GC/MS法分析硫磺熏蒸对杭白菊挥发油成分的影响

马晓青，蔡 皓，刘 晓，刘静静，李松林，宗杜强，蔡宝昌，

（1.南京中医药大学药学院，江苏 南京 210046；2.南京中医药大学，国家教育部中药炮制规范化及标准化工程研究中心，江苏 南京 210029；3.南京中医药大学，国家中医药管理局中药炮制标准重点研究室，江苏 南京 210029；4.南京海昌中药集团有限公司，江苏 南京 210061）

硫磺熏蒸作为一种传统的中药材养护方法，具有干燥、增白、防虫、防腐和防霉变等作用，在中药材及饮片的加工和贮藏过程中应用较为普遍。由于硫磺熏蒸使中药材及饮片残留大量的二氧化硫，且导致有效成分的化学结构和含量发生改变[1]。因此，国家食品药品监督管理局在2004年曾发文指出硫磺熏蒸的中药材为劣质药材。

菊花为菊科植物菊Chrysanthemum morifoliumRamat.的干燥头状花序，9～11月花盛开时分批采收。菊花药材按产地和加工方法的不同，分为杭菊、亳菊、贡菊、滁菊、祁菊、怀菊、济菊、黄菊8大主流品种，2010年版《中国药典》（一部）收载的菊花品种有杭菊、亳菊、贡菊、滁菊4种[2]。其中杭白菊以“清热散风，平肝明目”等功效而入药，是浙江桐乡市的主要经济作物之一。药理作用显示，杭白菊花具有抗菌、抗炎、清除自由基、抗氧化和抗肿瘤等作用[3]。本研究通过对杭白菊及其炮制品的研究，发现杭白菊与其硫磺熏制品在挥发油的组成上存在明显的差异。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂和样品

美国Agilent 6890/5975B型气相色谱－质谱联用 仪 及 G1701DAD.03.00.611 工 作 站；NIST05标准质谱检索库。

杭白菊药材：采自浙江杭州；杭白菊饮片购自：南京各大药房；2号样品为实验室自制硫磺熏蒸饮片。各样品编号及来源列于表1。

表1 杭白菊样品的编号及来源Table 1 The numbers and resources of Hangzhou white chrysanthemum samples

1.2 实验条件与方法

1.2.1 挥发油的制备 分别称取200g各样品，加入2L水，按2010年版《中国药典》（一部）附录XD方法（不加二甲苯）提取挥发油，4℃冷藏，备用。

1.2.2 色谱条件 色谱柱：HP－5MS（5%苯甲基聚硅氧烷弹性石英毛细管柱，30.0m×250 μm×0.25μm）；进样口温度200℃；程序升温：初始温度50℃，以8℃/min升至140℃，保持20min，以6℃/min升至160℃，保持20 min，再以10℃/min升至230℃；进样量1μL；载 气 为 氦 气 （纯 度 ＞99.99%）；流 速1.0mL/min；分流比20∶1。

1.2.3 质谱条件 EI离子源，离子源温度230℃，四极杆温度150℃，接口温度280℃，电子倍增器电压1 717.6V，电子能量70eV，质量扫描范围m/z44～550。

1.2.4 分析方法 用 HP－5MS色谱柱对色谱分离条件进行优化，确定最佳分离条件。样品按照所选定的分析条件进行HS－GC/MS分析，利用NIST05标准质谱检索库进行检索，峰面积归一化法测定各组分的相对百分含量。

2 结果与讨论

2.1 GC/MS分析结果

按上述色谱条件，对每个杭白菊样品进行GC/MS分析，总离子流图示于图1。通过GC/MS分析工作站NIST标准图库进行检索，并参照有关文献共分析鉴定了其中的64个化学成分，按照面积归一化法计算各组分的相对百分含量，结果列于表2。

表2 硫磺熏蒸前后杭白菊挥发油的主要化学成分及其相对百分含量的GC/MS分析结果Table 2 Analysis of the main chemical components and their relative percentages of essential oils from Hangzhou white chrysanthemum before and after sulfur－fumigated process by GC/MS

续表

续表

为了进一步分析和归属总离子流图中各峰信号的化学信息，根据各时间段色谱峰的色谱保留行为特征，将总离子流图分为3个区域进行分析，分别为Ⅰ区：保留时间0.0～20.0min；Ⅱ区：保留时间：20.0～40.0min；Ⅲ区：保留时间：40～60.4min。分析结果示于图1。

图1 典型的硫磺熏蒸前后杭白菊挥发性成分的GC/MS总离子流叠加分区图谱Fig.1 Overlay and sectional comparisons of typical GC/MS TIC on the volatile constituents from Hangzhou white chrysanthemum before and after sulfur－fumigated process

2.1.1 Ⅰ区化学信息分析 Ⅰ区色谱峰化学信号分析结果表明，该区化学信号的主要贡献来源于低沸程的挥发性成分。它们在自然晾干品（样品1）和硫磺熏制品（样品2）2个样品中的总量相差不大，分别为3.93%和4.6%；在样品1中检出18个色谱峰，而在样品2中检出14个色谱峰。从化合物的种类上看，样品1中含有5（1－甲基亚乙基）－1，3－环戊二烯（0.02%）、（1R）－（＋）－α－蒎 烯 （0.02%）、1，6－二 甲 基－1，3，5－三 烯（0.13%）、（E，E）－2，4庚二烯醛（0.04%）、蒽紫红素（0.02%）、桃金娘烯醇（0.06%）、香芹酚（0.09%）、猛杀威（0.03%）、突厥酮（0.04%）等化合物，而在样品2～7中上述成分均已检测不到；合成右旋龙脑在2～7号样品中的含量明显低于1号样品中的含量；1，2，3，4－四氢－1，1，6－三甲基萘在2号样品（0.6%）至7号样品（0.82%）中存在，而在1号样品中未检出。

2.1.2 Ⅱ区化学信息分析 Ⅱ区色谱峰化学信号分析结果表明，该区化学信号的主要贡献来源于中沸程的挥发性成分，它们是杭白菊挥发性成分的主要组成部分。1号样品中的香叶基丙酮（0.13%）、石竹烯氧化物 （2.30%）、β－榄 香 烯（1.38%）、马 兜 铃 烯 （0.97%）、β－愈 创 木 烯（0.31%）、红没药醇（1.11%）等成分在2～7号样品中（除6号样品中含β－榄香烯和7号样品中含红没药醇外）均未检出；与1号样品相比，柏木脑、（＋）－香橙烯、表－二环倍半水芹烯在2～7号样品中的含量有一定程度的降低；2～7号样品中香树烯、γ－芹子烯、巴伦西亚橘烯、γ－古芸烯的含量均明显高于1号样品。

2.1.3 Ⅲ区化学信息分析 Ⅲ区色谱峰化学信号分析结果表明，该区化学信号的主要贡献来源于高沸程的挥发性成分。其中邻苯二甲酸二异丁酯（0.13%）在1号样品中可以检出，而在2～7号样品中均未检出；与1号样品相比，苯甲酸苄酯在2～7号样品中的含量有不同程度的降低。

2.2 讨论

杭白菊挥发油的主要成分为单萜烯类、倍半萜烯类及其含氧衍生物，主要包括α－蒎烯、合成右旋龙脑、4－萜烯醇、香芹酚、香叶基丙酮、香树烯、姜黄烯、γ－芹子烯、姜烯、巴伦西亚橘烯、β－甜没药烯、石竹烯氧化物、柏木脑、β－榄香烯、γ－古芸烯、表－二环倍半水芹烯、β－愈创木烯、红没药醇、棕榈酸等。其中合成右旋龙脑、4－萜烯醇、香芹酚、石竹烯氧化物具有镇痛、抗炎和抑菌作用；β－榄香烯具有抗肿瘤作用和提高机体免疫力的作用[4]；α－蒎烯有明显的镇咳和祛痰功能，并有抗真菌（如白念珠菌）作用[5－6]。本实验结果表明，硫磺熏蒸后的杭白菊中的化学成分已发生显著改变，包括某些具有生物活性成分的减少（如蒎烯、合成右旋龙脑、香芹酚、石竹烯氧化物等）和增加（如γ－芹子烯、香树烯等），3～7号样品（购自药店）与2号样品（自熏）中大部分具有生物活性成分的含量变化趋势相一致，进一步证实上述差别与样品加工过程中使用硫磺熏蒸有关。

中药材及饮片的硫熏法加工会使中药材及饮片中原有化学成分发生转变，进而影响药理作用。本研究结果提示，限制硫磺熏蒸在中药材及饮片加工过程中的不规范使用，对于全面评价及有效控制中药材及饮片的质量具有积极而现实的意义。

[1]刘静静，刘 晓，蔡 皓，等.对市售白芍饮片芍药苷含量低于中国药典标准的深入探讨[J].药物分析杂志，2010，30（10）：1 817－1 821.

[2]国家药典委员会.中国药典：一部[M].北京：中国医药科技出版社，2010：292.

[3]张清华，张 玲.菊花化学成分及药理作用的研究进展[J].食品与药品，2007，9（02A）：60－63.

[4]许 永，向能军，沈宏林，等.杭白菊浸膏挥发性成分分析及在卷烟中的应用[J].光谱实验室，2008，25（2）：167－172.

[5]MARTIN S，PADILLA E，OCETE M A.Anti－inflammatory activity of the essential oil of Bupleum fruticesens[J].Planta Med，1993，59（6）：533－536.

[6]夏忠弟，余俊龙.α－蒎烯对白色念珠菌生物合成的影响[J].中国现代医学杂志，2000，10（1）：44－46.