標題藥對荊芥 桂枝揮發油成分的氣相色譜 質譜和化學計量學方法分析

【摘要】目的分析藥對荊芥-桂枝、單味藥荊芥，桂枝的揮發油成分。方法采用氣相色譜-質譜（GC-MS）檢測，通過化學計量學解析法對二維色譜/質譜數據進行解析，從而實現對荊芥-桂枝、單味藥荊芥、桂枝的揮發油成分的分析。結果荊芥-桂枝、荊芥和桂枝揮發油成分分別定性得到51，47和61個結果，占總含量的88.72%,90.52%和88.37%。結論藥對揮發油成分的數目大致為荊芥和桂枝揮發油成分的加和，但相對含量有變化。
　　
　　【關鍵詞】藥對荊芥-桂枝揮發油氣相色譜-質譜化學計量學解析法
　　
　　配伍理論是中藥復方的核心問題。藥對是中藥配伍的基本形式，是復方的最小組成單位，又是復方的一種特殊形式［1］。藥對的化學成分研究將為中藥復方的配伍研究提供基本的依據，并揭示配伍理論的化學本質。荊芥-桂枝為常用辛溫解表藥對［1］。荊芥祛風解表，宣毒透疹；桂枝散寒解表，溫經通脈，通陽化氣［2］。兩者配伍使用，可增強祛風解表、散寒止痛的效果，共收解肌發表祛風散寒之功。揮發油成分是解表藥對的藥效物質［3］，而藥對荊芥-桂枝的揮發油成分未見報道�；瘜W計量學解析法（Chemometricresolutionmethod,CRM）是對二維色譜/光譜矩陣數據進行解析的一種有效方法，它利用二維矩陣數據包含的色譜/光譜信息，采用局部因子分析以分辨出單個組分的純色譜和光譜，其原理與解析參照文獻方法［4］,它已成功地應用于中藥揮發油成分的分析［5］。本實驗采用氣相色譜-質譜（GC-MS）和CRM分析藥對荊芥-桂枝的揮發油，并比較了單味藥與藥對的揮發油成分,討論了單味藥配伍后揮發油成分的變化。
　　
　　1器材與方法
　　
　　1.1器材儀器為日本島津QP2010型氣相色譜儀-質譜儀。荊芥、桂枝均購自湖南中醫藥研究院，經該院中藥研究所鑒定分別為荊芥SchizonepetatenuifoliaBriq.的干燥莖枝、肉桂CinnamomumcassiaPresl.的干燥嫩枝。
　　
　　1.2揮發油提取
　　
　　1.2.1藥對揮發油的提取稱取干燥的荊芥（HerbaSchizonepetae,HS），桂枝（RamulusCinnamomi,RC）各100g，混合，按《中國藥典》（2000年版）揮發油提取法提�。�6］。
　　
　　1.2.2單味藥揮發油的提取分別稱取干燥的荊芥和桂枝各100g，按照上法提取。
　　
　　1.3揮發油的測定條件
　　
　　1.3.1色譜條件色譜柱OV-1（30m×0.25mm）。程序升溫：起始溫度40℃，以2℃·min-1升至120℃，再以10℃·min-1升至230℃，維持20min。載氣He；流速1.0ml·min-1；進口溫度250℃，界面溫度280℃。
　　
　　1.3.2質譜條件EI源電子能量70eV，離子源溫度230℃。倍增電壓1.28kV，掃描范圍20·600amu；掃描速率3.8scans.s-1，溶劑延遲2min。
　　
　　1.4數據分析數據分析在Celeron（R）2.66GHz（Intel）計算機上進行，程序用Metlab6.5編寫，所分辨的質譜在NIST107標準質譜庫中檢索。
　　
　　2結果
　　
　　2.1揮發油化學成分的定性分析圖1～3分別是荊芥、桂枝和荊芥-桂枝的揮發油的GC-MS總離子流圖（TIC），其中許多色譜峰產生重疊。圖2中A的保留時間段為53.05～53.50min，放大為圖4。
　　
　　圖1荊芥揮發油的總離子流圖（略）
　　
　　圖2桂枝揮發油的總離子流圖（略）
　　
　　圖3藥對荊芥-桂枝的揮發油總離子流圖（略）
　　
　　圖4A峰的總離子流圖（略）
　　
　　圖5解析后A峰的色譜圖（含化合物1，2，3，和4）（略）
　　
　　從圖4可見，A似乎是兩個分離很好的色譜峰。直接從色譜庫中進行檢索，左側峰中不同位置質譜變化很大，且檢索結果與被測物質譜相似度都較低，其中左半部分中間部分檢測為Dodecanoicacid,2-phenylethylester，相似度為70％，右半部分檢測為1,2-Benzenedicarboxylicacid,diundecylester，相似度為81％，右側峰檢測結果為Pentadecanoicacid，相似度為64％�？梢�，直接從色譜庫中進行檢索的定性結果其可靠程度和準確度都較低，同時由于色譜峰重疊，難以進行定量分析。
　　
　　利用CRM分析，結果表明A是一個四組分體系（圖5）。根據各組分的純色譜和質譜，再將它們與NIST標準庫進行匹配，可檢索到4種組分，分別為①4-（phenylmethoxy）-Benzoicacid；②Phen-1,4-diol；③2,3-dimethyl-5-trifluoromethyl-Tridecanoicacid；④Benzoicacid,2-phenylethylester，相似度（相對含量）分別為97.9％（0.09%），94.4（0.05%）,91.5（0.07%）,93.8（0.02%）。由于得到的是純組分的質譜，定性結果的準確性和可靠程度大為提高。
　　
　　與上述解析A過程相似，對桂枝其它保留時間段的組分以及荊芥和荊芥－桂枝TIC圖，利用CRM逐步進行分辨，可得到組分的純質譜，再用質譜庫對分辨出的組分進行質譜定性檢索，得到組分定性結果。荊芥-桂枝、荊芥和桂枝揮發油定性鑒定的組分分別為51，47和61個,占總含量的88.72%,90.52%和88.37%。
　　
　　2.2揮發油化學成分的定量分析對解析后的所有色譜采用總體積積分法積分，可得到各個組分的定量分析結果，荊芥，桂枝和藥對荊芥-桂枝定性組分含量分別占總含量的90.52%，88.37%和88.72%,三者的揮發油主要化學成分見表1。
　　
　　3討論
　　
　　由表1可見，藥對荊芥-桂枝揮發油主要化學成分的數量大致是兩個單味藥荊芥和桂枝的加和，含量較高的主要成分或來自荊芥，如5-methyl-2-（1-methylethylidene）-Cyclohexanone，（2R-trans）-5-methyl-2-（1-methylethyl）-Cyclohexanone等；或來自桂枝，如3-（2-methoxyphenyl）-2-Propenal，Benzaldehyde等；或來自二者之疊加，如D-Limonene，Benzylidenemalonaldehyde等。這些主要成分在藥對中的含量與在單味藥中的不同。實驗結果還表明，藥對荊芥-桂枝揮發油中還出現了多個單味藥中沒有的新的化學成分，如（E）-3,7-dimethyl-2,6-Octadien-1-olacetate，（S）-1-methyl-4-（5-methyl-1-methylene-4-hexenyl）-Cyclohexene，Octanal，3-phenyl-2-Propen-1-olacetate等，但它們的含量都較低。這些新化學成分的出現可能是由于合煎中的化學反應和物理變化，如增溶作用、助溶作用等。由于這些物理作用，單味藥中的某些化學成分在配伍后溶出率將提高，因此，單味藥中含量很低而未能檢測到的揮發性成分，在藥對中含量提高而可被檢測。這些物理變化也會導致其它揮發性成分在藥對中的含量變化。
　　
　　每個單味藥含有特定的活性化合物群。兩個單味藥配伍形成藥對，在合煎過程中，由于化學反應與物理變化，形成新的活性化合物群，它與單味藥的活性化合物群在量與質方面均存在差別，從而導致藥效的不同。兩個單味藥在合煎過程發生什么物理變化與化學反應，值得深入研究。
　　
　　表1荊芥、桂枝和藥對桂枝-荊芥的主要揮發油成分（略）
　　
　　rt為保留時間；rc為相對含量；-為未檢出