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卷柏挥发性成分的气相色谱-质谱联用分析



全 文 :收稿日期:2013-10-06; 修订日期:2014-04-10
基金项目:广西自然科学基金( No. 2011GXNSFF018006)
作者简介:杜成智( 1980-) ,男( 壮族) ,广西宾阳人,广西中医药大学讲师,
硕士学位,主要从事药物分析研究工作.
* 通讯作者简介:冯 旭( 1975-) ,男( 汉族) ,广西南宁人,广西中医药大
学副教授,硕士学位,主要从事天然药物及其制剂的成分分析研究工作.
卷柏挥发性成分的气相色谱-质谱联用分析
杜成智1,王 卉1,冯 旭1* ,门燕飞2,李 银1
(1.广西中医药大学,广西 南宁 530001; 2.中国人民解放军第三 0 三医院,广西 南宁 530021)
摘要:目的 分析卷柏挥发油的化学成分。方法 采用水蒸气蒸馏法提取卷柏中的挥发性成分,用气相色谱 -质谱技术对
卷柏挥发油的化学成分进行分析,并用面积归一化法分别计算各组分的相对含量。结果 确认卷柏挥发油中 16 种成分,
已鉴定的成分占色谱总出峰面积的 95. 09% 。所分离出的挥发油化学成分中主要含有苯酚及有机酸类化合物,但各物
质在含量上有所差别,其中含量最大的为棕榈酸 ( 34. 97% ) ,其次为亚油酸 ( 33. 09% ) 、丁香酚 ( 10. 08% ) 、柏木脑
( 5. 11% ) 等。结论 所用方法稳定可靠,重现性好,适用于中药卷柏挥发油的化学成分分析。
关键词:卷柏; 挥发油; 气相色谱 -质谱; 水蒸气蒸馏法
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2014. 08. 021
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805( 2014) 08-1852-02
Analysis of Volatile Constituents in Selaginella tamariscina( Beauv. ) Spring by GC -MS
DU Cheng - zhi1,WANG Hui1,FENG Xu1* ,MEN Yan - fei2,LI Yin1
( 1. Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning,Guangxi,530001,China; 2. 303 Hospital of People's Lib-
eration Army,Nanning,Guangxi 530021,China)
Abstract: Objective To analyze the chemical constituents of volatile oils from Selaginella tamariscina( Beauv. ) Spring.Methods
Distillation extraction method is used for extracting the volatile constituents of Selaginella tamariscina( Beauv. ) Spring,The oils
obtained were analyzed by GC - MS,The relative percentage contents of the constituents were determined by GC with area nor-
malization method. Results 16 compounds representing 95. 09% of the oils were identified,the oil constituents were mainly high-
er phenols and organic acid,But the substance in the content have a difference. The mainly constituents were n - Hexadecanoic
and ( 34. 97% ) ,then the ( Z,Z ) - 9,12 - Octadecadienoic acid ( 33. 09% ) ,Eugenol ( 10. 08% ) ,Cedrol ( 5. 11% ) .
Conclusion The method is suitable for analyzing volatile chemical composition of traditional Chinese medicine Selaginella tamaris-
cina( Beauv. ) Spring.
Key words: Selaginella tamariscina( Beauv. ) Spring; Volatile oil; GC - MS; Distillation extraction method
卷柏,别名九死还魂草、万年松,系卷柏属 Selaginella tamaris-
cina(Beauv.)Spring多年生草本植物卷柏的干燥全草,主产于辽
宁、河北、山东等地,全国大部分地区均有分布。卷柏全草味淡、
微苦、性凉,含有多种活性物质,对多种疾病有明显疗效。具有活
血通经之功能,取净卷柏经炭炒至表面显焦黑色,制成卷柏炭,在
临床上常用于化瘀消炎止血、吐血崩漏、便血、脱肛。国内外学者
对其临床、药理作用及化学成分进行过研究[1 ~ 4],但目前有关卷
柏的挥发油化学成分的研究报道尚不多见。本文采用水蒸气蒸
馏法提取了卷柏中的挥发性成分并进行了比较分析,为卷柏挥发
油的开发利用提供了重要依据。
1 材料与方法
1. 1 材料 卷柏购于南宁老百姓大药房(产地:广东;批号:
110324) ,经广西中医药大学药用植物教研室李斌副教授鉴定为
卷柏属植物卷柏 Selaginella tamariscina(Beauv.)Spring 的干燥全
草。
1. 2 仪器及试剂 美国 Agilent 公司 6890N - 5973N 气相色谱 -
质谱联用仪;HP - 5MS弹性石英毛细管柱(30 m × 0. 25 mm × 0.
25 μm) ;G1701DA MSD 化学工作站;挥发油提取器;离心机
(LG16 - W,北京医用离心厂) ;所用乙酸乙酯、无水硫酸钠等实
验试剂均为分析纯。
1. 3 挥发油的提取 根据 2010 版中国药典一部附录 XD 甲法[5]
挥发油测定法,称取卷柏粗粉 50 g,置 1 000 ml圆底烧瓶中,加水
600 ml及数粒玻璃珠,振摇均匀,浸泡 30 min,连接挥发油提取器
与回流冷凝管,保持回流数小时,至挥发油量不再增加,停止加
热,冷却后收集,得到淡黄色油状液体。
1. 4 样品处理 取所得挥发油溶液于离心管中,加入适量无水硫
酸钠脱水,然后置离心机中以 10 000 /r·min -1的速度离心 20
min,取上清液为供试品溶液。
1. 5 气相色谱 -质谱联用分析 气相色谱条件 进样量:5 μl;分
流进样,分流比:10∶ 1;载气:高纯氦气,流速:1. 0 ml /min;柱温:
程序升温:80 ~ 280 ℃,初始温度 80 ℃,保留 3 min;以 15 ℃ /min
升温至 130 ℃,保留 2 min;再以 2 ℃ /min 升温至 140 ℃,保留 2
min;再以 15 ℃ /min升温至 220 ℃,保留 2 min;最后以 7 ℃ /min
升温至 280 ℃,保持 5 min。
质谱条件 电离方式:EI;电子能量:70 eV;接口温度:280 ℃;
离子源温度:230℃;四极杆温度:150 ℃;倍增电压:1 482 V;发射
电流:34. 6 μA;扫描质量范围:50 ~ 550 amu。
2 结果
2. 1 GC - MS实验结果 卷柏所提取的挥发油按照上述实验条
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时珍国医国药 2014 年第 25 卷第 8 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2014 VOL. 25 NO. 8
件进行 GC - MS分析,样品总离子流图如图 1 所示,各色谱峰相
应的质谱信息经数据处理系统与其内存谱库(Nist02 和
Wiley275)进行检索,并结合人工谱图解析,将各色谱峰的质谱裂
片图与文献核对,并查阅有关质谱文献[6 ~ 8],对基峰、质荷比
和相对丰度等方面进行直观的比较,同时还对一些主要组分采用
标准物质进行对照,分别对各色谱峰加以确认,并用气相色谱面
积归一化法,测定出各组分的相对含量,综合各项分析鉴定,确定
出卷柏挥发油中的化学成分 16 个,占已分离总组分含量的 95%
以上。具体分析结果见表 1。
图 1 卷柏挥发油总离子流图
表 1 卷柏挥发油化学成分
序号 保留时间 /min 化合物名称 分子式 相对含量(%)
1 8. 38 2 - Methyl - 5 -(1 - methylethyl)Phenol 香芹酚 C10H14O 0. 93
2 9. 42 Eugenol 丁香酚 C10H12O2 10. 08
3 13. 04 p -(1,1 - Dimethylpropyl)phenol 对叔戊基苯酚 C11H16O 0. 12
4 13. 66 Caryophyllene oxide 石竹素 C15H24O 0. 32
5 14. 06 Cedrol 柏木脑 C15H26O 5. 11
6 15. 03
Naphthalene,1,2,3,5,6,7,8,8a - octahydro - 1,
8a - dimethyl - 7 -(1 - methylethenyl)-,
[1S -(1. alpha.,7. alpha.,8a. alpha.) ]-
佛术烯 C15H24 1. 99
7 15. 09
1H - Cycloprop[e]azulene,
decahydro - 1,1,7 - trimethyl - 4 - methylene -,
[1aR -(1a. alpha.,4a. beta.,7. alpha.,7a. beta.,7b. alpha.) ]-
香树烯 C15H24 0. 58
8 17. 05 Tetradecanoic acid 肉豆蔻酸 C14H28O2 1. 48
9 18. 63 2 - Pentadecanone,6,10,14 - trimethyl - 植酮 C18H36O 1. 41
10 19. 01 Pentadecanoic acid 正十五烷酸 C15H30O2 0. 81
11 19. 15 1,2 - Benzenedicarboxylic acid,butyl 2 - methylpropyl ester 邻苯二甲酸二异丁酯 C16H22O4 0. 62
12 20. 46 Oxacycloheptadecan - 2 - one 氧杂环十七烷 -2 -酮 C16H32O2 0. 45
13 20. 61 Oxacycloheptadecan - 3 - one 氧杂环十七烷 -3 -酮 C16H32O2 1. 96
14 21. 16 n - Hexadecanoic acid 棕榈酸 C16H32O2 34. 97
15 23. 74 Phytol 植物醇 C20H40O 1. 18
16 24. 39 (Z,Z)- 9,12 - Octadecadienoic acid 亚油酸 C18H32O2 33. 08
3 讨论
本实验在色谱条件的选择上进行了优化,采用分流的方式进
样,以高纯度的氦气作为载气,适中的流动速度,设计了较佳的升
温程序,柱温 80 ℃,保持 3min,在一定温度段内匀速升温,不同
温度段内的升温速度有所不区别,达到某一温度后保持 2min,最
高温度保持 5min,有助于卷柏挥发油中不同化学成分较好地被
分离出来。从图 1 可以看出,卷柏挥发油中成分复杂,但通过优
化升温条件后各组分均达到了较好的分离,色谱峰峰型对称,检
索结果的可靠性较强。
由总离子图 1 及表 1 可知,卷柏挥发油中共分出 30 个组分,
已定性其中的 16 个组分,占色谱总馏出峰面积的 95. 09%,由于
数据库资源有限,某些组分难以定性,有待于进一步的研究。卷
柏挥发油的主要成分为苯酚及有机酸类化合物,共 16 种,占全部
挥发油含量的 95. 09%,如棕榈酸(34. 97%) ,亚油酸(33. 09%)、
丁香酚(10. 08%)、柏木脑(5. 11%)等等。其中亚油酸对人体有
软化心脑血管、促进血液循环、降脂降压、促进新陈代谢、调节内
分泌和减缓衰老等作用,可能与卷柏能治疗逐瘀通经、消炎止血
有关。当然,卷柏的化学成分比较复杂,起药理药效是多种有效
成分协同作用的结果,因此,对卷柏其他成分的研究还有待进一
步深入。
从已鉴定出的化合物种类来看,卷柏挥发油主要为烯烃、酚、
醇、酮、酯及有机酸等成分,本研究为其化学成分的深入研究和资
源的开发利用提供了可靠的实验依据。
参考文献:
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