基于气相色谱-质谱联用技术的当归提取物化学成分研究

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2024年7月10日发(作者：)

2021年

第5期 广 东 化 工

第48卷 总第439期 ·

175

·

基于气相色谱-质谱联用技术的

当归提取物化学成分研究

张清清

1,2*

，冯媛

1

，杨贵雅

1

，郭龙

1,2

，李颢玥

1

，李子伊

1

，刘洋

1

(1．河北中医学院 药学院，河北 石家庄 050200；2．河北省中药炮制技术创新中心，河北 石家庄 050091)

[摘 要]目的：评价不同溶剂和不同处理方法对当归提取物所含化学成分的影响。方法：采用超声辅助提取方法，分别选用甲醇和正己烷作

为溶剂，在不同超声时间条件下提取当归化学成分。利用气相色谱-质谱联用技术结合NIST数据库、对照品及质谱裂解规律等鉴定各提取物中

成分，并计算指标成分的相对百分含量，综合评价提取方法。结果：通过综合评价及验证实验，可知采用甲醇超声提取15 min效果较好，共鉴

定33个化合物，Z-藁本内酯的相对百分含量为46.70 %。结论：本研究进一步明确当归所含化学成分，为其质量控制和药效物质研究提供参考。

[关键词]当归；气相色谱-质谱；超声法；化学成分

[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)05-0175-04

Study on Chemical Constituents of Angelia Sinensis (Oliv) Diels Extracts based on

GC-MS

Zhang Qingqing, Feng Yuan, Yang Guiya, Guo Long

1,2

, Li Haoyue

1

, Li Ziyi

1

, Liu Yang

1

(1. College of Pharmacy, Hebei University of Chinese Medicine, Shijiazhuang 050200；2. Traditional Chinese Medicine Processing Technology

Innovation Center of Hebei Province, Hebei University of Chinese Medicine, Shijiazhuang 050091, China)

1,2*11

Abstracts: Objective: To evaluate the effects of different solvents and treatment methods on the chemical components of the extracts of Angelica sinensis.

Methods: The chemical constituents of Angelica sinensis were extracted by ultrasonic assisted extraction method with methanol and n-hexane under different

ultrasonic time. The components in the extracts were identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) combined with NIST database, reference

substance and mass spectrometry fragmentation rules, and the relative percentage content of index components was calculated to comprehensively evaluate the

extraction method. Results: Through comprehensive evaluation and validation experiments, it was found that the effect of ultrasonic extraction with methanol for 15

min was better, and 33 compounds were identified. The relative percentage content of Z-ligustilide was 46.70 %. Conclusion: This study furtherly clarified the

chemical constituents of Angelica sinensis, and provided reference for its quality control and effective substances research.

Keywords: Angelia Sinensis (Oliv) Diels；GC-MS；ultrasonic method；chemical constituents

当归为伞形科植物当归Angelia Sinensis (Oliv) Diels的干燥

根，主要功效是补血活血、调经止痛以及润肠通便

[1-2]

，临床上主

要用于治疗妇科、肾炎及三叉神经痛等疾病

[3]

。当归所含的主要

化学成分包括挥发油、多糖类、有机酸、氨基酸、香豆素等

[3-9]

。

其中挥发油是当归中一类重要的活性成分

[3,5]

，尤其是挥发油中苯

酞内酯类成分具有抑制子宫平滑肌的收缩、降血压、抑制血小板

聚集及抗氧化等作用

[10-14]

。目前，当归挥发油成分主要采用水蒸

气蒸馏法、超临界萃取技术及有机溶剂萃取法进行提取，为进一

步明确当归中的化学成分，本实验采用气相色谱质谱联用技术结

合超声辅助提取方法，考察不同溶剂、不同超声时间条件下，当

归提取物所含化学成分的种类和含量，以丰富当归化学成分谱，

为其进一步质量评价和药效物质研究提供参考。

公司)，正己烷(分析纯，天津市永大化学试剂有限公司)，超纯水

由Milli-Q纯水器制备。

2 方法

2.1 样品制备

当归饮片经粉碎后，精确称取2.0 g，置100 mL具塞三角瓶

中，加入20 mL甲醇进行超声处理，同时处理4份，超声时间分

别为15 min、30 min、45 min及60 min，超声结束后用溶剂补足

减失重量，3000 rpm离心5 min，取上清液，置进样小瓶中，以

备GC-MS检测分析。

以正己烷代替甲醇，按照上述方法，制备当归的正己烷超声

提取物。

2.2 对照品溶液制备

精密吸取Z-藁本内酯对照品10 μL于2 mL容量瓶中，使用

甲醇定容得浓度为0.05 mg/mL的Z-藁本内酯对照品溶液，充分混

匀后，用0.22 μm微孔滤膜过滤，备用。

2.3 气相色谱-质谱检测条件

2.3.1 气相条件

Agilent HP-5MS弹性石英毛细管柱(5 %苯甲基聚硅氧烷，

0.25 mm×30 m，0.25 μm)，载气为氦气(纯度99.999 %)，流速为1

mL/min，分流比为20︰1，进样口温度250 ℃。进样量1 μL。程

序升温：初始温度70 ℃，以4 ℃/min升至130 ℃，再以2 ℃/min

升至170 ℃，再以8 ℃/min升至250 ℃并保持10 min。

2.3.2 质谱条件

EI离子源，离子源温度230 ℃，辅助加热区温度280 ℃，四

级杆温度150 ℃，溶剂延迟2.5 min，质量扫描范围m/z 50~500。

1 材料

1.1 仪器

安捷伦7890-5977B气相色谱质谱联用仪(安捷伦科技公司)，

MassHunter工作站，NIST11标准质谱检索库。KS-5200B超声波

清洗仪(昆山洁立美超声仪器有限公司)，BSA224S-CW电子分析

天平(德国赛多利斯科学仪器有限公司)，十万分之一SQP分析天

平(德国赛多利斯科学仪器有限公司)，Centrifage 5418离心机(德

国艾本德生命科学公司)。

1.2 试药与溶剂

当归饮片(批号18073001)购自国药河北乐仁堂医药连锁有限

公司，经河北中医学院郑玉光教授鉴定为伞形科植物当归Angelia

Sinensis (Oliv) Diels的干燥根，Z-藁苯内酯标准品(批号：

MUST-18051010，纯度：99.55 %，浓度：10 mg/mL，成都曼思

特生物科技有限公司)，甲醇(分析纯，天津市永大化学试剂有限

[收稿日期] 2021-01-26

[基金项目] 河北省基础研究计划自然科学基金(No.H2019423103)；河北省中医药管理局科研计划项目(No.2019084)；河北中医学院优秀青年教师基础研

究计划项目(YQ2018008)

[作者简介] 张清清(1987-)，女，博士，河北石家庄，讲师，主要从事中药体内外成分分析及药效物质研究。*为通讯作者。

广 东 化 工 2021年 第5期

·

176

· 第48卷 总第439期

图1 Z-藁苯内酯对照品总离子流图

Fig.1 Total ion chromatogram of reference substance of Z-ligustilide

图2 当归甲醇超声提取物总离子流图(15 min)

Fig.2 Total ion chromatogram of the methanol ultrasonic extracts of Angelia Sinensis (15 min)

图3 当归正己烷超声提取物总离子流图(60 min)

Fig.3 Total ion chromatogram of the n-hexane ultrasonic extracts of Angelia Sinensis (60 min)

3 结果

3.1 甲醇超声提取

选用甲醇为溶剂，设置不同的超声时间，对当归粉末进行超

声处理，经GC-MS检测，结合NIST11标准质谱检索库、对照品

比对和质谱裂解规律，共鉴定了57个化合物，其中有3个成分在

4次实验中均可检测到。以鉴定化合物的个数和指标成分Z-藁苯

表1 甲醇超声提取当归成分的实验结果

Tab.1 Experimental results of methanol ultrasonic extraction of the compounds in Angelica sinensis

编号

1

2

3

4

甲醇

溶剂 超声时间/min

15

30

45

60

化合物个数

33

19

20

23

Z-藁苯内酯相对百分含量/%

46.68

40.53

51.77

49.48

内酯的相对百分含量作为评价指标，分析结果显示，甲醇超声时

间为15 min时最佳，鉴定出33个化合物，Z-藁本内酯的相对百

分含量是46.68 %。具体结果见表1和表2。

综合评价系数(M)=(鉴定化合物个数/鉴定化合物最大个

数)*0.7+(Z-藁苯内酯相对百分含量/Z-藁苯内酯最大相对百分含

量)*0.3

综合评分M

0.7027

0.4054

0.4272

0.4907

2021年

第5期 广 东 化 工

第48卷 总第439期 ·

177

·

表2 基于GC-MS技术鉴定当归甲醇超声提取物的化学成分

Tab.2 Identification of chemical constituents in methanol ultrasonic extracts of Angelica sinensis based on GC-MS

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

保留时间/min

2.872

2.873

2.945

3.039

3.542

3.547

3.547

3.552

4.798

5.721

5.726

5.726

6.385

6.39

6.406

7.304

8.492

9.665

10.406

11.377

11.434

11.501

12.243

13.696

15.061

16.218

17.681

18.267

化合物

9-Octadecenoic acid(9Z)-, phenylmethyl ester

13-(Benzyloxy)Tridecanoic Acid

Methyl pristanate

Oxalic acid, allyl pentadecyl ester

2-

羟基

-5-

甲基苯乙酮

α-D-

乳酸吡喃糖苷甲酯

硬脂酰肼

2-

羟基十二烷酸甲酯

2,4-Dimethylthietane

(E)-β-

罗勒烯

1-Chloro-5-methylhexane

(E)-β-

金合欢烯

甲氧基甲基胺

硝基甲烷

L-

苏丁醇

氯化新戊烷

2-Thujene

5-

甲基脲嘧啶

5-butylnonane

Propanoic acid,2-mercapto-, methyl ester

3,4-Furandiol,tetrahydro-, trans-(8CL)

1,4-

酐

-

赤藓糖醇

十甲基环五硅氧烷

十二烷

4-Octen-3-one

2,3-Dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl-4-Pyranone,

4-Acetoxy-3-methoxystyrene

5'H-Pregna-1,4-dieno[17,16-d]oxazole-3,20-dione,

11,21-dihydroxy-2'-methyl-,(11b,16b)- (9CI)

4,7-dihydro-1,3-Isobenzofurandione,

2,2-Diethyl-3-Butenoic acid

蔗糖

三

(

羟甲基

)

硝基甲烷

D-(+)-

核糖酸

-1,4-

内酯

亚硝酸异戊酯

环己六醇

3-

丁基

-1(3H)-

异苯并呋喃酮

Z

-Butylidenephthalide

洋川芎内酯

A

Z

-

藁苯内酯

6-Methyl-5-isopropyl-5-hepten-3-yn-2-one

2-Methyl-Decanoic acid

2-

甲基丁酸

正癸酸

8-

甲基壬酸

棕榈酸

2-Hydroxy-5'-Methoxypropiophenone

洋川芎内酯

H

5-Icosyne

1,2,4,5,9,10-Triepoxydecane

1-

十六炔

9-Eicosyne

1-

十二炔

1-

癸炔

1-

十三炔

N-Butyl-N-(2-bromoallyl)acetamide

Octacosahydro-9,9'-biphenanthrene

十二烯基丁二酸酐

CAS号

55130-16-0

62422-83-7

1001-80-5

/

97-30-3

3396-99-4

4130-54-5

51067-85-7

43044-24-2

3779-61-1

33240-56-1

18794-84-8

1117-97-1

75-52-5

2319-57-5

753-89-9

28634-89-1

65-71-4

17312-63-9

53907-46-3

22554-74-1

4358-64-9

541-02-6

112-40-3

14129-48-7

28564-83-2

46316-15-8

13649-57-5

4773-89-1

38477-05-3

57-50-1

126-11-4

5336-8-3

110-46-3

6917-35-7

6066-49-5

72917-31-8

63038-10-8

81944-09-4

63922-42-9

24323-23-7

116-53-0

334-48-5

5963-14-4

57-10-3

49710-99-8

94596-27-7

74685-31-7

52338-90-6

629-74-3

71899-38-2

765-03-7

764-93-2

26186-02-7

102585-31-9

55334-18-4

19780-11-1

分子式

C

25

H

40

O

2

C

20

H

32

O

3

C

20

H

40

O

2

C

20

H

36

O

4

C

9

H

10

O

2

C

7

H

14

O

6

C

18

H

38

N

2

O

C

13

H

26

O

3

C

5

H

10

S

C

10

H

16

C

7

H

15

CL

C

15

H

24

C

2

H

7

NO

CH

3

NO

2

C

4

H

10

O

4

C

15

H

11

CL

C

10

H

16

C

5

H

6

N

2

O

2

C

13

H

28

C

4

H

8

O

2

S

C

4

H

8

O

3

C

4

H

8

O

3

C

10

H

30

O

5

Si

5

C

12

H

26

C

8

H

14

O

C

6

H

8

O

4

C

11

H

12

O

3

C

23

H

29

NO

5

C

8

H

6

O

3

C

8

H

14

O

2

C

12

H

22

O

11

C

4

H

9

NO

5

C

5

H

8

O

5

C

5

H

11

NO

2

C

6

H

12

O

6

C

12

H

14

O

2

C

2

H

12

O

2

C

12

H

16

O

2

C

12

H

14

O

2

C

11

H

16

O

C

11

H

22

O

2

C

5

H

10

O

2

C

10

H

20

O

2

C

10

H

20

O

2

C

16

H

32

O

2

C

10

H

12

O

3

C

12

H

16

O

4

C

20

H

38

C

10

H

16

O

3

C

16

H

30

C

20

H

38

C

12

H

22

C

10

H

18

C

13H24

C

9

H

16

BrNO

C

28

H

46

C

16

H

26

O

3

分子量

372.58

320.24

312.30

340.26

150.17

194.08

298.51

230.34

136.23

134.65

204.35

61.05

61.04

122.12

106.59

136.23

126.04

18412

120.17

104.10

104.05

370.09

170.33

126.10

144.04

192.08

399.20

150.03

142.10

342.12

151.12

148.11

117.15

180.16

190.10

188.08

192.12

190.10

164.12

186.16

102.13

172.26

172.26

256.42

180.20

224.10

278.30

184.11

222.41

278.30

166.30

138.25

180.19

234.13

282.36

266.38

存在组数

2

、

3

1、4

1、2、4

1、2、4

3、4

1

3

1

4

1

2

3

1、2

4

3

3

3、4

1

1、3、4

2

4

1

1、3、4

1

1

1-4

1、2、4

1

1、2、4

1

1、4

2、3

2、3

4

4

1-4

1

1、3、4

1-4

1

1

3

2

3

1、4

2

1

1

1、4

3

1、3

2

2

1、4

1、3、4

1、2

2

29 18.994

30 19.456

31 21.941

32 21.785

33 28.266

34 23.555

35 28.494

36 30.087

37 30.809

38 32.474

39 33.009

40 38.737

39.422

41

39.442

42

40.491

43

40.506

44

40.511

45

41.819

46

41.829

47

44.626

48

44.803

49

45.7

50

45.711

51

45.716

52

46.618

53

46.619

54

52.015

55

53.426

56

55.455

57

注：/表示未查到CAS号，仅提供该化合物的ChemSpider ID 4925790。

3.2 正己烷超声提取

选用正己烷为溶剂，设置不同的超声时间，对当归粉末进行

超声处理，经GC-MS检测，结合NIST11标准质谱检索库、对照

品比对和质谱裂解规律，共鉴定13个化合物，其中2个成分在4

组实验中均可检测到；另外，有。其中，超声时间为60 min时最

佳，鉴定出6个化合物，Z-藁本内酯的相对百分含量是85.03 %。

说明当归中的挥发性成分极性较大，虽然Z-藁本内酯在正己烷超

声提取物中所占的比例较高，但与甲醇组相比提取出的化合物种

类和个数较少。具体结果见表3、表4。

广 东 化 工 2021年 第5期

·

178

· 第48卷 总第439期

表3 正己烷超声提取当归成分的实验结果

Tab.3 Experimental results of n-hexane ultrasonic extraction of the compounds in Angelica sinensis

编号

1

2

3

4

正己烷

溶剂 超声时间/min

15

30

45

60

化合物个数

5

5

4

6

藁苯内酯相对百分含量/%

77.02

91.55

82.98

85.03

综合评分M

0.5859

0.5863

0.4694

0.7028

表4 基于GC-MS技术鉴定得当归正己烷超声提取物的化学成分

Tab.4 Identification of chemical constituents in n-hexane ultrasonic extracts of Angelica sinensis based on GC-MS

编号

1

2

3

4

5

6

#

7

#

8

9

10

11

#

12

#

13

t

R

/min

2.65

5.721

5.726

5.726

8.487

8.492

12.254

25.023

30.093

30.814

32.485

32.998

44.621

化合物

2-Oxo-1-(4-Bromo-n-butyl)piperidine

1-

氯辛烷

1-

氯己烷

1-

氯庚烷

3-Thujene

2-Thujene

十甲基环五硅氧烷

2,6-Dihydroxy-4-Pyrimidinesulfonamide

2-

吲哚酮

3-

亚丁基

-1(3H)-

异苯并呋喃酮

洋川芎内酯

A

Z

-

藁苯内酯

2-

甲基

-1,5-

庚二烯

CAS号

195194-80-0

111-85-3

544-10-5

629-06-1

2867-05-2

28634-89-1

541-02-6

5338-86-3

59-48-3

551-08-6

63038-10-8

81944-09-4

6766-54-7

分子式

C

9

H

16

BrNO

C

8

H

17

Cl

C

6

H

13

Cl

C

7

H

15

Cl

C

10

H

16

C

10

H

16

C

10

H

30

O

5

Si

5

C

4

H

5

N

3

O

4

S

C

8

H

7

NO

C

12

H

12

O

2

C

12

H

16

O

2

C

12

H

14

O

2

C

8

H

14

分子量

234.13

148.67

120.62

134.65

136.23

136.23

370.77

191.17

133.15

188.22

192.25

190.10

110.20

出现组数

4

3

1、4

2

2

3、4

2

1

1

1-4

4

1-4

3

注：

#

表示与甲醇组重复的化学成分，6、7、11和12分别对应表2中17、23、38、和39。

3.3 验证实验结果

按照“2.1 样品制备方法”项下的方法，选择甲醇超声15 min、

正己烷超声60 min，各平行处理3份。验证实验结果见表5，经

计算甲醇组化合物个数及Z-藁苯内酯相对百分含量的RSD分别

是1.77 %、1.56 %，正己烷组化合物个数及Z-藁苯内酯相对百分

含量的RSD分别是0 %、0.64 %，证明在此条件下提取工艺稳定、

可行。

表5 验证实验结果

Tab.5 Results of verification experiment

试剂

甲醇

时间/min

15

化合物个数

33

33

32

平均值

正己烷 60

33

5

6

6

平均值 6

Z-藁苯内酯相对百分含量/%

46.80

47.38

45.93

46.70

84.98

84.75

85.79

85.17

参考文献

[1]中国药典2020年版，一部[S]．2020：139．

[2]Gu Cai-Mei，Zeng Rui，Huang Lin-Fang，et al．Angelica sinensis in China-A

review of botanical profile，ethnopharmacology，phytochemistry and chemical

analysis[J]．Journal of ethnopharmacology，2016，190：116-141．

[3]赵静，夏晓培．当归的化学成分及药理作用研究现状[J]．临床合理用药

杂志，2020，13(06)：172-174．

[4]王华，孙娜．当归的有效化学成分及药理作用研究进展分析[J]．山东化

工，2017，46(18)：59-60．

[5]朱欢，刘露丝，熊亮，等．当归油化学成分及其神经保护作用研究[J]．天

然产物研究与开发，2020，32(09)：1477-1483．

[6]李岩，严宛鸿，闫宁，等．当归多糖对肝脏缺血再灌注损伤保护作用的

研究进展[J]．西部中医药，2020，33(10)：133-137．

[7]刘丹．当归精油的促透皮吸收作用研究[J]．广东化工，2020，47(18)：

74-75．

[8]张玲玲，谭正德，黄赛金．当归补血汤中多糖含量的测定[J]．广东化工，

2010，37(02)：131-133．

[9]蒋虎刚，赵信科，蔺文燕，等．基于HPLC-Q-TOF-MS/MS定性分析当

归中多种香豆素类成分[J]．中国实验方剂学杂志，2019，25(13)：157-162．

[10]Zhu Yao，Zhang Ya-Jie，Huang Xia，et al．Z-Ligustilide protects vascular

endothelial cells from oxidative stress and rescues high fat diet-induced

atherosclerosis by activating multiple NRF2 downstream genes

[J]．Atherosclerosis，2019，284：110-120．

[11]姚楠，王志旺，付晓艳，等．当归挥发油及其苯酞类成分对平滑肌作

用的研究进展[J]．中国现代应用药学，2019，36(21)：2738-2742．

[12]姚淞允，张开霞，马强，等．藁本内酯的临床前研究进展[J]．药学服

务与研究，2019，19(02)：106-110．

[13]万晓青，张伟．当归对血液系统的药理作用研究进展[J]．中草药，2009，

40(12)：2018-2020．

[14]邢冬梅，刘洁丽，邓淑芳，等．当归挥发油抗氧化谱效关系研究[J]．化

学世界，2020，61(04)：280-286．

4 讨论

本研究采用超声辅助提取方法，考察了甲醇和正己烷溶剂，

在不同超声时间条件下，所鉴定的化合物个数和指标成分Z-藁本

内酯的相对百分含量，通过综合评价，可知选用甲醇作为溶剂，

共鉴定了57个化合物，其中甲醇超声提取15 min的条件较好，

共鉴定33个化合物，Z-藁本内酯的相对百分含量为46.70 %；而

采用正己烷作为溶剂提取的化合物较少，共鉴定13个化合物，其

中4个化合物与甲醇组重复。甲醇极性较正己烷极性大，选用甲

醇可更多的提取到当归中的化学成分，同时，不同超声时间对当

归中化学成分的影响较大，因此在使用超声提取药材成分时要严

格合理选用溶剂类型和超声时间。本研究结果进一步明确了当归

中的化学成分，同时为当归饮片的质量控制和药效物质研究提供

科学依据。

(本文文献格式：张清清，冯媛，杨贵雅，等．基于气相色谱-质

谱联用技术的当归提取物化学成分研究[J]．广东化工，2021，

48(5)：175-178)

本文标签： 当归超声研究提取成分