GC-MS分析三叶青块根和藤茎叶挥发性成分

张煜炯 ，乌 晓，罗益远 ，楼天灵，孙崇鲁 ，吉庆勇，钱 江 ，彭 昕 *

（1.浙江医药高等专科学校，宁波315100；2.丽水市农业科学研究院，丽水323000；3.上药康德乐（浙江）医药有限公司，宁波315100）

三叶青为葡萄科崖爬藤属植物三叶崖爬藤(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg)，为多年生常绿草质藤本，其根粗壮，呈纺锤形或团块状，常数枚相连[1]。又名金钱吊葫芦、三叶扁藤、石老鼠等，主要分布于我国浙江、福建、江西等地，其地下块根部分具有清热解毒、祛风化痰、活血止痛等功效[2]，民间常用于治疗小儿高热惊厥、痢疾、支气管炎、肺炎、咽喉炎、肝炎及病毒性脑膜炎等疾病。其地上藤茎叶可外用治毒蛇咬伤，扁桃体炎，蜂窝织炎，跌打损伤等[3]。浙江省中药炮制规范（2015版）对三叶青地下块根进行润软，切厚片，干燥处理，常以中药饮片进行销售，用药部位主要集中在地下块根部位。同时，浙江多地民间常用三叶青藤茎叶入茶饮，用于清热解毒、祛风化痰等保健功效。目前，三叶青作为“新浙八味”重点培育品种[4]，其地下块根部位的化学成分研究较为深入，主要集中在三叶青黄酮类、三萜及甾体类和酚酸类等[5～6]，本课题组前期已采用UPLC-ESI-Q-TOF-MS技术对三叶青地上藤茎叶的化学成分进行分析，已鉴别出31个化学成分[7]，但已有文献对三叶青藤茎叶的挥发性成分研究报道相对较少。因此本研究在前期研究基础上，尝试性的采用水蒸气蒸馏法提取三叶青地下块根和地上藤茎叶两个部位的挥发性成分，采用GC-MS进行分析和鉴定[8]，并对两部位的挥发性成分进行差异性比较，为三叶青药材的内在质量综合评价提供可靠的科学指导，同时也为三叶青栽培、生产、采收提供科学依据和理论参考。

1 仪器与材料

美国赛默飞公司GC-MS气质联用仪（Trace1300-ITQ900）；美国 Agilent公司标准质谱检索库（NIST11）；瑞士梅特勒托利多公司电子天平（ME104）；上海一恒科学仪器公司电热鼓风干燥箱（DHG-9070）；挥发油提取装置一套。所用试剂正己烷和无水硫酸钠，均为分析纯；超纯水由Millipore纯水器制备。

三叶青块根和藤茎叶样品为2018年8月采集于浙江省宁波市东钱湖昱博药业三叶青基地，经浙江医药高等专科学校彭昕教授鉴定为三叶青(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg)。留样凭证存放于浙江医药高等专科学校特色原料药协同创新中心实验室。

2 方法

2.1 样品制备

三叶青块根和藤茎叶洗净除去杂质，经40℃烘箱干燥，高速粉碎过40目筛，称取三叶青块根和藤茎叶样品粉末60 g，分别置于1000 mL圆底烧瓶中，加入600 mL超纯水，浸泡18h后，再加4 mL正己烷摇匀，按照《中国药典》（2015版）的挥发油提取方法提取8 h，后得黄色油状物，并以无水硫酸钠干燥即得，备用。

2.2 GC-MS分析条件

GC分析条件：HP-5MS弹性石英毛细管柱 （5%苯甲基聚硅氧烷，30 m×250 μm×0.25 μm）。 载气为高纯度氦气（纯度为99.999%）；柱内载气体积流量为1.0 mL/min；进样口温度250℃；分流比为10:1；进样量为1 μL。程序升温：初始温度60℃,保留1min；以12℃/min升至170℃；保留3min；再以10℃/min升至220℃，保留3min；最后以12℃/min升至250℃，保留3min。

质谱分析条件：离子源为EI源；离子源温度为230℃；电子能量70 eV；接口温度为280℃；质量扫描范围 m/z为 35～450 amu。

3 结果与讨论

采用GC-MS分析技术，得到三叶青块根和藤茎叶的总离子色谱图，结果见图1。数据处理采用美国Agilent公司的标准质谱检索库（NIST11），方法采用面积归一法，确定块根和藤茎叶中各成分在挥发油中的相对百分含量，并进行结果分析。从三叶青块根和藤茎叶中分别鉴定出57和65个化合物，分别占总峰面积的76.16%和84.60%，结果见表1。

由表1可知，三叶青地上块根和地下藤茎叶中主要为烷烃类化合物，其次是萜类化合物及脂类成分。挥发性成分中共有53种，其相对含量分别占挥发油总量的68.13%和76.19%。

三叶青块根挥发油中主要成分为2-癸烯（10.30%）、2-烯丙基-6-甲基苯酚（8.62%）、棕榈酸甲酯（7.16%）、α-衣兰烯（6.89%）、2,4,6-三甲氧基苯乙酮（6.62%）、2-乙基对二甲苯（5.80%）、7-异丙烯基-4A-甲基-1-十氢萘氧基乙酸（5.08%）、α-甲苯甲基异丁烯酸甲酯 （2.92%）、2-甲基-3-(4-异丙苯基)丙醛（2.28%）、 棕榈酸 （1.57%）、3-氨基-9-乙基咔唑（1.53%）、(z)-乙基-乙酸芳樟酯 （1.52%）、3-氨基-9-乙基咔唑（1.50%）、2,4-二甲基二苯甲酮（1.42%）。三叶青藤茎叶挥发油中主要成分为2-甲基-1-苯丙醇（13.66%）、二乙二醇单硬脂酸酯（13.50%）、(z)-9-十四碳烯-1-醇（9.39%）、棕榈酸甲酯（3.44%）、4(8)-去薄荷烯-3-醇乙酸酯 （3.39%）、环十五烷基醇（3.07%）、油醇（2.99%）、棕榈酸（2.66%）、4-环己烯基-3-甲基丁烯 （2.49%）、邻苯二甲酸丁基酯（1.94%）、3-氨基-9-乙基咔唑（1.59%）、9-十六碳-1-醇（1.39%）、2-烯丙基-6-甲基苯酚（1.30%）、萜品烯（1.27%）、硬脂酸（1.20%）、3-环乙烯-1-醇（1.04%）。

目前，对三叶青的药用部位主要集中为地下块根部分，但其生长周期一般在3～5年左右，而三叶青又属于多年生常绿草质藤本，地上藤茎叶部分利用相对较少，同时为促进块根部分的生长，地上藤茎叶部分往往丢弃为主，生物资源利用受到一定影响。已有相关研究表明[9]三叶青藤茎叶对抑制乳腺癌小鼠肿瘤生长具有抑制作用，可增强机体免疫功能，提高抗肿瘤免疫应答；三叶青藤茎叶的正丁醇浸膏和水层浸膏对急性炎症导致的毛细血管通透性增高和慢性迟发性增殖性炎症所致的肉芽肿形成均有明显的抑制作用[10]，这为进一步深入研究三叶青藤茎叶的化学成分、药效物质基础，以及资源利用和产品开发奠定了理论基础。

本研究表明，三叶青块根和藤茎叶中的众多挥发性成分，具有重要的生理生物活性，醇类和醛类等具有抑菌消毒的作用；酯类是天然的食品添加剂类具有抗病毒、抗癌和降血脂等作用；不饱和脂肪酸类具有抑菌抗氧化等作用[11]。其中芳樟醇和α-萜烯醇具有明显的镇静、杀螨、抑菌作用，另外芳樟醇还具有抗焦虑、镇静作用，还对桃蚜和烟蓟马具有拒食作用，并可驱除蛔虫；同时是世界三大香醇之一,是香料、日用和医药等工业必不可少的原料，常用于各种人造精油的调和原料，也用于配制化妆香精和皂用香精等[12]；α-萜品烯、γ-萜品烯等成分是天然的抗氧化剂[13]；α-古巴烯抑菌、抗氧化作用；β-古芸烯具有抗炎镇痛及清热解表作用，对大肠杆菌有较强的抑制作用；棕榈酸具有抗肿瘤、抗衰老活性；棕榈酸、油酸对小鼠腹水瘤细胞均有体外细胞毒活性[14]；肉豆蔻酸可用于配制各种食用香料，用于制肥皂、洗涤剂、香料、表面活性剂等。棕榈酸甲酯具有抗炎和抗纤维化作用[15]。

综上所述，三叶青块根和藤茎叶中挥发性成分的种类基本一致，但部分挥发性成分含量存在着一定的差异。不同部位的挥发性成分均具有多种重要的活性物质，具有较高的药用价值。本研究结果对于进一步研究三叶青药材的内在质量综合评价提供了可靠的科学指导，同时也为三叶青栽培、生产、采收提供科学依据和理论参考。

图1 三叶青块根（A）和茎叶（B）样品挥发油总离子流图

表1 三叶青块根和茎叶挥发性成分分析结果

NO.保留时间 化合物 分子式 分子量相对含量/%茎叶 块根25 7.67 3-环乙烯-1-醇3-Cyclohexen-1-ol C12H20O2 196 1.04 -26 7.82 5,7-二甲基-3,4-二氢-2H-1-萘酮3,4-dihydro-5,7-dimethyl-1(2H)-Naphthalenone C12H14O 174.239 0.17 -27 8.00 2-甲氧基苯甲醇2-Methoxybenzyl alcohol C8H10O2 138.164 0.19 -28 8.20 十三烯1-Tridecene C20H28O 284.436 0.03 0.03 29 8.68 2,6-二叔丁基苯醌2,6-Di-tert-butyl-p-benzoquinone C14H20O2 220.307 0.53 0.04 30 8.88 正十五烷Pentadecane C15H32 226.411 0.08 0.04 31 9.2 2-烯丙基-6-甲基苯酚2-methyl-6-(2-propenyl)-Phenol C10H12O 148.202 0.12 0.02 32 9.6 2-萘乙醇2-Naphthaleneethanol C12H12O 172.223 0.40 0.02 33 9.74 5-叔丁基间二甲苯1-(1,1-dimethylethyl)-3,5-dimethyl-Benzene C12H18 162.271 0.45 0.03 34 10.29 古巴烯 α-copaene α- C15H24 204.187 0.55 0.20 35 10.38 1-4-二异乙异丙基苯1,4-bis(1-methylethyl)-Benzene C12H18 162.271 0.75 0.06 36 10.59 2,6-二叔丁基-1,4-苯醌2,6-Di-tert-butyl-1,4-benzoquinone C14H20O2 220.146 0.49 0.27 37 10.75 2-甲基-3-(4-异丙苯基)丙醛2-Methyl-3-(4-isopropylphenyl)-propionaldehyde C13H18O 190.135 0.22 2.28 38 10.89 β-古芸烯β-gurjunene C15H24 204.187 0.11 1.94 39 11.16 2-烯丙基-6-甲基苯酚2-methyl-6-(2-propenyl)-Phenol C10H12O 148.202 1.30 8.62 40 11.46 2-乙基对二甲苯2-ethyl-1,4-dimethyl-Benzene C10H14 134.218 0.73 5.80 41 11.9 α-衣兰烯α-Ylangene C15H24 204.187 0.35 6.89 42 12.45 肉豆蔻酸Tetradecanoic acid C14H28O2 228.371 0.55 -43 13.66 2-癸烯2-decene? C10H20 140.156 0.25 10.30 44 13.93 2,4,6-三甲氧基苯乙酮2,4,6-Trimethoxyacetophenone C11H14O4 210.227 0.09 6.62 45 14.15 α-甲苯甲基异丁烯酸甲酯α-methylbenzyl-Methacrylates C12H14O2 190.099 - 2.92 46 14.33 3-氨基-9-乙基咔唑3-amine-9-ethyl-9-Carbazol C14H14N2 210.274 1.59 1.53 47 14.74 7-异丙烯基-4A-甲基-1-十氢萘氧基乙酸7-isopropenyl-4A-methy-1-Decahydronaphthy C15H24 204.187 - 5.08 48 15.28 豆甾醇Stigmasterol C29H48O 412.37 0.19 0.97 49 15.39 蓖麻油酸Ricinoleic acid C18H34O3 298.461 0.29 -50 15.95 棕榈酸n-Hexadecanoic acid C16H32O2 256.424 2.66 1.57 51 16.48 9-十六碳-1-醇(Z)-9-Hexadecen-1-ol C16H32O 240.43247 1.39 1.22 52 16.27 3-乙酰基二苯醚3-Acetyl-Diphenyl Etheryl C14H12O2 212.083 0.03 0.82 53 16.64 油醇Oleyl Alcohol C18H36O 268.478 2.94 0.07 54 17.06 邻苯二甲酸丁基酯1,2-Benzenedicarboxylic acid,butyl 2-ethylhexyl ester C20H30O4 334.45 1.94 0.94 55 17.34 硬脂酸Octadecanoic acid C18H36O2 284.477 1.20 0.98 56 17.75 棕榈酸甲酯Hexadecanoic acid,methyl ester C17H34O2 270.451 3.44 7.16 57 17.96 环十五烷基醇Cyclopentadecanol C15H30O 226.398 3.07 1.19 58 18.29 邻苯二甲酸正丁异辛酯1,2-Benzenedicarboxylic acid,butyl octyl ester C20H30O4 334.45 0.80 0.50 59 18.57 二乙二醇单硬脂酸酯Octadecanoic acid,2-(2-hydroxyethoxy)ethyl ester C22H44O4 372.582 13.50 1.09 60 19.03 α-甲基-3-苯氧基苯甲醇α-methy-3-Phenoxybenzyl alcohol C14H14O2 214.099 0.22 0.99 61 19.44 2,4-二甲基二苯甲酮2,4-dimethylbenzophenone C15H14O 210.104 0.08 1.42 62 20.03 4-环己烯基-3-甲基丁烯4-cyclohexenyl-3-methylbutene C11H18 150.141 2.49 0.44

NO.保留时间 化合物 分子式 分子量相对含量/%茎叶 块根63 20.14 4(8)-去薄荷烯-3-醇乙酸酯4(8)-para-menthen-3-yl acetate C12H20O2 196.146 3.39 -64 20.25 (z)-9-十四碳烯-1-醇cis-9-Tetradecen-1-ol C14H28O 212.372 9.39 0.47 65 21.16 (z)-乙基-乙酸芳樟酯cis-Ethyl-linalylacetate C13H22O2 210.162 7.01 1.52 67 21.29 2-甲基-1-苯丙醇2-methyl-1-phenylpropanol C10H14O 150.104 13.66 1.11 68 21.99 油酸甲酯9-Octadecenoic acid(Z)-,methyl ester C19H36O2 296.488 0.52 0.06合计 84.60 76.15