新鲜和干燥川芎根、茎、叶、花挥发油的GC-MS 分析

张丽娜，赵 亮，宋 宁，杨范莉∗

（1.西安交通大学药学院，陕西西安 710061；2.西安交通大学第一附属医院医疗信息管理办公室，陕西西安 710061）

伞形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort，传统以其干燥根茎入药，性温，味辛，常用于活血行气、祛风止痛。现代研究表明，川芎中含有多种活性成分，挥发油为其主要药效成分之一，具有改善血管功能、保护神经细胞、镇静镇痛、抗氧化等活性［1-4］。目前对川芎的研究多集中在干燥根茎，其地上部分挥发油化学成分及相对含量的研究仅有少量报道［5-6］。关于川芎鲜药化学成分的研究鲜有报道，中药材鲜药的研究对中药材药性、药效活性乃至炮制加工过程的研究起重要作用［7］。故本实验参考色谱条件［8］，分别对新鲜和干燥川芎根、茎、叶、花中的挥发油进行研究，比较川芎不同部位挥发油化学成分及含量异同，以期阐明鲜药挥发油的化学成分，为进一步利用及开发川芎资源提供理论支持。

1 材料

川芎样品采于陕西省西安市西安交通大学药植园，经西安交通大学牛晓峰教授鉴定为正品。GCMS-TQ8040 型气相色谱-质谱联用仪、AY120 电子天平（日本岛津公司）；挥发油提取器（无锡久平仪器有限公司）；正己烷（色谱纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；无水硫酸钠（分析纯，西安化学试剂厂）。

2 方法与结果

2.1 色谱与质谱条件

2.1.1 色谱条件 SHIMADZU SH-Rxi-5sil MS 毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气He（纯度≥99.99%）；体积流量1 mL／min；进样口温度280 ℃；升温程序（60 ℃保持2 min；4 ℃／min 升至160 ℃，保持1 min；1 ℃／min升至170 ℃，保持5 min；5 ℃／min 升至200 ℃，保持1 min；4 ℃／min 升至280 ℃）；进样量1 μL；分流比50 ∶1。

2.1.2 质谱条件 接口温度250 ℃；电子轰击源EI；电子能量70 eV；扫描质量范围m／z 45～450；离子源温度230 ℃。

2.2 挥发油提取 精密称取新鲜根、茎、叶、花各200 g（干燥根、茎、叶、花各100 g，粉碎并过50 目筛），置于2 000 mL 圆底烧瓶中，加水800 mL，沸石数粒，摇匀，按2020 年版《中国药典》 四部通则2204 挥发油测定法甲法提取挥发油，保持微沸5 h。读取挥发油体积并收集所得挥发油，加入少量无水硫酸钠，静置。准确称取新鲜及干燥川芎各部位挥发油适量置于10 mL 量瓶中，加正己烷溶解并稀释至刻度，经0.45 μm 微孔滤膜过滤，取续滤液进样分析，平行分析3 次。

2.3 结果 在“2.1”项条件下，对新鲜及干燥不同部位川芎的挥发油进行分析，结合NIST 质谱数据库检索和相关文献的查阅［9-11］，共鉴定出47 种成分，其中苯酞类5 种、烯类29 种、醇酚类7 种、醛酮类3 种，其他类3 种，苯酞类和萜烯类为其主要成分。结果见图1、表1。

3 讨论

本研究每100 g 新鲜川芎根、茎、叶、花干燥后得到42 g 根、34 g 茎、34 g 叶、22 g 花。新鲜川芎根、茎、叶、花挥发油得率分别为0.23%、0.08%、0.08%、0.12%；干燥川芎根、茎、叶、花挥发油得率分别为0.46%、0.20%、0.22%、0.42%。

表1 新鲜及干燥川芎不同部位挥发油成分分析

图1 干燥川芎不同部位挥发油总离子流图

干燥前后川芎根、茎、叶、花挥发油中成分种类及相对含量相差不大，藁本内酯含量稍有增加，川芎根由77.18%增至79.30%、茎由45.79% 增至46.95%、叶由31.60%增至32.77%、花由28.97% 增至34.52%。药理学研究表明藁本内酯可剂量依赖性的抑制模型大鼠动脉血栓［12］；保护血管内皮细胞［13］；抑制促炎趋化因子的表达缓解神经炎症反应［14］，对川芎药效的发挥起重要作用。干燥后川芎各部位挥发油中藁本内酯含量的增加提示干燥过程可能有益于川芎挥发油药效的发挥。

以干燥品为例，川芎根中得到41 种成分，其中苯酞类5 种，相对含量之和在根挥发油总量中占比最高，烯类28种、醇酚类4 种、醛酮类2 种、其他类2 种，相对含量最高的为苯酞类成分藁本内酯，其次是新川芎内酯、烯类成分α-蒎烯；茎中共分离得到24 种成分，苯酞类3 种，相对含量之和在茎挥发油总量中占比最高，烯类19 种，醇酚类1 种，未检测到醛酮类，其他类1 种，藁本内酯相对含量最高，其次是新川芎内酯、 B-瑟林烯；叶中共得到24 种成分，其中苯酞类成分5 种，相对含量之和在叶挥发油总量中占比最高，烯类16 种，醇酚类1 种，醛酮类1 种，其他类1 种，藁本内酯相对含量最高），其次是新川芎内酯、 B-瑟林烯；花中共得到30 种成分，其中苯酞类5 种，相对含量和在花挥发油总量中占比最高，烯类20 种，醇酚类1种，醛酮类1 种，其他类3 种，藁本内酯相对含量最高，其次是新川芎内酯、 B-瑟林烯。

川芎各部位挥发油中均以苯酞类成分含量最高，尤以根中为甚。苯酞类作为其特征成分之一，是川芎挥发油调节血管功能的主要活性成分［15-17］。根挥发油中苯酞类成分相对含量明显高于茎、叶、花，在一定程度上解释了川芎历来以根茎入药的原因；但同时川芎茎、叶、花挥发油中苯酞类成分也有一定的含量，且与根相比，茎、叶、花挥发油中有16 种成分与其相同，这些成分相对含量之和分别占根、茎、叶、花挥发油总量的 88.84%、96.92%、85.60%、83.21%，相对含量最高的均为藁本内酯和新川芎内酯，提示有扩大川芎药源的可能性，但具体的药效及活性研究有待深入。

41 种成分中有28 种是烯类，表明烯类也是川芎挥发油的重要组成成分。研究表明烯类成分作为存在于植物体内的一大类成分具有抗肿瘤［18］、抗过敏［19］、抑菌［20］等多种药理活性，相较于根，茎、叶、花挥发油中烯类成分较高的含量提示川芎茎、叶、花可能具有其他的功效用途［21-22］。