基于GC-MS对比分析印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油中的化学成分

Nuriza Rahmadini，甘彦雄，郑勇凤，汪蕾，余佳丽，廖婉，傅超美



基于GC-MS对比分析印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油中的化学成分

Nuriza Rahmadini，甘彦雄，郑勇凤，汪蕾，余佳丽，廖婉，傅超美

［摘要］目的：研究比较印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油组成成分及相对含量。方法：采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，以气相色谱-质谱联用法（GC-MS）分析三者的化学成分，检索NIST谱库，选择可信度大于80%的成分。结果：三个样品共推测出16个化合物，其中印尼姜黄6种、姜黄9种、蓬莪术5种；印尼姜黄和姜黄共有α姜黄烯，印尼姜黄与蓬莪术共有樟脑，姜黄和蓬莪术共有芳姜黄酮、吉马酮，其他成分差异较大。结论：印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油所含成分既有一定相似性，也有一定差异性。

［关键词］印尼姜黄；姜黄；蓬莪术；GC-MS；挥发油；成分差异

［作者单位］成 都中医药大学药学院 中药资源系统研究与开发利用省部共建国家重点实验室培育基地，四川成都，611137

Email:rheeza_dhinie@yahoo.com

Email:liaowan2011@126.com；傅超美，博士，教授，从事新制剂、新剂型和中药炮制工艺与机理研究工作Email:chaomeifu@126.com

印尼姜黄为姜科植物Curcuma xanthorrhiza Roxb.的根茎，亦有文献称其为印尼莪术［1］或束骨姜黄［2］，是咖喱的主要原料［3］，主产于印度尼西亚等东南亚国家，印度亦盛产［4］，当地有将其作为药物使用的传统。姜黄为姜科植物Curcuma longa L. 的根茎，蓬莪术为姜科植物Curcuma phaeocaulis Valeton的根茎，均收载于《中国药典》2015年版一部，是临床常用中药，是著名的川产道地药材［5］。三者来源于同一科属，外观性状具有较大的相似性，且均含有较多的挥发油，具有保肝、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用［6-8］。然而其药效有一定差异，推测是由于其化学成分各有异同所致，因此有必要对三者的挥发油成分分析比较。气相色谱-质谱联用（GC-MS）分离效果好、检测灵敏度高，结合工作站中数据库可推测样品中各成分，特别适宜于挥发油的定性分析［9］。可将GC-MS应用于印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油的定性分析，以期找出三者的特征性成分及共有成分，利于阐释药效异同的物质基础。

1　试验仪器与材料

1.1 仪器

Agilent GC-MS G7890A-5975C（美国安捷伦公司）；粉碎机（DJ灵巧型，上海淀久中药机械制造有限公司）；微型涡旋混合仪（上海沪西分析仪器厂有限公司）；高速台式离心机（上海市安亭科学仪器厂）。

1.2 试剂

正己烷（色谱纯），购于天津市津南区咸水沽工业园区，批号：20140303；无水硫酸钠（分析纯AR），购于成都市科龙化工试剂厂，批号：20130502；实验用水为双蒸水。

印尼姜黄购于印度尼西亚苏加武眉（sukabumi，Indonesia），姜黄、蓬莪术购于成都荷花池中药材专业市场，经成都中医药大学中药鉴定教研室鉴定，分别为印尼姜黄Curcuma xanthorrhiza Roxb.、姜黄Curcuma longa L.、蓬莪术Curcuma phaeocaulis Valeton的干燥根茎。

2　方法与结果

2.1 实验方法

2.1.1 挥发油的提取 取适量印尼姜黄粉、姜黄、蓬莪术适量，照2015年版《中国药典》“挥发油提取”甲法进行水蒸气蒸馏，提取完全后加入适量无水Na2SO4，静置1 h，即得具有特殊气味的黄色透明挥发油。

2.1.2 气相条件 采用Agilent 19091S-433 柱（30 m×250 μm×0.25 μm），进样口温度250 ℃，分流比5:1，汽化室温度250 ℃，柱温采取程序升温（初始温度60 ℃，以 20 ℃.min-1速率升温至130 ℃，以2 ℃.min-1速率升温至180 ℃，以20 ℃.min-1速率升温至220 ℃），载气为氦气，流速1.0 mL.min-1，进样量1 μL。

2.1.3 质谱条件 采用电子电离源（EI）正离子模式，离子源温度 200℃，采用全扫描模式。

2.1.4 供试品制备 取水蒸气蒸馏法制得的挥发油少量，用正己烷稀释，经0.45 μm微孔滤膜滤过，即得。

2.2 试验结果

以上述方法对印尼姜黄、姜黄、蓬莪术的挥发油进行分析，分别获得三者总离子流图，见图1～图3，经Agilent增强型ChemStation工作站数据处理，检索NIST08谱库并结合相关文献［10-13］推测出三者挥发油中成分，采用面积归一化法分别得到其百分含量，见表1。

图1 印尼姜黄总离子流色谱图

图2 姜黄总离子流色谱图

图3 蓬莪术总离子流色谱图

表1 印尼姜黄、姜黄、蓬莪术各成分百分含量

3　5.179　α松油醇α-Terpineol　98-55-5　1.24 4　8.496　β榄香烯β-Cyclohexane　515-13-9　1.75 5 10.681　α姜黄烯α-Curcumene　644-30-4　37.3　3.75 6 11.147莪术烯Curzerene　17910-09-7　4.72 7　11.42　β甜没药烯β-Bisabolene　95-61-4　0.53 8　11.5　β姜黄烯β-curcumene　1000374-17-4 32.8 9 13.039　g榄香烯g-Elemene　29873-99-2　3.47 10 15.104 α细辛脑Asarone　2883-98-9　0.93 11 16.789　芳姜黄酮Artumerone　1000292-71-0　41.34　3.68 12 16.929姜黄酮Tumerone 180315-67-7　11.52 13 17.961　　吉马酮Cyclodecadien　6902-91-6　4.46　14.63 14 18.187姜黄新酮Curlone　87440-60-6　12.39 15 18.807　　姜黄二酮Curdione　13657-68-6　1.93 16 20.232　印尼姜黄醇Xanthorrhizol　030199-26-9　6.84

由上表可知，从三种莪术中定性推测出16种化合物，其中印尼姜黄6种、姜黄9种、蓬莪术5种；印尼姜黄和姜黄共有α姜黄烯，但前者含量是后者的10倍（37.3%，3.75%）；印尼姜黄与蓬莪术共有樟脑，且含量近似（3.69%，3.84%）；姜黄和蓬莪术共有芳姜黄酮、吉马酮，但含量差异较大（41.34%，3.68%）（4.46%，14.63%）。印尼姜黄6种成分占挥发油总百分比88.82%；其中α姜黄烯占37.3%、β姜黄烯占32.8%，两者即占挥发油总量的70.1%，是印尼姜黄的主要成分；印尼姜黄醇占6.84%，是其特征性成分。姜黄中9种成分占挥发油总百分比为77.4%；其中芳姜黄酮占41.34%，是其主要成分；另外姜黄酮、姜黄新酮含量分别为11.52%、12.39%，也是其特征性成分。蓬莪术中5种成分占挥发油总百分比为25.14%；吉马酮占14.63%，是其主要成分；β榄香烯占1.75%，是其特征性成分。

3　结论与讨论

通过本研究，明确了印尼姜黄、姜黄、蓬莪术挥发油所含成分既有一定相似性，也有一定差异性，这是其药效差异的物质基础。印尼姜黄和姜黄共有α姜黄烯，印尼姜黄与蓬莪术共有樟脑，姜黄和蓬莪术共有芳姜黄酮、吉马酮；印尼姜黄主要含有α姜黄烯和β姜黄烯，特征性成分是印尼姜黄醇；姜黄主要含有芳姜黄酮，特征性成分是姜黄酮、姜黄新酮；蓬莪术主要含有吉马酮，特征性成分是β榄香烯。这为后续成分分离鉴定及药理研究奠定了理论基础。

研究中所得成分为GC-MS分析得到的离子碎片及其质荷比等信息通过NIST08数据库比对推测得到的，且可信度在80%～99%之间，对成分的最终鉴定确认工作需要对照品比对或采用IR或NMR等更多分析方法的共同研究。实验中采用的水蒸气蒸馏法提取挥发油，提取过程中加热时间较长，可能会对部分不稳定的倍半萜类挥发油成分产生影响。在蓬莪术的GC-MS测定中，由于NIST08谱库收载数据有限，只指认出了5种成分，占挥发油的四分之一，因其他成分可信度低于80%，不可取信。此外印尼姜黄和姜黄的指认成分也不多，后续研究可利用高分辨质谱进行测定，并升级数据库以利于对所得成分的分析。

［参考文献］

［1］吕平， 韦丽君， 庞新华，等. 印尼莪术快速繁殖技术初步研究［J］. 中药材， 2007， 30（4）:383.

［2］张春梅， 王继达， 张永睿思，等. 束骨姜黄化学成分及其乙酰胆碱酯酶抑制活性［J］. 山东大学学报：理学版，2013，48（7）:20.

［3］谢妙娜. 中国与南亚姜黄应用的对比研究［D］. 北京中医药大学， 2015.

［4］秦波， 郭力， 张培培，等. 印尼姜黄与中国姜黄药材的质量标准对比研究［J］. 中药与临床， 2011（3）:10.

［5］肖小河， 钟国跃， 舒光明，等. 国产姜黄属药用植物的数值分类学研究［J］. 中国中药杂志， 2004， 29（1）:15.

［6］甘彦雄， 赵思蕾， 罗妮妮，等. 蓬莪术醋制前后“行气破血”功效变化对比研究［J］. 现代中药研究与实践， 2015（2）:29.

［7］段白露. 姜黄药理作用研究进展［J］. 实用中医药杂志， 2015，31（10）:981.

［8］石雪蓉， 顾健， 谭睿. 姜黄挥发油抗肿瘤作用机制研究［J］. 中药药理与临床， 2003， 19（6）:15.

［9］甘彦雄， 罗妮妮， 蒋燕萍，等. 基于GC-MS同时测定蓬莪术及其醋制品挥发油中β-榄香烯、莪术醇、吉马酮、新莪术二酮的含量［J］. 中国中药杂志， 2015， 40（7）:1311.

［10］夏文娟， 肖小河， 刘峰群. 国产姜黄属植物的化学成分分析［J］. 中国中药杂志， 1999，24（7）:423.

［11］张萍， 张桂芝， 樊晴月，等. GC-MS法分析姜黄饮片挥发油的特征性化学成分［J］. 现代中药研究与实践， 2008，22（3）:41.

［12］罗妮妮， 傅超美， 甘彦雄，等. 川产道地药材蓬莪术醋制前后GC-MS指纹图谱对比研究［J］. 药物分析杂志，2014，34（11）:1995.

［13］罗方利， 郭力， 贝圆，等. 印尼姜黄挥发油的GC-MS研究［J］.成都中医药大学学报， 2013，36（3）: 8.

（责任编辑：何瑶）

Comparison of volatile oil of Indonesia Jianghuang， Jianghang and PengEzhu based on GC-MS analysis

NurizaRahmadini ， GAN Yan-xiong， ZHENG Yong-feng， WANG Lei， YU Jia-li， LIAO Wan， FU Chao-mei // （School of Pharmacy， Chengdu University of Traditional Chinese Medicine； National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research， Development and Utilization of Chinese Medicine Resources， Chengdu 611137， Sichuan）

［Abstract］The composition and relative contents of volatile oil from Indonesian Jianghuang， Jianghuang and PengEzhu were researched and compared. Method: The volatile oil was extracted by steam distillation， and then the chemical compounds of three herbal was analyzed by gas chromatography - mass spectrometry （GC-MS）. Compound with more than 80% credibility were selected after retrieving of NIST library. Result: 16 active compounds were found in three samples， including 6 compounds of Indonesian Jianghuang， 9 compounds of Jianghuang and 5 compounds of Pengezhu. α- curcumene was found in both Indonesian Jianghuang and Jianghuang. Camphor was found in both Indonesian Jianghuang and PengEzhu. Urmerone and Germacrone were found in both Jianghuang and PengEzhu. But other components were different. Conclusion: Both similarity and difference of volatile oil can be found among Indonesian Jianghuang， Jianghuang and PengEzhu

［Key words］Indonesian Jianghuang； Jianghuang； Pengezhu； GC-MS； volatile oil； Chemical difference

［中图分类号］R 285.5

［文献标识码］A

［文章编号］1674-926X（2016）02-007-03

［基金项目］国 家自然科学基金青年基金项目（81403103）；中药资源四川省青年科技创新研究团队（2015TD0028）；四川省科技支撑计划（2014SZ0156）；四川省教育厅面上项目（2013SZB0781）

［作者简介］Nuriza Rahmadini，在读硕士，印度尼西亚人，从事新制剂、新剂型和中药炮制工艺与机理研究工作 Tel:18227689769

［通讯作者］廖婉，博士，讲师，从事新制剂、新剂型和中药炮制工艺与机理研究工作

［收稿日期］2016-02-18