川芎挥发油提取及GC—MS分析

李艳清+高文超+王蓉+邹时英+于海莲

摘要：川芎中挥发油提取工艺的优化，并对挥发油中化学成分进行分离鉴定。采用单因素及正交试验法优化提取工艺，并以GC-MS为检测手段。结果表明，最佳工艺条件为粒度80目，浸泡时间8 h，料液比1 g ∶10 mL，蒸馏时间14 h。在最佳工艺条件下挥发油的提取率可达0.955%。经GC-MS分析，共分离出31种组分，其中藁本内酯为川芎挥发油的主要化学成分。

关键词：川芎；挥发油；提取工艺；气相色谱-质谱；化学成分

中图分类号：O657.63；R284.2 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0276-03

中药川芎是伞形科植物川芎（Ligusticum chuanxiong Hort.）的干燥根茎，被喻为“血中之气药”，具有活血行气、祛风止痛的功效。挥发油是川芎中重要的活性成分，研究表明，川芎挥发油具有改善微循环，降低血压，增加脑血流量及镇痛，调节心血管功能，抗凝血及平喘等作用^[1-3]。本研究采用水蒸气蒸馏法提取川芎挥发油，并采用GC-MS对川芎挥发油的主要成分进行了鉴定，为川芎的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

川芎，购于成都同仁堂。

1.2 仪器与试剂

仪器：Agilent 6890N-5979B 气相色谱质谱联用仪；CP114电子天平（上海奥豪斯仪器有限公司生产）；98-1-B 500 mL电子调温电热套，天津市泰斯特仪器有限公司生产；RT-20中药粉碎机，北京环亚天元机械技术有限公司生产。

试剂：无水硫酸钠分析纯，成都市科龙化工试剂厂生产；无水乙醇分析纯 99.7%，成都科龙化工试剂厂生产；甲醇（色谱纯），天津市光复精细化工研究所生产。

1.3 试验方法

1.3.1 提取方法

参照中国药典2010版的《挥发油测定法》^[4]进行挥发油提取。以挥发油提取量为考察指标，按正交试验设计。取经分样筛选的川芎粉末装入挥发油提取器装置，加入一定量的水，浸泡2 h，缓慢加热至沸，保持微沸回流提取一定时间，放置冷却1 h，读取挥发油量。

1.3.2 GC-MS测定条件

色谱柱：石英毛细管柱DB-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱温为50 ℃，保持2 min，以 5 ℃/min 升温至240 ℃并保持10 min；载气He；分流比 30 ∶1；柱前压52.5 kPa；进样口温度：260 ℃；离子源温度 200 ℃；电离电压70 eV；扫描质量范围30～400 AMU；扫描方式为EI源；扫描间隔0.5 s。

2 结果与分析

2.1 川芎挥发油单因素提取工艺条件

2.1.1 粒度对挥发油提取量的影响 药品川芎采用粉碎机粉碎，分别过20、40、60、80、100目分样筛，取40 g加入12倍蒸馏水，浸泡时间2 h，蒸馏提取4 h，考察药品粒度对挥发油提取的影响，结果见图1。根据扩散定律，药材粉碎度愈细，浸出效果愈好，成分得率愈高^[5]。由图1可看出，川芎挥发油提取量随着粉碎度的增加而增大，但粉碎度达到80目以上时，挥发油提取量减少，这可能是由于过细的粉末加水加热时成糊状，容易引起焦化和暴沸现象，使提取量减少^[6]，因此选择80目的粉碎度为宜。

3 结论

本研究通过单因素试验对川芎挥发油的提取工艺进行研究，考察了粒度、浸泡时间、料液比和蒸馏时间4个因素对挥发油提取量的影响，确定了4个因素的3个水平进行正交优化试验，确定了粒度80目，浸泡时间8 h，料液比1 g ∶10 mL，蒸馏时间14 h的最佳提取工艺条件。通过GC-MS分析，鉴定出川芎挥发油中主要物质为藁本内酯，川芎挥发油水溶液室温条件下保存不稳定，且挥发油中的活性成分蒿本内酯对光、温度十分敏感。川芎水提液的pH值随时间变化呈下降趋势。在贮存川芎水提液过程中建议调节pH值为5，采用低温避光保存，确保制剂的质量和临床疗效。

参考文献：

[1]侯大平，张 巍，康天济. 论川芎药性与临证应用[J]. 中医药学报，1996（1）：44-45.

[2]陈友鸿，莫尚志，李洁仪，等. 川芎挥发油成分研究[J]. 中药材，2004，27（8）：580-582.

[3]谢秀琼，詹 珂，尹蓉莉，等. 川芎挥发油的研究进展[J]. 时珍国医国药，2007，18（6）：1508-1510.

[4]国家药典委员会. 中华人民共和国药典[M]. 北京：化学工业出版社，2010.

[5]张兆旺. 中药药剂学[M]. 北京：中国中医药出版社，2003：971.

[6]陈有根，王汉章，黄 敏，等. 关于《中国药典》挥发油测定方法的商榷[J]. 时珍国医国药，1998，9（4）：60.

[7]郑 勇，张志兰. 正交试验法优选豆蔻挥发油提取工艺[J]. 时珍国医国药，2006，17（4）：596.

[8]陈友鸿，莫尚志，李洁仪，等. 川芎挥发油成分研究[J]. 中药材，2004，27（8）：580-582.

[9]原永芳，周 践，郑晓梅，等. 超临界流体CO2萃取川芎挥发油化学成分的研究[J]. 中国药学杂志，2000，35（2）：84-87.

[10]阮 琴，张 颖，胡燕月，等. 不同制备方法对川芎挥发油化学成分的影响[J]. 中国中药杂志，2003，28（6）：572-574.endprint

摘要：川芎中挥发油提取工艺的优化，并对挥发油中化学成分进行分离鉴定。采用单因素及正交试验法优化提取工艺，并以GC-MS为检测手段。结果表明，最佳工艺条件为粒度80目，浸泡时间8 h，料液比1 g ∶10 mL，蒸馏时间14 h。在最佳工艺条件下挥发油的提取率可达0.955%。经GC-MS分析，共分离出31种组分，其中藁本内酯为川芎挥发油的主要化学成分。

关键词：川芎；挥发油；提取工艺；气相色谱-质谱；化学成分

中图分类号：O657.63；R284.2 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0276-03

中药川芎是伞形科植物川芎（Ligusticum chuanxiong Hort.）的干燥根茎，被喻为“血中之气药”，具有活血行气、祛风止痛的功效。挥发油是川芎中重要的活性成分，研究表明，川芎挥发油具有改善微循环，降低血压，增加脑血流量及镇痛，调节心血管功能，抗凝血及平喘等作用^[1-3]。本研究采用水蒸气蒸馏法提取川芎挥发油，并采用GC-MS对川芎挥发油的主要成分进行了鉴定，为川芎的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

川芎，购于成都同仁堂。

1.2 仪器与试剂

仪器：Agilent 6890N-5979B 气相色谱质谱联用仪；CP114电子天平（上海奥豪斯仪器有限公司生产）；98-1-B 500 mL电子调温电热套，天津市泰斯特仪器有限公司生产；RT-20中药粉碎机，北京环亚天元机械技术有限公司生产。

试剂：无水硫酸钠分析纯，成都市科龙化工试剂厂生产；无水乙醇分析纯 99.7%，成都科龙化工试剂厂生产；甲醇（色谱纯），天津市光复精细化工研究所生产。

1.3 试验方法

1.3.1 提取方法

参照中国药典2010版的《挥发油测定法》^[4]进行挥发油提取。以挥发油提取量为考察指标，按正交试验设计。取经分样筛选的川芎粉末装入挥发油提取器装置，加入一定量的水，浸泡2 h，缓慢加热至沸，保持微沸回流提取一定时间，放置冷却1 h，读取挥发油量。

1.3.2 GC-MS测定条件

色谱柱：石英毛细管柱DB-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱温为50 ℃，保持2 min，以 5 ℃/min 升温至240 ℃并保持10 min；载气He；分流比 30 ∶1；柱前压52.5 kPa；进样口温度：260 ℃；离子源温度 200 ℃；电离电压70 eV；扫描质量范围30～400 AMU；扫描方式为EI源；扫描间隔0.5 s。

2 结果与分析

2.1 川芎挥发油单因素提取工艺条件

2.1.1 粒度对挥发油提取量的影响 药品川芎采用粉碎机粉碎，分别过20、40、60、80、100目分样筛，取40 g加入12倍蒸馏水，浸泡时间2 h，蒸馏提取4 h，考察药品粒度对挥发油提取的影响，结果见图1。根据扩散定律，药材粉碎度愈细，浸出效果愈好，成分得率愈高^[5]。由图1可看出，川芎挥发油提取量随着粉碎度的增加而增大，但粉碎度达到80目以上时，挥发油提取量减少，这可能是由于过细的粉末加水加热时成糊状，容易引起焦化和暴沸现象，使提取量减少^[6]，因此选择80目的粉碎度为宜。

3 结论

本研究通过单因素试验对川芎挥发油的提取工艺进行研究，考察了粒度、浸泡时间、料液比和蒸馏时间4个因素对挥发油提取量的影响，确定了4个因素的3个水平进行正交优化试验，确定了粒度80目，浸泡时间8 h，料液比1 g ∶10 mL，蒸馏时间14 h的最佳提取工艺条件。通过GC-MS分析，鉴定出川芎挥发油中主要物质为藁本内酯，川芎挥发油水溶液室温条件下保存不稳定，且挥发油中的活性成分蒿本内酯对光、温度十分敏感。川芎水提液的pH值随时间变化呈下降趋势。在贮存川芎水提液过程中建议调节pH值为5，采用低温避光保存，确保制剂的质量和临床疗效。

参考文献：

[1]侯大平，张 巍，康天济. 论川芎药性与临证应用[J]. 中医药学报，1996（1）：44-45.

[2]陈友鸿，莫尚志，李洁仪，等. 川芎挥发油成分研究[J]. 中药材，2004，27（8）：580-582.

[3]谢秀琼，詹 珂，尹蓉莉，等. 川芎挥发油的研究进展[J]. 时珍国医国药，2007，18（6）：1508-1510.

[4]国家药典委员会. 中华人民共和国药典[M]. 北京：化学工业出版社，2010.

[5]张兆旺. 中药药剂学[M]. 北京：中国中医药出版社，2003：971.

[6]陈有根，王汉章，黄 敏，等. 关于《中国药典》挥发油测定方法的商榷[J]. 时珍国医国药，1998，9（4）：60.

[7]郑 勇，张志兰. 正交试验法优选豆蔻挥发油提取工艺[J]. 时珍国医国药，2006，17（4）：596.

[8]陈友鸿，莫尚志，李洁仪，等. 川芎挥发油成分研究[J]. 中药材，2004，27（8）：580-582.

[9]原永芳，周 践，郑晓梅，等. 超临界流体CO2萃取川芎挥发油化学成分的研究[J]. 中国药学杂志，2000，35（2）：84-87.

[10]阮 琴，张 颖，胡燕月，等. 不同制备方法对川芎挥发油化学成分的影响[J]. 中国中药杂志，2003，28（6）：572-574.endprint

摘要：川芎中挥发油提取工艺的优化，并对挥发油中化学成分进行分离鉴定。采用单因素及正交试验法优化提取工艺，并以GC-MS为检测手段。结果表明，最佳工艺条件为粒度80目，浸泡时间8 h，料液比1 g ∶10 mL，蒸馏时间14 h。在最佳工艺条件下挥发油的提取率可达0.955%。经GC-MS分析，共分离出31种组分，其中藁本内酯为川芎挥发油的主要化学成分。

关键词：川芎；挥发油；提取工艺；气相色谱-质谱；化学成分

中图分类号：O657.63；R284.2 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0276-03

中药川芎是伞形科植物川芎（Ligusticum chuanxiong Hort.）的干燥根茎，被喻为“血中之气药”，具有活血行气、祛风止痛的功效。挥发油是川芎中重要的活性成分，研究表明，川芎挥发油具有改善微循环，降低血压，增加脑血流量及镇痛，调节心血管功能，抗凝血及平喘等作用^[1-3]。本研究采用水蒸气蒸馏法提取川芎挥发油，并采用GC-MS对川芎挥发油的主要成分进行了鉴定，为川芎的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

川芎，购于成都同仁堂。

1.2 仪器与试剂

仪器：Agilent 6890N-5979B 气相色谱质谱联用仪；CP114电子天平（上海奥豪斯仪器有限公司生产）；98-1-B 500 mL电子调温电热套，天津市泰斯特仪器有限公司生产；RT-20中药粉碎机，北京环亚天元机械技术有限公司生产。

试剂：无水硫酸钠分析纯，成都市科龙化工试剂厂生产；无水乙醇分析纯 99.7%，成都科龙化工试剂厂生产；甲醇（色谱纯），天津市光复精细化工研究所生产。

1.3 试验方法

1.3.1 提取方法

参照中国药典2010版的《挥发油测定法》^[4]进行挥发油提取。以挥发油提取量为考察指标，按正交试验设计。取经分样筛选的川芎粉末装入挥发油提取器装置，加入一定量的水，浸泡2 h，缓慢加热至沸，保持微沸回流提取一定时间，放置冷却1 h，读取挥发油量。

1.3.2 GC-MS测定条件

色谱柱：石英毛细管柱DB-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱温为50 ℃，保持2 min，以 5 ℃/min 升温至240 ℃并保持10 min；载气He；分流比 30 ∶1；柱前压52.5 kPa；进样口温度：260 ℃；离子源温度 200 ℃；电离电压70 eV；扫描质量范围30～400 AMU；扫描方式为EI源；扫描间隔0.5 s。

2 结果与分析

2.1 川芎挥发油单因素提取工艺条件

2.1.1 粒度对挥发油提取量的影响 药品川芎采用粉碎机粉碎，分别过20、40、60、80、100目分样筛，取40 g加入12倍蒸馏水，浸泡时间2 h，蒸馏提取4 h，考察药品粒度对挥发油提取的影响，结果见图1。根据扩散定律，药材粉碎度愈细，浸出效果愈好，成分得率愈高^[5]。由图1可看出，川芎挥发油提取量随着粉碎度的增加而增大，但粉碎度达到80目以上时，挥发油提取量减少，这可能是由于过细的粉末加水加热时成糊状，容易引起焦化和暴沸现象，使提取量减少^[6]，因此选择80目的粉碎度为宜。

3 结论

本研究通过单因素试验对川芎挥发油的提取工艺进行研究，考察了粒度、浸泡时间、料液比和蒸馏时间4个因素对挥发油提取量的影响，确定了4个因素的3个水平进行正交优化试验，确定了粒度80目，浸泡时间8 h，料液比1 g ∶10 mL，蒸馏时间14 h的最佳提取工艺条件。通过GC-MS分析，鉴定出川芎挥发油中主要物质为藁本内酯，川芎挥发油水溶液室温条件下保存不稳定，且挥发油中的活性成分蒿本内酯对光、温度十分敏感。川芎水提液的pH值随时间变化呈下降趋势。在贮存川芎水提液过程中建议调节pH值为5，采用低温避光保存，确保制剂的质量和临床疗效。

参考文献：

[1]侯大平，张 巍，康天济. 论川芎药性与临证应用[J]. 中医药学报，1996（1）：44-45.

[2]陈友鸿，莫尚志，李洁仪，等. 川芎挥发油成分研究[J]. 中药材，2004，27（8）：580-582.

[3]谢秀琼，詹 珂，尹蓉莉，等. 川芎挥发油的研究进展[J]. 时珍国医国药，2007，18（6）：1508-1510.

[4]国家药典委员会. 中华人民共和国药典[M]. 北京：化学工业出版社，2010.

[5]张兆旺. 中药药剂学[M]. 北京：中国中医药出版社，2003：971.

[6]陈有根，王汉章，黄 敏，等. 关于《中国药典》挥发油测定方法的商榷[J]. 时珍国医国药，1998，9（4）：60.

[7]郑 勇，张志兰. 正交试验法优选豆蔻挥发油提取工艺[J]. 时珍国医国药，2006，17（4）：596.

[8]陈友鸿，莫尚志，李洁仪，等. 川芎挥发油成分研究[J]. 中药材，2004，27（8）：580-582.

[9]原永芳，周 践，郑晓梅，等. 超临界流体CO2萃取川芎挥发油化学成分的研究[J]. 中国药学杂志，2000，35（2）：84-87.

[10]阮 琴，张 颖，胡燕月，等. 不同制备方法对川芎挥发油化学成分的影响[J]. 中国中药杂志，2003，28（6）：572-574.endprint