中药分析(挥发油)（课堂PPT）

1、1挥发油类成分分析挥发油类成分分析讲解人：陶宇讲解人：陶宇 制作人：汪鑫霞制作人：汪鑫霞 刘伟平刘伟平 龚楚婷龚楚婷 石玲玲石玲玲2n挥发油挥发油(volatile oils)(volatile oils)又称精油又称精油(essential oils)(essential oils)，是一类在常温下能挥，是一类在常温下能挥发的、可随水蒸气蒸馏的、与水不相混的发的、可随水蒸气蒸馏的、与水不相混的油状液体油状液体, ,大多数具有芳香气味。大多数具有芳香气味。挥发油作为中药中的一类重要的活性成分，具有发散解表、芳香开窍、理气止痛、祛风除湿、活血化瘀、祛寒温里、清热解毒、解暑祛秽、杀虫抗菌等作用。如

2、薄荷油用驱风健胃，当归油镇痛，柴胡油退热，土荆芥油驱肠虫等。近年来还发现某些挥发油具抑制肿瘤作用，如莪术油。3我国地大物博，资源丰富，主含挥发油的生药很我国地大物博，资源丰富，主含挥发油的生药很多。我国野生与栽培的芳香植物约有多。我国野生与栽培的芳香植物约有56科、科、136属属300种，其主要分布如下表：种，其主要分布如下表： 松科油松、马尾松柏科侧柏叶木兰科厚朴、辛夷、五味子、八角茴香樟科肉桂、樟木、山苍子芸香科陈皮、橙皮、枳实、花椒、吴茱萸、代代花、香橼桃金娘科桉叶、丁香伞形科当归、小茴香、川芎、藁木、蛇床子、阿魏、防风唇形科薄荷、留兰香、紫苏、广藿香、荆芥、香薷败酱科甘松、缬草、蜘蛛香

3、菊科茵陈、白术、苍术、木香姜科砂仁、豆蔻、草果、莪术、姜、草豆蔻、高良姜、益智 此外，在三白草科、毛莨科、蔷薇科、瑞香科、杜鹃花科、木犀科、萝藦科、禾本科、莎草科、天南星科等的某些生药中，也含有较丰富的挥发油成分。4目录目录n结构特征结构特征n理化性质理化性质n鉴别（化学反应法、色谱法）鉴别（化学反应法、色谱法）n含量测定（气相色谱法含量测定（气相色谱法 、高效液相色、高效液相色谱法、联用技术）谱法、联用技术）5结构特征结构特征n挥发油为多种类型成分的混合物，一种挥挥发油为多种类型成分的混合物，一种挥发油往往含有几十种到一、二百种成分，发油往往含有几十种到一、二百种成分，其中以某种或数种成分占

4、较大的分量。其其中以某种或数种成分占较大的分量。其基本组成为基本组成为：n萜类化合物萜类化合物（主）主）n芳香族芳香族n脂肪族脂肪族6n单萜、倍半萜及它单萜、倍半萜及它们的含氧衍生物是们的含氧衍生物是组成挥发油的主要组成挥发油的主要成分，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较强，并具有芳性较强，并具有芳香气味。香气味。薄荷醇化学式（薄荷油中薄荷醇的含量约为80%）7芳香族化合物芳香族化合物大多为大多为苯丙素苯丙素衍生物衍生物，例如例如苏合香油中的苏合香烯苏合香油中的苏合香烯(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脂肪族化合物较多存在于植物的果实和水果中，脂肪族化合物较多存在于植物的果实和水果中，包括烃、醇、醛、酮和酯等，例如鱼腥草中的包括烃、醇、醛、酮和酯等，例如鱼腥草中的甲基正壬酮甲基正壬酮(methyl-nonyl-ketone)、松节油、松节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挥发油的组成除了上述三种物质外，还有一些挥发油的组成除了上述三种物质外，还有一些其它化合物其它化合物 如：如：当归、川芎、和藁本等药材中的藁本内酯、当归、川芎、和藁本等药材中的藁本内酯、洋川芎内酯洋川芎内酯A，洋甘菊中的薁类化合物兰香油，洋甘菊中的薁类化合物兰香油薁，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理化性质理化性质n常温液态常温液态n具有特殊气味具有特殊气味n具有挥发性具有挥发性n不溶于水易溶于有机溶剂不溶于水易溶于有机溶剂n密度比水小（仅少

7、数比水大，如丁香油、桂皮密度比水小（仅少数比水大，如丁香油、桂皮油等）油等）n易氧化变质易氧化变质n大多数挥发油具有光学活性大多数挥发油具有光学活性11挥发油挥发油类成分的显色反应通常是由于其中组类成分的显色反应通常是由于其中组成成分的官能团成成分的官能团不同不同所所表现表现的。的。n1）n2）n3）n4）n5）n6）;应蓝色、蓝紫色或绿色反含酚类成分三氯化铁的乙醇溶液;结晶性衍生物含有羰基化合物胺等试剂苯胫或苯胫衍生物、羟银镜反应；醛类化合物硝酸银氨试液;红色并逐渐消失呈现溶液）含内酯类化合物（吡啶化钠溶液亚硝酰铁氰化钠及氢氧使溴水褪去红棕色；含有不饱和化合物，可.蓝色或紫色反应含有薁类衍生

8、物浓硫酸 12挥发油的鉴别挥发油的鉴别 （一）化学反应法（一）化学反应法 （二）色谱法（二）色谱法13（一）化学反应法（一）化学反应法n萜类中多有双键，能与溴、氢卤酸等起加成反萜类中多有双键，能与溴、氢卤酸等起加成反应应n不饱和萜类可被氧化剂（如高锰酸钾、铬酸等）不饱和萜类可被氧化剂（如高锰酸钾、铬酸等）氧化，生成不同产物氧化，生成不同产物n多数挥发油能在浓硫酸（或浓盐酸）存在下与多数挥发油能在浓硫酸（或浓盐酸）存在下与香草醛形成各种颜色产物香草醛形成各种颜色产物n缺点：专属性不强（中药制剂成分复杂，干扰缺点：专属性不强（中药制剂成分复杂，干扰因素多）因素多）14（二）色谱法（二）色谱法1、薄

9、层色谱法、薄层色谱法依据：挥发油极性大小依据：挥发油极性大小吸附剂：硅胶、氧化铝、硝酸银吸附剂：硅胶、氧化铝、硝酸银展开剂：石油醚、正己烷、混合展开剂展开剂：石油醚、正己烷、混合展开剂显色剂：显色剂：10%硫酸乙醇（萜类经脱水等作用硫酸乙醇（萜类经脱水等作用 而显荧光或呈色）、香草醛而显荧光或呈色）、香草醛-浓硫酸（使萜类浓硫酸（使萜类显不同颜色）、对二甲氨基苯甲醛（使薁类化显不同颜色）、对二甲氨基苯甲醛（使薁类化合物呈蓝色）合物呈蓝色）152、气相色谱法（挥发油容易气化）、气相色谱法（挥发油容易气化）非极性固定液：饱和烃润滑油、甲基硅酮非极性固定液：饱和烃润滑油、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）极性固定液：聚乙二醇类、己二酸酯极性固定液：聚乙二醇类、己二酸酯担体：硅烷化白色硅藻土。担体上不应有酸、担体：硅烷化白色硅藻土。担体上不应有酸、碱、铁离子等杂志存在，否则萜类成分易引起碱、铁离子等杂志存在，否则萜类成分易引起变化。变化。柱温：根据挥发油不同成分沸点不同选择不同柱温：根据挥发油不同成分沸点不同选择不同柱温，现多采用程序升温。柱温，现多采用程序升温。16 挥发油中各化合物常用对照品对照法进行鉴别，挥发油中各化合物常用对照品对照法进行鉴别，即在相同的色谱条件下测定供试品与对照品的即在相同的色谱条件下测定供试品与对照品的保留时间（保留时

11、间（tR）,以确定某组分的存在与否。以确定某组分的存在与否。173、联用技术、联用技术 气质联用（气质联用（GC-MS）：）： 具有测定未知成分相对分子质量、快速定性和具有测定未知成分相对分子质量、快速定性和推断分子结构的高鉴别能力，特别适合做多组推断分子结构的高鉴别能力，特别适合做多组分混合物中未知组分的鉴别；分混合物中未知组分的鉴别； 还可修正色谱分析的错误判断，利用多离子检还可修正色谱分析的错误判断，利用多离子检测技术可以检测出部分分离甚至未分离的色谱测技术可以检测出部分分离甚至未分离的色谱峰，以增加定性鉴别的准确性和可靠性。峰，以增加定性鉴别的准确性和可靠性。18 气气-红联用（红联用

12、（GC-FTIR）原理与）原理与GC-MS相同，相同，傅里叶变换红外分光光度法作为气相色谱的检傅里叶变换红外分光光度法作为气相色谱的检测器，同样具有分离分析的双重能力，提高了测器，同样具有分离分析的双重能力，提高了鉴别的准确性。鉴别的准确性。19含量测定含量测定n许多常用中药中都含有挥发油，中草药中的挥许多常用中药中都含有挥发油，中草药中的挥发油一般在发油一般在1%1%以下，亦有少数达以下，亦有少数达10%10%以上，如以上，如丁香中含挥发油可高达丁香中含挥发油可高达141421%21%。 n挥发油中所含成分相当复杂，一种挥发油常含挥发油中所含成分相当复杂，一种挥发油常含有几十种到一、二百种成

13、分，但其中往往以某有几十种到一、二百种成分，但其中往往以某种或数种成分占较大的量。种或数种成分占较大的量。20n含量测定包括总挥发油和单一成分的测定含量测定包括总挥发油和单一成分的测定n总挥发油测定：总挥发油测定： 采用挥发油测定器，用蒸馏法测定，可分别测采用挥发油测定器，用蒸馏法测定，可分别测定相对密度在定相对密度在1.01.0以下和以下和1.01.0以上的挥发油含量以上的挥发油含量。（按药典附录方法）按药典附录方法）n单一成分测定：单一成分测定： 首选气相色谱法首选气相色谱法 其次其次 HPLCHPLC，TLCS,GC-MSTLCS,GC-MS 关键是分离，色谱法是挥发油成分分析的主要关键

14、是分离，色谱法是挥发油成分分析的主要方法方法211.1.气相色谱法气相色谱法 方法：一般方法：一般气相色谱气相色谱 闪蒸气相色谱法闪蒸气相色谱法 顶空气相色谱法顶空气相色谱法 闪蒸气相色谱法闪蒸气相色谱法将样品置闪蒸器内，在一定将样品置闪蒸器内，在一定温度下，挥发性成分气化，被载气带入色谱柱进温度下，挥发性成分气化，被载气带入色谱柱进行分析行分析 顶空气相色谱顶空气相色谱在热力学平衡的蒸气相与被分在热力学平衡的蒸气相与被分析样品同时存在于一个密闭恒温的样品瓶中，测析样品同时存在于一个密闭恒温的样品瓶中，测定恒温后样品瓶蒸气相中挥发性成分的含量定恒温后样品瓶蒸气相中挥发性成分的含量 22n固定液

15、固定液聚乙二醇类、聚酯类、硅氧烷类和聚乙二醇类、聚酯类、硅氧烷类和阿皮松类等，大多采用极性固定液阿皮松类等，大多采用极性固定液单萜：极性固定液（沸点接近）单萜：极性固定液（沸点接近）倍半萜：极性、非极性固定液倍半萜：极性、非极性固定液含氧萜类衍生物：如含醇、醛、酮、酯等挥发油含氧萜类衍生物：如含醇、醛、酮、酯等挥发油类成分，极性固定液聚乙二醇和聚酯类分离效类成分，极性固定液聚乙二醇和聚酯类分离效果较好果较好23n色谱柱：石英毛细管柱色谱柱：石英毛细管柱 n检测器：氢火焰离子化检测器（检测器：氢火焰离子化检测器（FIDFID）n定量方法：定量方法：（1 1）测定已知成分，含量较高且分离度好，多）

16、测定已知成分，含量较高且分离度好，多用内标法用内标法（2 2）有未知成分，不加校正因子的归一化法）有未知成分，不加校正因子的归一化法（3 3）外标法）外标法 准确性受进样重复性和实验条件准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响较大稳定性的影响较大 24n供试品前处理供试品前处理n原料药材：粉碎后，直接水蒸气蒸馏，所得挥原料药材：粉碎后，直接水蒸气蒸馏，所得挥发油用乙醚、石油醚提取发油用乙醚、石油醚提取n制剂：有机溶剂提取制剂：有机溶剂提取252.2.高效液相色谱法高效液相色谱法 挥发性成分有些具有紫外吸收，如芳香族化合挥发性成分有些具有紫外吸收，如芳香族化合物类（桂皮醛、丹皮酚、丁香酚、茴香脑

17、等），物类（桂皮醛、丹皮酚、丁香酚、茴香脑等），可用高效液相色谱法进行测定。可用高效液相色谱法进行测定。 263.3.薄层扫描法薄层扫描法 主要用于定性分析，定量较少。主要用于定性分析，定量较少。 因为挥发油成分复杂，薄层分离困难，往往很因为挥发油成分复杂，薄层分离困难，往往很难达到定量要求，仅用于主要成分含量高的挥难达到定量要求，仅用于主要成分含量高的挥发油的制剂分析；再者大多挥发油成分都需显发油的制剂分析；再者大多挥发油成分都需显色后才可测定，操作复杂，引入误差机会较多色后才可测定，操作复杂，引入误差机会较多 274.GC-FTIR4.GC-FTIR和和GC-MSGC-MS联用技术联用技术

18、 气相气相- -红外（红外（GC-FTIRGC-FTIR）和气相）和气相- -质谱（质谱（GC-MSGC-MS）联用技术不但可用于挥发性成分的鉴别，而且联用技术不但可用于挥发性成分的鉴别，而且也可以对其中成分进行定量，具有方法简便、也可以对其中成分进行定量，具有方法简便、快速等优点快速等优点. . 特别是在没有标准品而需要定性未知物时，可特别是在没有标准品而需要定性未知物时，可从谱库检索中得到特征官能团有价值的信息对从谱库检索中得到特征官能团有价值的信息对化合物进行定性，用归一化法进行百分含量计化合物进行定性，用归一化法进行百分含量计算。算。 28常见挥发性成分分析方法常见挥发性成分分析方法n

19、薄荷醇薄荷醇(menthol) (menthol) GCGCn丁香酚丁香酚(eugenol) (eugenol) GCGCn龙脑龙脑(borneol)(borneol) GC,TLCSGC,TLCSn樟脑樟脑(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牡荆油胶丸挥发油含量测定牡荆油胶丸挥发油含量测定 【含量测定含量测定】 取本品取本品100 100 丸，加醋酸溶液丸，加醋酸溶液(110)500ml(110)500ml，照挥，照挥发油测定法（附录发油测定法（附录DD）测定，所得油量按相对密度为）测定，所得油量按相对密度为0.897 0.897 计算，计算，即得。（即得。（20052005年版年版中国药典中国药典一部一部 473473页）页） 测定法