茶陵白芷挥发油成分的GC-MS分析

杨先国，肖海英，彭学著

(湖南中医药高等专科学校，湖南 株洲 412012)

白芷为伞形科植物白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.) Benth.et Hook.f.或杭白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.) Benth.et Hook.f.var.Formosana(Boiss.)Shan et Yuan的干燥根[1]。始载于《神农本草经》，味辛，性温，具有祛风解表、散寒止痛、除湿通窍、消肿排脓的功效。临床上广泛用于鼻渊头痛、风湿痹痛、功能性头痛、白癜风和银屑病等证[2]。现代药理研究表明，白芷中所含的挥发性成分是其发挥药理作用的主要物质基础之一。目前，商品白芷主产地有川白芷、杭白芷以及亳白芷。茶陵白芷为茶陵县平水乡、虎踞镇等地所产白芷，古称“楚芷”，为“茶陵三宝”之一。据考证，茶陵白芷的基原为杭白芷，在茶陵地区的栽培历史约600多年，形成了一套极具地方特色的白芷种植与加工技术。由于茶陵白芷种植历史悠久，质量优良，在我国白芷药材中占有重要的地位[3]。

为了进一步发挥茶陵白芷的资源优势，提高茶陵白芷的品质，课题组深入茶陵产区进行调研，收集药材样本，采用GC-MS法对茶陵白芷及国内其他产地的川白芷、杭白芷及亳白芷药材的挥发油成分进行分析，为茶陵白芷的合理利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

GC-MS QP2010型气相色谱质谱联用仪(日本Shimadzu公司)，GC-MS Solution色谱工作站(日本Shimadzu公司)，NIST质谱检索数据库(美国)；Rtx-5ms毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm，美国Agilent公司)；本试验所用试剂均为分析纯。

川白芷、杭白芷、亳白芷药材样品均从药材原产地采购，茶陵白芷样品来源于茶陵县三门村，药材经湖南中医药大学刘塔斯教授鉴定。

1.2 挥发油的提取

分别取4种白芷药材粗粉各100 g，置于圆底烧瓶中，加蒸馏水800 mL，按照《中华人民共和国药典》2015年版附录“挥发油测定法”中甲法提取挥发油，得到淡黄色、味浓香的油状液体，用无水硫酸钠除去水分，用石油醚定容至1 mL，过滤，即得样品用于GC-MS分析。

1.3 GC-MS分析条件

以Rtx-5ms(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛细管色谱柱为分析柱，高纯氦气为载气。程序升温：柱温50 ℃，以10 ℃/min升温到120 ℃，再以3 ℃/min升温到230 ℃，再以10 ℃/min升温到300 ℃；汽化室温度250 ℃，进样量：1 μL，分流比10∶1，载气流速：1.0 mL/min。离子源温度：230 ℃；电离方式：EI，电子能量：70 eV；溶剂延迟时间：2.5 min；质量扫描范围：40～500 amu；采集方式：SCAN扫描[4]。

定性定量分析：通过GC-MS Solution色谱工作站检索NIST标准质谱图库，并结合有关质谱图文献解析，确认三者中挥发油化学成分，通过化学工作站数据处理系统，按峰面积归一化法计算出各化学成分的峰面积。

2 结 果

2.1 挥发油的含量分析

通过对茶陵白芷、川白芷、杭白芷及亳白芷4种白芷药材的挥发油进行分析，比较气相色谱图中的总峰面积，结果茶陵白芷>亳白芷>杭白芷>川白芷，4者在挥发油的总量上差别较明显。

2.2 化学成分分析

采用GC-MS联用技术对茶陵白芷、川白芷、杭白芷及亳白芷的挥发油化学成分进行分析，获得总离子图，见图1～4。经化学工作站数据处理系统及峰面积归一化法，从其总离子流图中计算出各组分的百分含量，结果茶陵白芷中共鉴定出58个色谱峰，相对含量在5%以上的有2种，分别为十五烷醇(34.15%)、十二烷醇(31.63%)，其峰面积占总峰面积的65.78%；川白芷中共鉴定出63个色谱峰，相对含量在5%以上的有4种，分别为十五烷醇(20.64%)、邻苯二甲酸二辛酯(19.38%)、油醇(9.91%)、十二烷醇(7.54%)，其峰面积占总峰面积的57.47%；杭白芷中共鉴定出57个色谱峰，相对含量在5%以上的有3种，分别为十五烷醇(27.94%)、十二烷醇(20.62%)、油醇(7.46%)，其峰面积占总峰面积的56.02%；亳白芷中共鉴定出80个色谱峰，相对含量在5%以上的有4种，分别为十五烷醇(18.07%)、十二烷醇(14.87%)、油醇(9.16%)、2-羟基环十五酮(6.53%)，其峰面积占总峰面积的48.63%。

以上分析结果表明，4种白芷药材挥发油的均含有较多的烷醇类，其主要成分种类有一定的相似性，即都含有十五烷醇、十二烷醇、油醇，且上述3三种成分在挥发油总量中所占的比重较高，但3者在总量上有一定的差异。结合色谱图总峰面积，茶陵产白芷挥发油中主要含有十五烷醇与十二烷醇，占比达65.78%，油醇含量较低；而川白芷中则含有较多的邻苯二甲酸二辛酯与油醇；杭白芷中油醇的比重也较高，亳白芷中油醇与2-羟基环十五酮的占比亦较高。

图 1 川白芷药材挥发油的GC-MS总离子流图

图 2 杭白芷药材挥发油的GC-MS总离子流图

图 3 亳白芷药材挥发油的GC-MS总离子流图

图 4 茶陵白芷药材挥发油的GC-MS总离子流图

3 讨 论

通过对茶陵白芷以及其他3个产地白芷中挥发油的成分分析表明，4种药材均含有一定的挥发油，从挥发油的总量上看，以茶陵白芷>亳白芷>杭白芷>川白芷，由于挥发油为白芷芳香气味的来源，是判断白芷药材质量优劣的重要指标。本实验结果与1987年出版的《全国土特产大全》中描述的“因茶陵白芷菊花心个大洁白又无筋、气烈香重药味浓，将‘茶芷’名列白芷榜首”相吻合。

从4种白芷的挥发油的种类上看，4种药材中挥发油的主要成分种类相似，但成分的比例及相对含量存在一定的差异。产生上述差异即有白芷品种因素，亦有产地因素。茶陵白芷地处茶陵县洣江流域的平水乡、虎踞镇一带。该区域为河流冲积盆地，属沙质土壤，土质疏松肥沃，透水性良好，土层深厚疏松，非常适合白芷药材的生长。优良的生长环境也是茶陵白芷药材质量优劣的重要因素。上述结果表明，茶陵白芷的药材质量较为优良，值得进一步推广。