué)信息分析 Ⅰ區(qū)色譜峰化學(xué)信號分析結(jié)果表明，該區(qū)化學(xué)信號的主要貢獻來源于低沸程的揮發(fā)性成分。它們在自然晾干品（樣品1）和硫磺熏制品（樣品2）2個樣品中的總量相差不大，分別為3.93%和4.6%；在樣品1中檢出18個色譜峰，而在樣品2中檢出14個色譜峰。從化合物的種類上看，樣品1中含有5（1－甲基亞乙基）－1，3－環(huán)戊二烯（0.02%）、（1R）－（＋）－α－蒎 烯 （0.02%）、1，6－二 甲 基－1，3，5－三 烯（0.13%）、（E，E）－2，4庚二烯醛（0.04%）、蒽紫紅素（0.02%）、桃金娘烯醇（0.06%）、香芹酚（0.09%）、猛殺威（0.03%）、突厥酮（0.04%）等化合物，而在樣品2～7中上述成分均已檢測不到；合成右旋龍腦在2～7號樣品中的含量明顯低于1號樣品中的含量；1，2，3，4－四氫－1，1，6－三甲基萘在2號樣品（0.6%）至7號樣品（0.82%）中存在，而在1號樣品中未檢出。

2.1.2 Ⅱ區(qū)化學(xué)信息分析 Ⅱ區(qū)色譜峰化學(xué)信號分析結(jié)果表明，該區(qū)化學(xué)信號的主要貢獻來源于中沸程的揮發(fā)性成分，它們是杭白菊揮發(fā)性成分的主要組成部分。1號樣品中的香葉基丙酮（0.13%）、石竹烯氧化物 （2.30%）、β－欖 香 烯（1.38%）、馬 兜 鈴 烯 （0.97%）、β－愈 創(chuàng) 木 烯（0.31%）、紅沒藥醇（1.11%）等成分在2～7號樣品中（除6號樣品中含β－欖香烯和7號樣品中含紅沒藥醇外）均未檢出；與1號樣品相比，柏木腦、（＋）－香橙烯、表－二環(huán)倍半水芹烯在2～7號樣品中的含量有一定程度的降低；2～7號樣品中香樹烯、γ－芹子烯、巴倫西亞橘烯、γ－古蕓烯的含量均明顯高于1號樣品。

2.1.3 Ⅲ區(qū)化學(xué)信息分析 Ⅲ區(qū)色譜峰化學(xué)信號分析結(jié)果表明，該區(qū)化學(xué)信號的主要貢獻來源于高沸程的揮發(fā)性成分。其中鄰苯二甲酸二異丁酯（0.13%）在1號樣品中可以檢出，而在2～7號樣品中均未檢出；與1號樣品相比，苯甲酸芐酯在2～7號樣品中的含量有不同程度的降低。

2.2 討論

杭白菊揮發(fā)油的主要成分為單萜烯類、倍半萜烯類及其含氧衍生物，主要包括α－蒎烯、合成右旋龍腦、4－萜烯醇、香芹酚、香葉基丙酮、香樹烯、姜黃烯、γ－芹子烯、姜烯、巴倫西亞橘烯、β－甜沒藥烯、石竹烯氧化物、柏木腦、β－欖香烯、γ－古蕓烯、表－二環(huán)倍半水芹烯、β－愈創(chuàng)木烯、紅沒藥醇、棕櫚酸等。其中合成右旋龍腦、4－萜烯醇、香芹酚、石竹烯氧化物具有鎮(zhèn)痛、抗炎和抑菌作用；β－欖香烯具有抗腫瘤作用和提高機體免疫力的作用[4]；α－蒎烯有明顯的鎮(zhèn)咳和祛痰功能，并有抗真菌（如白念珠菌）作用[5－6]。本實驗結(jié)果表明，硫磺熏蒸后的杭白菊中的化學(xué)成分已發(fā)生顯著改變，包括某些具有生物活性成分的減少（如蒎烯、合成右旋龍腦、香芹酚、石竹烯氧化物等）和增加（如γ－芹子烯、香樹烯等），3～7號樣品（購自藥店）與2號樣品（自熏）中大部分具有生物活性成分的含量變化趨勢相一致，進一步證實上述差別與樣品加工過程中使用硫磺熏蒸有關(guān)。

中藥材及飲片的硫熏法加工會使中藥材及飲片中原有化學(xué)成分發(fā)生轉(zhuǎn)變，進而影響藥理作用。本研究結(jié)果提示，限制硫磺熏蒸在中藥材及飲片加工過程中的不規(guī)范使用，對于全面評價及有效控制中藥材及飲片的質(zhì)量具有積極而現(xiàn)實的意義。

[1]劉靜靜，劉 曉，蔡 皓，等.對市售白芍飲片芍藥苷含量低于中國藥典標(biāo)準(zhǔn)的深入探討[J].藥物分析雜志，2010，30（10）：1 817－1 821.

[2]國家藥典委員會.中國藥典：一部[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010：292.

[3]張清華，張 玲.菊花化學(xué)成分及藥理作用的研究進展[J].食品與藥品，2007，9（02A）：60－63.

[4]許 永，向能軍，沈宏林，等.杭白菊浸膏揮發(fā)性成分分析及在卷煙中的應(yīng)用[J].光譜實驗室，2008，25（2）：167－172.

[5]MARTIN S，PADILLA E，OCETE M A.Anti－inflammatory activity of the essential oil of Bupleum fruticesens[J].Planta Med，1993，59（6）：533－536.

[6]夏忠弟，余俊龍.α－蒎烯對白色念珠菌生物合成的影響[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2000，10（1）：44－46.