基于直觀推導式演進特征投影法聯合氣相色譜-質譜法分析紫草和淡竹葉中的揮發油成分

摘要：采用水蒸氣蒸餾法提取清熱涼血藥紫草和淡竹葉揮發油成分，運用氣相色譜-質譜法（GC-MS）和化學計量學多元分辨方法，即直觀推導式演進特征投影法（HELP）對揮發油成分進行定性定量分析。從紫草和淡竹葉的揮發油成分中分別鑒定出84種和76種化合物，共有化合物38種；定性物質的含量分別占二者揮發油總量的87.41%和44.20%；紫草和淡竹葉中含量最大的物質分別是丹皮酚（46.56%）和抗壞血酸（6.99%）。

關鍵詞：紫草；淡竹葉；揮發油；氣相色譜-質譜；直觀推導式演進特征投影法

中圖分類號：R284.1，O657.63文獻標志碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.002

基金項目：廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目（2023KY0527），桂林醫學院人才引進科研項目（20501020028）。

紫草和淡竹葉同屬臨床常用的清熱涼血藥，被歷版《中華人民共和國藥典》收載。紫草主要含有萘醌類、黃酮類、酚酸類、萜類、多糖類等成分[1]，具有清熱涼血、活血解毒、透疹消斑等功效；淡竹葉主要含有黃酮類、三萜類、酚酸類、揮發油類、多糖等成分[2]，具有清熱瀉火、除煩止渴、利尿通淋之功效。研究表明，揮發油亦是紫草和淡竹葉中的一類重要活性物質[3-4]。本文采用水蒸氣蒸餾法提取揮發油，基于直觀推導式演進特征投影法（HELP）聯合氣相色譜-質譜法（GC-MS）對紫草和淡竹葉的揮發油成分進行分析，為其質量評價和更深層次的研究提供參考。

1實驗部分

1.1儀器與試劑

標準揮發油提取器，島津2010型氣相色譜與質譜聯用儀，自動雙重純水蒸餾器；高純氦氣、正己烷和無水硫酸鈉均為分析純，正構烷烴標準溶液（C8-C20，No. 04070；C21 - C40，No. 04071）購于Fluka Chemika公司，二次蒸餾水（自制）；紫草和淡竹葉藥材購于北京同仁堂（長沙店）。

1.2樣品制備

將藥材先置于50℃烘箱中烘干，粉碎，然后準確稱取50 g藥材粉末，置于500 mL圓底燒瓶中，加入適量蒸餾水浸泡3 h，按照《中華人民共和國藥典》2020版四部通則“2204揮發油測定法”提取揮發油，經無水硫酸鈉干燥后存放在樣品瓶中，密封保存于4℃的冰箱中，備測。

1.3實驗條件

氣相色譜：DB-5毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）；柱溫：起始溫度為40℃，保持3 min，然后以4℃/min升至270℃，再保持6 min；進樣口溫度為250℃；載氣流速為1.00 mL/min；分流進樣，分流比為10∶1。質譜條件：檢測器離子源溫度為200℃，接口溫度為250℃，質量范圍為35～500 amu，掃描間隔為0.20 s。

2揮發油成分分析

2.1定性定量分析

利用Shimadzu GCMS solution工作站，檢索標準質譜庫確定各個色譜峰的結構。純物質的色譜峰按條目在NIST05標準質譜庫中進行檢索比對，相似程度在95%以上認為是同一種物質且定性可靠；重疊色譜峰先利用HELP法進行解析分辨，再將解析出來的質譜與標準質譜進行比對，進行定性分析；定量分析采用峰面積歸一化法，結果見表1。

2.2HELP法解析重疊色譜峰

中藥揮發油成分復雜，紫草和淡竹葉的揮發油成分亦是如此。在優化的色譜分離分析條件下，兩種清熱涼血藥中的揮發性成分基本實現了基線分離，總離子流圖如圖1所示。

再以紫草揮發油保留時間為19.20～19.32 min的色譜峰Q為例。該峰簇的總離子流圖（見圖2）和二維數據圖（見圖3）顯示該峰簇峰形比較復雜，至少為含有2個化合物的重疊峰，但工作站將其視為1個峰簇，定性為5-（2-propenyl）-1，3-Benzodioxole。采用HELP法解析，先得到該峰簇的演進特征投影圖（見圖4）和秩圖（見圖5）。圖4顯示，兩組分的純組分區域表現為過原點的直線1、2，兩組分的重疊區域表現為連接1、2的曲線；圖5顯示，區域I為組分1的純組分區域，區域Ⅱ為組分1和2的重疊區，區域Ⅲ為組分2的純組分區域；采用HELP法進一步分辨，得到解析結果色譜圖（見圖6）。將解析所得的質譜與標準質譜進行比對，結果組分1因相似度為78.09%而無法準確定性，組分2定性為5-（2-propenyl）-1，3-ben？ zodioxole，相似度為93.11%。采用峰面積歸一化法計算，二者的相對百分含量分別為0.28%和0.34%。

與峰簇Q的解析過程相似，對紫草和淡竹葉的揮發油成分總離子流圖中其他重疊色譜峰均采用HELP法解析。由表1可知，從紫草和淡竹葉的揮發油中分別鑒定出84種和76種成分，共有化合物為38種；定量分析成分的相對百分含量分別為87.41%和44.20%；在紫草揮發油中，含量最大的組分是丹皮酚（46.56%），其次是正十八醇（5.17%）；在淡竹葉揮發油中，含量最大組分是抗壞血酸（6.99%），其次是丹皮酚（6.11%）。

3結束語

中藥揮發油成分復雜多樣，受植物的生長環境、采收季節、加工工藝、儲存條件等因素影響，而提取工藝條件的不同也會導致揮發油成分存在差異。GC-MS聯用技術結合化學計量學多元分辨方法可有效檢測中藥的揮發油成分。

參考文獻

[1]沈曉靜，袁文娟，劉佳瑤，等.紫草化學成分及生物活性研究進展[J].中華中醫藥學刊，2023，41（11）：102-110.

[2]鐘奕，馬培，孫樂，等.淡竹葉茶的研究進展[J].中國現代中藥，2023，25（10）：2221-2228.

[3]楊日福，黃萍萍，丘泰球，等.不同方法萃取紫草中揮發油的比較[J].中藥材，2011，34（2）：289-293.

[4]楊海軍，趙光瑞，石蕓，等.淡竹葉揮發油成分GC-MS分析[J].食品與藥品，2023，25（1）：36-39.

作者簡介

鄒宜志，男，2001年出生，學士，研究方向為健康相關物質分析。通信作者：徐小娜，女，1974年出生，副教授，碩士，研究方向為復雜體系多組分成分分離分析，470933401@qq.com。

（編輯：李鈺雙，收稿日期：2024-06-27）