摘要:山柰,別名沙姜、山辣。以根莖入藥,溫中化濕,行氣止痛。主治急性胃腸炎,消化不良,胃寒疼痛,牙痛,風濕關節痛,跌打損傷。
目的分析山柰飲片揮發油的化學成分與指紋圖譜,以控制其質量。方法用水蒸氣蒸餾法提取揮發油后,采用傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)和氣相色譜-質譜法(GC-MS)分析。結果在10批山柰揮發油的FTIR圖譜20個峰中有17~19個共有峰;GC-MS分析每個樣品鑒定了37~44種化學成分,特征成分均為對甲氧基桂皮酸乙酯(反式57.3%~78.7%,順式0.7%~3.4%)、反式桂皮酸乙酯(9.8%~19.5%)、正十五烷(6.9%~17.1%)、3-蒈烯、8-十七碳烯、龍腦、莎草烯,這8種成分共約占揮發油總成分的94.1%~98.2%。結論FTIR能準確地鑒別山柰,GC-MS法能以特征成分為指標精確地控制山柰飲片的質量。
山柰為姜科植物山柰Kaempferia.galangaL.的干燥根莖[1]。主產于廣西、廣東、云南。文獻[2,3]報道山柰(沙姜)揮發油(以下簡稱山柰油)中的肉桂酸乙酯類化合物具有抗促癌活性,以對甲氧基桂皮酸乙酯的抗癌活性,且毒性較低。另有文獻[4~9]報道山柰油的肉桂酸乙酯類化合物相對含量均較高,但其中對甲氧基桂皮酸乙酯等成分的相對含量相差懸殊。作者尚未見同時采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)法和氣相色譜-質譜(GC-MS)法分析山柰油特征成分的報道,本文對10批市售山柰飲片的揮發油進行了FTIR鑒定和GC-MS分析。現報道如下:1材料與儀器1.1樣品10批山柰飲片均由第1作者鑒定。樣品1號(徐州同康藥店),2號(廣西醫藥公司),3號(蘇州觀前王洪翥藥店),4號(廣東醫藥公司),5號(徐州恩華藥店),6號(蘇州太倉浮橋藥店),7號(蘇州太平洋藥店),8號(江西婺源藥店),9號(江西景德鎮藥店),10號(徐州奎西藥店)的來源均為Kaempferia.galangaL.的干燥根莖。
1.2儀器與試劑Tensor27傅立葉變換紅外分光光度計(德國BRURER公司);GC-MS氣相色譜-質譜聯用儀(美國安捷倫公司);(上海凌峰化學試劑有限公司)為分析純。
2方法與結果2.1山柰油的提取分別取上述山柰飲片粗粉各約75g,稱定重量,按揮發油測定法[1]中的甲法提取5h,收集乳狀餾出液,用萃取2次,合并液,加入適量干燥后,取上清液揮盡,分別得淡黃色山柰油約2~3ml,備用。得油率為2.7%~4.0%(ml/g),均低于本品含揮發油“不得少于4.5%(ml/g)”之規定[1]。
2.2紅外光譜測定取約200mgKBr極細粉壓成透明KBr空白薄片,吸取山柰油約50μl滴于空白片上鋪成均勻薄層。在500~4000cm-1間測定紅外光譜,光譜分辨率0.741cm-1,掃描信號累加32次,所有圖譜均扣除背景吸收,將紅外光譜圖縱坐標由TR轉換成AB后,再進行二階導數光譜轉換。10批山柰油的FTIR圖譜、FTIR二階導數圖譜均具有指紋特征,代表性圖譜見圖1~2。
2.3GC-MS分析2.3.1GC-MS條件HP-5MS毛細管色譜柱(0.25mm×30m,0.25μm);氦氣流速1.0ml.min-1;進樣口溫度280℃,分流比50∶1。初始柱溫70℃,以10℃.min-1升至250℃,維持10min。離子源EI,電離能量70ev,離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃,掃描質量范圍為30~550amu。
2.3.2GC-MS測定分別精密吸取山柰油0.2ml于10ml容量瓶中,用稀釋定容后,取2μl進樣分析,得山柰油的總離子流色譜圖(TIC),代表性TIC圖譜見圖3~4。每張TIC圖中均檢出40個左右的色譜峰,以色譜峰面積歸一法計算各成分的相對含量。經計算機NIST質譜庫檢索,結合人工解析山柰油的化學成分,最終確定了保留時間(RT)相對穩定、相對含量和匹配度均較高的8種特征成分。又采用統計學的t分布法(公式μ=±ts√n)和Excel程序對特征成分的相對含量進行了99%置信度的區間估計。
3討論本實驗中10批山柰油的FTIR圖譜和FTIR二階導數圖譜均具有較強的指紋性特征,在FTIR圖譜所檢出的20個峰中存在17~19個共有峰,有1~3個差異峰。在二階導數FTIR圖譜中吸收峰的鑒別特征更強,且能檢出在原始FTIR圖譜中沒有出現的某些峰。我們還將山柰油的FTIR圖譜與同科的姜黃、片姜黃,樟科的肉桂、桂皮等中藥的揮發油進行了比較研究,結果均有明顯差異。這表明用該法鑒別山柰飲片具有較強的專屬性。
10批山柰油的GCMS總離子流圖的色譜峰保留時間和出峰順序規律性,其特征成分形成了的指紋圖譜,被分離與鑒定的色譜峰數均在37~44個之間,共鑒定出50余種化合物。其中含量較高的共有化合物16種,特征性成分均為對甲氧基桂皮酸乙酯(均值為反式64.4%、順式1.8%)、反式桂皮酸乙酯(15.9%)、正十五烷(10.4%)、3蒈烯、龍腦,8十七碳烯、莎草烯,這8種成分共約占揮發油總成分的94.1%~98.2%,其中前4種成分占90.0%~96.5%。此結果與樊亞鳴等[4,5]的報道較為接近,而與張桂芝等[7,8]的報道相差甚遠。
在按照文獻[1]測定山柰飲片揮發油含量的同時,采用FTIR法測定山柰油的紅外光譜,能快速、準確地鑒定山柰;運用GC-MS法分析山柰油中的特征化學成分,則能以對甲氧基桂皮酸乙酯等成分的相對含量為指標,更好地控制山柰飲片的質量。本實驗條件下所獲得的山柰油FTIR圖譜、GCMS圖譜和特征成分的相對含量指標均可作為控制山柰飲片質量的依據。