gcms法辨识黄精花中挥发性成分的研究
摘 要目的:识别黄精中所含的各种挥发性成分，并对其定量分析。方法:采用水蒸气蒸馏法提取黄精中的挥发油，并采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)和峰面积归一化法分析比较化学成分和相对含量。结果: 中药黄精中鉴定出了25种挥发性成分，占挥发油相对含量91.29%，其中仅有2种化合物的相对含量相差小于5.0%，但是多数化合物的相对含量却在5.0%以上。结论药用黄精中各种挥发性物质的化学成分与相对含量存在较大的差异性。
Key words: Yellow essence; Volatile oil; Gas chromatographymass spectrometry. 目 录
1 绪论 1
1.1 黄精的化学成分和药理学研究进展 1
1.1.1 化学成分 1
1.1.2 药理学作用 4
1.2 GCMS分析方法在中药挥发性成分中的应用 6
2 实验部分 8
2.1 仪器与试药 8
2.2 样品的制备方法 8
2.3 GCMS条件 8
2.4 实验结果 8
2.5 讨论 10
3 展望 11
参考文献 13
致 谢 17
1 绪论
黄精隶属百合科植物，别名有“鸡头姜”、“米铺”、“土灵芝”等。黄精性平、味甘；归脾、肺、肾经；具有补脾益气、滋肾润肺等功效；主治脾虚胃弱、肺虚久咳、肾虚腰膝酸软等症[1]。大自然届黄精大多数分布于北温带和北亚热带，然而国内生长着31种天然黄精，并且多数产自我国的东北地区、西北地区、河北、安徽东部、浙江等地[2]。
草药黄精在我国已有悠长历史，比如李时珍在《本草纲目》记载：“黄精为服食要药。”现代随着中草药全方位、多层次地开发利用，中药材也源源不断的被供应到市场。我国占地面积大、物产丰富，天然黄精产地较为广泛，但目前国内黄精的人工栽培技术尚未达到十分成熟阶段。据报道，相关人员对野生黄精还处于原始掠夺式的采集。据了解，黄精属多年生宿根植物，药材收购和利用以其根、茎入药 ，但是粗暴和盲目的采集方式必然会导致黄精自然资源枯竭，最终将影响后续黄精的开发利用以及其可持续发展[3]。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
现阶段国内对黄精的研究颇多，也取得了辉煌成就。研究人员依据黄精的化学成分并采用现代高科技术，发现了黄精化学成分以往不被人熟知的另外一些药理功效，这些目前已经得到认证且广泛应用到临床，比如用于治疗冠心病、高血脂、糖尿病、慢性支气管炎等现代生活方式疾病[4]。挥发性成分也是黄精的化学成分之一，但是国内外对有关方面的研究却胜少以及将其应用到临床上的报道更是寥寥无几。目前，随着科技的不断进步，医药行业不断发生革新，新技术弥补了以往检测工具的单一性，提高了准确性，为学者研究未知天然草药提供有利的工具。本文也将采用新技术GCMS法对黄精中的挥发性进行更加深入的探索，有望该药草不仅能够在医药临床上发挥作用，还可以在人们的日常饮食、化妆品、保健品等领域占有一席之地。
1.1 黄精的化学成分和药理学研究进展
1.1.1 化学成分
中药黄精含有多种复杂的化学成分，其中含量最多的是黄精多糖和甾体皂苷类。此外还含有黄酮、生物碱、挥发性成分以及少量人体所需的各种氨基酸及微量元素[5]。
多糖类
黄精普遍都含有多糖且在药典中多糖常被作为测量黄精含量的唯一评价指标，这为研究黄精多糖的相对含量与有效成分提供有利的依据。黄精多糖大多均提取于药用黄精的根和茎两个部位且多糖具有多变的生理活性和复杂的结构。不同产地黄精中多糖的含量存在差异，张洪洋等[6]发现目前我国境内广东产地黄精中多糖含量较高，其他地带黄精中多糖含量较小如江西产地。另外，他们将采集的不同产地但是品种却相同的黄精进行比较发现含有多糖的关系为：多花黄精＞黄精＞滇黄精，其中多花黄精的最高含量超出最低含量5.4倍左右。野生与栽培等环境的不同也会引起多糖含量产生微妙变化，吴其国等[7]通过采集两种不同环境（露天和栽培）下的黄精进行实验，发现天然多花黄精中的多糖含量远远高过栽培中多糖含量，其中露天产地的黄精与人工种植的黄精也存在明显异同：如祁门产地是野生含量最高达(11.47±0.45%)，宿松生产的黄精则是栽培中最低为(6.88±0.09%)。上述研究数据具有统计学意义，为今后黄精更加合理的开发与利用提供参考依据。
焦劼等[8]通过对不同产地黄精中多糖进行分析，发现不同产地不同品种之间黄精多糖的含量也存在差异，其中广东韶关市多花黄精中多糖含量最高达到14.95%。另外，梁引库等[9] 通过借助相应技术辨识黄精中还存在多糖肽，最后他们利用相关技术分析出多糖肽中单糖的组成，发现其组成成分有半乳糖、甘露糖、葡萄糖等。
（2） 甾体皂苷类
自然界中存在的皂苷广泛分布于单子叶百合科植物之中。黄精中含有的甾体皂苷大多都是中性皂苷，其中皂苷类成分包括薯蓣皂苷元、毛地黄糖苷、菝葜皂苷元等[10]。有研究人员在黄精和滇黄精提取67 种皂苷类化合物。近年来，有相关研究发现1 年生人工栽培多倍体黄精、二倍体黄精和 4 年野生二倍体黄精中总皂苷含量相差较多，最高含量是最低的2倍多[11]。
甾体皂苷在炮制过程前后也会发生相应的化学结构改变，王倩等[12]通过提取分离和采用液质联用法与核磁共振仪器相结合的手段，确定了薯蓣皂苷经过模拟炮制后会产生两个新的单体化合物分别为延龄草苷和薯蓣皂苷元。他们在模拟炮制过程中发现结构不同的甾体皂苷会发生化学结构的转化，如薯蓣皂苷转化为次级苷和苷元。从药材方面分析，采用高效液相图谱比较可得出黄精饮片炮制后薯蓣皂苷含量相对减少。
（3） 黄酮类
黄酮类化合物多数是从黄精的根和茎中提取分离获得，它们的化学结构大多是由亚型母核结构和侧链基团组成。我们已经从滇黄精的根和茎中分离得到了1个黄酮类化合物，但是查耳酮类成分在植物黄精中的相关报道较少，目前仅从植物中分离得到 3 个查耳酮类化合物，分别为从滇黄精的根、茎中分离得到了2个查耳酮类化合物，从其他中药替代品中分离得到 1 个查耳酮类化合物[13]。
近来有学者发现了一个普遍现象，生长在我国交界地带的黄精含有大量的多糖和总黄酮类成分，且他们的含量高过单一生长在本种植地区的黄精产量，其中总黄酮含量最高达5.766 mg/g，他们还发现生长在交界处的黄精不仅年产量高而且发挥药效的时长也明显高于其他产地[14]。研究人员尝试着将交界产地的黄精用于人工栽培，为培养出更加优质的黄精药材。陈克克等[15]采用分光光度法以及借助其他相应技术，发现总黄酮和总酚的含量在黄精中占比适中，他们以芦丁浓度和和没食子酸浓度为对照，找到了黄精中黄酮的最佳范围。同时还发现黄精中总黄酮含量为8.32±0.22 mg/g，总酚含量为20.37±1.40 mg/g。李丽等[16]以云南产地的黄精为原料，通过提取分离最后鉴定出黄精中所含的黄酮类成分，他们还利用正多种不同的实验相结合，研究各工艺参数对总黄酮相对含量的的影响，发现当选择适宜的各种工艺参数时，黄精中总黄酮含量最高可达到0.92 %，这些理论为黄酮类化合物的工艺改良提供的有利参考。以上方法操作简单方便、稳定性好、精密度高为黄精进一步开发利用提供参考资料。
Key words: Yellow essence; Volatile oil; Gas chromatographymass spectrometry. 目 录
1 绪论 1
1.1 黄精的化学成分和药理学研究进展 1
1.1.1 化学成分 1
1.1.2 药理学作用 4
1.2 GCMS分析方法在中药挥发性成分中的应用 6
2 实验部分 8
2.1 仪器与试药 8
2.2 样品的制备方法 8
2.3 GCMS条件 8
2.4 实验结果 8
2.5 讨论 10
3 展望 11
参考文献 13
致 谢 17
1 绪论
黄精隶属百合科植物，别名有“鸡头姜”、“米铺”、“土灵芝”等。黄精性平、味甘；归脾、肺、肾经；具有补脾益气、滋肾润肺等功效；主治脾虚胃弱、肺虚久咳、肾虚腰膝酸软等症[1]。大自然届黄精大多数分布于北温带和北亚热带，然而国内生长着31种天然黄精，并且多数产自我国的东北地区、西北地区、河北、安徽东部、浙江等地[2]。
草药黄精在我国已有悠长历史，比如李时珍在《本草纲目》记载：“黄精为服食要药。”现代随着中草药全方位、多层次地开发利用，中药材也源源不断的被供应到市场。我国占地面积大、物产丰富，天然黄精产地较为广泛，但目前国内黄精的人工栽培技术尚未达到十分成熟阶段。据报道，相关人员对野生黄精还处于原始掠夺式的采集。据了解，黄精属多年生宿根植物，药材收购和利用以其根、茎入药 ，但是粗暴和盲目的采集方式必然会导致黄精自然资源枯竭，最终将影响后续黄精的开发利用以及其可持续发展[3]。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
现阶段国内对黄精的研究颇多，也取得了辉煌成就。研究人员依据黄精的化学成分并采用现代高科技术，发现了黄精化学成分以往不被人熟知的另外一些药理功效，这些目前已经得到认证且广泛应用到临床，比如用于治疗冠心病、高血脂、糖尿病、慢性支气管炎等现代生活方式疾病[4]。挥发性成分也是黄精的化学成分之一，但是国内外对有关方面的研究却胜少以及将其应用到临床上的报道更是寥寥无几。目前，随着科技的不断进步，医药行业不断发生革新，新技术弥补了以往检测工具的单一性，提高了准确性，为学者研究未知天然草药提供有利的工具。本文也将采用新技术GCMS法对黄精中的挥发性进行更加深入的探索，有望该药草不仅能够在医药临床上发挥作用，还可以在人们的日常饮食、化妆品、保健品等领域占有一席之地。
1.1 黄精的化学成分和药理学研究进展
1.1.1 化学成分
中药黄精含有多种复杂的化学成分，其中含量最多的是黄精多糖和甾体皂苷类。此外还含有黄酮、生物碱、挥发性成分以及少量人体所需的各种氨基酸及微量元素[5]。
多糖类
黄精普遍都含有多糖且在药典中多糖常被作为测量黄精含量的唯一评价指标，这为研究黄精多糖的相对含量与有效成分提供有利的依据。黄精多糖大多均提取于药用黄精的根和茎两个部位且多糖具有多变的生理活性和复杂的结构。不同产地黄精中多糖的含量存在差异，张洪洋等[6]发现目前我国境内广东产地黄精中多糖含量较高，其他地带黄精中多糖含量较小如江西产地。另外，他们将采集的不同产地但是品种却相同的黄精进行比较发现含有多糖的关系为：多花黄精＞黄精＞滇黄精，其中多花黄精的最高含量超出最低含量5.4倍左右。野生与栽培等环境的不同也会引起多糖含量产生微妙变化，吴其国等[7]通过采集两种不同环境（露天和栽培）下的黄精进行实验，发现天然多花黄精中的多糖含量远远高过栽培中多糖含量，其中露天产地的黄精与人工种植的黄精也存在明显异同：如祁门产地是野生含量最高达(11.47±0.45%)，宿松生产的黄精则是栽培中最低为(6.88±0.09%)。上述研究数据具有统计学意义，为今后黄精更加合理的开发与利用提供参考依据。
焦劼等[8]通过对不同产地黄精中多糖进行分析，发现不同产地不同品种之间黄精多糖的含量也存在差异，其中广东韶关市多花黄精中多糖含量最高达到14.95%。另外，梁引库等[9] 通过借助相应技术辨识黄精中还存在多糖肽，最后他们利用相关技术分析出多糖肽中单糖的组成，发现其组成成分有半乳糖、甘露糖、葡萄糖等。
（2） 甾体皂苷类
自然界中存在的皂苷广泛分布于单子叶百合科植物之中。黄精中含有的甾体皂苷大多都是中性皂苷，其中皂苷类成分包括薯蓣皂苷元、毛地黄糖苷、菝葜皂苷元等[10]。有研究人员在黄精和滇黄精提取67 种皂苷类化合物。近年来，有相关研究发现1 年生人工栽培多倍体黄精、二倍体黄精和 4 年野生二倍体黄精中总皂苷含量相差较多，最高含量是最低的2倍多[11]。
甾体皂苷在炮制过程前后也会发生相应的化学结构改变，王倩等[12]通过提取分离和采用液质联用法与核磁共振仪器相结合的手段，确定了薯蓣皂苷经过模拟炮制后会产生两个新的单体化合物分别为延龄草苷和薯蓣皂苷元。他们在模拟炮制过程中发现结构不同的甾体皂苷会发生化学结构的转化，如薯蓣皂苷转化为次级苷和苷元。从药材方面分析，采用高效液相图谱比较可得出黄精饮片炮制后薯蓣皂苷含量相对减少。
（3） 黄酮类
黄酮类化合物多数是从黄精的根和茎中提取分离获得，它们的化学结构大多是由亚型母核结构和侧链基团组成。我们已经从滇黄精的根和茎中分离得到了1个黄酮类化合物，但是查耳酮类成分在植物黄精中的相关报道较少，目前仅从植物中分离得到 3 个查耳酮类化合物，分别为从滇黄精的根、茎中分离得到了2个查耳酮类化合物，从其他中药替代品中分离得到 1 个查耳酮类化合物[13]。
近来有学者发现了一个普遍现象，生长在我国交界地带的黄精含有大量的多糖和总黄酮类成分，且他们的含量高过单一生长在本种植地区的黄精产量，其中总黄酮含量最高达5.766 mg/g，他们还发现生长在交界处的黄精不仅年产量高而且发挥药效的时长也明显高于其他产地[14]。研究人员尝试着将交界产地的黄精用于人工栽培，为培养出更加优质的黄精药材。陈克克等[15]采用分光光度法以及借助其他相应技术，发现总黄酮和总酚的含量在黄精中占比适中，他们以芦丁浓度和和没食子酸浓度为对照，找到了黄精中黄酮的最佳范围。同时还发现黄精中总黄酮含量为8.32±0.22 mg/g，总酚含量为20.37±1.40 mg/g。李丽等[16]以云南产地的黄精为原料，通过提取分离最后鉴定出黄精中所含的黄酮类成分，他们还利用正多种不同的实验相结合，研究各工艺参数对总黄酮相对含量的的影响，发现当选择适宜的各种工艺参数时，黄精中总黄酮含量最高可达到0.92 %，这些理论为黄酮类化合物的工艺改良提供的有利参考。以上方法操作简单方便、稳定性好、精密度高为黄精进一步开发利用提供参考资料。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/yxlw/zyx/194.html
