GC-MS分析不同提取方法对川芎挥发油成分的影响

于海帅

(广东茂名健康职业学院，广东 茂名 525400)

川芎为伞形科植物川芎(LigusticumchuanxiongHort)的根茎[1]。《本草正》：川芎，其性善散，又走肝经，气中之血药也，故能散风寒、治头痛、破瘀蓄、通血脉、解结气、逐疼痛、排脓消肿、逐血通经[2]。现代药理研究表明，川芎可以促进血液循环，减轻疼痛。

川芎有效成分为挥发油，包括烯类化合物、酚类化合物、内酯类化合物等化学成分[3]，其中主要的化学成分有藁本内酯、对庚基苯酚、对羟基苯乙胺和丁烯基苯酞等。川芎挥发油现有的提取方法包括水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法、提取-共沸精馏耦合法、超临界流体萃取法、超声强化超临界CO2萃取法。川芎挥发油药理作用已被肯定，但川芎挥发油的提取较为困难，影响因素较多，且川芎挥发油难以保存，容易变质。本研究分析不同的提取方法对川芎挥发油成分的影响，旨在将川芎挥发油更好地应用于临床。

1 材料与方法

1.1 材料与方法

川芎(四川，180701-3)购于亳州药材市场；二氯甲烷(色谱级，国药集团化学试剂集团公司)。

色谱-质谱联用仪(7890/5975C，美国安捷伦科技有限公司)；水蒸气蒸馏提取器(上海建强玻璃仪器有限公司)；超声波清洗机(KQ-100B，昆山市超声波仪器有限公司)；微波炉(美的)。

1.2 水蒸气蒸馏提取

称取100.0 g过60目筛的川芎粉末，置于挥发油提取装置中，加入800 mL蒸馏水搅拌均匀，加入沸石，加热，微沸提取6 h，静置后，读取挥发油体积，并收集挥发油。

1.3 微波辅助水蒸气蒸馏提取

称取100.0 g过60目筛的川芎粉末置于微波炉中，微波提取3 min，取出后加入800 mL蒸馏水搅拌均匀，按照水蒸气蒸馏法的步骤提取6 h，静置后，读取挥发油体积，并收集挥发油[4]。

1.4 超声辅助水蒸气蒸馏提取

称取100.0 g过60目筛的川芎粉末，加入800 mL蒸馏水搅拌均匀，置于超声仪中，在20 kHz下超声提取30 min。然后按照水蒸气蒸馏法的步骤提取6 h，静置后，读取挥发油体积，并收集挥发油[5]。

1.5 GC-MS分析条件

Agilent 7890/5975C；色谱柱HP-5MS(30 m×250 μm×0.25 μm)；起始温度100 ℃，以3 ℃/min升温速率升至220 ℃，保持5 min；色谱柱流速1.2 mL/min；分流比为50∶1。

EI离子源；载气为高纯He；进样口温度为220 ℃；MS四级杆温度为150 ℃。

2 结 果

2.1 3种不同方法提取得到挥发油收率分析

水蒸气蒸馏法、微波辅助水蒸气蒸馏提取法及超声波辅助水蒸气蒸馏提取法所得川芎挥发油收率分别为0.84、1.44、0.76 mL/100 g。可见，不同提取方法得到挥发油收率存在差异，其中，微波辅助水蒸气蒸馏提取法所得收率相对较高。

2.2 3种不同方法提取得到挥发油成分分析

水蒸气蒸馏法、微波辅助水蒸气蒸馏提取法及超声波辅助水蒸气蒸馏提取法所得川芎挥发油，分别经GC-MS分析处理，其总离子流图分别见图1～图3。

经GC-MS分析，水蒸气蒸馏法所得挥发油提取物中检出19种挥发性成分。含量最高的是藁本内酯，占69.64%。此外含有10种烯类化合物占10.47%，3种醇类化合物占1.84%，对庚基苯酚占5.030%，对羟基苯乙胺占6.90%，丁烯基苯酞占3.926%。具体见表1。

表 1 水蒸气蒸馏法提取挥发油组分分析

微波辅助水蒸气蒸馏提取法所得挥发油提取物中检出14种挥发性成分。含量最高的也是藁本内酯，占71.21%。其他成分中，7种烯类化合物占6.50%，3种醇类化合物占2.46%，1种酮类化合物占4.97%，对庚基苯酚占8.66%。具体见表2。

表 2 微波辅助水蒸气蒸馏法提取挥发油组分分析

在超声波辅助水蒸气蒸馏提取法所得挥发油提取物中检出21种挥发性成分。其中，含量最高的仍为藁本内酯，占71.69%。其含有13种烯类化合物占12.58%，2种醇类化合物占0.96%，对庚基苯酚占4.67%，对羟基苯乙胺占5.88%。具体见表3。

表 3 超声波辅助水蒸气蒸馏法提取挥发油组分分析

3 讨 论

采用不同的提取方法提取川芎挥发油，其成分种类和含量都会发生一些变化。文研究采用的三种提取方法中，超声辅助水蒸气蒸馏提取法挥发油检出成分最多，而微波辅助提取法挥发油成分略少于其他两种方法，可能是在微波处理过程中破坏了其中的成分。微波辅助水蒸气蒸馏法提取相对于水蒸气蒸馏法所得挥发油中少了对羟基苯乙胺C8H11NO、beta桉叶醇C15H26O、蒲二烯C15H24和α-蒎烯C10H16，但是比水蒸气蒸馏法中多出了一种新的成分1-甲基-2,3-二氢-1H-茚-1-醇C10H12O。而超声辅助水蒸气蒸馏法挥发油收率略微下降，检出组分相对较多，其中包括3-异丙基-6亚甲基-1-环己烯C10H16、2-蒈烯C10H16、荜茄澄油烯C15H24等。微波辅助水蒸气蒸馏法可提高川芎挥发油的收率，但检出成分相对较少，其主要成分藁本内酯依旧存在；而超声辅助水蒸气蒸馏法不会提高收率，但能保留更多成分[6]。

图 1 蒸馏法提取挥发油总离子流图 图 2 微波辅助提取挥发油总离子流图 图 3 超声波辅助提取挥发油总离子流图

川芎挥发油的药理作用和临床应用已被肯定，但是其挥发油在提取和保存上较为困难，且提取时沸点、药材新鲜度、药材的炮制等都会对所提取的挥发油成分造成影响。也有研究表明，采用不同的提取方式对川芎挥发油进行提取检测，其成分和含量均会发生改变[7]。所以为了更好地发挥出川芎挥发油的作用，还需进行多方面的研究，为工业的大规模生产提供操作性强的提取工艺。