中藥分析(揮發(fā)油)（課堂PPT）

1、1揮發(fā)油類成分分析揮發(fā)油類成分分析講解人：陶宇講解人：陶宇 制作人：汪鑫霞制作人：汪鑫霞 劉偉平劉偉平 龔楚婷龔楚婷 石玲玲石玲玲2n揮發(fā)油揮發(fā)油(volatile oils)(volatile oils)又稱精油又稱精油(essential oils)(essential oils)，是一類在常溫下能揮，是一類在常溫下能揮發(fā)的、可隨水蒸氣蒸餾的、與水不相混的發(fā)的、可隨水蒸氣蒸餾的、與水不相混的油狀液體油狀液體, ,大多數(shù)具有芳香氣味。大多數(shù)具有芳香氣味。揮發(fā)油作為中藥中的一類重要的活性成分，具有發(fā)散解表、芳香開竅、理氣止痛、祛風(fēng)除濕、活血化瘀、祛寒溫里、清熱解毒、解暑祛穢、殺蟲抗菌等作用。如

2、薄荷油用驅(qū)風(fēng)健胃，當(dāng)歸油鎮(zhèn)痛，柴胡油退熱，土荊芥油驅(qū)腸蟲等。近年來還發(fā)現(xiàn)某些揮發(fā)油具抑制腫瘤作用，如莪術(shù)油。3我國地大物博，資源豐富，主含揮發(fā)油的生藥很我國地大物博，資源豐富，主含揮發(fā)油的生藥很多。我國野生與栽培的芳香植物約有多。我國野生與栽培的芳香植物約有56科、科、136屬屬300種，其主要分布如下表：種，其主要分布如下表： 松科油松、馬尾松柏科側(cè)柏葉木蘭科厚樸、辛夷、五味子、八角茴香樟科肉桂、樟木、山蒼子蕓香科陳皮、橙皮、枳實(shí)、花椒、吳茱萸、代代花、香櫞桃金娘科桉葉、丁香傘形科當(dāng)歸、小茴香、川芎、藁木、蛇床子、阿魏、防風(fēng)唇形科薄荷、留蘭香、紫蘇、廣藿香、荊芥、香薷敗醬科甘松、纈草、蜘蛛香

3、菊科茵陳、白術(shù)、蒼術(shù)、木香姜科砂仁、豆蔻、草果、莪術(shù)、姜、草豆蔻、高良姜、益智 此外，在三白草科、毛莨科、薔薇科、瑞香科、杜鵑花科、木犀科、蘿藦科、禾本科、莎草科、天南星科等的某些生藥中，也含有較豐富的揮發(fā)油成分。4目錄目錄n結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征n理化性質(zhì)理化性質(zhì)n鑒別（化學(xué)反應(yīng)法、色譜法）鑒別（化學(xué)反應(yīng)法、色譜法）n含量測定（氣相色譜法含量測定（氣相色譜法 、高效液相色、高效液相色譜法、聯(lián)用技術(shù)）譜法、聯(lián)用技術(shù)）5結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征n揮發(fā)油為多種類型成分的混合物，一種揮揮發(fā)油為多種類型成分的混合物，一種揮發(fā)油往往含有幾十種到一、二百種成分，發(fā)油往往含有幾十種到一、二百種成分，其中以某種或數(shù)種成分占

4、較大的分量。其其中以某種或數(shù)種成分占較大的分量。其基本組成為基本組成為：n萜類化合物萜類化合物（主）主）n芳香族芳香族n脂肪族脂肪族6n單萜、倍半萜及它單萜、倍半萜及它們的含氧衍生物是們的含氧衍生物是組成揮發(fā)油的主要組成揮發(fā)油的主要成分，其中含氧的成分，其中含氧的衍生物大多生物活衍生物大多生物活性較強(qiáng)，并具有芳性較強(qiáng)，并具有芳香氣味。香氣味。薄荷醇化學(xué)式（薄荷油中薄荷醇的含量約為80%）7芳香族化合物芳香族化合物大多為大多為苯丙素苯丙素衍生物衍生物，例如例如蘇合香油中的蘇合香烯蘇合香油中的蘇合香烯(styrene)(styrene)、丁香油、丁香油中的丁香酚中的丁香酚(eugenol)(eug

5、enol)、八角茴香油中的茴、八角茴香油中的茴香醚香醚(anethole)(anethole)及肉桂中的桂皮醛及肉桂中的桂皮醛(cinnamic aldehyde)(cinnamic aldehyde)等。等。肉桂中的桂皮醛8n脂肪族化合物較多存在于植物的果實(shí)和水果中，脂肪族化合物較多存在于植物的果實(shí)和水果中，包括烴、醇、醛、酮和酯等，例如魚腥草中的包括烴、醇、醛、酮和酯等，例如魚腥草中的甲基正壬酮甲基正壬酮(methyl-nonyl-ketone)、松節(jié)油、松節(jié)油中的正庚烷中的正庚烷(n-keptane)、桂花中的正癸烷、桂花中的正癸烷(dacane)等。等。 CH3CO(CH2)8CH3

6、甲基正壬酮甲基正壬酮 CH3(CH2)8CH3 正癸烷正癸烷 CH3(CH2)5CH3 正庚烷正庚烷 9n揮發(fā)油的組成除了上述三種物質(zhì)外，還有一些揮發(fā)油的組成除了上述三種物質(zhì)外，還有一些其它化合物其它化合物 如：如：當(dāng)歸、川芎、和藁本等藥材中的藁本內(nèi)酯、當(dāng)歸、川芎、和藁本等藥材中的藁本內(nèi)酯、洋川芎內(nèi)酯洋川芎內(nèi)酯A，洋甘菊中的薁類化合物蘭香油，洋甘菊中的薁類化合物蘭香油薁，大蒜中的大蒜辣素，芥子中的芥子油等。薁，大蒜中的大蒜辣素，芥子中的芥子油等。10理化性質(zhì)理化性質(zhì)n常溫液態(tài)常溫液態(tài)n具有特殊氣味具有特殊氣味n具有揮發(fā)性具有揮發(fā)性n不溶于水易溶于有機(jī)溶劑不溶于水易溶于有機(jī)溶劑n密度比水小（僅少

7、數(shù)比水大，如丁香油、桂皮密度比水?。▋H少數(shù)比水大，如丁香油、桂皮油等）油等）n易氧化變質(zhì)易氧化變質(zhì)n大多數(shù)揮發(fā)油具有光學(xué)活性大多數(shù)揮發(fā)油具有光學(xué)活性11揮發(fā)油揮發(fā)油類成分的顯色反應(yīng)通常是由于其中組類成分的顯色反應(yīng)通常是由于其中組成成分的官能團(tuán)成成分的官能團(tuán)不同不同所所表現(xiàn)表現(xiàn)的。的。n1）n2）n3）n4）n5）n6）;應(yīng)藍(lán)色、藍(lán)紫色或綠色反含酚類成分三氯化鐵的乙醇溶液;結(jié)晶性衍生物含有羰基化合物胺等試劑苯脛或苯脛衍生物、羥銀鏡反應(yīng)；醛類化合物硝酸銀氨試液;紅色并逐漸消失呈現(xiàn)溶液）含內(nèi)酯類化合物（吡啶化鈉溶液亞硝酰鐵氰化鈉及氫氧使溴水褪去紅棕色；含有不飽和化合物，可.藍(lán)色或紫色反應(yīng)含有薁類衍生

8、物濃硫酸 12揮發(fā)油的鑒別揮發(fā)油的鑒別 （一）化學(xué)反應(yīng)法（一）化學(xué)反應(yīng)法 （二）色譜法（二）色譜法13（一）化學(xué)反應(yīng)法（一）化學(xué)反應(yīng)法n萜類中多有雙鍵，能與溴、氫鹵酸等起加成反萜類中多有雙鍵，能與溴、氫鹵酸等起加成反應(yīng)應(yīng)n不飽和萜類可被氧化劑（如高錳酸鉀、鉻酸等）不飽和萜類可被氧化劑（如高錳酸鉀、鉻酸等）氧化，生成不同產(chǎn)物氧化，生成不同產(chǎn)物n多數(shù)揮發(fā)油能在濃硫酸（或濃鹽酸）存在下與多數(shù)揮發(fā)油能在濃硫酸（或濃鹽酸）存在下與香草醛形成各種顏色產(chǎn)物香草醛形成各種顏色產(chǎn)物n缺點(diǎn)：專屬性不強(qiáng)（中藥制劑成分復(fù)雜，干擾缺點(diǎn)：專屬性不強(qiáng)（中藥制劑成分復(fù)雜，干擾因素多）因素多）14（二）色譜法（二）色譜法1、薄

9、層色譜法、薄層色譜法依據(jù)：揮發(fā)油極性大小依據(jù)：揮發(fā)油極性大小吸附劑：硅膠、氧化鋁、硝酸銀吸附劑：硅膠、氧化鋁、硝酸銀展開劑：石油醚、正己烷、混合展開劑展開劑：石油醚、正己烷、混合展開劑顯色劑：顯色劑：10%硫酸乙醇（萜類經(jīng)脫水等作用硫酸乙醇（萜類經(jīng)脫水等作用 而顯熒光或呈色）、香草醛而顯熒光或呈色）、香草醛-濃硫酸（使萜類濃硫酸（使萜類顯不同顏色）、對二甲氨基苯甲醛（使薁類化顯不同顏色）、對二甲氨基苯甲醛（使薁類化合物呈藍(lán)色）合物呈藍(lán)色）152、氣相色譜法（揮發(fā)油容易氣化）、氣相色譜法（揮發(fā)油容易氣化）非極性固定液：飽和烴潤滑油、甲基硅酮非極性固定液：飽和烴潤滑油、甲基硅酮（SE-30）、三氟

10、丙基甲基硅酮（）、三氟丙基甲基硅酮（OV-210）極性固定液：聚乙二醇類、己二酸酯極性固定液：聚乙二醇類、己二酸酯擔(dān)體：硅烷化白色硅藻土。擔(dān)體上不應(yīng)有酸、擔(dān)體：硅烷化白色硅藻土。擔(dān)體上不應(yīng)有酸、堿、鐵離子等雜志存在，否則萜類成分易引起堿、鐵離子等雜志存在，否則萜類成分易引起變化。變化。柱溫：根據(jù)揮發(fā)油不同成分沸點(diǎn)不同選擇不同柱溫：根據(jù)揮發(fā)油不同成分沸點(diǎn)不同選擇不同柱溫，現(xiàn)多采用程序升溫。柱溫，現(xiàn)多采用程序升溫。16 揮發(fā)油中各化合物常用對照品對照法進(jìn)行鑒別，揮發(fā)油中各化合物常用對照品對照法進(jìn)行鑒別，即在相同的色譜條件下測定供試品與對照品的即在相同的色譜條件下測定供試品與對照品的保留時間（保留時

11、間（tR）,以確定某組分的存在與否。以確定某組分的存在與否。173、聯(lián)用技術(shù)、聯(lián)用技術(shù) 氣質(zhì)聯(lián)用（氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）：）： 具有測定未知成分相對分子質(zhì)量、快速定性和具有測定未知成分相對分子質(zhì)量、快速定性和推斷分子結(jié)構(gòu)的高鑒別能力，特別適合做多組推斷分子結(jié)構(gòu)的高鑒別能力，特別適合做多組分混合物中未知組分的鑒別；分混合物中未知組分的鑒別； 還可修正色譜分析的錯誤判斷，利用多離子檢還可修正色譜分析的錯誤判斷，利用多離子檢測技術(shù)可以檢測出部分分離甚至未分離的色譜測技術(shù)可以檢測出部分分離甚至未分離的色譜峰，以增加定性鑒別的準(zhǔn)確性和可靠性。峰，以增加定性鑒別的準(zhǔn)確性和可靠性。18 氣氣-紅聯(lián)用（紅聯(lián)用

12、（GC-FTIR）原理與）原理與GC-MS相同，相同，傅里葉變換紅外分光光度法作為氣相色譜的檢傅里葉變換紅外分光光度法作為氣相色譜的檢測器，同樣具有分離分析的雙重能力，提高了測器，同樣具有分離分析的雙重能力，提高了鑒別的準(zhǔn)確性。鑒別的準(zhǔn)確性。19含量測定含量測定n許多常用中藥中都含有揮發(fā)油，中草藥中的揮許多常用中藥中都含有揮發(fā)油，中草藥中的揮發(fā)油一般在發(fā)油一般在1%1%以下，亦有少數(shù)達(dá)以下，亦有少數(shù)達(dá)10%10%以上，如以上，如丁香中含揮發(fā)油可高達(dá)丁香中含揮發(fā)油可高達(dá)141421%21%。 n揮發(fā)油中所含成分相當(dāng)復(fù)雜，一種揮發(fā)油常含揮發(fā)油中所含成分相當(dāng)復(fù)雜，一種揮發(fā)油常含有幾十種到一、二百種成

13、分，但其中往往以某有幾十種到一、二百種成分，但其中往往以某種或數(shù)種成分占較大的量。種或數(shù)種成分占較大的量。20n含量測定包括總揮發(fā)油和單一成分的測定含量測定包括總揮發(fā)油和單一成分的測定n總揮發(fā)油測定：總揮發(fā)油測定： 采用揮發(fā)油測定器，用蒸餾法測定，可分別測采用揮發(fā)油測定器，用蒸餾法測定，可分別測定相對密度在定相對密度在1.01.0以下和以下和1.01.0以上的揮發(fā)油含量以上的揮發(fā)油含量。（按藥典附錄方法）按藥典附錄方法）n單一成分測定：單一成分測定： 首選氣相色譜法首選氣相色譜法 其次其次 HPLCHPLC，TLCS,GC-MSTLCS,GC-MS 關(guān)鍵是分離，色譜法是揮發(fā)油成分分析的主要關(guān)鍵

14、是分離，色譜法是揮發(fā)油成分分析的主要方法方法211.1.氣相色譜法氣相色譜法 方法：一般方法：一般氣相色譜氣相色譜 閃蒸氣相色譜法閃蒸氣相色譜法 頂空氣相色譜法頂空氣相色譜法 閃蒸氣相色譜法閃蒸氣相色譜法將樣品置閃蒸器內(nèi)，在一定將樣品置閃蒸器內(nèi)，在一定溫度下，揮發(fā)性成分氣化，被載氣帶入色譜柱進(jìn)溫度下，揮發(fā)性成分氣化，被載氣帶入色譜柱進(jìn)行分析行分析 頂空氣相色譜頂空氣相色譜在熱力學(xué)平衡的蒸氣相與被分在熱力學(xué)平衡的蒸氣相與被分析樣品同時存在于一個密閉恒溫的樣品瓶中，測析樣品同時存在于一個密閉恒溫的樣品瓶中，測定恒溫后樣品瓶蒸氣相中揮發(fā)性成分的含量定恒溫后樣品瓶蒸氣相中揮發(fā)性成分的含量 22n固定液

15、固定液聚乙二醇類、聚酯類、硅氧烷類和聚乙二醇類、聚酯類、硅氧烷類和阿皮松類等，大多采用極性固定液阿皮松類等，大多采用極性固定液單萜：極性固定液（沸點(diǎn)接近）單萜：極性固定液（沸點(diǎn)接近）倍半萜：極性、非極性固定液倍半萜：極性、非極性固定液含氧萜類衍生物：如含醇、醛、酮、酯等揮發(fā)油含氧萜類衍生物：如含醇、醛、酮、酯等揮發(fā)油類成分，極性固定液聚乙二醇和聚酯類分離效類成分，極性固定液聚乙二醇和聚酯類分離效果較好果較好23n色譜柱：石英毛細(xì)管柱色譜柱：石英毛細(xì)管柱 n檢測器：氫火焰離子化檢測器（檢測器：氫火焰離子化檢測器（FIDFID）n定量方法：定量方法：（1 1）測定已知成分，含量較高且分離度好，多）

16、測定已知成分，含量較高且分離度好，多用內(nèi)標(biāo)法用內(nèi)標(biāo)法（2 2）有未知成分，不加校正因子的歸一化法）有未知成分，不加校正因子的歸一化法（3 3）外標(biāo)法）外標(biāo)法 準(zhǔn)確性受進(jìn)樣重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)條件準(zhǔn)確性受進(jìn)樣重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)條件穩(wěn)定性的影響較大穩(wěn)定性的影響較大 24n供試品前處理供試品前處理n原料藥材：粉碎后，直接水蒸氣蒸餾，所得揮原料藥材：粉碎后，直接水蒸氣蒸餾，所得揮發(fā)油用乙醚、石油醚提取發(fā)油用乙醚、石油醚提取n制劑：有機(jī)溶劑提取制劑：有機(jī)溶劑提取252.2.高效液相色譜法高效液相色譜法 揮發(fā)性成分有些具有紫外吸收，如芳香族化合揮發(fā)性成分有些具有紫外吸收，如芳香族化合物類（桂皮醛、丹皮酚、丁香酚、茴香腦

17、等），物類（桂皮醛、丹皮酚、丁香酚、茴香腦等），可用高效液相色譜法進(jìn)行測定?？捎酶咝б合嗌V法進(jìn)行測定。 263.3.薄層掃描法薄層掃描法 主要用于定性分析，定量較少。主要用于定性分析，定量較少。 因?yàn)閾]發(fā)油成分復(fù)雜，薄層分離困難，往往很因?yàn)閾]發(fā)油成分復(fù)雜，薄層分離困難，往往很難達(dá)到定量要求，僅用于主要成分含量高的揮難達(dá)到定量要求，僅用于主要成分含量高的揮發(fā)油的制劑分析；再者大多揮發(fā)油成分都需顯發(fā)油的制劑分析；再者大多揮發(fā)油成分都需顯色后才可測定，操作復(fù)雜，引入誤差機(jī)會較多色后才可測定，操作復(fù)雜，引入誤差機(jī)會較多 274.GC-FTIR4.GC-FTIR和和GC-MSGC-MS聯(lián)用技術(shù)聯(lián)用技術(shù)

18、 氣相氣相- -紅外（紅外（GC-FTIRGC-FTIR）和氣相）和氣相- -質(zhì)譜（質(zhì)譜（GC-MSGC-MS）聯(lián)用技術(shù)不但可用于揮發(fā)性成分的鑒別，而且聯(lián)用技術(shù)不但可用于揮發(fā)性成分的鑒別，而且也可以對其中成分進(jìn)行定量，具有方法簡便、也可以對其中成分進(jìn)行定量，具有方法簡便、快速等優(yōu)點(diǎn)快速等優(yōu)點(diǎn). . 特別是在沒有標(biāo)準(zhǔn)品而需要定性未知物時，可特別是在沒有標(biāo)準(zhǔn)品而需要定性未知物時，可從譜庫檢索中得到特征官能團(tuán)有價值的信息對從譜庫檢索中得到特征官能團(tuán)有價值的信息對化合物進(jìn)行定性，用歸一化法進(jìn)行百分含量計(jì)化合物進(jìn)行定性，用歸一化法進(jìn)行百分含量計(jì)算。算。 28常見揮發(fā)性成分分析方法常見揮發(fā)性成分分析方法n

19、薄荷醇薄荷醇(menthol) (menthol) GCGCn丁香酚丁香酚(eugenol) (eugenol) GCGCn龍腦龍腦(borneol)(borneol) GC,TLCSGC,TLCSn樟腦樟腦(camphor) - GC(camphor) - GCn桂皮醛桂皮醛(cinnam-aldehyde) (cinnam-aldehyde) GCGC，HPLC,TLCSHPLC,TLCSn桉油精桉油精(cineole) (cineole) GCGCn丹皮酚丹皮酚(paeonol)- HPLC,GC,UV,TLCS(paeonol)- HPLC,GC,UV,TLCS29牡荊油膠丸揮發(fā)油含量測定牡荊油膠丸揮發(fā)油含量測定 【含量測定含量測定】 取本品取本品100 100 丸，加醋酸溶液丸，加醋酸溶液(110)500ml(110)500ml，照揮，照揮發(fā)油測定法（附錄發(fā)油測定法（附錄DD）測定，所得油量按相對密度為）測定，所得油量按相對密度為0.897 0.897 計(jì)算，計(jì)算，即得。（即得。（20052005年版年版中國藥典中國藥典一部一部 473473頁）頁） 測定法