甘肃岷县当归不同药用部位挥发油的提取及其成分分析

吴海燕，华永丽，郭延生，魏彦明*

1甘肃农业大学生命科学技术学院;2甘肃农业大学动物医学院，兰州730070

当归为伞形科植物当归 Angelica sinensis (Oliv.)Diels的干燥根，在我国主要分布于甘肃、云南、四川、青海、陕西、湖南、湖北、贵州等地，其余各地均有栽培，甘肃岷县为当归道地产区。当归具有补血，活血，调经，止痛，润肠的功效［1，6］。中医药传统理论和临床经验认为，当归药材的不同部位具有不同的功效，当归头、身、尾、全当归分别入药，其中当归头和当归尾偏於活血、破血;当归身偏於补血、养血;全当归既可补血又可活血。苏中武主编《生药学》记载，“历代医家认为，应按归头、归身、归尾3部分分开入药”，甚至有人认为“用者不分，不如不使”。芮和桤研究发现，当归的归头、归身、归尾在粉末外观颜色及挥发油含量上均有差异［2，3］。但目前在医药市场并未按归头、归身、归尾3部分分开出售，临床应用也是全归入药。因此，本研究提取甘肃岷县道地产区当归不同药用部位挥发油，并应用GC-MS分析其不同部位的挥发油化学成分变化规律，为当归加工及临床应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

DM型内热式玻璃纤维电热套;F120型粉碎机; YP1102H型分析天平;美国安捷伦的 Aglient 6890N/5973N型GC-MS气质联用仪;无水硫酸钠(Na2SO4);5 mL容量瓶;乙醚(分析纯)。

当归样品采自甘肃岷县，由甘肃农业大学动物医学院中兽医教研室魏彦明教授鉴定为A.sinensis。当归药材晾干，切片，按头、身、尾不同部位切片。

1.2 方法

1.2.1 供试品溶液的制备

称取当归样品粉末200 g，在圆底烧瓶中先用蒸馏水提前浸泡1 d，再接上挥发油提取器冷凝管置于电热套50 v电压中，等到微沸腾后开始计时，提取8 h直到不在沸腾为止。将提取的样品保存于4℃冰箱中，待检时用无水硫酸钠脱水后用乙醚定容检测［4］。

1.2.2 色谱条件

色谱柱:50 m×0.2 mm×0.25 μm，OV1701柱。载气:氦气。程序升温:40℃→150℃，升温速率8℃/min，恒温10 min;再从150℃→220℃，升温速率4℃/min，恒温10 min;再从220℃→250℃，升温速率2℃/min，恒温1 min。汽化温度280℃，尾吹40 ml/min。

1.2.3 质谱条件

进样口温度250℃，电离方式EI，发射电流150 μA，检测器电压350 V，离子源温度200℃，电子能量70 eV，扫描范围:33～550 amu(原子质量单位)。

1.2.4 数据分析

色谱分离后，质谱裂解得到每个色谱峰的质谱图，查阅有关质谱图，使用NIST质谱数据库进行检索。定量方法使用色谱峰面积归一化法［5，6］。

2 结果

2.1 当归不同部位挥发油物性比较

按上述实验条件，提取当归头、当归尾、当归身的挥发油，挥发油的性状、得率见表1。

表1 当归不同部位挥发油物性比较Table 1 Comparison of naphtha Physical properties in different parts of Angelica

2.2 挥发油GC-MS分析

对当归头、当归身、当归尾分别进行气相色谱-质谱分析，得当归不同药用部位总离子流图，见图1、图2和图3。

2.3 结果分析

2.3.1 以面积归一化法测得挥发油各成分相对含量，经过计算机系统内NIST标准检索库检索，结果见表2。

表2 当归不同药用部位挥发油分析结果Table 2 The result of analysis of naphtha in angelica different medicinal parts

6 12.769 136 1R-α-蒎烯 1R-α-pinene C10H16 2.32% 0.03% 0.00% 7 13.208 － － － 0.06% 0.03% 0.06% 8 13.445 114 庚醛 Heptanal C7H14O 0.04% 0.02% 0.02% 914.018 － － －0.08% － －10 14.937 128 辛醛 Octyl aldehyde C8H16O 0.25% 0.15% 0.09% 11 15.114 142 壬醛 Nonanone C9H18O 0.11% 0.06% 0.03% 12 15.461 136 3-蒈烯 3-Carene C10H16 0.08% 0.02% 0.01% 13 15.692 128 4-辛酮 4-Octanone C8H16O 0.06% 0.04% 0.03% 14 15.777 184 2，6，7-三甲基硅烷 2，6，7-Trimethylsilane C13H28 0.21% 0.02% －15 16.295 － － － 0.01% － 0.02% 16 17.726 － － － 0.02% 0.01% 0.01% 1717.726 － － － 0.12% － －1817.787 － － － 0.07% － －19 18.079 142 2-壬酮 2-Nonanone C9H18O 0.05% 0.05% 0.02% 20 18.298 136 1S-α-蒎烯 1S-α-Pinene C10H16 4.24% 0.36% 0.20% 21 18.487 150 6-丁基-1，4环庚二烯 6-Butyl-1，4-cycloheptadiene C11H18 0.91% 0.09% 0.04% 22 18.998 148 1-戊基苯 1-Amylbenzene C11H16 0.10% 0.06% 0.02% 23 23.285 134 2，6-二甲基苯蒽 2，6-Dimethylbenzracene C9H10O 0.11% 0.04% 0.04% 24 24.612 170 6-十一烷酮 6-Hendecanone C11H22O 0.33% 0.13% 0.04% 25 25.227 － － － 0.07% 0.02% 0.01% 26 25.964 － － － 0.00% 0.02% 0.01% 2726.402 － － － 0.07% － －28 29.642 － － － 0.01% 0.02% 0.02% 29 30.068 204 罗汉柏烯 Thujopsene C15H24 0.08% 0.11% 0.05% 30 30.226 204 α-雪松烯 α-Cedrene C15H24 0.25% 0.46% 0.19% 31 30.677 204 榄香烯 Elemene C15H24 0.01% 0.04% 0.01% 32 30.963 150 2-甲氧基苯酚 2-Metoxyphenol C9H10O2 2.35% 0.72% 1.15% 33 31.243 204 (+)-香橙烯 (+)-Aromadendrene C15H24 0.80% 0.72% 0.74% 34 31.761 204 α-花柏烯 α-Chamigrene C15H24 0.19% 0.41% 0.22% 35 31.992 204 α-异愈创木醇 α-bulnesol C15H26O 0.41% 0.73% 0.41% 36 32.321 148 2，4，6-三甲基苯醛 2，4，6-TrimethylbenzaldehydeC10H12O 0.45% 0.24% 0.20% 37 33.003 － － － － 0.06% 0.03% 38 33.112 204 花柏烯 Beta-chamigrene C16H26 0.12% 0.33% 0.17% 39 33.246 204 (+)-喇叭烯 (+)-Ledene C15H24 － 0.11% －40 33.405 204 α-(甜)没药烯 α-Bisabolene C15H24 0.28% 0.68% 0.39% 41 33.557 － － － 0.01% 0.05% 0.03% 42 33.727 － － － 0.14% 0.07% 0.03% 43 34.184 204 长叶蒎烯 α-longipinene C15H24 0.84% 0.52% 0.36% 44 34.957 202 (+)-花侧柏烯 (+)-Cuparene C15H22 0.10% 0.29% 0.23% 45 36.772 150 1，4-环己二烯-1，2-羧酸酐 1，4-Cyclohexadiene-1，2-Carboxylic acid anhydride C8H6O3 0.06% 0.09% 0.06% 4639.037 － － － 0.11% － －47 41.558 220 匙叶桉油烯醇 Spathulenol C15H24O 0.13% 0.18% 0.13%

－ 0.09% 49 45.875 188 Z-丁烯基酞内酯 Z-Butylidene phthalide C12H12O2 6.72% 7.99% 11.24% 50 46.264 206 3，4-二甲基环氧苯基丁酸 3，4-Dimethylstrawberry aldehyde C12H14O3 0.88% 0.74% 0.72% 51 48.98 188 E-丁烯基酞内酯 E-butylidenephthalide C12H12O2 0.78% 1.29% 1.42% 52 49.4 190 Z-藳本内酯 Z-Ligustilide C12H14O2 71.04% 78.61% 77.85% 53 54.405 190 E-藳本内酯 E-Ligustilide C12H14O2 0.87% 1.66% 1.49%总计48 43.585 － －－－－－－－ 97.88% 99.21% 98.38%

2.3.2 挥发油化学成分分析与比较

当归不同部位所含挥发油化合物成分是基本相同，都是以Z-藳本内酯为主要化合物，但相同的化合物在不同部位的相对百分含量不同。其中甲酸、1R-α-蒎烯、6-丁基-1，4环庚二烯、2-甲氧基苯酚等化合物的在当归头中比当归尾中的相对百分含量高;而Z-丁烯基酞内酯、E-丁烯基酞内酯等化合物的含量在当归尾的相对百分含量高;Z-藳本内酯、E-藳本内酯化合物的相对百分含量在当归身含量高于当归头和当归尾。对当归头、当归身、当归尾挥发油化学成分做进一步分析，并且对不同部位挥发油的化合物含量对比，见图4。图中可以明显看出当归头、当归身、当归尾中这22种化合物都含有，其中化合物(8)榄香烯、(14)(+)-喇叭烯、(7)雪松烯在当归身中含量比归头和归尾较多;化合物(1)甲酸、(2)1-乙氧基丙烷、(3)1R-α-蒎烯、(4)1S-α-蒎烯、(5)3-蒈烯、(6)2，6-二甲基苯蒽在当归头中含量比归身和归尾较多;化合物(10)(+)-香橙烯、(17) Z-丁烯基酞内酯、(19)E-丁烯基酞内酯在当归尾中的含量比归头和归身较多;化合物(11)α-花柏烯、(12)a-异愈创木醇、(16)匙叶桉油烯醇、(18)3，4-二甲基-环氧苯基丁酸、(20)E-藳本内酯在当归头、当归身和当归尾中含量相对平均一样。

图4 当归不同部位挥发油的化学成分含量Fig.4 Content of chemical components in volatile oil from different parts of angelica

3 讨论

3.1 当归不同部位挥发油的成分变化

当归头中共分离出50个化合物，鉴定出37种化合物，占挥发油总量的97.88%，当归头的主要成分是Z-藳本内酯(71.04%)、Z-丁烯基酞内酯(6.72%)、1S-α-蒎烯(4.24%)和2-甲氧基苯酚(2.35%)。当归身中分离出46种化合物，鉴定出37种化合物，占挥发油总量的99.21%;当归身的主要成分是 Z-藳本内酯(78.61%)、Z-丁烯基酞内酯(7.99%)、E-藳本内酯(1.66%)和 E-丁烯基酞内酯(1.29%)。当归尾中分离出46种化合物，鉴定出37种化合物，占挥发油总量的98.38%;当归尾的主要成分是Z-藳本内酯(77.85%)、Z-丁烯基酞内酯(11.24%)和E-藳本内酯(1.49%)。

3.2 当归不同部位挥发油的化合物含量和特点

在当归头、当归身、当归尾的挥发油中含有的相同的化合物，但其不同部位挥发油的含量存在以下特点，(1)有些化合物当归身和当归尾含量相同，而当归头含量比其他部位偏高，如甲酸、乙酸、2，6-二甲基苯蒽。还有一些化合物当归头和当归尾含量相同，而当归身含量比其他部位含量高，如乙醛、榄香烯、a-异愈创木醇、1，4-环己二烯-1，2-羧酸酐、匙叶桉油烯醇。当归头和当归身含量相同，当归尾含量比其他部位含量高，如2-壬酮。(2)相同化合物的含量还存在加和性，如庚醛的含量在当归尾和当归身的含量分别都是0.02%，当归头的含量是归尾与归身的和为0.04%。有些化合物在当归身的含量是当归头和当归尾的含量之和，如α-(甜)没药烯在当归身的含量是0.68%，在当归头和当归尾的含量分别是0.28%和0.39%;(+)-α-长叶蒎烯在当归身的含量是0.31%，在当归头和当归尾的含量分别是0.12%和0.21%。

3.3 当归不同部位的药理作用和研究意义

当归头、身、尾的主要成分和含量都有所差异，当归身、当归尾的主要成分差异相对较小，当归头的组成成分差异较大，但它们均含有较多内酯化合物，且Z-藳本内酯含量都比较高，其余成分也基本上是内酯类化合物。中医认为“血瘀”与血小板聚集状态有关，活血化瘀与抑制血小板聚集有密切关系，当归能明显抑制血小板聚集，也能使已聚集的血小板解聚率提高，亦可使血小板减少［8，9］。在近代药理研究发现当归既能补血，又能活血，故有和血的功效，为治血病的重要之药。而且对呼吸系统有显著改善肺通气的功能，有抗炎作用，当归成分正丁烯内酯及蒿本内酯可以松弛气管平滑肌，对抗组织胺-乙酰胆碱引起的支气管气喘有作用。当归临床用于治疗慢性气管炎、鼻炎、急性缺血性脑中风、血栓闭塞性脉管炎、高脂血症、荨麻疹、白血球减少症。其中在当归中主要起作用的是正丁烯基苯酞、藁本内酯等化学成分，在当归身中Z-藳本内酯、E-藳本内酯化合物的相对百分含量高于当归头和当归尾。因此，我们认为中医传统理论中当归分不同药用部位用药是符合现在药理学研究，其具体应用也是与某些组分含量的升高有一定的相关性。

在对当归挥发油的成分分析研究中，丁洁等人对当归挥发油成分分析用正交试验设计方法，通过当归水提取物对B-Z化学振荡体系的影响，检测了不同产地当归的主要化学成分［10］。本研究是从当归头、当归身、当归尾不同部位中提取挥发油，采用水蒸气蒸馏法分离出不同的化合物并且应用GCMS进行成分分析，这些化合物在不同的部位含量存在差异。分析得到的上述化合物在当归不同部位分布有所差异，所以造成当归头、身、尾药理作用的不同。由于目前，医药市场并未按归头、归身、归尾三部分分开出售，临床上也是全归入药，这可能对当归药效的发挥和资源利用造成一定浪费，因此，本研究为了提高当归的临床应用效果和其资源的有效利用，建议在当归的加工炮制和临床应用上将当归头、身、尾分开销售和入药。

1 Sun Rw(孙仁文)，Piao HS(朴惠善).Extraction and analysis of constituents of essential oil from Angelica acutiloba Kitag with supercritical fluid CO2and GC-MS method.Lishizhen Med Mater Med Res(时珍国医国药)，2007，18(5): 34-41.

2 Li YB(李元波)，Hou SX(侯世祥).Angelica and process the constituents of volatile oil from package.Chin J Chin Mater Med(中国中药杂志)，2007，33:99-104.

3 Ni ZN(倪竹南)，Lv GY(吕圭源).Angelica naphtha chemical constituents and pharmacological action research progress.Chin J Inf Tradit Chin Med(中国中医药信息杂志)，2007，14(7):23-28.

4 Hu CY(胡长鹰).Extraction and chemical components of volatile oil from Angelica sinensis.Food＆Machinery(食品与机械)，2006，22(2):74-80.

5 Yao SX(姚世霞)，Ni JM(倪京满)，Qian S(钱松)，et al.Angelica preparation process research geologic volatile oil.Chin Tradit Patent Med(中成药)，2007，1，29:176-188.

6 Sukanda T，Takeshi B，Eiichiro F.Pyrolysis GC-MS-based metabolite fingerprinting for quality evaluation of commercial Angelica acutiloba roots.J Biosci Bioeng，2010，109:89-93.

7 Wu JM(吴建民)，Sun XJ(孙现军)，Dai YH(戴元慧).Headspace solid-phase microextraction-gas chromatographicmass spectrometry.J Central South Univ Technol，2005，12: 430-436.

8 Su H(苏和)，Han F(韩非)，Ba TJ(巴特金)，et al.The cardiovascular pharmacology function are reviewed.J Tradit Chin Med(中医杂志)，2009，50(增刊):261-263.

9 Yin ZZ(尹钟洙)，Zhang LY(张凌云)，Xu LN(徐理纳).The effect of Dang-Gui(Angeltca sinensis)and its ingredient ferulic acid on rat platelet aggregation and release of 5-HT.Acta Pharm Sin(药学学报)，1980，15:321-326.

10 Ding J(丁洁)，Zhao GH(赵国虎)，Zhao XL(赵象禄)，et al.Research on extraction of volatile oil of Angelica sinensis and its composition different among different producing areas in Min County.J Gansu Agric Univ(甘肃农业大学学报)，2011，8:139-144.