药对紫苏-干姜挥发油成分的气相色谱-质谱联用分析①

郑千业,李淑贤

(佳木斯大学药学院,黑龙江 佳木斯 154007)

药对是中药配伍的核心内容,是构成复方的基本单位[1]。配伍,即为有选择性的将两种或两种以上的具有协同作用的单味药混合在一起使用,从而达到提高药用疗效的效果。紫苏是唇形科一年生草本植物,它是早期常用的中草药之一,全草都具有很好的药用价值,是一种多功能的草本植物[2],在临床中发挥重要作用。紫苏叶油为紫苏叶子经过水蒸气蒸馏法提取后的具有挥发性不溶于水的液体,紫苏挥发油不仅具有抑制细菌产生,防止疾病危害身体健康,还具有抗癌抗炎、解热镇静、止血等作用[3～6]。干姜为姜科姜属多年生草本植物,它干燥的根茎形状是扁平状、香味特殊、味道辛辣、有些微温[7]。干姜的属性辛、温、大热类,干姜可驱散体内寒气、打通血脉,还可治疗呕吐、止泻、四肢寒冷、腹部冷痛、痰多喘咳类疾病[8]。关于紫苏和干姜单味药中挥发油化学成分已有许多报道,但对紫苏-干姜药对配伍挥发油化学成分分析未见报道,本次实验首次采用GC-MS分析药对挥发油,对单味药中挥发油和药对挥发油化学成分进行比较以及新生成的化学成分药理作用进行讨论,为临床上药物配伍治疗提供科学试验依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Agilent 7890A/5975C型气质联用仪(美国安捷伦科技公司);挥发油提取器(厦门海标科技有限公司);正己烷(分析纯)(南京东方之珠工贸有限公司);无水硫酸钠(廊坊鹏彩精细化工有限公司);正己烷(色谱纯)(济南世纪通达化工有限公司); 蒸馏水(实验室自制);用于提取挥发油的中药材紫苏和干姜,采购于佳木斯市宝泰大药房,并经佳木斯大学药学院药学化学实验中心宗希明高级实验师鉴定。

1.2 挥发油提取与供试液制备

将紫苏和干姜粉碎,过40目筛,用天平分别精密称量紫苏药材粉末50g,干姜药材粉末50g,将两种药粉混合,装入1000mL的圆底烧瓶中按照2020版《中国药典》(四部)“挥发油提取法”甲法进行提取,提取5h,得到淡黄色的透明液体,用无水硫酸钠干燥,静置,得到紫苏-干姜药对挥发油。

1.3 GC-MS测定

1.3.1色谱条件

色谱柱为HP-5MS(5%苯甲基聚硅氧烷)弹性石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm);载气为高纯氦气;以每分钟1.0mL的氦气为载气的流速;分流进样的比例为10∶1;进样口温度250℃;采用升高温度的办法升高色谱柱的温度:开始的温度为50℃柱温,以4℃每分钟速率升高至160℃恒温15min,再以4℃每分钟速率升高温度至280℃;以2μL进样。

1.3.2质谱条件

电离方法是电子的轰击离子源(EI);70 eV的电子的能量;在270℃的传输的线路之中;离子源温度230℃,四级杆温度为150℃,扫描质量范围为20～600m/z;以全扫描的扫描模式进行数据的整理与收集;溶剂延迟5min。

1.3.3程序升温

开始的温度为50℃,以4℃每分钟升高温度到140℃,保持3min,之后再以4℃每分钟,从140℃升高温度到260℃,保持15min。

1.3.4挥发油的测定与分析

在质谱工作站中,分析完整的色谱峰并通过NIST08谱库进行匹配。

2 结果

2.1 紫苏-干姜挥发油分析

通过气相色谱-质谱联用仪检测药对紫苏-干姜的挥发油化学成分,得到了紫苏-干姜药对挥发油化学成分GC-MS总离子流色谱图,见图1。

图1 紫苏-干姜药对挥发油化学成分GC-MS总离子流色谱图

2.2 挥发油中的化学成分GC-MS分析结果

按照上述的测试条件下用气相色谱-质谱联用技术分析,得到相应的紫苏-干姜药对挥发油化学成分GC-MS总离子流色谱图,结合计算机检索,将所分离化合物的质谱图与NIST08谱库进行匹配,参考质谱的裂解规律和相关文献的检索解析化合物,运用峰面积归一化法计算其百分含量,对药对的挥发油成分进行鉴定和分离,得出紫苏-干姜药对挥发油的化学成分及其含量,见表1。

表1 紫苏-干姜药对挥发油化学成分GC-MS分析结果

3 讨论

药对功效的物质基础不等于单味药材的叠加,是配伍后化学成分变化的结果[9]。药对配伍会出现一定的相互作用关系,药对配伍适当与否直接影响到药物的治疗效果,不同药对配伍可以构成不同功效的处方。紫苏性温、味辛,有解表散寒、行气和胃的功效;干姜性热、味辛,具有温中散寒、回阳通脉的作用。两种单味药的性味相似,配伍使用时可能会相互促进,产生协同作用增强药效。

本研究采用GC-MS技术对药对紫苏-干姜的挥发性成分进行分析,一共得到药对紫苏-干姜挥发油的化学成分为70种,相对含量较高的是(1S-顺)-1,2,3,5,6,8α-六氢-4,7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘、(S)-6-甲基-1-异丙基-3-(1-甲基亚乙基)-6-乙烯基环己烯、桉叶油醇、α-柏木烯、香树烯、莰烯、2,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)双环[3.1.1]-2-庚烯、α-人参烯、肉豆蔻酸、(1R,4aS,8aS)-7-甲基-4-亚甲基-1-丙基-2,3,4a,5,6,8a-六氢-1H-萘、(E)-7,11-二甲基-3-亚甲基-1,6,10-十二碳三烯、α-蒎烯、1,2,4a,5,6,8a-六氢-1-异丙基-4,7-二甲基萘,分别占挥发油总量的5.90%、4.31%、4.28%、3.86%、3.29%、2.16%、2.14%、1.68%、1.24%、0.98%、0.83%、0.81%、0.77%。在主要的挥发油成分中,桉叶油醇、α-柏木烯具有一定抗炎抑菌的作用,而桉叶油醇在哮喘中具有抗炎活性,并有望成为上、下呼吸道疾病的黏液溶解剂。查阅单味药紫苏和干姜的相关文献可知,紫苏挥发油的主要成分有乙酸龙脑酯、亚麻酸、(1S-顺)-1,2,3,5,6,8α-六氢-4,7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘、2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基)苯酚、邻苯二甲酸二丁酯和肉豆蔻酸等。干姜挥发油的主要成分有姜烯、姜黄烯、β-水芹烯、α-柏木烯、月桂酸、莰烯、3-蒈烯和桧烯等。通过GC-MS技术可以发现配伍使用后的药物会出现单味药中不存在的物质。如(1S-顺)-1,2,3,5,6,8α-六氢-4,7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘、邻苯二甲酸二丁酯、香叶基芳樟醇等。原因是在提取挥发油的过程中发生了一系列化学反应,也可能是两种单味药配伍的过程中,使得药物之间相互促进有效成分的溶出,或是由于加热破坏了药材的油室组织,从而导致在药材中溶出一些新的化学成分。不同配伍比例的紫苏与干姜也会对挥发油的成分产生一定的影响,目前对紫苏和干姜配伍是否产生良好的药理协同作用需进一步探索,在其基础上可进一步研究药对的配伍比例以达到最好的治疗效果。由结果可知,对新生成的化学物质是否具有协同作用、药理作用以及单味药中主要成分的变化还需进一步研究。本研究通过GC-MS技术对药对紫苏-干姜的成分进行了合理分析,为药对的临床应用提供了一定的理论基础,一定程度上促进了中药药对的配伍理论发展。