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气质联用法对艾纳香中龙脑含量的测定



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2014 年
收稿日期:2014-01-13
基金项目:贵州省科技厅联合课题(黔科合 J 字 LKM[2011]27 号);贵州省科技厅对外合作项目(黔科合处 G 字[2011]7034 号)
作者简介:严 敏(1973-),女,贵州印江人,高级实验师,在读硕士研究生,研究方向为植物化学,(电话)0851-3610313(电子信箱)
577977087@qq.com;通讯作者,汤洪敏,教授,硕士生导师,主要从事分子生物学方面的研究(电子信箱)echoboy99@163.com。
艾纳香(Blumea balsamifera L),别名管芽,假
东风草 [1]、大风艾、大艾、冰片艾等,属于菊科艾纳
香属多年生木质草本植物, 在我国主要产于广西、
贵州、云南、广东等省 [2],以其全草或地上部分入
药,具有镇痛、发汗、祛风除湿、去痰止咳、通经止血
等功效,是一种重要的民间药物。 作为天然中草药,
艾纳香含有多种有效成分, 已经鉴定的有黄酮类、
有机酸、萜类等[3-5]。 同时,艾纳香是天然龙脑的重要
来源,艾纳香精油中含 30%左右龙脑 [6],是名贵药
材、高级香料、化妆品的理想原料及食品保健品的
添加剂。
艾纳香属多年生宿根植物,主要以宿根分株繁
殖,分生苗移栽成活率低;艾纳香利用种子育苗发
现种子结实率低、休眠期长、发芽率低[7,8]。这些情况
导致艾纳香种苗短缺,严重制约了艾纳香的规模化
生产,因此必须研究艾纳香的组织培养以快速获得
批量种苗,扩大种植规模以满足日益增长的市场需
求。 此外,在进行组织培养时,直接以组织培养物替
代原药材是解决艾纳香资源短缺的重要方法。 对不
同培养条件下的艾纳香中龙脑含量进行比较,有利
于扩宽艾纳香药材的应用,使这一古老的中药为人
类健康发挥更大的作用。
1 材料与方法
1.1 仪器
7890A / 5975C 气质联用仪(Agilent公司)。
1.2 试剂
龙脑对照品,无水乙醇。
气质联用法对艾纳香中龙脑含量的测定
严 敏,石成亮,汤洪敏
(贵州民族大学化学与环境科学学院,贵阳 550025)
摘要:以艾纳香(Blumea balsamifera L.)组织培养过程中的愈伤组织、组培苗以及罗甸野生苗为研究对
象,以乙醇为溶剂提取艾纳香中的龙脑,运用气质联用法分别测定艾纳香组培愈伤组织、组培苗、罗甸野
生苗中龙脑的相对百分含量。 结果表明,艾纳香组培愈伤组织中不含龙脑,组培苗、罗甸野生苗中龙脑的
含量分别为 3.216 7 和 3.620 0 mg/g。 该方法简便、精密度和重复性良好,龙脑在 0.020 0~0.060 0 mg/mL
内线性关系良好。 组培苗和罗甸野生苗的添加回收率分别为 97.11%和 97.78%。
关键词:艾纳香(Blumea balsamifera L.);龙脑;气质联用仪
中图分类号:O657.63 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)21-5256-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.054
Determinating Borneol in Blumea balsamifera L with GC-MS
YAN Min, SHI Cheng-liang, TANG Hong-min
(College of Chemistry and Environmental Science, Guizhou Minzhu University, Guiyang 550025, China)
Abstract: Using callus and somaclone of Blumea balsamifera L seed, Luodian wild seedlings as materials, borneol of Blumea
balsamifera L was extracted by ethanol and analysed by GC-MS. The results showed that callus of of Blumea balsamifera L
seed did not contain borneol. The borneol content in somaclone and Luodian wild plants were 3.216 7 and 3.620 0 mg/g,
respectively. The method is simple, precise with good repeatability. Borneol content in the range of 0.020 0~0.060 0 mg/mL
had good linear relationship. The recoveries of standard addition were 97.11% and 97.78% for borneol in somaclone and
Luodian wild seedlings.
Key words:Blumea balsamifera L; borneol; GC-MS
第 53卷第 21期
2014年 11月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.21
Nov.,2014
第 21 期
图 1 龙脑对照品色谱图
4.
00
5.
00
6.
00
7.
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8.
00
9.
00
10
.0
0
11
.0
0
12
.0
0
13
.0
0
14
.0
0
15
.0
0
16
.0
0
450 000
400 000
350 000
300 000
250 000
200 000
150 000
100 000
50 000


图 2 艾纳香样品色谱图
3.
00
4.
00
5.
00
6.
00
7.
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8.
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9.
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0
11
.0
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12
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0
13
.0
0
14
.0
0
15
.0
0
16
.0
0
280 000
260 000
240 000
220 000
200 000
180 000
160 000
140 000
120 000
100 000
80 000
60 000
40 000
20 000
0


1.3 供试材料
艾纳香组培愈伤组织; 艾纳香组培苗由贵州
民族大学化学与环境科学学院组织培养实验室
培养了 7 个月的组培苗;艾纳香野生苗采自贵州罗
甸县。
1.4 龙脑对照品溶液的制备
精确称取龙脑对照品 10 mg, 置于 10 mL 的容
量瓶中,加无水乙醇溶解并加至刻度,摇匀,即可得
到浓度为 1 mg / mL 的溶液, 作为标准品贮备液;另
取 200、300、400、500、600 μL 的贮备液, 分别置于
10 mL 容量瓶中加无水乙醇稀释至刻度,摇匀,作为
对照品溶液备用,浓度分别为 0.02、0.03、0.04、0.05、
0.06 mg / mL。
1.5 气质联用条件
1.5.1 色谱条件 采用 HP-5MS 气相色谱柱 (30
m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度为 280 ℃,采用程
序升温,柱温起始温度为 90 ℃,以 5 ℃ /min 升温至
100 ℃,维持 3 min;再以 5 ℃ /min 升温至 150 ℃,维
持 2 min;分流比为 40∶1;载气为高纯氦气,载流速度
为 1.0 mL / min;进样量为 1.0 μL。
1.5.2 质谱条件 电子轰击粒子源, 电离能量为
70 eV;离子源温度为 230 ℃;传输线温度为 210 ℃;
四级杆温度为 150 ℃。
1.6 样品的处理
分别将艾纳香愈伤组织、艾纳香组培苗、野生
苗 3 种样品用研钵粉碎,准确称取粉碎样品 8 g,放
至 250 mL的锥形瓶中,加无水乙醇 100 mL,进行超
声提取(超声时间为 120 min,频率为 59 Hz,功率为
80%),冷却、摇匀、过滤,滤液置于 100 mL 容量瓶
中,放冷,加无水乙醇至刻度,摇匀,从 100 mL 容量
瓶中再取 1 mL 溶液,置 10 mL 容量瓶中,加无水乙
醇至刻度,摇匀,即为样品溶液。
1.7 龙脑对照品的气质联用分析
分别从 0.03 mg/mL 的龙脑对照品溶液及样品
溶液中精密量取 1 μL 溶液,运用气质联用仪进行
测定。
1.7.1 标准曲线的绘制 分别精密吸取浓度为
0.02、0.03、0.04、0.05、0.06 mg / mL 的龙脑对照品溶
液各 1 μL,依次进样,运用气质联用仪分别测定其
峰面积,以龙脑对照品的峰面积为纵坐标,龙脑对
照品浓度为横坐标,绘制标准曲线。
1.7.2 精密度测定 取浓度为 0.03 mg/mL 的龙脑
对照品溶液 1 μL,连续进样 6 次,根据峰面积计算
其相对标准偏差。
1.7.3 重复性试验 取艾纳香野生苗,按照样品溶
液制备方法配制 6 份 100 mL 的溶液, 根据气质联
用法依次对 6 份供试品溶液进行测定,记录样品的
峰面积,计算其相对标准偏差。
1.7.4 加标回收率试验 分别称取艾纳香组培苗
和贵州罗甸野生苗各 0.04 g, 制备成样品溶液,从
中各取出 6 份,先测出药材中龙脑的含量,再向每
份中加入 0.300 mg 龙脑对照品,由气质联用仪测定
6 个样品峰面积, 计算平均回收率以及相对标准偏
差。
1.7.5 样品含量的测定 分别量取愈伤组织供试
品溶液、组培苗供试品溶液和野生苗供试品溶液各
1 μL 依次进样,测定出峰面积,计算供试品溶液中
龙脑的含量,每份平行测定 3次。
2 结果与分析
2.1 龙脑对照品溶液及样品溶液气质联用分析
从 0.03 mg/mL 的对照品溶液及样品溶液中精
密量取 1 μL 溶液进样,从图 1 至 4 可以看出,龙脑
标准品的出峰时间在 7.621 min; 样品色谱图在
7.621 min 有一吸收峰与龙脑标准品保留时间一致;
质谱图检索结果为龙脑成分。
严 敏等:气质联用法对艾纳香中龙脑含量的测定 5257
湖 北 农 业 科 学 2014 年
2.2 线性关系分析
以龙脑的浓度为横坐标, 峰面积为纵坐标,绘
制标准曲线, 见表 1、 图 5, 计算回归方程为:y=
173.602 5 x,R2为 0.997 01。 结果表明,龙脑在 0.02~
0.06 mg/mL 内线性关系良好(n=5)。
2.3 精密度测定结果
由精密度试验方法, 用气质联用仪进行分析,
结果见表 2,其相对标准偏差(RSD)为 0.44%。 表明
方法的精密度良好。
2.4 重复性试验结果
根据重复性试验考察方法,由气质联用仪进行
测定,结果见表 3。
由表 3 可得 ,6 份供试品溶液中龙脑平均含
量为 3.621 6 mg/g,RSD 为 0.16%,表明方法的重复
性好。
2.5 加标回收率试验结果
测得组培苗中龙脑的平均回收率 97.11%,RSD
为 1.14%; 野生苗中龙脑的平均回收率 97.78%,
RSD为 0.67%,表明该方法的准确度高(表 4)。
表 2 精密度试验结果


1
2
3
4
5
6
保留时间
min
7.621
7.623
7.621
7.627
7.624
7.623
峰面积
47.572 3
47.870 5
47.421 7
47.382 9
47.779 9
47.347 9
浓度
mg/mL
0.027 4
0.027 5
0.027 3
0.027 3
0.027 5
0.027 2
平均值
mg/mL
0.027 4
RSD

0.44
表 3 重复性试验结果
编号
1
2
3
4
5
6
取样量//g
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
含量//mg/g
3.612 5
3.625 0
3.627 5
3.617 5
3.625 0
3.622 0
平均值//mg/g
3.621 6
RSD//%
0.16
表 4 加样回收率试验结果










1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
药材取
样量//g
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
药材龙脑
原有量//mg
0.129
0.129
0.129
0.129
0.129
0.129
0.132
0.132
0.132
0.132
0.132
0.132
龙脑加
入量//mg
0.300
0.300
0.300
0.300
0.300
0.300
0.300
0.300
0.300
0.300
0.300
0.300
总龙脑测
得量//mg
0.418
0.423
0.416
0.425
0.421
0.419
0.428
0.423
0.425
0.427
0.423
0.423
回收
率//%
96.33
98.00
95.67
98.67
97.33
96.67
98.33
97.00
97.67
98.33
97.00
98.33
平均回
收率//%
97.11
97.78
RSD

1.14
0.67
10 20 30 40 50 60 70 80 90 10
0
11
0
12
0
13
0
14
0
15
0
16
0
9 000
8 000
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
0


图 3 龙脑标准品质谱图
10 20 30 40 50 60 70 80 90 10
0
11
0
12
0
13
0
14
0
15
0
16
0
9 000
8 000
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
0


图 4 样品中龙脑质谱图
表 1 龙脑对照品线性考察结果
编号
1
2
3
4
5
对照品溶液//mg/mL
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
出峰时间//min
7.625
7.621
7.621
7.624
7.621
峰面积
34.720 5
47.889 4
62.326 2
84.461 2
103.614 3
图 5 龙脑标准曲线图
3.50e+0.05
3.00e+0.05
2.50e+0.05
2.00e+0.05
1.50e+0.05
1.00e+0.05
5.00e+0.04



0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
浓度//mg/mL
5258
第 21 期
需要所有的光谱数据都参与校正,而只用某些光谱区
间就可以得到很好的校正效果,这样可以减少参与
建模的数据量,降低不相关区间的噪音干扰。因此,需
要对不同波段进行比较,以选择最好的建模波段。
按照文献[7]的规定,需要使用烘干法对巴戟
天药材中水分进行测定,但该法操作繁琐,耗时较
长,受到多种条件限制。 本研究利用近红外光谱技
术结合化学计量学建立了巴戟天水分的定量模型
后,仅需要采集样品的近红外光谱,并代入近红外
模型中,便可马上得到药材的水分含量。 与传统水
分测定方法相比,本研究所建立的利用近红外光谱
测定巴戟天中水分含量的方法, 具有操作简单、测
定速度快、对药材无损等优势,可应用于中药质量
控制及相关方面。
参考文献:
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(责任编辑 胡西洲)
(上接第 5255页)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.6 样品含量的测定
从表 5 可以得出艾纳香组培苗中龙脑的平均
含量为 3.216 7 mg/g,贵州罗甸艾纳香野生苗中龙脑
的平均含量为 3.620 0 mg/g。
3 小结与讨论
在拟定的色谱条件下,以无水乙醇作为艾纳香
中龙脑的提取溶剂,采用超声提取,简化了样品的
制备方法,而且艾纳香中龙脑的含量测定没有受到
其他成分的干扰。 气质联用仪用于检测挥发性物质
灵敏度高、准确度好。 运用该方法,在对照品标准溶
液中,色谱图中龙脑出峰的时间在 7.621 min,愈伤
组织的色谱分析显示, 在该时间处没有吸收峰,这
说明愈伤组织中不存在龙脑。 组培苗、罗甸野生苗
质谱图分析确定是龙脑,其中组培苗中龙脑的含量
较野生苗低,但差异不大,原因可能是组培苗培养
时间较短, 龙脑在植物体内有一个逐步累积的过
程。 但组培苗可以人工快速培育繁殖,缩短培育周
期,为艾纳香药材应用提供大量的苗木,以满足日
益增长的市场需求。
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(责任编辑 胡西洲)
表 5 组培苗与罗甸野生苗中龙脑的含量
种类
组培苗(7 个月)
罗甸野生苗
进样
次数
1
2
3
1
2
3
龙脑含量
mg/g
3.237 5
3.225 0
3.187 5
3.650 0
3.550 0
3.650 0
龙脑平均含量
mg/g
3.216 7
3.620 0
RSD

0.81
1.60
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