蒼術屬藥用植物揮發油成分的組分分析

韓邦興 彭華勝 張 玲

（1.皖西學院生物與制藥工程學院，安徽 六安 237012；2.安徽中醫學院藥學院，安徽 合肥 230031）

大別山及其東部丘陵是蒼術屬藥用植物分布的重要區域，分布有白術、羅田蒼術和蒼術3種蒼術屬植物。蒼術屬植物的藥用部位是根狀莖，揮發油是其主要活性成分之一，具有解痙鎮痛、抗炎、抗病毒等功效［1，2］。研究認為，大別山海拔650m以上的蒼術與江蘇茅山等地的蒼術在揮發油組成方面存在明顯差異［3，4］，而大別山區及其東部丘陵地帶的蒼術屬藥用植物性狀隨海拔高度變化呈現連續過渡［5］。對于該區域蒼術屬植物根狀莖的揮發油成分的連續過渡性，目前尚未見報道。因此，本研究擬對大別山及其東部丘陵地區蒼術屬藥用植物根狀莖的揮發油組分進行研究，通過對揮發油組成、相對百分含量、以及蒼術原植物和藥材性狀特點等進行分析，探討上述地區蒼術揮發油與性狀之間是否存在連續過渡，旨在為該地區的蒼術屬藥用植物的資源利用提供一定參考依據。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

無水硫酸鈉：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；氣質聯用儀：Saturn 2200型，美國Varian公司。

1.2 材料

蒼術屬樣品：實地采集14個（見表1），所有樣品經安徽中醫藥大學彭華勝教授鑒定。

1.3 方法

1.3.1 揮發油的提取 樣品洗凈后于60℃左右干燥至恒重，粉碎，過20目篩，按2010版中國藥典一部XD甲法提取揮發油［6］，并用無水硫酸鈉脫水。

1.3.2 GC—MS條件

（1）GC條件：石英毛細管柱（CP5860，30m×0.25mm）；載氣高純氦；流速1.0mL/min；進樣口溫度220℃；程序升溫：柱溫50℃，以20℃/min升至100℃，再以6℃/min升至220℃；檢測器FID；分流比：50∶1。

（2）MS條件：EI離子源，電離能量70eV，離子阱溫度150℃，傳輸線溫度280℃，電子倍增管電壓2 400V［7］。

1.4 數據處理

所有數據運用SPSS 11.5軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 蒼術屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發油顏色

14種來自于大別山及其東部丘陵地區蒼術屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發油顏色見表1。由表1可知，3種蒼術屬根狀莖中揮發油的顏色呈現淡黃色、橙黃色、紅棕色及紅褐色4種由淺至深的梯度變化。其中南京、巢湖、滁州、桐城等東部丘陵地區海拔300m以下地區的蒼術揮發油顯色深，為紅棕色或紅褐色；在大別山區，海拔600m左右的潛山逆水、岳西古坊等地的蒼術揮發油顏色較淺，為淡黃色和橙黃色；隨海拔升高，在海拔900m及以上區域的岳西明黨山的蒼術揮發油又顯紅棕色。白術的揮發油顏色最淺，顯淡黃色。同地區栽培的蒼術揮發油顏色因種質而異。

表1 樣品來源及其揮發油的顏色Table 1 Sample source and the color of essential oil

茅蒼術與白術揮發油顏色明顯不同，歷代本草［8］中記載白術斷面為白色，蒼術有朱砂點（朱砂點為蒼術根狀莖橫切面上油室中紅棕色揮發油）。白術、過渡類型、北蒼術揮發油顏色較淺，而南蒼術揮發油顏色較深。這與歷代本草記載南蒼術斷面“朱砂點”一致。

2.2 蒼術屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發油的主要化學成分

對不同產地的蒼術樣品進行揮發油成分分析，其總離子流色譜圖見圖1（選擇C01樣品的總離子流）。

根據計算機質譜數據庫SATURN和NIST檢索，對揮發油成分進行鑒定，并用峰面積歸一化法計算各化合物的相對百分含量，結果見表2。

由表2可知，各樣品揮發油中成分均以倍半萜、烯烴、芳烴、酮類等為主要化學結構類型。但不同樣品揮發油中主要成分的相對含量具有明顯的區別：南蒼術揮發油（除C20外）中，倍半萜（蒼術醇和蒼術酮）＞烯烴＞芳烴＞酮類；漢蒼術中，倍半萜（蒼術醇和蒼術酮）＞烯烴（芳烴、酮類極少）；北蒼術中，倍半萜（蒼術醇和蒼術酮）＞芳烴＞烯烴＞酮類；白術中，倍半萜及其衍生物（蒼術酮、羥基蒼術酮和乙酰氧基蒼術酮）＞芳烴＞烯烴＞酮類。

圖1 蒼術（C01）揮發油成分的總離子流圖Figure 1 Chemical constituents of the essential oil of A.lancea （C01）total ion chromatogram

表2 14個樣品揮發油中主要化學成分Table 2 Chemical constituents of the essential oil formAtractylodes plants o in 14samples

2.3 蒼術屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發油成分聚類分析

采用SPSS 11.5統計軟件對以上14個樣品揮發油中主要化學成分進行聚類分析，結果見圖2。

圖2 樣品揮發油主成分的聚類分析Figure 2 Cluster analysis of the chemical composition of essential oils of A.lancea

由圖2可知，14個樣品可以聚為四大類。白術單獨聚為一類；江蘇南京、安徽滁州、桐城、巢湖等江淮丘陵地區以及大別山潛山、岳西等地600m以下的蒼術聚為一類，顯示出大別山及東部丘陵海拔600m以下地區的蒼術在揮發油組成上具有一致性；大別山900m以上的高海拔山區及西部的野生南蒼術聚為一類；湖北栽培的北蒼術聚為一類。

2.4 蒼術屬藥用植物根狀莖樣品提取的揮發油主成分比較

蒼術屬藥用植物的揮發油具有解痙鎮痛、抗炎等功效，蒼術醇、蒼術酮是揮發油主要有效成分［1－4］。因此，選取蒼術揮發油中主成分蒼術醇、蒼術酮進行比較，結果見圖3。

圖3 14個樣品揮發油蒼術醇與蒼術酮的含量Figure 3 Contents of hinesol and atractylone of essential oil components in 14samples

由圖3可知，不同產地南蒼術揮發油中蒼術醇與蒼術酮的總和都在60%以上；北蒼術揮發油中兩種成分總和稍低，為41.59%；白術揮發油中兩者之和最小，僅為20.09%。

運用SPSS 11.5統計軟件對14個樣品揮發油中蒼術醇、蒼術酮相對含量進行正態性檢驗，結果顯示Shapiro－Wike統計量分別為0.962（P＝0.777＞0.05）和0.923（P＝0.239＞0.05），說明14個樣品中蒼術醇、蒼術酮相對含量服從正態分布，成連續性變化。

圖4 14個樣品中蒼術醇含量和海拔高度之間的散點圖及擬合曲線Figure 4 The scatter diagram and curve fitting between hinesol content and altitude in 14samples

圖5 14個樣品中蒼術酮含量和海拔高度之間的散點圖及擬合曲線Figure 5 The scatter diagram and curve fitting between atractylone content and altitude in 14samples

對14個樣品揮發油中主成分蒼術醇、蒼術酮相對含量和海拔高度做散點圖和擬合曲線，結果見圖4、5。由圖4、5可知，按海拔高度可將采樣地分為3個區域：300m以下、600～800m和900m以上。蒼術醇、蒼術酮相對含量與海拔之間具有一定規律性，除白術類型外，不同區域樣品的蒼術醇含量隨海拔高度的增加而增加；蒼術酮含量隨海拔高度的增加而降低。

運用SPSS 11.5統計軟件對蒼術醇含量和海拔進行回歸分析，蒼術醇含量和海拔高度之間的關系模型為：Y＝0.09×exp（X/162.4）＋ 36.88（Y為蒼術醇相對百分含量，%；X為海拔高度，m；R2＝0.971 9）；對蒼術酮含量和海拔進行回歸分析，蒼術酮含量和海拔高度之間的關系模型為：Y＝ －0.68×exp（X/253.4）＋35.87（Y為蒼術酮相對百分含量，%；X為海拔高度，m；R2＝0.980 8）。兩個模型均通過顯著性檢驗（P≤0.05）。

利用Excel軟件對各樣品揮發油中主成分蒼術醇、蒼術酮相對含量的比值排序后做折線圖，見圖6。

圖6 14個樣品揮發油中蒼術醇與蒼術酮的比值Figure 6 The Line chart of Ratio of hinesol content andatracty lone content in 14samples

由圖6可知，生長于低海拔丘陵地帶的蒼術揮發油中，蒼術醇與蒼術酮的比例幾乎相當，而生長于高海拔山區的蒼術揮發油中，蒼術醇與蒼術酮的比例相差很大，最大的可達到19.38倍。北蒼術中蒼術醇的含量低于蒼術酮，而白術揮發油中幾乎不含蒼術醇。

對于南蒼術，由西向東，隨著海拔的逐漸降低，蒼術醇與蒼術酮的比值呈現連續降低的趨勢：C07－2（海拔1 000m，比值為19.38）→C07－1（海拔930m，比值為18.20）→C09（海拔700m，比值為12.40）→C08（海拔633m，比值為2.63）→C06（海拔600m，比值為1.72）→C04（海拔220m，比值為1.22）→C02（海拔200m，比值為1.01）→C01（海拔20m，比值為0.71）。對于北蒼術，此比值降為0.64和0.09。白術中則降至最低，為0.04。

3 結論

本研究結果顯示，白術、過渡類型、北蒼術揮發油顏色較淺，而南蒼術揮發油顏色較深，這與歷代本草記載南蒼術斷面“朱砂點”一致。從揮發油主成分聚類圖可以看出，揮發油成分的聚類結果與藥用植物性狀也有一定關系：低海拔的蒼術為陽生環境，根狀莖連珠狀橫走，斷面朱砂點明顯；高海拔的羅田蒼術為林下陰生環境，根狀莖多垂直向下生長，有明顯的如意頭，斷面朱砂點不明顯。揮發油主成分聚類分析結果支持胡世林等［9］將羅田蒼術命名為亞種，也與傳統將大別山區與低海拔的蒼術分別稱為“漢蒼”與南蒼術相一致。但本研究未能更大范圍內采集樣品，不能探討鄰近地區乃至全中國的術屬的揮發油情況，后期將在更大量樣品的基礎上進一步分析術屬的揮發油及性狀等方面的關系。

1 歐陽臻，江濤濤，繆亞東，等.蒼術的化學成分、道地性和藥理活性研究進展［J］.時珍國醫國藥，2006，17（17）：1 936～1 938.

2 吉力，敖平，潘炯光，等.蒼術揮發油的氣相色譜—質譜聯用分析［J］.中國中藥雜志，2001，26（3）：182～185.

3 郭蘭萍，劉俊英，吉力，等.茅蒼術道地藥材的揮發油組成特征分析［J］.中國中藥雜志，2002，27（11）：814～819.

4 郭蘭萍，黃璐琦，胡娟，等.基于生物信息分析的蒼術揮發油成分變異及其化學型的劃分［J］.資源科學，2008，30（5）：770～777.

5 彭華勝，王德群.安徽省術屬藥用植物過渡類群的居群生物學研究［J］.中國中藥雜志，2007，32（9）：793～797.

6 中華人民共和國藥典委員會.中華人民共和國藥典［S］.一部.北京：化學工業出版社，2010：附錄XD：63.

7 張玲，徐國兵，彭華勝，等.木瓜類藥材中揮發油成分的GC—MS分析［J］.中藥材，2009，32（4）：535～538.

8 葉顯純.本草經典補遺［M］.上海：上海中醫藥大學出版社，1997：486.

9 胡世林，馮雪鋒，王玠，等.中國蒼術屬一新亞種［J］.植物分類學報，2001，39（1）：84～86.