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分析升麻及其炮制品挥发性成分的异同点

添加时间:2018-05-25 09:16
  摘要:目的:分析升麻及其炮制品挥发性成分的异同点。方法:采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合气质联用技术(GC-MS)对升麻及其炮制品挥发性成分进行分析鉴定,用峰面积归一化法计算各成分的相对百分含量。结果:从升麻生品挥发性成分中分离出43个峰,鉴定出31个成分,占总挥发性成分的93.70%,含量最高的是y-柠檬烯,占总挥发性成分的36.28%;从其炮制品中分离出36个峰,鉴定出28种成分,占总挥发性成分的97.11%,含量最高的是3-蒈烯,占总挥发性成分的42.14%.结论:升麻生品和炮制品挥发性成分总离子流图的峰型较相似,但化学成分差异较大,含量大不相同。本研究可为升麻药材研发和综合利用提供科学依据。
  
  关键词:升麻; 炮制品; 挥发性成分; 顶空固相微萃取; 气相色谱-质谱法;
  
  升麻为毛茛科植物大三叶升麻Cimicifuga heracleifolia Kom.、兴安升麻Cimicifuga dahurica(Turcz.)Maxim.或升麻Cimicifuga foetida L.的干燥根茎[1].入药始载于 《神农本草经》,被列为上品。属于多年生植物,主产于东北、四川、陕西、青海等省。性微寒,味辛、甘、无毒,归脾、肺、大肠、胃经。具有发表透疹,清热解毒,升举阳气的功效。临床主治风热头痛,齿痛,口疮,咽喉肿痛,麻疹不透,阳毒发斑,脱肛,子宫脱垂。升麻中的化学成分主要是环阿尔廷烷型三萜、苯丙素类、色原酮类、挥发油等[2],其中9,19-环阿尔廷型四环三萜(环菠萝蜜烷型四环三萜),是升麻属的特征成分[3],是近年来关于升麻成分研究的热点。
  
  关于升麻的炮制品研究,有蜜炒升麻、醋炒升麻、酒炒升麻、升麻炭,现代临床使用的升麻炮制品主要为升麻片和蜜升麻。晋代 《肘后备急方 》中有“蜜煎并数数食”的记载。升麻蜜炙后可缓和生品的辛散作用,增强其升举脾阳之功,兼蜜炙的甘补之性,减少对胃的刺激性,更适应于脾气虚、中气下陷所致的久泻脱肛、子宫下垂、崩漏及胃下垂等证[4].文献报道,升麻蜜炙后,阿魏酸,异阿魏酸等酚酸成分含量均升高,推测可能是酸酯类成分在炮制过程中水解生成有机酸和醇类,使阿魏酸和异阿魏酸含量增加[5-6].而挥发油作为升麻发表透疹、解热镇痛的主要活性成分[7-8],在蜜炙后挥发性成分含量和种类的变化却无相关文献报道。本研究首次采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气质(GC-MS)联用对升麻及其蜜炙品挥发性成分分析,并比较升麻炮制前后成分法变化,以期为升麻的物质基础、药理作用和质量标准研究提供参考依据。
  
  1 材料
  
  1.1 仪器
  
  Agilent6890/5973型气相-质谱-计算机联用仪(美国Hewlett-Packard公司);手动固相微萃取(SPME)进样装置(德国 IKA公司);顶空瓶(15 mL);65 μm 聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯(PDMS/DVB)萃取纤维头(美国 Supelco 公司);ALC-210.2 型电子天平(北京赛多利斯天平有限公司d=0.01 g)。
  
  1.2 试药
  
  实验用升麻药材购于安徽致鑫中药饮片有限公司(批号 20170109,产地:四川),经湖北中医药大学生药教研室杨红兵副教授鉴定为毛茛科升麻属植物升麻Cimicifuga foetida L.的干燥根茎。
  
  2 方法
  
  2.1 蜜炙升麻的制备
  
  参照2015版《中国药典》四部通则0213炮制炙法:取50 g熟蜜,用适量开水稀释,淋入200 g升麻片中内拌匀,闷润,置炒制铁锅内,用文火加热,炒至不粘手时,取出晾凉。炮炙过程由湖北中医药大学炮炙教研室王光忠教授指导。
  
  2.2 顶空固相微萃取条件
  
  将需要分析样品粉碎成粗粉,经过对药材取样量、萃取头种类、萃取温度、平衡时间、萃取时间、解析时间等因素进行考察[9],得出最佳萃取条件:称取升麻生品样品1.5 g,置于15 mL顶空瓶中,插入装有65 μm PDMS/DVB萃取纤维头的手动进样器,在150 ℃下平衡15 min后,再压缩手柄伸出萃取头萃取15 min,取出,立即插入气相色谱仪进样口(温度230℃)解析3 min.蜜炙升麻的固相微萃取条件生品的条件一致。
  
  2.3气相色谱-质谱分析条件
  
  GC条件:色谱条件HP-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升温程序:从50 ℃开始,以15 ℃﹒min-1升温至90 ℃,再以8 ℃﹒min-1升温至120 ℃,最后以15 ℃﹒min-1升温至230 ℃;载气:高纯度He (99.999%),柱流速:0.8 mL﹒min-1,进样口温度:230 ℃,不分流进样;MS条件:EI 源;离子源温度230 ℃,电离电压70 eV;四级杆温度150 ℃;扫描质量范围35~550 m/z.蜜炙升麻GC-MS条件与生品的条件一致。
  
  2.4 重复性试验
  
  分别称取升麻生品药材及蜜炙品各6份,照最佳固相微萃取条件萃取升麻生品挥发性成分,照“2.3”项下气相色谱条件进行分析。结果表明生品中各主要色谱峰的相对保留时间和相对峰面积的RSD值分别为1.99%、2.12%;蜜炙品的为2.01%、2.29%.结果表明该方法重复性较好,适合升麻挥发性成分的分析鉴定。
  
  3 结果
  
  照最佳萃取条件和“2.2”和“2.3”项下方法,分析升麻生品与蜜炙品中挥发性成分,得到各自挥发性成分的总离子流图。各峰的质谱图经化学工作站数据系统处理及采用面积归一化法计算各成分的相对百分含量,各峰的质谱图经计算机质谱数据库NIST08检索,并且结合相关文献进行人工谱图解析,确定了升麻生品和蜜炙品中挥发性成分的化学组成。
  
  4 讨论
  
  4.1 升麻生品挥发性成分的分析
  
  从图1及表1可以看出采用顶空固相微萃取结合气质联用法,从升麻生品中分离出43个峰,鉴定出31种成分,占总挥发性成分的93.70%.生品挥发性成分中主要是单萜类及其衍生物,共有13个成分,占总挥发性成分的80.20%,其中含量最高的成分为y-柠檬烯,占挥发性成分的36.28%.其他主要成分有β-蒎烯(11.71%)、罗勒烯(5.62%)、β-侧柏烯(5.06%)、萜品烯(4.76%)等。除单萜类成分,其他含量较高的成分有丁香酚(3.56%)、癸醛(1.51%),1-石竹烯(1.29%),植烷(1.22%)。y-柠檬烯具有芳香气味,文献报道在留兰香,罗勒,黄檗果实,茴香菖蒲中检测到该活性成分[10],但目前未见有y-柠檬烯的药理作用报道。β-蒎烯具有杀菌、抗炎作用,并对人体呼吸系统、心血管系统、中枢神经系统等有保健作用,可抗癌、利胆。除此之外β-蒎烯具有拮抗溶血、改善丙氨酸氨基转移酶和显着的抗氧化活性[11].罗勒烯具有对多种真菌都有抑制作用,能导致真菌细胞膜损伤甚至细胞死亡以及消炎、止咳、平喘和祛痰作用,临床上用于治疗气管炎[12],也有文献报道罗勒烯还具有解热、解毒、活血止痛和提神的作用[13],这与升麻具有解热镇痛的功效相符合。升麻生品中这些有效成分不仅能为升麻生品的药理作用提供支撑,还能为升麻生品物质基础的进一步研究提供参考依据。
  
  4.2 升麻蜜炙品挥发性成分的分析
  
  从升麻炮制品中分离出36个峰,并鉴定出28种成分,占总挥发性成分的97.11%.蜜炙升麻挥发性成分中也主要是单萜类成分,共鉴定出15个成分,占总挥发性成分的88.78%.其中含量最高的为3-蒈烯,占挥发性成分的42.14%,其他主要成分有β-蒎烯(11.32%)、罗勒烯(7.73%)、萜品烯(3.50%)、芳樟醇(2.78%)、蒎烯(2.89%)、萜品油烯(2.55%)、丁酸芳樟酯(1.31%)。3-蒈烯为单萜烯的主要组分,具有强烈的松木样香气,常被用于抗炎、抗菌。如含3-蒈烯的山松精油,独活挥发油具有抗炎作用[14].芳樟醇常应用于香精香料化妆品产业,是一种重要的医药中间体,有研究表明芳樟醇具有镇痛、抗炎、抗肿瘤、抗焦虑、镇静催眠、抗菌等药理活性[15].另外还具备降血压和强心的作用和对气管平滑肌也起松弛作用,丁酸芳樟酯、蒎烯、1-石竹烯、β-月桂烯等多种成分为化工生产中的常用香精、香料,在食品香料、化妆品、香精产业中应用非常广泛[16].
  
  4.3升麻及其蜜炙品挥发性成分的对比分析
  
  从图1、图2可以看出升麻生品和蜜炙品色谱峰型相似,不易区别。从表1中可以看出两者挥发性成分主要是烯类,醇类,醛酮类。两者的共有成分18种,分别为己醛、3-崖柏烯、蒎烯、β-侧柏烯、萜品烯、β-蒎烯、D2-蒈烯、3-蒈烯、罗勒烯、萜品油烯、4-萜烯醇、癸醛、丁酸芳樟酯、十三烷、丁香酚、1-石竹烯、橙花基丙酮、十五烷,共有成分分别占白前和蜜炙白前挥发性成分总量的49.07%、87.88%.说明生品与蜜炙品的主要挥发性成分含量和种类具有较大的差异,生品中y-柠檬烯(36.28%)相对含量最多,蜜炙品中3-蒈烯(42.14%)相对含量最多,两者出峰时间接近,互为C10H16同分异构体。本文升麻生品经过炮炙后,y-柠檬烯未在蜜炙品中检测到,推测炒制过程中可能y-柠檬烯不耐高温大量消失或转化,3-蒈烯大量生成或其他成分转化而成。同时后期还需收集多个升麻样本,进一步验证升麻进行炮炙后,挥发性成分规律性的的变化。升麻不同炮制品在临床上使用的侧重点是不同的,升麻生品和蜜炙品中挥发性成分具有一定的差异,从而为升麻临床使用提供参考依据。本实验采用顶空固相微萃取法(HS-SPME),并结合气质联用技术(GC-MS)分析检测升麻及其蜜炙品的挥发性成分,为升麻炮制前后药理作用发生变化提供科学依据,并为升麻后期物质基础的研究开发利用提供参考依据。
  
  参考文献
  
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