姜黄挥发油两种提取方法比较*

宋玉丹，王书林，余弦，赵磊

(成都中医药大学药学院中药系，成都 611100)

姜黄挥发油两种提取方法比较*

宋玉丹1，王书林1，余弦2，赵磊2

(成都中医药大学药学院中药系，成都 611100)

目的 比较姜黄挥发油成分两种不同提取方法的差异。方法 通过气相色谱-质谱(GC-MS)法测定水蒸气蒸馏法与自动顶空提取的姜黄挥发油的不同成分。结果 自动顶空结合GC-MS分析出姜黄挥发油中化合物56种，水蒸气蒸馏法分析化合物32种，其中22种成分相同。结论 自动顶空结合GC-MS法更具优势，可以更快速、准确、全面地测定挥发油成分。

犍为姜黄；挥发油；气相色谱-质谱法

姜黄为姜科植物姜黄(CurcumalongaL.)干燥根茎，多数地区又称为黄姜、宝鼎香，其味辛、苦、性温、归脾、肝经，能行气破瘀，通经止痛；主治胸腹胀痛、肩臂痹痛、月经不调、闭经、跌打损伤[1]。又可提取黄色食用染料。本草考证，姜黄主产于我国四川、福建、江西等省，广西、湖北、我国台湾、云南等地亦产，以四川犍为为道地产区。姜黄中主要含黄色的姜黄素类成分和挥发油等。研究姜黄化学成分、药理作用的报道挺多[2]，但报道其挥发油成分的较少[3-6]，近年来报道姜黄挥发油有强效抗真菌作用[7]，抗肿瘤作用等[8]。多数研究均采用传统的水蒸气蒸馏法来提姜黄中的挥发油成分，本研究采用气相色谱-质谱(Gas chromatography- mass spectrometry ，GC-MS)法比较自动顶空与水蒸气蒸馏法两种提取方法所得犍为姜黄挥发油成分的差异，提供一种更简便、更快捷研究挥发油的方法，为进一步研究提供依据。

1 材料与仪器

1.1 材料 姜黄药材采于犍为县姜黄基地，经成都中医药大学峨眉学院王书林教授鉴定为姜科植物姜黄(CurcumalongaL.)的根茎。

1.2 仪器 HX-500A高速中药粉碎机(浙江省永康市溪岸五金药具厂)，GZX-9140MBE数显鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)，Agilent 7697A自动顶空进样仪(安捷伦公司)，Agilent 7890A气相色谱仪，Agilent 5975C质谱仪，20 mL顶空瓶，铝盖及橡胶垫，电热套，挥发油提取设备。

2 方法与结果

2.1 样品前处理 采集姜黄样品，洗净，置干燥箱中60 ℃烘干，粉碎，过筛孔内径0.250 mm(60目)筛。取2份，1份约取1 g置顶空瓶中备用(采用顶空结合GC-MS方法)；另1份取姜黄粉末20 g(采用水蒸气蒸馏)，置1 000 mL圆底烧瓶中，分别加10倍的超纯水保持微沸6 h，收集所提挥发油1 mL(挥发油得率为5%)，置样品瓶中备用。

2.2 GC条件 HP-5MS毛细管色谱柱(0.32 mm×30 m，0.25 μm)。柱箱温度60 ℃，柱箱平衡时间0.5 min，进样针规格10 μL ，进样量为1 μL，加热器温度250 ℃，分流比为10：1，分流流量8 mL·min-1。程序升温过程：60 ℃保持5 min，然后以5 ℃·min-1升到120 ℃(保持2 min)，再以2 ℃·min-1升到170 ℃(保持5 min)，最后以10 ℃·min-1升到280 ℃。

2.3 MS条件 质量扫描范围m/z50～300 amu，扫描间隔0.50 s，阈值150，电离能量为70 eV，离子源温度为230 ℃，四级杆温度为150 ℃。

2.4 自动顶空条件 样品瓶加压气体为氦气，定量环体积：1 mL，传输线内径0.53 mm，样品瓶待机流量为20 mL·min-1，加热箱温度为250 ℃(分别比较120～260 ℃出峰情况，在250 ℃时峰面积及峰数量均达最大值)，定量环温度为260 ℃，传输线温度为270 ℃，样品瓶平衡时间为3 min，进样持续时间为0.5 min，GC循环时间为65 min，样品瓶振摇为1级，18次·min-1，填充压力为15 psi，提取模式为单次提取。

2.5 自动顶空结果 按照上述条件进行实验，根据化学工作站给出的总离子流图(图1)及数据库(NIST11)中检索出数据，结合质谱碎片离子、文献分析，得到50多种挥发油成分，其匹配度(与数据库原有化合物结构吻合程度)均>85%。根据实验结果可以看出挥发油的主要成分为姜黄酮(15.6%)、姜黄新酮(5.9%)、β-红没药烯(3.57%)等。具体成分见表1。

图1 顶空提取姜黄挥发油GC-MS总离子流图

峰编号保留时间/min峰面积百分比/%化合物名称匹配度/%分子式13．37440．3658甲苯91C7H825．27171．03482⁃呋喃甲醇91C5H6O258．46260．0276苯(甲)醛94C7H6O48．59630．04565⁃甲基⁃2⁃呋喃甲醛91C6H6O258．95080．0226β⁃蒎烯97C10H1669．66520．01662⁃呋喃甲乙酯97C7H8O3710．0840．03043⁃蒈烯91C10H16810．30990．03471⁃甲基⁃4⁃(1⁃甲基乙基)⁃1，3⁃环己二烯97C10H16910．58940．0440甲基⁃吡嗪86C5H6N21010．72140．0615O⁃伞花烃95C10H141110．87940．0541D⁃柠檬烯97C10H161211．12800．6358桉叶素98C10H18O1311．28750．02053⁃甲基⁃1，2⁃环戊二酮91C6H8O21411．74280．0455苯乙醛95C8H8O1512．27780．03023⁃甲基⁃苯酚96C7H8O1612．79270．03531⁃(1H⁃吡咯⁃2⁃基)⁃乙酮91C6H7NO1713．50421．76791⁃甲基⁃4⁃(1⁃甲基亚乙基)⁃环己烯96C10H16

续表1

2.6 水蒸气蒸馏结果 水蒸气蒸馏法提取姜黄挥发油后自动进样，根据化学工作站给出的总离子流图以及数据库(NIST11)中检索出的数据，得出GC-MS总离子图见图2，结合质谱碎片离子、文献分析，得到30多种匹配度均>85%挥发油成分，其具体成分见表2。

3 讨论

图2 水蒸气蒸馏法提取姜黄挥发油GC-MS总离子流图

峰编号保留时间/min峰面积百分比/%化合物名称匹配度/%分子式16．11410．0105α⁃水芹烯∗191C10H1626．24900．0041(1R)⁃2，6，6⁃三甲基二环[3．1．1]庚⁃2⁃烯94C10H1636．37360．01461⁃甲基⁃4⁃(1⁃甲基乙基)⁃1，3⁃环己二烯∗198C10H1646．55000．00411⁃甲基⁃3⁃(1⁃甲基乙基)⁃苯∗195C10H1456．64860．0075D⁃柠檬烯∗187C10H1666．75230．1067桉叶素∗198C10H18O77．31790．0025(+)⁃3⁃蒈烯∗187C10H1688．03910．54001⁃甲基⁃4⁃(1⁃甲基亚乙基)⁃环己烯∗198C10H1698．28300．01453，7⁃二甲基⁃1，6⁃辛二烯⁃3⁃醇93C10H18O108．62030．00691，3，8⁃对⁃薄荷三烯∗197C10H14119．14430．00344⁃乙酰基⁃1⁃甲基环己烯95C9H14O1210．33770．01194⁃甲基⁃1⁃(1⁃甲基乙基)⁃(R)⁃3⁃环己烯⁃1⁃醇93C10H18O1310．51930．0525α⁃4⁃三甲基⁃苯甲醇94C10H14O1410．67500．0774α⁃萜品醇86C10H18O1513．26930．00662⁃十一烷酮∗193C11H22O1613．86080．03232⁃甲氧基⁃4⁃乙烯基苯酚∗191C9H10O21714．64950．00352，7，7⁃三甲基⁃二环[3．1．1]庚⁃2⁃烯⁃6⁃酮90C10H14O1815．67160．00112，3，4，7，8，8六氢⁃3，6，8，8⁃四甲基[3R⁃(3α，3aβ，7β，8aα)]⁃91C15H24 1H⁃3a，7⁃亚甲基薁∗11916．63151．4965石竹烯∗199C15H242016．93760．04163，7，11⁃三甲基⁃(Z，E)⁃1，3，6，10⁃十二碳四烯94C15H242117．11920．00673⁃(1，5⁃二甲基⁃4⁃己烯基)⁃6⁃亚甲基⁃[S⁃(R∗，S∗)]⁃环己烯∗192C15H242217．40460．3850顺⁃β⁃法尼烯∗197C15H242317．44610．2100葎草烯93C15H242418．02210．0567α⁃柏木烯∗193C15H242518．11542．26041⁃(1，5⁃二甲基⁃4⁃己烯基)⁃4⁃甲基⁃苯∗199C15H222618．48397．45395⁃(1，5⁃二甲基⁃4⁃己烯基)⁃2⁃甲基⁃[S⁃(R∗，S∗)]⁃1，3⁃环己二烯∗193C15H242718．74331．2614β⁃红没药烯∗196C15H242818．80550．0790β⁃姜黄烯∗198C15H222919．17916．36563⁃(1，5⁃二甲基⁃4⁃己烯基)⁃6⁃亚甲基⁃，[S⁃(R∗，S∗)]⁃环己烯∗196C15H243019．82250．27487⁃表⁃反式倍半桧烯水合物∗199C15H20O3120．61640．0843氧化石竹烯97C15H24O3222．998034．7518姜黄酮∗197C15H20O

*1化合物与表1相同

*1The same as Table 1

由实验过程可以看出，自动顶空结合GC-MS法只需由姜黄固体粉末直接进样，便可测定；而水蒸气蒸馏法需要先提出挥发油，再设定条件进样，过程麻烦，耗时长。从所需原料上讲，前者只需很少量的姜黄粉末便可测定出成分；而后者需几十克原料才可提出几毫升的姜黄油。从实验结果来看，虽然两者所提姜黄油相同的组分有22种，主要成分均为姜黄酮，姜黄新酮等。但由自动顶空结合GC-MS法所测定的姜黄油成分匹配度>85%的有56种，而采用水蒸气蒸馏提取出的姜黄油成分只有32种，说明自动顶空结合GC-MS法的方法能够更准确、更全面地测定姜黄挥发油的成分，能够更多地分析出姜黄油所含的挥发性成分。

通过GC-MS法比较自动顶空与传统水蒸气蒸馏法提取姜黄油成分的差异，更好确定用自动顶空GC-MS来提取姜黄油的方法，这种方法不仅方便快捷，耗料少，挥发油损耗少，而且能更好更全面地分析姜黄挥发油的成分。此外，也可以进一步以此方法来建立姜黄的指纹图谱，评价不同地产姜黄的质量，为更好研究姜黄品质提供一定的参考和依据。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京：中国医药科技出版社，2010：247-248.

[2] 陈铁晖，严国鸿，陈华.姜黄的化学成分及抗肿瘤作用研究进展[J].海峡预防医学杂志，2004，10(6)：23-25.

[3] 胡永狮，杜青云，汤秋华，等.气相色谱-质谱法测定姜黄挥发油化学成分[J].色谱，1998，16(3)：528-529.

[4] 邱琴，刘廷，王吉顺，等.姜黄挥发油化学组成的GC 及GC/ MS 研究[J].山东化工，2003，5(5)：5-6.

[5] 唐课文，陈国斌.气相色谱-质谱法分析姜黄挥发油化学成分[J].质谱学报，2004，25(3)：163-164.

[6] 李诚秀，李玲，罗俊，等.姜黄挥发油对呼吸道作用的研究[J].中国中药杂志，1998，23(10)：624-625.

[7] 唐书谦，叶庆佾，钟白玉，等.姜黄挥发油、水浸出液体外抗真菌试验[J].第三军医大学学报，1997，19(6)：569-571.

[8] 石雪蓉，顾健，谭睿.姜黄挥发油抗肿瘤作用机制研究[J].中药药理与临床，2003，19(6)：15-16.

Comparison of Two Different Extraction Methods of Volatile Oil ofCurcumalongaL.Oil

SONG Yudan1, WANG Shu-lin1, YU Xuan2, ZHAO Lei2

(DepartmentofTCM,CollegeofPharmacy,ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu611100,China)

Objective To compare the differences of two different methods to extractCurcumalongaL.oil. Methods Through gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS) method, the different components ofCurcumalongaL.oil extracted by automatic headspace (HS) and steaming distillation method were determined. Results By using automatic headspace GC-MS (HS-GC-MS), 56 kinds of compounds fromCurcumalongaL.oil were extracted and analyzed.By using steaming distillation method, only 32 kinds of compounds were obtained, and 22 compounds were the same with those analyzed by HS-GC-MS. Conclusion The method of HS-GC-MS can be faster, more accurate and more comprehensive to determine the components of theCurcumalongaL.oil.

CurcumalongaL.; Volatile oil; Gas chromatography-mass spectrometry

2014-06-10

2014-08-15

*乐山市2013年重点科技计划课题(13SZD141)

宋玉丹(1989-)，女，湖北襄阳人，在读硕士，研究方向：中药品种、质量与资源开发。电话：(0)13881946487，E-mail：48912155@qq.com。

王书林(1951-)，男，四川成都人，博士生导师，研究方向：中药品种、质量与资源开发。电话：(0)13508142598，E-mail：wslgap@163.com。

R284；R927.2

A

1004-0781(2015)02-0240-05

DOI 10.3870/yydb.2015.02.027