玉竹药材不同品系、不同生长年限和不同部位挥发油化学成分的GC—MS分析

毕博+孟庆龙+张连学

摘要：为研究和分析玉竹药材不同品系、不同生长年限和不同部位挥发油的化学成分，以吉林省种植的大玉竹、圆叶玉竹及吉竹1号1、2、3年生根状茎及果实为研究对象，采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，应用气相色谱-质谱联用（简称GC-MS）技术分析和鉴定其化学成分，并按峰面积归一化法获得各化合物的相对含量。结果表明：从大玉竹1、2年生根茎及果实挥发油中共鉴定化合物7种，其中共有成分5种；从圆叶玉竹1、2、3年生根茎及果实挥发油中共鉴定化合物5种，其中共有成分2种；从吉竹1号1、2年生根茎及果实挥发油中共鉴定化合物19种，其中共有成分1种；确定了丹皮酚为大玉竹挥发油区别于另2个品系玉竹挥发油的特有成分，六甲基环三硅氧烷为3个品系玉竹挥发油中共有成分。研究结果为玉竹品种选育、质量评价及后续产品的开发和利用提供了一定的科学依据。

关键词：玉竹；挥发油；GC-MS；化学成分；生长年限；部位

中图分类号： R284.1 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）11-0333-04

玉竹为百合科植物玉竹[Polygonatum odoratum （Mill.） Druce]的干燥根茎，在世界范围内主要分布于俄罗斯、蒙古、日本、朝鲜及其他一些欧亚国家，在我国境内的大部分地区广泛分布[1]。玉竹性平，味甘，具有养阴润燥、生津止渴的功效[2]。研究表明，玉竹的有效成分主要来源于其自身所含有的多糖类、黄酮类、氨基酸类、挥发油类、甾体皂苷类及多种微量元素等物质，并且在降低血压、血糖、血脂，抗肿瘤、提高机体耐缺氧能力以及增强自身机体免疫能力等方面具有明显的药理作用和优势[3-4]。挥发油作为一类在常温状态下能够挥发、可以随水蒸气蒸馏并与水不相混的油状液体的总称[5]，是玉竹中所含有的主要活性成分之一，玉竹挥发油在积极用于临床生物制药的同时，还广泛应用于化妆品等相关领域[6]。目前，现有研究仅集中在玉竹根茎的挥发油成分分析，而对于玉竹其他部位以及不同品系和不同生长年限玉竹的挥发油成分研究尚未见文献报道。本研究采用气相色谱-质谱联用技术（简称GS-MS），对玉竹药材不同品系、不同生长年限和不同部位挥发油的化学成分进行比较分析，以期为玉竹药材的综合利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

玉竹采自吉林农业科技学院中药学院药用植物园试验地种植的3个不同品系新鲜玉竹的原材料：大玉竹1、2年生根状茎及果实；圆叶玉竹1、2、3年生根状茎及果实；吉竹1号1、2年生根状茎及果实。由吉林农业科技学院奚广生教授鉴定为正品，切成薄片，自然干燥后备用。

主要仪器为GCMS-QP2010气相色谱质谱联用仪（日本岛津）。

1.2 方法

1.2.1 挥发油的提取 分别称取70 g大玉竹1、2年生根状茎及果实的粉末，圆叶玉竹1、2、3年生根状茎及果实的粉末，吉竹1号1、2年生根状茎及果实的粉末，分别置于1 000 mL烧瓶中，加入600 mL纯净水与少量玻璃珠，用挥发油提取器提取4 h，馏出液经无水乙醚萃取，置于分液漏斗中，将乙醚部分倒于小试管中，用水浴锅低温加热使乙醚挥发完全，得到淡黄色且具有特殊气味的透明油状液体，密封保存后供分析使用。

1.2.2 气相色谱-质谱分析 色谱选用SE-54弹性石英毛细管柱（0.25 mm×25 mm），载气为氦气；升温程序：初温 60 ℃，保持20 min，以4 ℃/min升温至280 ℃，保持 20 min；进样口温度：250 ℃；载气流量：1.0 mL/min；进样量：0.5 μL；分流比：50 ∶1。質谱条件：电子轰击（EI）离子源，离子源温度230 ℃；电离电压70 eV；接口温度250 ℃；质量扫描范围（m/z）79～500。

1.2.3 定性分析 根据“1.2.1”节的方法提取挥发油，并依照“1.2.2”节的条件进行气相色谱-质谱分析，将所获得的色谱和质谱信息经计算机数据处理系统分别予以自动检索和人工检索，与NIST 08（谱库）进行对照和解析，并与标准图谱对照进行化合物的鉴定，以峰面积归一化法进行相对定量。

2 结果与分析

2.1 大玉竹不同部位与不同生长年限挥发油成分分析

从图1可以看出较多的高峰，且大玉竹果实的峰相对来说更高。根据图1和表1可以得出，虽然总离子流图上存在许多高峰，但是有的高峰如上所述，并没有在图谱库搜索到相似度为85%以上的成分，即无法判断其成分；编号6（抗坏血酸二棕榈酸酯）为大玉竹果实特有成分，且含量较高；编号 1～5成分（六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、2，4-二甲基苯甲醛、丹皮酚、苯甲酸苄酯）为1、2年生大玉竹及其果实共有的，编号1（六甲基环三硅氧烷）、2（八甲基环四硅氧烷）大玉竹果实含量非常高，编号3（2，4-二甲基苯甲醛）也是大玉竹果实含量高些，而编号4（丹皮酚）大玉竹1年生含量非常高，编号5（苯甲酸苄酯）则表现为大玉竹1年生含量较其余2种低很多；编号7～10即正四十四烷为大玉竹2年生与大玉竹果实共有成分，且均为大玉竹果实含量更高些。

2.2 圆叶玉竹不同部位与不同生长年限挥发油成分分析

从图2可以看出，高峰比较少。根据图2和表2可以得出，编号3（十甲基环五硅氧烷）为圆叶玉竹1、3年生与圆叶玉竹果实共有成分，且圆叶玉竹果实含量较高；编号5（苯甲酸苄酯）为圆叶玉竹2、3年生共有成分，且圆叶玉竹2年生含量较高；编号6[2-（1，3-二羟基丙-2-基）十六酸：复合物 1，3-二羟基丙-2-基棕榈酸酯（1 ∶1）]为圆叶玉竹根茎均有成分，且圆叶玉竹3年生含量最少；编号1（六甲基环三硅氧烷）、2（八甲基环四硅氧烷）、4（六甲基环三硅氧烷）为圆叶玉竹挥发油均有成分，且均为圆叶玉竹1年生含量最高，可见随着生长年限的增加，这3种成分则随之减少。

2.3 吉竹1号不同部位与不同生长年限挥发油成分分析

从图3可以看出，吉竹1号果实拥有较多的高峰，吉竹1号1年生根茎挥发油的高峰数较少。根据图3和表3可以得出，编号1（2，4-二甲基-1，3-二氧杂环己烷）、2（甲苯）、4（乙苯）、5（间二甲苯）、6（邻二甲苯）、7（1，1-二乙氧基丙烷）、8（1，1，3-三乙氧基丙烷）均为吉竹1号1年生特有成分，其中编号7（1，1-二乙氧基丙烷）含量较高； 编号22[2- （1，3-二羟基丙-2-基）十六酸：复合物 1，3-二羟基丙-2-基棕榈酸酯（1 ∶1）]为吉竹1号2年生特有成分，且含量较高；编号17（叶绿醇）为吉竹1号果实特有成分，且含量较高；编号9（八甲基环四硅氧烷）、10（正十二烷）、11（十甲基环五硅氧烷）、13（正十六烷）、15（苯甲酸苄酯）、23（正三十六烷）、24（正六十烷）等为吉竹1号2年生与吉竹1号果实共有成分，编号10（正十二烷）以吉竹1号2年生含量较高，编号9（八甲基环四硅氧烷）、11（十甲基环五硅氧烷）、15（苯甲酸苄酯）、23（正三十六烷）、24（正六十烷）成分以吉竹1号果实含量较高；编号3（六甲基环三硅氧烷）为吉竹1号挥发油均有成分，且吉竹1号1年生含量最高。

3 讨论

本研究是以大玉竹、圆叶玉竹、吉竹1号1、2年生的根茎切片及这3个品系玉竹果实粉末提取的挥发油进行分组比较，因为提取时的初质量相同，所以将得到的总离子流图中峰面积大小近似看成含量的高低。根据试验中的GC-MS条件对3个品系玉竹1、2、3年生根状茎及其果实挥发油进行分析，得到总离子流图，对总离子流图的各峰通过质谱扫描后得到质谱图，由质谱计算机数据库系统检索，人工图谱解析，从基峰、相对峰等几个方面进行直观比较，综合各项分析鉴定，选取相似度为85%以上的结构，确定玉竹挥发油的化学成分，其中从大玉竹1、2年生根茎及果实挥发油中分别鉴定出5、6、7种化合物，三者共鉴定化合物7种，其中共有成分5种；从圆叶玉竹1、2、3年生根茎及果实挥发油中分别鉴定出4、4、5、3种化合物，四者共鉴定化合物5种，其中共有成分2种；从吉竹1号1、2年生根茎及果实挥发油中分别鉴定出10、11、11种化合物，三者共鉴定化合物19种，其中共有成分1种。

根据试验结果分析比较可以得出，丹皮酚是大玉竹挥发油中特有成分并且1年生根茎挥发油中含量最高，2年生含量次之，最低含量为果实挥发油中的，圆叶玉竹、吉竹1号挥发油中均无该成分。而2，4-二甲基-1，3-二氧杂环己烷（含量高）、甲苯（含量高）、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、1，1-二乙氧基丙烷、1，1，3-三乙氧基丙烷7种成分均为吉竹1号1年生根茎挥发油特有成分。

六甲基环三硅氧烷为大玉竹、圆叶玉竹、吉竹1号3个品系玉竹根茎及果实挥发油均有成分，并且含量很高。最高含量为吉竹1号1年生根茎挥发油，最低含量为圆叶玉竹2年生根茎挥发油。大玉竹、圆叶玉竹、吉竹1号3个品系玉竹果实挥发油中该物质含量均相对较高。

苯甲酸苄酯（含量高）为3个品系玉竹2年生根茎挥发油中均有成分。八甲基环四硅氧烷为3个品系玉竹果实挥发油均有成分。

大玉竹1、2年生根茎与果实挥发油共有成分为六甲基环三硅氧烷（含量高）、八甲基环四硅氧烷（含量高）、2，4-二甲基苯甲醛、苯甲酸苄酯（含量高）、丹皮酚。圆叶玉竹1、2、3年生根茎与果实挥发油共有成分为六甲基环三硅氧烷（含量高）、八甲基环四硅氧烷（含量高）。吉竹1号1、2年生根茎与果实挥发油共有成分为六甲基环三硅氧烷（含量高）。此外，

圓叶玉竹1、2、3年生根茎挥发油均有成分为2-（1，3-二羟基丙-2-基）十六酸：复合物1，3-二羟基丙-2-基棕榈酸酯（1 ∶1），并且含量较高。

大玉竹、圆叶玉竹1年生根茎挥发油中均有成分为六甲基环三硅氧烷、苯甲酸苄酯、八甲基环四硅氧烷（含量高）。大玉竹果实、吉竹1号果实挥发油中均有成分是苯甲酸苄酯（含量高）、正四十四烷（含量高）等。大玉竹2年生根茎和果实挥发油均有成分为正四十四烷（含量高）。圆叶玉竹1、3年生根茎和果实挥发油的共有成分为十甲基环五硅氧烷，圆叶玉竹2、3年生根茎挥发油共有成分为苯甲酸苄酯。吉竹1号2年生根茎与果实挥发油共有成分为八甲基环四硅氧烷、正十二烷、正十六烷、正三十六烷（含量高）、正六十烷、十甲基环五硅氧烷、苯甲酸苄酯（含量高）等。

综上所述，通过对玉竹药材不同品系、不同生长年限、不同部位挥发油化学成分的分析，为玉竹的品种选育和质量评价奠定了基础，对进一步开发和利用玉竹资源、深入探索玉竹的综合利用方法以及创制中成药新品种等提供了一定的科学依据，对提高玉竹后续相关产品附加值具有一定的实用价值。

参考文献：

[1]中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志：第15卷[M]. 北京：北京大学科学出版社，1978：52-53.

[2]国家药典委员会. 中华人民共和国药典：一部[M]. 北京：中国医药科技出版社，2010：78.

[3]刘恩明，戚 进，余伯阳. 玉竹的质量控制方法[J]. 中国实验方剂学杂志，2014，20（17）：74-77.

[4]韩凤波，王艳玲. LSA-10型、LX-20B型大孔吸附树脂纯化玉竹多糖工艺研究[J]. 江苏农业科学，2014，42（5）：209-211.

[5]赵秀红，曾 洁，高海燕，等. 玉竹挥发油超临界CO2萃取条件及抑菌活性研究[J]. 食品科学，2011，32（8）：155-158.

[6]竺平晖，陈爱萍. GC-MS法对湖南产玉竹挥发油成分的分析研究[J]. 中草药，2010，41（8）：1264-1265.