川芎-葛根藥對及其單味藥揮發性成分GC-MS分析

李書帆，江漢美，劉 毅，劉天琪

（湖北中醫藥大學/湖北省藥用植物研發中心，武漢 430065）

固相微萃?。⊿PME）技術由固相萃?。⊿PE）發展而來，在保留SPE純化萃取特點的同時克服了SPE需要柱填充物和使用有機溶劑進行解吸的缺點。固相微萃取技術摒棄了處理復雜樣品時傳統的溶劑提取操作步驟，利用待測物在固定相涂層與樣品之間的吸附平衡原理富集待測物，再通過解吸過程，使用與之相聯的分析儀器對待測物進行分析［1］。

川芎為傘形科植物川芎（Ligusticum chuanxiongHort.）的干燥根莖，具有活血行氣、祛風止痛的功效?，F代藥理研究發現，川芎揮發油具有協同鎮痛、解熱、保護神經細胞等能力［2］。

葛根為豆科植物野葛［Pueraria lobata（Willd.）Ohwi］的干燥根，具有解肌退熱，生津止渴，透疹，升陽止瀉，通經活絡，解酒毒的功效?，F代藥理研究發現，葛根揮發性成分具有抗腫瘤、抗氧化應激、抗炎等生理活性，臨床用于溶解膽結石、緩解胃灼熱等治療［3］。

根據病情需要和藥性特點，按照用藥法度，將2種或2種以上藥物配合應用，稱為配伍。藥對也稱作為對藥，是一種中醫臨床以相對固定的2味藥進行配伍的形式，在方劑配伍中可以發揮出相輔相成的作用，是古今中醫學家長期的醫療實踐經驗的總結，具有豐富的內容和奧妙的內涵［4］。川芎-葛根藥對，目前被廣泛用于老年冠心病和老年性暈眩的治療［5，6］。

目前針對川芎-葛根藥對的研究多集中臨床應用和藥理作用方面［7，8］，成分分析多集中在醇提成分上［9，10］，而對其揮發性成分研究較少。開展川芎、葛根藥對配伍后揮發性成分研究，對剖析其配伍機理和應用該藥對及其復方有重要價值。本研究采用固相微萃取（HS-SPME）與氣質聯用（GC-MS）的方法，對川芎、葛根以及川芎、葛根藥對中揮發性成分進行分析，以期為二者及藥對的臨床應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器

Agilent6890/5973型氣相色譜-質譜聯用儀（美國安捷倫公司）；NIST05系列標準譜庫；手動固相微萃取（SPME）進樣器裝置、65μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS-DVB）萃取頭（德國Supelco公司）；15 mL頂空瓶。

1.2 試劑

川芎（批號20200915）、葛根（批號20200825）購于武漢老百姓大藥房，其中川芎經湖北中醫藥大學生藥教研室楊紅兵教授鑒定為川芎的干燥成熟果實。

1.3 方法

1.3.1 GC-MS色譜條件 色譜柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25μm）石英毛細管色譜柱；程序：升溫，初始溫度50℃，20℃/min升溫至75℃，再以5℃/min升溫至200℃，然后以20℃/min升溫至280℃；載氣：高純氦氣；流速：0.8 mL/min；不分流；無溶劑延遲；接口溫度：230℃。質譜條件：離子源為EI源，電子能量；70 eV；離子源溫度：230℃；四極桿溫度：150℃；倍增管電壓：1.2 kV；質量范圍：35～550m/z。

1.3.2 頂空固相微萃取條件的優化 取川芎、葛根樣品粉末0.6 g置于樣品瓶中，插入裝有65μm PDMS-DVB萃取纖維頭（使用前先將萃取頭在氣相色譜進樣口230℃老化18 min）的手動進樣器。

以出峰數和峰面積為指標，分別對川芎-葛根藥對粉末質量（0.4、0.6、0.8 g）、萃取溫度（60、80、100℃）、萃取時間（15、20、25 min）、解吸附時間（3、4、5 min）進行比較。最終確定條件為質量0.6 g，萃取溫度100℃，萃取時間20 min，解吸附時間3 min。

1.3.3 樣品處理

1）葛根揮發性成分提取測定。取干燥葛根塊，粉碎、過4號篩，稱取粉末0.6 g，置于15 mL頂空采樣瓶中，將老化過的固相微萃取探頭插入采樣瓶中，將萃取探頭里的萃取纖維推出，距離粉末約5 cm。于100℃下頂空萃取20 min，取出，插入氣相色譜儀進樣口（230℃），解吸附3 min，進行GC-MS分析。

2）川芎揮發性成分提取測定。取干燥川芎塊，粉碎、過4號篩，稱取粉末0.6 g，按照葛根揮發成分提取測定方法，進行GC-MS分析。

3）川芎-葛根藥對揮發性成分提取測定。取葛根、川芎藥材粉末各0.3 g，按照葛根揮發成分提取測定方法，進行GC-MS分析。

2 結果與分析

2.1 揮發性組分定量分析

葛根、川芎、川芎-葛根藥對的揮發性成分TIC色譜見圖1、圖2、圖3。如圖1至圖3所示，葛根藥材粉末出峰30個，定性化學成分13個；川芎藥材粉末出峰70個，定性化學成分31個；川芎-葛根藥材粉末出峰67個，定性化學成分36個。通過峰面積歸一化法計算葛根、川芎、川芎-葛根藥對中各成分的相對峰面積，得到葛根、川芎、川芎-葛根藥對揮發性組分含量分別占總出峰成分的84.12%、90.08%、87.91%。

圖1 葛根揮發性成分TIC色譜

圖2 川芎揮發性成分TIC色譜

圖3 川芎-葛根藥對揮發性成分TIC色譜

2.2 藥對與單味藥之間揮發性成分含量比較與分析

檢索鑒定各個化合物結構與名稱，部分化合物分析和計算結果見表1。由表1列出的化學成分可知，葛根揮發性組分主要為（-）-α-蓽澄茄油烯（13.85%）、1，2，4a，5，6，8a-六氫-1-異丙基-4，7-二甲基萘（11.16%）、4-甲基吲哚啉（3.12%）等。川芎揮發性組分主要為間甲酚（48.49%）、9-（1-甲基亞乙基）-1，5-環十一二烯（7.77%）等。川芎-葛根藥對的揮發性組分主要為β-甲基苯丙醛（46.84%）、9-（1-甲基亞乙基）-1，5-環十一二烯（8.05%）、Naphthalene，1，2，3，4，4a，7-hexahydro-1，6-dimethyl-4-（1-methylethyl）-（6.95%）、γ-松油烯（4.35%）等。

表1 川芎-葛根藥對及其單味藥揮發性化學成分分析

葛根與川芎的共有揮發性組分有6個，葛根與川芎-葛根藥對的共有揮發性組分有5個，川芎與川芎-葛根藥對的共有揮發性組分有14個。三者共有成分為4-萜烯醇、1，2，4a，5，6，8a-六氫-1-異丙基-4，7-二甲基萘、去氫白菖烯、3-甲基十三烷。同時，藥對新增21個成分，組成藥對后，單味藥中有32種成分在藥對中未能檢測出。

續表1

3 小結與討論

3.1 小結

本研究分析了川芎-葛根藥對及其單味藥揮發性成分的組成和藥理作用。采用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術，對川芎-葛根藥對與單味藥中揮發性化學成分進行定性和定量分析，以峰面積歸一化法計算各組分的相對含量。結果初步鑒定出68種化合物。藥對、川芎和葛根中含量最高的揮發性成分相對含量依次為β-甲基苯丙醛（46.84%）、間甲酚（48.49%）、（-）-α-蓽澄茄油烯（13.85%）。組成藥對后新增21種成分，原有組分減少32種。證明該方法穩定可靠，適用于川芎-葛根藥對及其單味藥揮發性成分的快速分析。同時，川芎、葛根二者聯用，形成的藥對在配伍前后成分發生了較為明顯的變化。

3.2 討論

3.2.1 揮發性成分存在情況 通過對試驗結果的分析，發現川芎、葛根和川芎-葛根藥對揮發性成分存在3種情況，一是單味藥中某種揮發性成分在配伍后的藥對中，該成分含量介于單味藥之間，比如去氫白菖烯（0.23%）；二是單味藥中某種揮發性成分在配伍后的藥對中，含量幾乎無變化，如苯戊酮（0.25%）；三是部分揮發性成分只存在于單味藥或者藥對中，即成分有新增或減少，比如川芎獨有揮發性成分間甲酚（48.49%），葛根獨有揮發性成分（-）-α-蓽澄茄油烯（13.85%），川芎-葛根藥對獨有揮發性成分β-甲基苯丙醛（46.84%），其原因可能是葛根、川芎藥材在萃取揮發性組分時，產生了化學反應或物理變化，具體原因還有待進一步的研究。

3.2.2 藥對與單味藥揮發性成分藥理作用分析 川芎-葛根藥對與單味藥對比，新增的（1R）-（+）-α-蒎烯，具有抑菌、改善潰瘍和寬中除脹的功效［10］；藥對中特有的松油醇，具有抑菌止咳、解熱的作用［11］；新增的丁香烯，有研究表明其具有消炎、抗菌、平喘作用［12，13］，同時具有免疫促進作用［14］，還有研究表明丁香烯具有治療慢性心律失常的作用［15］，為其在心血管疾病治療上提供了理論依據，推測丁香烯與老年冠心病及老年性暈眩有關。川芎含有的γ-欖香烯，據報道具有抗病毒抗腫瘤的功效［16］；金合歡烯具有抗氧化和抑菌的作用［17］。而葛根中含有的β-欖香烯對癌細胞具有抑制作用，同時還有調節心血管功能作用，這可能為其組成藥對后治療冠心病提供線索［18，19］。藥對配伍的意義，并不是2味藥相加的總和，而是在2味藥結合的同時，通過復雜反應，發揮協同增效的作用，雙方通過相須相使使藥性達到1+1＞2的效果［20］。