中药石菖蒲为天南星科植物石菖蒲（Acorus tatarinowii Schott）的干燥根茎，其性微温、味辛，具有开窍豁痰、醒神益智、化湿开胃之功效^[1]。2020版《中国药典》仅以挥发油含量为主要考察指标评价石菖蒲药材（不低于1.0%，mL/g）及饮片（不低于0.7%，mL/g）质量，并不能全面反映其质量优劣。β-细辛醚是石菖蒲挥发油中含量最高的成分^[2]，对中枢系统、消化系统等均具有显著药理活性，尤其在治疗中枢神经系统疾病，如抗抑郁^[3-4]、抗阿尔茨海默病^[5-6]、抗癫痫^[7-8]等方面疗效显著，且现代研究进一步证实β-细辛醚、α-细辛醚等可作为石菖蒲的质量标志物^[9]。

目前，多采用薄层色谱法^[10]、高效液相色谱法^[11]检测石菖蒲中β-细辛醚含量，采用气质联用法^{[2, 12]}、气相色谱法^[13]检测挥发油中β-细辛醚含量，也有学者运用核磁共振波谱法^[14]、激发发射矩阵荧光法^[15]等对其进行定量检测，对提升石菖蒲质量控制水平具有重要意义。石菖蒲主产于四川、安徽、浙江、江西、湖北等地，但各产地石菖蒲质量差异较大^[16]；古今文献对石菖蒲的采收时间描述差异较大，古籍记载石菖蒲采收时间多为2、5、8月^[17]，2020版《中国药典》中规定秋、冬二季进行采挖；从古至今对石菖蒲药用部位的描述基本一致，均为其干燥根部或根茎^[17-18]，但对各药用部位成分差异研究较少。

基于上述问题，实验采用气相色谱技术建立石菖蒲及其挥发油中β-细辛醚的含量测定方法，以β-细辛醚含量、挥发油含量作为评价指标，对5个产地的石菖蒲饮片品质进行综合评价，并选取四川省巴中市平昌县石菖蒲为考察对象，系统研究其在不同采收时间、不同药用部位中的β-细辛醚累积规律，为科学选择石菖蒲药材资源，石菖蒲的合理采收与加工提供科学依据，为石菖蒲质量标准的提升研究奠定科学基础。

1 仪器与试剂

GC-7890B气相色谱仪（美国安捷伦科技有限公司）；ME204/02、MS105DU电子分析天平（瑞士METTLER TOLEDO集团）；Centrifuge 5424 R高速离心机（德国Eppendorf股份公司）；高速多功能粉碎机（永康市铂欧五金制品有限公司）；挥发油提取器（河南科信玻璃仪器厂）；DL-720B智能超声波清洗器（上海之信仪器有限公司）；DGG-9140A电热恒温鼓风干燥箱（上海培因实验仪器有限公司）；UPR超纯水机（四川优普超纯科技有限公司）。

对照品β-细辛醚（批号：112018-201802，纯度99.3%）、正十八烷（批号：111636-201804，纯度99.9%）均购于中国食品药品检定研究院。色谱纯甲醇购于SIGMA-ALDRICH贸易有限公司；水为实验室自制超纯水。5产地共15批次石菖蒲饮片购自各地饮片公司，详细信息见表 1。石菖蒲新鲜全草由亳州植药农业技术有限责任公司提供，采收时间为2023年2—10月，每月25日采收，采收地点为四川省巴中市平昌县石轮子湾里，经天津中医药大学李天祥教授鉴定为天南星科植物石菖蒲Acorus tatarinowii Schott的全草。

2 方法与结果 2.1 色谱条件

色谱柱：DB-5色谱柱（50 m×0.32 mm×0.25 μm）；程序升温：起始温度50 ℃，20 ℃/min升至180 ℃，10 ℃/min升至200 ℃，5 ℃/min升至205 ℃保持4 min，以20 ℃/min升至260 ℃；进样口温度：250 ℃；检测器（FID）温度：270 ℃；进样量：1 μL；柱流速：1 mL/min；分流比：30∶1；载气：氮气；内标物：正十八烷；β-细辛醚保留时间：12.8 min；内标正十八烷保留时间：15.2 min。

2.2 样品的处理 2.2.1 石菖蒲新鲜全草处理

将采集到的石菖蒲全草洗净、除杂、晾干植株表面水分后称取总质量，将其切分为根茎、叶基、叶三部分，分别称取各部位质量，计算不同部位质量分数，石菖蒲鲜植株根茎、叶基、叶的质量分数分别为31.40%、14.45%、54.15%；取各部位样品适量，于干燥箱中50 ℃干燥6 h，得到各药用部位干品。见图 1。

2.2.2 挥发油提取

取石菖蒲饮片适量，粉碎过2号筛，称取50.00 g，加8倍量水，微沸提取5 h，至挥发油测定器中油量不再增加，静置1 h，读取油量，计算不同产地石菖蒲挥发油含量，挥发油加适量无水硫酸钠干燥后备用。

2.3 溶液的制备 2.3.1 内标溶液的制备

取正十八烷对照品适量，精密称定，置25 mL容量瓶中，加甲醇溶解并定容至刻度，摇匀，得浓度为5.684 mg/mL的内标母液。取1.3 mL内标母液于25 mL容量瓶中，加入甲醇定容至刻度，摇匀，得到正十八烷浓度为0.296 mg/mL的内标稀释液。

2.3.2 对照品溶液的制备

取β-细辛醚对照品适量，精密称定，置5 mL容量瓶中，加内标稀释液溶解并定容至刻度，得到含β-细辛醚3.704 mg/mL、正十八烷0.296 mg/mL的对照品储备液，置4 ℃冰箱保存备用。

取该对照品储备液适量，采用内标稀释液1∶1逐级稀释成一系列不同浓度的对照品溶液。

2.3.3 供试品溶液的制备 2.3.3.1 石菖蒲供试品溶液的制备

称取石菖蒲样品粉末（过3号筛）0.5 g，精密称定，置25 mL容量瓶中，加入20 mL甲醇和1.3 mL内标母液，超声（600 W，50 kHz）处理20 min，放至室温，加甲醇定容至刻度，摇匀，取2 mL于离心管中，12 700 rpm，离心5 min，离心半径为8.4 cm，即得石菖蒲供试品溶液。

2.3.3.2 挥发油供试品溶液的制备

取石菖蒲挥发油50 mg，精密称定，置25 mL容量瓶中，加入1.3 mL内标母液，加甲醇定容至刻度，超声（600 W，50 kHz）处理3 min，过0.22 μm滤膜，即得挥发油供试品溶液。

2.4 方法学考察 2.4.1 线性关系、定量限及检测限

取2.3.2项下配制的一系列不同浓度的对照品溶液，按2.1项下色谱条件测定，记录色谱峰峰面积，以β-细辛醚浓度X（mg/mL）为横坐标，β-细辛醚与内标峰的面积比Y为纵坐标，得到线性回归方程：Y=2.362 6X+0.033 7（r²=0.999 8）。结果显示：β-细辛醚在0.116~3.704 mg/mL浓度范围内线性关系良好；将2.3.2项下对照品溶液逐步稀释，分别以信噪比S/N＝10和S/N＝3时的对照品浓度为定量限和检测限，结果定量限为38.58 μg/mL，检测限为12.86 μg/mL。

2.4.2 精密度试验

取石菖蒲饮片粉末，按2.3.3.1项下方法制备供试品溶液，按2.1项下色谱条件连续进样6针作为日内精密度，连续进样3 d作为日间精密度，测得β-细辛醚与内标峰面积比值的日内精密度RSD为2.34%，日间精密度RSD为0.30%，表明仪器精密度良好。

2.4.3 稳定性试验

取石菖蒲饮片粉末，按2.3.3.1项下方法制备供试品溶液，分别于制备后0、2、4、6、8、10、12 h按2.1项下色谱条件测定，β-细辛醚与内标峰面积比值的RSD为2.55%，表明供试品溶液12 h内稳定。

2.4.4 重复性试验

取同一批石菖蒲饮片粉末，共6份，按2.3.3.1项下方法制备供试品溶液，按2.1项下色谱条件测定，β-细辛醚含量平均含量为1.51%，RSD为1.01%，表明此方法重复性良好。

2.4.5 加样回收率试验

取已知β-细辛醚含量的石菖蒲饮片粉末6份，每份0.25 g，精密称定，加入与样品中β-细辛醚量相当的对照品溶液900 μL，按2.3.3.1项下方法制备供试品溶液，按2.1项下色谱条件测定，计算加样回收率，β-细辛醚平均加样回收率为99.25%，RSD为2.05%，表明该方法准确、稳定。见表 2。

2.5 样品含量测定 2.5.1 不同产地石菖蒲饮片、挥发油中β-细辛醚含量测定

取5个产地石菖蒲饮片粉末，按2.3.3.1项下方法制备饮片供试品溶液；取2.2.2项下不同产地石菖蒲挥发油，按2.3.3.2项下方法制备挥发油供试品溶液；均按2.1项下色谱条件测定，气相色谱图见图 2，以内标法分别计算饮片、挥发油中β-细辛醚含量，结果见图 3。

由图 3可知，不同产地石菖蒲挥发油含量为1.22%~2.10%，其中湖北产地（湖北-0521）含量最高，为2.10%，江西产地（江西-0101）含量最低，为1.22%，四川、湖南产地不同批次间含量差异相对较小；饮片中β-细辛醚含量为0.79%~2.23%，其中安徽产地（安徽-0022）含量最高，为2.23%，江西产地（江西-0101）含量最低，为0.79%，四川、湖南产地不同批次间含量差异相对较小；挥发油中β-细辛醚含量为23.33%~75.07%，其中江西产地（江西-5001）含量最高，为75.07%，湖南产地（湖南-0404）含量最低，为23.33%，四川、湖北产地不同批次间含量差异相对较小；由此可见，不同产地石菖蒲饮片中挥发油含量与β-细辛醚含量差异明显。此外，同一产地不同批次间石菖蒲饮片中挥发油含量与β-细辛醚含量也存在较大差异，其中江西产地不同批次石菖蒲挥发油含量RSD为25.98%，饮片中β-细辛醚含量RSD为41.31%，挥发油中β-细辛醚RSD为40.65%；四川产地不同批次石菖蒲挥发油含量RSD为6.43%，饮片中β-细辛醚含量RSD为11.21%，挥发油中β-细辛醚RSD为13.25%，不同批次间指标成分含量差异最小，品质相对较优。

2.5.2 石菖蒲不同采收时间、不同药用部位中β-细辛醚含量测定

取不同采收时间的干燥叶、叶基、根茎适量，按2.3.3.1项下方法制备供试品溶液，按2.1项下色谱条件测定，气相色谱图见图 2，内标法计算β-细辛醚含量，不同采收时间、不同药用部位中β-细辛醚累积规律，见图 4。

实验结果表明各个月份石菖蒲叶中均未检测到β-细辛醚，叶基中β-细辛醚含量在2—6月份呈现逐渐下降的趋势，6—10月份含量波动较大；根茎中β-细辛醚含量2—4月份呈现逐渐下降的趋势，5—10月份呈现先上升后下降的趋势；叶基和根茎中的β-细辛醚含量均在2月份最高。

3 讨论 3.1 内标物和供试品溶液制备条件的优选

本研究比较了α-萘酚^[19]和正十八烷两种内标物，发现在测定石菖蒲挥发油时，α-萘酚对待测化合物色谱峰有干扰，因此选择正十八烷作为β-细辛醚含量测定的内标物。此外，从提取溶剂（甲醇、乙醇、乙酸乙酯）、提取方式（索氏提取、超声）、料液比（1∶25，1∶50，1∶100）以及提取时间（10、20、30 min）等方面系统考察了不同提取条件对石菖蒲中β-细辛醚提取效率的影响。在料液比为1∶50，甲醇超声提取20 min条件下，β-细辛醚定量峰面积最大，提取效率最高，且相比索氏提取法^[20]更加简便、快速，重复性好。

3.2 石菖蒲饮片品质分析和新鲜全草产地选择

石菖蒲饮片不同产地不同批次、同一产地不同批次间指标含量波动较大，可能与其生长环境、采收时间、加工方式和储存条件有关。实验中发现江西产地（批号200101）的石菖蒲饮片中β-细辛醚含量和挥发油含量均较低，推测饮片存放时间过长或保存条件不当导致部分β-细辛醚转化为α-细辛醚^[11]，并造成其挥发油损失^[21]。因此，为保证临床药效的稳定性，有必要建立石菖蒲中主要指标的评价方法，进一步加强对石菖蒲的质量控制。

石菖蒲产区主要集中于四川、浙江、安徽、湖北、江西等地，以四川、浙江产地的产量大，质量较优，彭成等学者也提出石菖蒲的道地产区为四川省^[22]，研究还发现四川产地的石菖蒲饮片品质较优，因此选择四川产地的石菖蒲进行采收期及药用部位的研究。2020年版《中国药典》中规定石菖蒲根茎采挖后进行晒干，考虑到天气条件影响，为保证样本的均一性，石菖蒲新鲜全草均采用低温烘干法（50 ℃干燥6 h）进行处理。

3.3 石菖蒲采收期及药用部位选择

不同时期本草记载石菖蒲的采收时间均有差异^[23]，现代研究认为根茎类药材在秋冬季节时累积的有效成分含量最高^[24]，而中国药典对其采收季节的规定较为宽泛，容易错过最佳采收期^[25]。本研究发现2月份石菖蒲中β-细辛醚含量最高，7月份次之。结合古代本草记载^[17]，推荐2月、7月为石菖蒲采收的最佳时间。药典中规定石菖蒲药用部位为根茎，仅占全草31.40%，而叶占比最大^[26]，但不含β-细辛醚，药用价值较小。实验发现叶基中β-细辛醚含量与根茎中基本相当，但两部分在不同采收时间下β-细辛醚的积累规律略有差异，可能与不同植株之间的生长差异有关^[27]。依据本实验结果，为充分利用石菖蒲的药材资源^[28]，建议叶基部分也作为石菖蒲药用部位使用。

4 结论

研究建立了石菖蒲及其挥发油中β-细辛醚的含量测定方法，方法快速、简便、准确，为更好的控制石菖蒲及其挥发油的质量提供了依据，同时为石菖蒲的质量标准的提升奠定了基础。此外，应用该方法考察了不同产区石菖蒲饮片的品质情况，四川产区石菖蒲饮片不同批次间挥发油含量、β-细辛醚含量的差异较小，稳定性较好，饮片品质与其他产地相比较优，且该研究与古籍所记载的石菖蒲道地产区的结论一致^[29]，可为该理论提供实验支撑。采用该方法明确了石菖蒲的最佳采收期，2、7月为石菖蒲的最佳采收时间，此时石菖蒲中β-细辛醚的累积含量较高；进一步挖掘了石菖蒲的药用部位，除根茎部位外，叶基部位的β-细辛醚含量较高，也可作为石菖蒲的药用部位，该实验为石菖蒲药材资源的合理开发提供了理论参考。