鲜何首乌挥发油的提取及其GC-MS分析

谭开媚，谢惠林，邓胜国，姜红宇，*

(1.湖南科技学院 化学与生物工程学院，湖南 永州 425199；2.江华县同泰中药饮片有限公司，湖南 江华 425500)

何首乌始载于《开宝本草》，中药何首乌是蓼科植物何首乌(PolygonummultiflorumThunb)的干燥块根炮制而成[1]。何首乌别称首乌、山精、地精、山首乌、赤首乌、赤敛、小独根等，是多年生缠绕草本，主产于广东、河南、山东、广西等多个省区，其中，广东德庆产何首乌种植历史悠久，品种质量好，产量大，是何首乌的道地品种[2]。何首乌苦、甘、涩、微温，入肝、心、肾经，具有抗衰老、保肝、促进血细胞的新生和发育、降血脂和抗动脉粥样硬化等多方面的作用[3-4]。临床应用有生首乌和制首乌之别，生首乌能解毒、消痈、润肠通便，治瘰疡疮痈、风疹瘙痒、肠燥便秘；制首乌能补肝肾、益精血、乌须发、强筋骨，主治血虚萎黄、眩晕耳鸣，须发早白、腰膝酸软、肢体麻木、崩漏带下、久疟体虚。现代中医临床上常用于治疗高脂血症[5-6]。罗益远等[7]研究了南京产何首乌干燥块根和干燥藤茎的挥发油成分，何首乌和首乌藤中挥发性成分存在明显差异。南方产何首乌的挥发油研究未见到报道。药材在干燥和炮制过程中，其挥发油成分会发生变化，本实验采用水蒸气蒸馏法提取湖南永州产的鲜何首乌挥发油，并对其化学成分进行GC-MS分析。

1 材料与方法

1.1 材料

何首乌，2017年9月采于湖南省永州市零陵区西山，经洗净、晾干备用(新鲜)；QP2010S型气相色谱-质谱联用仪；SXKW数显控温电热套；旋转蒸发器R201D-Ⅱ；挥发油提取器。

1.2 方法

1.2.1 正交试验设计 在单因素试验基础上，选择不同料液比、盐水饱和度和浸泡时间3个因素，以挥发油得率为指标进行考察，每个因素选择3个水平，采用L9(34)正交表设计正交试验，优选提取何首乌挥发油的最佳条件，并对结果进行分析。正交试验因素与水平见表1。

表1 L9(34)正交试验因素与水平

1.2.2 挥发油的提取 取新鲜的何首乌，切碎。称量50 g切碎的何首乌，按照正交试验设计条件下进行浸泡和挥发油提取器提取，得到具有清香气息的微黄色油状液体，将油水分离、称量后，低温保存，待分析测试。

1.2.3 挥发油的GC-MS分析条件[8]气相(GC)条件：氦为载气，线速度为1.01 mL/min，压力50.5 kPa，柱箱温度40.0 ℃开始，保留3 min后，程序升温至250 ℃，吹扫流量3.0 mL/min，分流量200∶1。质谱(MS)条件：电子轰击能量70 eV，发射电源1 mA，离子流温度250 ℃，扫描范围3.0～19.0 min。

2 结果与分析

2.1 最佳工艺条件的确定

2.1.1 正交试验结果 由正交表设计试验，结果见表2。

表2 L9(34)正交实验结果

由表2可知，试验6的挥发油提取得率最高，为0.579%(A2B3C1)，但通过分析得出最佳提取工艺为A2B3C2，即料液比1∶12，盐水饱和度100%，浸泡时间8 h。极差(R)分析显示，各因素对鲜何首乌挥发油得率影响的主要次序为：盐水浓度>浸泡时间>料液比。

2.1.2 验证试验 由最佳提取工艺得知，A2B3C2在正交试验中没有该提取工艺，故须对其进行试验验证。称取50 g切碎的鲜何首乌，在优化出的最佳工艺条件下进行提取，结果何首乌挥发油的提取得率为0.583%，高于正交设计表中的组合。由此说明，优化出的最佳提取工艺稳定可靠。

2.2 挥发油化学成分分析

按“1.2.3”项挥发油的GC-MS分析条件，得到何首乌挥发油的总离子流如图1所示。

图1 何首乌挥发油总离子流

由图1可知，鲜何首乌挥发油分离出28个组分峰，将各组分的质谱图与标准图谱进行核对，得到相应的分子结构，确认了何首乌挥发油中有20种化合物，占总含量的86.03%。结果见表3。

表3 何首乌挥发油的化学成分

由表3可知，鲜何首乌挥发油的20种主要成分，主要是醇类、醛类、酮类和酚类化合物，其中含量较多的有呋喃甲醛(5.26%)、呋喃甲醇(7.60%)、5-甲基-2-呋喃甲醇(5.17%)、苯酚(6.34%)、1-(2，5-二甲基苯基)乙酮(9.19%)、2-异丙叉基环己酮(3.75%)、3-甲基-2-(2-戊烯基)-2-环戊烯酮(34.16%)等。

3 讨论

通过设计正交试验优化鲜何首乌挥发油的提取工艺，得出最佳提取工艺为A2B3C2，即料液比1∶12，盐水饱和度100%，浸泡时间8h，此时挥发油得率为0.583%。正交试验结果与验证结果表明，优化出的提取工艺稳定可靠。影响何首乌挥发油得率的最主要因素是盐水饱和度，其次是浸泡时间，最后是料液比。GC-MS法分析了何首乌挥发油中有28种化学成分，鉴定了其中的20种成分，主要化学成分有呋喃甲醛、呋喃甲醇、5-甲基-2-呋喃甲醇、苯酚、1-(2，5-二甲基苯基)乙酮、2-异丙叉基环己酮、3-甲基-2-(2-戊烯基)-2-环戊烯酮等，占总含量的86.03%。通过对何首乌挥发油化学成分的研究，为进一步开发利用何首乌药用资源提供了科学依据。