经典名方苓桂术甘汤中挥发油提取工艺优选*

彭安堂，李佳佳，魏艳婷，张 涛，戴 影，李晓霞，李建彪，李春花

（1.河北省石家庄市中医院，河北 石家庄 050000； 2.河北省石家庄市第四医院，河北 石家庄 050011；3.河北中医学院·河北省高校中药组方制剂应用技术研发中心，河北 石家庄 050200）

苓桂术甘汤是国家中医药管理局《古代经典名方目录（第一批）》中的第19个方剂，源自医圣张仲景《金匮要略》：“心下有痰饮，胸胁支满，目眩，苓桂术甘汤主之”“夫短气有微饮，当从小便去之，苓桂术甘汤主之”。方剂组成“茯苓四两，桂枝三两、白术三两，甘草二两。”“上四味，以水六升，煮取三升，分温三服，小便则利”［1］。方中茯苓为君药，既淡渗利水、消已成之饮，又渗湿健脾、杜生痰之源；桂枝为臣药，温阳化气；佐以白术健脾燥湿；甘草佐使调和诸药［2］。方中桂枝和白术的主要有效成分是挥发油类，且为经典药对，二者混合蒸馏提取更接近于传统汤剂的用法［3］。目前，挥发油的提取方法主要是水蒸气蒸馏（SD）法［4］，提取-共沸精馏耦合（WER）法［5］是在SD法基础上的改进方法。本研究中在前期研究［6-10］基础上，分别使用SD法和WER法提取白术、桂枝混合挥发油，利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）法分析所提挥发油，通过美国国家标准与技术研究院（NIST）质谱库检索，鉴定其主要化学成分，使用离子流色谱峰面积归一化法计算各成分的百分含量，为经典名方苓桂术甘汤进一步的研究开发提供参考。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Agilent GC-MS 5977型气质联用仪（美国安捷伦科技公司），配备有SPH-300A氢气发生器、SPB-3全自动空气源（均购自北京中惠普分析技术研究所）；YP2002型电子天平（上海津平科学仪器有限公司，精度为10mg）；98-1-B型电子调温电热套（天津市泰斯特仪器有限公司）；HCP-1000A型华晨高速多功能粉碎机（浙江省永康市金穗机械制造厂）；挥发油提取器，精馏柱。

1.2 试药

桂枝、白术均购于石家庄乐仁堂药房，经河北中医学院侯芳洁副教授鉴定为樟科植物肉桂CinnamomumcassiaPresl.的干燥嫩枝和菊科植物白术Atractylodes macrocephalaKoidz.的干燥根茎；甲醇（色谱纯，天津市大茂化学试剂厂）。

2 方法与结果

2.1 挥发油提取[11]

WER法：称取桂枝100 g，白术最粗粉100 g，精密称定，置5 000mL烧瓶，加入2 000mL纯水，浸泡3 h，连接提取-共沸精馏耦合装置，提取6 h，收集得到挥发油。平行试验3次，观察挥发油性状较为澄清，3次平行试验挥发油得率分别为每100g生药0.45，0.52，0.55mL，平均值为每100 g生药0.51mL。

SD［12］法：取桂枝100 g，白术最粗粉100 g，精密称定，置5 000mL烧瓶，加入2 000mL纯水，浸泡3 h，连接挥发油提取装置，提取6 h，收集得到挥发油。平行试验3次，观察挥发油性状较浑浊，3次平行试验挥发油得率分别为每100 g生药1.02，0.98，0.95mL，平均值每100 g生药为0.98mL。

2.2 GC-MS法鉴定主要化学成分[13-14]

2.3.1 溶液制备

取2.1项下所得挥发油，精密量取1mL，置25mL容量瓶，加甲醇溶解至刻度，取适量，经0.22μm微孔滤膜过滤，即得供试品溶液。

2.3.2 GC-MS条件

色谱条件：色谱柱为Agilent19091S-433VIHP-5MS毛细管色谱柱（30.0 m×250μm，0.25μm），柱流量为1.0mL/min；进样口温度为280℃；检测器温度为290℃；载气为N2；进样量为1μL；分流比为50∶1；程序升温：90℃，保持5min，以3℃/min升至200℃，保持7min，后升至300℃，运行2min。

质谱条件：电离方式为电子电离（EI）；电子轰击能量为70 eV；离子源温度为230℃；加速电压为34.6 V；分辨率为2 500；倍增器电压为1 388 V；四极杆温度为150℃；扫描范围m/z为50～500；扫描数为4.45次/秒。

2.3.3 鉴定结果

GC-MS总离子图见图1。经NISTMSSearch 2.3质谱计算机数据系统检索、CAS号查询及文献检索确定各个成分，采用面积归一化法测定样品各组分的相对质量分数。结果见表1。

2.4 白术和桂枝挥发油的化学成分分析

WER法：由图1和表1可知，3.602 min出峰，13.399min时出现最高峰，37.329min时出峰结束，共分离出17种化合物，鉴定出15种，并通过峰面积归一法确定了各组分含量。其中，含量大于1%的主要物质为反式肉桂醛（41.45%）、苍术酮（28.73%）、香附烯酮（2.81%）、1E，4E-大根香叶烯B（2.54%）、γ-榄香烯（2.13% ）、反 式 缬 草 酸 酯（1.54% ）、α-香 附 酮（1.32%）。WER法提取的挥发性成分主要分为醛、酮、烯、酯类，其中醛类化合物4种，占总物质的43.59%，以反式肉桂醛为主；酮类化合物4种，占总物质的33.57%，以苍术酮为主；烯类化合物5种，占总物质的6.25%；酯类化合物1种，占总物质的1.54%。WER法提取所得的挥发油中肉桂醛挥发油含量最高，苍术酮次之。

图1 白术和桂枝挥发油总离子流图Fig.1 Total ion chromatograms of volatile oil extracted from Atractylodis Macrocephalae Rhizoma and Cinnamom i Ramulus

表1 提取-共沸精馏耦合法和水蒸气蒸馏法提取的白术和桂枝挥发油成分分析Table 1 Analysis of volatile oil extracted by WER method and SD method in Atractylodis Macrocephalae Rhizoma and Cinnamom i Ramulus

SD法：由图1和表1可知，13.128 min出峰，28.394min时出现最高峰，37.308min时出峰结束，共分离出11种化合物并同时鉴定，含量大于1%的主要物质为苍术酮（56.78%）、肉桂醛（26.54%）、1E，4E-大根香叶烯B（4.44%）、γ-榄香烯（2.27%）、反式缬草酸酯（1.46%）、（4ar，5s）-4a，5-二甲基-3-丙-2-亚基-5，6，7，8-四氢-4h-萘-2-酮（1.07%）。其中，酮类化合物2种，占总物质的57.85%；醛类化合物2种，占总物质的27.45%；烯类化合物5种，占总物质的8.92%。SD法提取的挥发油中，苍术酮挥发油有效成分含量最高，肉桂醛次之。

3 讨论

由表1和图1可知，与SD法相比，WER法提取的挥发油总体积较少，所含化合物种类较多，各化合物含量较高；SD法的收率虽高于WER法，但挥发油纯度和有效成分种类及含量则低于WER法。分析原因，WER法的提取设备比SD法多一个精馏柱，且由特殊填料所制，在富集挥发油过程中，挥发性成分随着水蒸气进入精馏柱，利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，柱中的填料使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，挥发性成分不断地从液相转移至气相，而难挥发组分由气相向液相迁移。周而复始，混合液体在精馏柱中完成了多次气-液传质过程，连续或多次部分汽化与冷凝，是SD工艺中气液传质和平衡过程的很多倍，故WER法富集挥发油更充分，得到的挥发油杂质少、纯度高［15］。由图1可知，WER法提取的挥发油比SD法提取的挥发油含量高，且多出6个化合物，占总物质的13.9%，说明WER法比SD法能提取分离出更多的成分。其中，出峰时间为18.406 min的物质（占8.05%）和28.046 min的物质（占0.57%），均在质谱库中没有对应化合物，且其物质峰面积占总峰面积比例达8.05%，即为WER法提取的挥发油中比SD法提取的挥发油中多出来的物质，值得后续进一步研究。

SD法是通过将中药饮片加水加热，将具有一定挥发性的有机物质随水蒸气蒸馏出现的方法，设备简单，操作安全，成本低。本研究中所得苍术酮的相对含量较高，桂皮醛的相对含量较低。原因在于，在SD工艺中气液传质和平衡过程次数较少，挥发油不能充分从液相转移到气相，故不适于提取极性相对较大的成分。与苍术酮挥发油成分相比，桂皮醛极性较大，较易溶于水，提取过程中气相中的油水之比较小，挥发油在冷凝液中的含量小于其在水中的饱和溶解度，无法在冷凝器中充分冷凝成液体［16］，故SD法相对于WER法提取的挥发油中桂皮醛类挥发油成分含量较少。

综上所述，WER法更适合白术、桂枝混合挥发油的提取。苓桂术甘汤中的挥发性成分主要来源于白术和桂枝，在苓桂术甘汤的研究开发中可以白术和桂枝混合提取的挥发油用β-环糊精包合或其他适宜的方法处理后，再与方中其余中药加工品复合加工成适宜的制剂，尽最大可能保留所需物质。后续研究中将继续进行经典名方苓桂术甘汤的开发，采用双提法［17］（先提取挥发性成分，再提取水溶性成分）进一步优化制剂工艺，完善质量标准，为传承发展中医药事业、加强古代经典名方的开发积累研究数据。