白术为菊科（Ｃｏｍｐｏｓｅｔａｅ）苍术属（Ａｔｒａｃｔｙｌｏｄｅｓ）植物白术（ＡｔｒａｃｔｙｌｏｄｅｓｍａｃｒｏｃｅｐｈａｌａＫｏｉｄｚ）的干燥根茎，主要分布于浙江、安徽、甘肃、湖南和江西等地，具有抗肿瘤、抗炎和抗氧化活性［１］．对白术的化学成分已有相关研究．刘朋朋等［２］研究了河北安国产白术挥发油，共鉴定出１３个化合物，其中１萘酚含量最高．郭方遒等［３－４］采用顶空固相微萃取－气相色谱－质谱法分离鉴定了白术中的挥发性成分，并与传统的水蒸气蒸馏法提取的挥发油进行了比较．佘金明等［５］采用气相色谱－质谱联用技术对湖南平江产白术挥发油进行分离分析，并利用化学计量学解析法（ＣＲＭ）对重叠色谱峰进行了分辨．Ｐｅｎｇ等［６］以石油醚为溶剂分别提取浙江磐安产白术地上部分和根茎部分的挥发性成分．从地上部分挥发性成分中测定出２１种化学成分，从根茎部分的挥发性成分中测定出３１种化学成分．郑建珍等［７］对浙江磐安、云南宣威等不同栽培品种白术的化学成分进行比较分析，浙江磐安产白术的挥发油的主要成分为苍术酮，浙江磐安、云南宣威产白术的变异品种的挥发油的主要成分为茅苍术醇、β桉油醇和苍术酮．沈国庆等［８］将浙江、河北安国产白术分别炮制成麸炒及土炒２个样品后进行研究，发现不同产地及不同炮制样品的化学成分及其气味存在显著差异．李滢等［９］研究浙江磐安产白术生品及其蜜炙麸皮炒制品挥发性成分．结果表明，白术经炒制后挥发油总含量明显降低．生品白术和炒白术挥发性化学成分基本一致，但各主要成分的含量存在显著差异．吴佳等［１０］比较了湖南平江、湖南隆回、浙江、安徽和河北５个产地白术的化学成分中白术内酯Ⅰ和Ⅲ的变化．李伟等［１１］用９５％乙醇浸渍提取浙江产白术的化学成分，硅胶柱色谱分离，通过波谱分析鉴定其结构，共鉴定出苍术酮、白术内酯Ｉ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ等１２种化学成分．陈琴华等［１２］对浙江、安徽２个产地的１４批次的白术饮品进行了ＨＰＬＣ指纹图谱研究．但对浙江、安徽和甘肃产白术的挥发性化学成分的比较研究尚未见报道．本文通过水蒸气蒸馏法提取浙江、安徽和甘肃３个不同产地白术的挥发油，采用气相色谱－质谱（ＧＣＭＳ）联用技术和色谱指纹图谱分区法对挥发性成分进行比较研究．
１实验部分
１．１仪器、试剂与材料
ＨＰ５８９０ＧＣＨＰ５９７２ＭＳＤ型气相色谱质谱联用仪（美国惠普公司）．磨口挥发油提取装置．无水硫酸钠和乙醚均为分析纯试剂．浙江、安徽、甘肃产白术分别购自浙江磐安宣和药材公司，安徽百合中药材有限公司和甘肃博瑞药材批发公司．经鉴定均为菊科术属植物白术（ＡｔｒａｃｔｙｌｏｄｅｓｍａｃｒｏｃｅｐｈａｌａＫｏｉｄｚ）的干燥根茎．
１．２挥发性成分的提取
将样品粉碎，按《中华人民共和国药典》２０１０年版挥发油测定甲法分别提取挥发油［１３］．经水蒸气蒸馏分别提取３个不同产地白术的挥发油后，再经乙醚萃取和无水硫酸钠干燥并去除溶剂后得淡黄色透明油状物．浙江、安徽和甘肃产白术挥发油收率分别为０６０％、０４３％和０４７％．上述３个挥发油样品分别用二氯甲烷配制成１ｇ／Ｌ的供试品溶液，供ＧＣＭＳ测定．
１．３ＧＣＭＳ分析条件
ＧＣ条件：ＩＮＷＡＸ柱（３０ｍ×０２５ｍｍ×０２５μｍ）；进样口温度：２８０℃；接口温度：２５０℃；载气为氦气，流速为１ｍＬ／ｍｉｎ；柱前压为８０ｋＰａ，分流比为３０∶１；程序升温：６０℃保持５ｍｉｎ，再以２℃／ｍｉｎ的速度升至２４０℃，保持１０ｍｉｎ．ＭＳ条件：电离方式：ＥＩ；电子能量：７０ｅＶ；离子源温度：１８０℃；离子流：２００μＡ；扫描质量范围ｍ／ｚ：４０～４００．按上述色谱条件对３个挥发油样品的供试品溶液进行ＧＣＭＳ测定，进样量为１μＬ．所有供试品溶液重复３次实验．
２结果与讨论
２．１白术的挥发性化学成分
对３个供试品溶液进行测定，得到白术总离子流色谱图（图１）．总离子流色谱图中的各色谱峰经质谱扫描后得到质谱图，经过质谱数据库检索和人工谱图解析，并查对质谱文献［１４－１５］，鉴定出３个不同产地白术挥发油中的化学成分，并应用峰面积归一化法测定了它们的相对百分含量，其结果见表１从３个不同产地的白术挥发油中共测定出２４种化学成分（表１）．其中，相对含量大于１％的共有挥发性成分分别为苍术酮、６，１０，１１，１１四甲基三环［６３００（２，３）］１（７）十一碳烯、β榄香烯、β芹子烯、４，５去氢异长叶烯、石竹烯、马兜铃酮和匙叶桉叶油烯醇．上述挥发性化学成分的保留时间及相对含量可作为白术鉴别和质量评价的必要条件．表１中列出的大部分挥发性化学成分已有文献报道［２－１２，１６－１８］．然而，本研究中检出的三叶草烯、Ｂｅｒｋｈｅｙａｒａｄｕｌｅｎ、６，１０，１１，１１四甲基－三环［６３００（２，３）］１（７）十一碳烯、马兜铃酮和异匙叶桉油烯醇等５种化学成分在白术相关文献［２－１２，１６－１８］中尚未见报道．现以１８号色谱峰为例，简述化合物结构的解析过程．图２为１８号色谱峰的ＥＩＭＳ质谱图．化合物１８的相对分子量为２１６，主要质谱数据ｍ／ｚ为２１６（Ｍ＋）和１０８（基峰）．该质谱数据与ＷｉｌｅｙＲｅｇｉｓｔｒｙｏｆＭａｓｓＳｐｅｃｔｒａｌＤａｔａ中苍术酮的质谱数据相一致，并经人工谱图解析（图２中的插入部分），确定该化合物为苍术酮，以及苍术酮主要质谱碎片的可能裂解途径．
２．２ 白术主要挥发性化学成分比较
浙江产白术中相对含量较高的８种挥发性成分依次为：苍术酮、６，１０，１１，１１四甲基－三环［６３００（２，３）］１（７）十一碳烯、β榄香烯、β芹子烯、石竹烯、４，５去氢异长叶烯、马兜铃酮、匙叶桉油烯醇，其含量占测定出的挥发性成分总量的９１３３％．安徽产白术中相对含量较高的８种挥发性成分依次为：苍术酮、６，１０，１１，１１四甲基－三环［６３００（２，３）］１（７）十一碳烯、β榄香烯、β芹子烯、４，５去氢－异长叶烯、石竹烯、马兜铃酮、８，９去氢－异长叶烯，其含量占测定出挥发性成分总量的９０７３％．甘肃产白术中相对含量较高的８种挥发性成分依次为苍术酮、６，１０，１１，１１四甲基－三环［６３００（２，３）］１（７）十一碳烯、β芹子烯、δ榄香烯、β榄香烯。４，５去氢－异长叶烯、８，９去氢－异长叶烯、石竹烯，其含量占测定出挥发性成分总量的９０９５％．据文献［５］报道，白术挥发油含量最高的成分为苍术酮．浙江、安徽和甘肃产白术中苍术酮的相对百分含量分别为５８０７％、５７４１％和５７４９％．浙江产白术中测定出石竹烯氧化物，但在安徽和甘肃产白术中未测定出．甘肃产白术中测定出α古芸烯，但在浙江和安徽产白术中均未测定出．此外，安徽和甘肃产白术中均测定出异石竹烯，但在浙江产白术中未测定出．因此，３个不同产地白术的总离子流色谱图具有较高的相似性，但又具有一定的差异．
２．３色谱指纹图谱分区比较
为了便于对上述３个不同产地白术的挥发性成分进行比较，可采用色谱指纹图谱分区法．色谱指纹图谱分区法是通过总离子流色谱图分区，再对每个区化学成分进行针对性地比较［１７－１８］．如图１所示，将白术挥发性化学成分的总离子流色谱图分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ共４个区．第Ⅰ区的保留时间为３～３５ｍｉｎ，３个样品在该区的峰面积均较小，特征峰包括３、６和１０号峰：Ｂｅｒｋｈｅｙａｒａｄｕｌｅｎ、石竹烯和β芹子烯．第Ⅱ区属峰密集区，保留时间为３５～５０ｍｉｎ，特征峰包括１２、１４、１５和１６号峰：６，１０，１１，１１四甲基－三环［６３００（２，３）］１（７）十一碳烯、β榄香烯、４，５去氢－异长叶烯和８，９去氢－异长叶烯．第Ⅲ区为主要成分区，保留时间为５０～５７ｍｉｎ，３个样品在该区的峰面积较大，特征峰主要为１８号峰：苍术酮．第Ⅳ区的保留时间为５７～８０ｍｉｎ，特征峰包括２１和２４号峰：马兜铃酮和匙叶桉油烯醇．从图１和表２看出，在白术的挥发性成分总离子流色谱图分区中，第Ⅰ区为相对百分含量较低的挥发性成分；第Ⅱ区为相对百分含量较高的挥发性成分；第Ⅲ区为主要成分苍术酮，它在白术的挥发性成分中含量最高，为白术等术属植物的特征成分；第Ⅳ区为相对百分含量较低的酮类和醇类成分。３个不同产地白术的总离子流色谱图根据色谱指纹图谱分区法对特殊指纹峰进行统计处理［１７－１８］，发现这３个样品具有较高的相似性，又具有一定的差异．第Ⅱ区中的１２、１４、１５和１６号峰（６，１０，１１，１１四甲基－三环［６．３．０．０（２，３）］１（７）十一碳烯、β榄香烯、４，５去氢－异长叶烯和８，９去氢－异长叶烯）的峰面积均较大，其中１２号峰的峰面积为最大，但在含量上具有一定的差异．浙江、安徽和甘肃３个不同产地白术的总离子流色谱图具有较高的相似性．在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这４个区中，３个样品均出现了３、６、１０、１２、１４、１５、１６、１８、２１和２４号特征峰．它们对应的化合物分别为Ｂｅｒｋｈｅｙａｒａｄｕｌｅｎ、石竹烯、β芹子烯、［６．３．０．０（２，３）］１（７）十一碳烯、β榄香烯、４，５去氢－异长叶烯、８，９去氢－异长叶烯、苍术酮、马兜铃酮和匙叶桉油烯醇．但这些峰对应的化合物的含量有一定差异．不同产地白术的挥发性成分在总离子流色谱图分区中的差异是否会影响药材的质量还有待进一步的药理证明．
３结论
浙江、安徽和甘肃产白术的挥发油收率相近，挥发性成分中的药效物质苍术酮的含量相近，说明这３个不同产地的白术药材的相似性较高，故３个不同产地的白术药材在质量上相近，可以相互代替入药．通过对不同产地白术的挥发性成分和主要挥发性成分的分析，发现苍术酮、６，１０，１１，１１四甲基三环［６．３．０．０（２，３）］１（７）十一碳烯、β榄香烯、β芹子烯、石竹烯、４，５去氢－新异长叶烯、８，９去氢－新异长叶烯、马兜铃酮、匙叶桉油烯醇和Ｂｅｒｋｈｅｙａｒａｄｕｌｅｎ等挥发性成分及其相对百分含量可作为白术鉴别和质量评价的必要条件．通过对白术挥发性成分的总离子流色谱图分区进行比较，各个区的特征挥发性化学成分形成了白术的特有“化学条码”，表现出一定的专属特征，有利于从峰号、保留时间、峰数和相对百分含量等局部因素对其总离子流色谱图进行“辨认”．这一方法为白术的鉴别和质量评价提供了新途径．文献［２］报道，白术的主要药效成分有苍术酮、白术内酯类物质．苍术酮是白术中的特征性倍半萜类成分［７］，具有广泛的生物学活性如抗肿瘤、解毒利胆和抗胃溃疡等．本研究的３个不同产地的白术样品中含量最高的挥发性成分均为苍术酮，但均未测定出白术内酯类物质．这一结果与文献［２，７］相一致．《中国人民共和国药典》采用苍术酮在薄层色谱上的显色反应作为鉴定白术的定性指标［１６］．本实验结果与《中国人民共和国药典》的定性指标相一致．
作者：曾志 周育妹 沈妙婷 曾卓 单位：华南师范大学化学与环境学院
