全 文 ：收稿日期:2009-08-02;修回日期:2009-12-17
基金项目:南京中医药大学“药用生物资源研究与利用”优秀科技创新团队支持计划
作者简介:韩 乐(1985～ ),男(汉族), 硕士研究生 , 从事中药品质评价研究。 E-mail:w inner2243@sohu.com
通信作者:刘训红(1959～ ), 男(汉族),教授 ,从事中药材质量分析及中药鉴定学教学与研究。 E-mail:liu xunh1959@s ohu.com
第 31 卷 第 4 期
2010 年 7 月
质 谱 学 报
Journal o f Chinese Mass Spectrome try Society
Vo l.31 No.4
Jul.2010
地耳草挥发性成分 HSGC/MS分析及其动态研究
韩 乐 ,刘训红 ,王丽娟 ,傅兴圣
(南京中医药大学 ,江苏 南京 210046)
摘要:探讨地耳草挥发性成分的动态积累 , 为确定地耳草的最佳采收期提供依据。采用 HSGC/MS 法分析
不同采收时间地耳草挥发性成分 ,并用峰面积归一化法确定各成分的相对百分含量 ,以其中 6 种主要活性成
分为指标 ,考察它们的动态变化。初步分离鉴定出 48 种成分 , 其中共有成分 22 种 , 不同生长期地耳草挥发
性成分积累具有一定规律。地耳草挥发性成分积累曲线最大峰值与传统采收期基本一致。
关键词:地耳草;挥发性成分;顶空气相色谱-质谱;动态变化
中图分类号:O 657.63 文献标识码:A 文章编号:1004-2997(2010)04-0247-05
Study on the Dynamic Change of Volatile Components
in Herba Hyperici Japonici by HSGC/MS
HAN Le , LIU Xun-hong ,WANG Li-juan ,FU Xing-sheng
(Nanj ing University o f Chinese Medicine , Nanj ing 210046 , China)
Abstract:To reaserarch the dynamic change of vo latile components in Herba Hyperici Ja-
ponici , and provide scientif ic basis fo r determining the best co llecting time , the volati le
components of Herba Hyperici Japonici f rom dif ferent harvesting time w ere analyzed by HS-
GC/MS.The rela tive content of the components w ere determined wi th peak area normaliza-
tion me thod , and the dynamic change of 6 main boiactive components w ere determined.The
results show that 48 const ituents are separated and identif ied.There are 22 co-containing
compounds in Herba Hyperici Japonici f rom different harvest ing t ime.The accumulation o f
volat ile components show a regular pat tern.The main vo latile components in Herba Hy-
perici Japonici are the highest in the t raditional harv esting time.
Key words:Herba Hyperici Japonici;vo latile components;HSGC/MS;dynamic change
地耳草为较常用中药 ,系藤黄科植物地耳草
Hypericum japonicum Thunb.干燥全草 ,具有
清热利湿 、解毒消肿之功效 ,主治湿热黄疸 、泄
泻 、痢疾 、疮痂痈肿 、急性肾炎 、血吸虫病等病症 ,
其注射液已广泛用于临床 ,治疗急 、慢性肝炎 ,效
果显著[ 1] 。现代药理研究表明 ,地耳草具有增强
免疫和抗肿瘤的作用[ 2] ,地耳草挥发性成分中 ,
顺式-氧化芳樟醇有镇静 、降血压 、抗菌等作
用[ 3] ;D-柠檬烯能够有效地抑制癌细胞的生长
以及诱导凋亡[ 4] ;α-蒎烯和 β-蒎烯有抗病毒 、抗
菌作用[ 5] ;氧化石竹烯(β-石竹烯)有平喘 、镇静 、
抗癌作用[ 6] ;糠醛有较强的抗菌作用 。本研究在
地耳草品质鉴定 、指纹谱分析的基础上[ 7-8] ,用
HSGC/MS法分析不同采收时间的地耳草挥发
性成分 ,并用峰面积归一化法确定各成分的相对
百分含量 ,以其中主要活性成分为指标 ,考察它
们的动态变化 ,为确定药材的最佳采收期提供科
学依据。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
Agilent 6890/5975B 型气相-质谱联用仪:
美国 A gilent公司产品 , G1701DAD.03.00.611
工作站;Agi lent G1888 顶空自动进样器:美国
Agilent公司产品 ,NIST05标准质谱检索库 。
不同采收时间的地耳草样品(080513 、
080523 、 080603 、 080613 、 080623 、 080703 、
080713 、080723):采自福建省尤溪县台溪乡台溪
村第二洋 , 经作者鉴定为藤黄科植物地耳草
Hypericum japonicum Thunb.全草 。留样凭
证存放于南京中医药大学中药鉴定实验室。
1.2 实验条件与方法
1.2.1 色谱条件 色谱柱:HP-5MS(5%苯甲
基聚硅氧烷弹性石英毛细管柱 , 30.0 m ×250
μm×0.25 μm);进样口温度 150℃;程序升温:
初温 40 ℃,保持 5 min ,以 2 ℃· min-1升至
100 ℃,保持 6 min , 再以 2.5 ℃·min-1升至
180 ℃;载气(He)流量 1.0 mL ·min-1 ;分流比
20∶1 。
1.2.2 质谱条件 EI 离子源 ,离子源温度 230
℃,四极杆温度 150 ℃,接口温度280 ℃,电子倍
增器电压 1 329.4 V ,电子能量 70 eV ,质量扫描
范围 m/z 45 ～ 600 。
1.2.3 分析方法 用 HP-5MS 色谱柱对色谱
分离条件进行优化 ,确定最佳分离条件。通过对
药材粉碎粒度 、体积装样量 、顶空加热温度及顶
空加热时间进行考察 ,确定地耳草挥发性成分优
化的顶空条件 。样品按选定的顶空条件及分析
条件进行 HSGC/MS 分析 ,利用 NIST05标准
质谱检索库进行检索 ,峰面积归一化法测定各组
分的相对百分含量。
1.2.4 样品分析 取 3 g 地耳草粉末(过 80目
筛),精密称定 ,置于顶空瓶中 ,密封 ,放入顶空进
样器 , 110 ℃加热平衡 60 min ,对地耳草挥发性
成分进行 GC/MS 分析 ,获得地耳草挥发性成分
的总离子流色谱图 ,示于图 1。所得质谱图经计
算机数据处理和标准质谱图库检索鉴定 ,并与有
关标准谱图核对 ,初步鉴定出 48种组分;将总离
子流图中各峰面积进行归一化处理 ,测得地耳草
顶空气体中各组分的百分含量;以顺式-氧化芳
樟醇 、D-柠檬烯 、α-蒎烯 、β-蒎烯 、氧化石竹烯 、糠
醛等 6种主要活性成分为指标 ,考察它们的动态
变化 ,结果示于表 1 ,图 2。
图 1 地耳草挥发性成分总离子流色谱图
Fig.1 Total ion current chromatogram of volatile components in Herba Hyperici Japonici
248 质 谱 学 报 第 31 卷
表 1 不同采收时间地耳草挥发性成分鉴定结果
Table 1 Identified components of volatile in Herba Hyperici Japonici at different harvest time
序号 tR/min 化合物 相对分子质量
质量百分含量/ %
080513 080523 080603 080613 080623 080703 080713 080723
相似
度/ %
1 1.734 一氯甲烷 Methy l chlor ide 50 1.45 0.90 1.34 0.79 0.93 0.71 1.14 0.78 90
2 2.195 2-甲基-1 , 3-丁二烯 2-M ethyl-1 ,3-butadiene 68 0.39 0.17 0.25 0.18 0.21 4.40 2.53 0.27 91
3 2.283 二甲基硫醚 1-(2-Furany l)-et hanone 62 0.75 0.46 1.43 4.19 5.02 — 5.06 1.25 91
4 3.072 3-甲基呋喃 3-M ethyl-furan 82 0.28 0.12 0.25 0.21 0.28 0.20 0.25 0.20 91
5 3.292 氯仿 Chlo ro fo rm 119 0.14 0.09 0.10 0.08 0.10 0.10 0.10 0.10 93
6 3.690 4-甲基-1 , 3-戊二烯 4-M ethyl-1 ,3-petadiene 82 0.18 0.07 0.14 0.20 0.23 0.17 — 0.21 93
7 3.967 3-甲基丁醛 3-M ethyl-butanal 86 — 0.37 0.20 0.87 1.05 1.33 1.86 0.69 86
8 4.188 2-甲基丁醛 2-M ethyl-butanal 86 0.63 0.43 1.44 5.98 5.79 4.95 5.66 3.55 86
9 5.242 2-乙基呋喃 2-Ethy l-furan 96 0.71 0.38 0.85 0.46 0.59 0.47 0.62 0.37 91
10 5.456 2 ,5-二甲基呋喃 2 ,5-Dime thy l-furan 96 0.03 — — — 0.02 — — — 87
11 6.850 2-甲基-2-丁醛 2-M ethyl-2-butenal 84 0.04 — 0.03 0.03 — 0.04 0.04 0.05 80
12 7.286 3-甲基-2-戊酮 3-M ethyl-2-pentanone 100 — — 0.03 — 0.04 — — — 80
13 7.910 甲苯 T oluene 92 0.08 0.06 0.09 0.07 0.08 0.08 0.10 0.07 93
14 9.658 正己醛 Hexanal 100 0.03 0.18 0.20 0.16 0.21 0.05 0.24 0.31 83
15 11.601 糠醛 2-Furfural 106 0.05 — — 0.07 0.08 0.05 0.10 0.08 91
16 12.307 5-(1 , 1-二甲基)环戊二烯
5-(1 , 1-Dime thy l)-1 , 3-cyclopentadiene 92 0.50 0.19 0.35 0.27 0.36 0.25 0.08 0.23 91
17 13.967 1 ,4-二甲苯 p-Xy lene 106 0.13 0.08 0.09 0.05 0.07 0.06 0.06 0.05 97
18 15.146 2 ,6-二甲基-1 ,5 庚二烯
2 ,6-Dimet hy l-1 , 5-hept adiene 124 — — — 0.04 0.05 0.05 0.06 0.04 86
19 16.257 壬烷 Nonane 128 1.51 5.83 2.56 9.54 3.38 2.23 1.87 1.78 91
20 18.559 (+)-α-蒎烯(+)-α-Pinene 136 1.26 4.58 3.11 3.45 4.24 4.81 3.09 4.58 96
21 19.619 莰烯 Camphene 136 — — — — — — — 0.05 93
22 20.496 安息香醛 Benza ldehyde 106 0.11 0.07 0.09 0.08 0.09 0.08 0.10 0.07 93
23 20.805 5-甲基糠醛 5-M ethyl-2-fur fural 110 0.24 — — 0.12 0.11 0.05 0.10 0.05 91
24 21.739 β-蒎烯 β-Pinene 136 — 0.09 0.08 0.06 0.09 0.08 0.08 0.09 97
25 22.704 6-甲基-5-庚烯-2-酮 6-Methy l-5-hepten-2-one 126 — — — 0.95 1.42 1.09 1.66 1.55 80
26 23.045 2-戊基呋喃 2-P enty l-f uran 138 0.64 0.32 0.51 0.31 0.34 0.33 0.35 0.37 81
27 23.682 癸烷 Decane 142 0.16 0.38 0.24 0.36 0.37 0.38 0.34 0.28 94
28 25.757 D-柠檬烯 D-Limonene 136 0.12 0.10 0.09 0.14 0.16 0.25 0.15 0.23 96
29 28.565 3 ,8-二甲基十一碳烷 3 ,8-Dime thy l-undecane 136 — 0.12 — — 0.08 — — — 80
30 29.145 顺式-氧化芳樟醇 c is-Linalo loxide 170 0.13 — — 0.07 0.09 0.07 — 0.09 91
31 29.486 2 ,6-二甲基-3 ,5-庚二酮
2 ,6-Dimet hy l-3 , 5-hept anedione 156 0.92 0.24 0.42 0.25 0.27 0.30 0.30 0.34 91
32 30.337
顺式-α,α, 5-三甲基-5-乙烯基-2-糠醇
cis-α,α, 5-T rimet hy l-5-ethyl tetraphydro-
2-f uranmet hanol
170 — — 0.04 — — — — — 80
33 31.366 十一碳烷 Undecane 156 72.29 71.72 68.78 56.98 58.62 64.27 60.40 67.19 95
34 48.166 正十三烷 T ridecane 184 0.54 0.37 0.51 0.43 0.44 0.50 0.63 0.71 95
249 第 4 期 韩 乐等:地耳草挥发性成分 HSGC/MS 分析及其动态研究
续表
序号 tR/min 化合物 相对分子质量
质量百分含量/ %
080513 080523 080603 080613 080623 080703 080713 080723
相似
度/ %
35 55.604 月桂醛 Dodecanal 184 — 0.34 0.25 0.13 — 0.19 0.08 — 91
36 55.730 正十二硫醇 1-Dodecanethiol 202 — — 0.07 — — — — — 86
37 55.768 α-柏木烯α-Cedrene 204 0.19 — — — — — — 0.12 96
38 56.260 β-石竹烯 β-Caryophy llene 204 0.55 0.47 0.63 0.37 0.71 0.72 0.73 0.87 96
39 58.278 α-石竹烯α-Ca ryophy llene 204 0.31 0.35 0.46 0.24 0.37 0.41 0.40 0.48 99
40 59.048 菖蒲二烯 Aco radiene 204 1.30 3.99 5.84 3.02 — 0.98 3.24 0.96 83
41 59.420 十三醇 1-T ridecano l 204 0.61 1.50 — — — — — — 91
42 59.528 环癸烷 Cyclodecane 144 — — 0.86 0.70 0.62 0.72 0.37 — 91
43 60.152 4(14),11-桉叶二烯
4(14),11-Diene-eudesma 204 — — — — — — 0.17 0.18 99
44 60.651 α-芹子烯α-Selinene 204 — — — — — 0.11 0.06 0.10 93
45 60.821 十五烷 Pentadecane 180 0.06 — 0.04 — 0.04 0.07 0.06 0.07 93
46 61.042 (Z)-α-没药烯(Z)-α-Bisabo lene 204 — 0.15 0.14 — — 0.04 0.09 — 94
47 64.209 橙花叔醇 Nero lidol 222 — 0.31 0.26 0.11 0.18 0.08 0.14 0.10 90
48 66.435 环十二烷 Cyclododecane 168 1.38 0.59 0.42 1.09 1.01 1.28 0.95 1.77 96
图 2 不同采收时间地耳草挥发性成分中 6 种主要活性成分的含量变化
Fig.2 Seasonal variation of 6 main boiactive components in Herba Hyperici Japonici
2 讨 论
2.1 挥发性成分顶空条件的优化
2.1.1 药材粉碎粒度的考察 分别称取 2 g
30 、40 、60 、80 、100 目药材粉末 ,精密称定 ,置于
顶空瓶中 ,密封 ,放入顶空进样器 , 120 ℃加热 30
min。结果表明 , 40 、30 目药材粉末所得色谱峰
数比 60目药材峰数明显要少 , 80目所得色谱峰
数 、峰高较 60目要高 ,100目所得色谱峰数与 80
目所得色谱峰数基本相近 ,但峰高较 80目低。
可见药材粉碎的粒径越细 ,目数越大 ,比表面积
越大 ,粉末中的挥发性成分越易散发出来 ,但是
粒径过细则容易吸附在进样针上 ,造成污染 ,故
粉碎粒度选择 80目药材粉末。
2.1.2 体积装样量的考察 分别称取 4 、3 、2 、
1.5 g(占顶空瓶体积 2/3 、1/2 、1/3 、1/4的量)80
目药材粉末 ,精密称定 ,置于顶空瓶中 ,密封 ,放
入顶空进样器 , 120 ℃加热 30 min 。结果表明 ,
1.5 g 药材所测出的色谱峰数较少;2 g 药材峰
面积较小;3 g 药材测出的色谱峰较多 ,峰面积
较大;4 g 药材测出的色谱图不理想。原因可能
是装样量过多 ,进样瓶底粉末中挥发性成分不容
易散发出来 ,造成进样针的污染 ,过多的粉末会
吸附在进样针上 ,故体积装样量选择 3 g 。
2.1.3 顶空加热温度的考察 称取 3 g 80 目
250 质 谱 学 报 第 31 卷
药材粉末 ,精密称定 ,置于顶空瓶中 ,密封 ,放入
顶空进样器 ,分别在 90 、100 、110 、120 ℃下加热
平衡 60 min 。结果表明 , 90 ℃和 100 ℃加热温
度下检出的色谱峰明显要少 ,110 ℃和 120 ℃加
热检出的色谱峰中前者峰高较大 ,故样品加热温
度选择 110 ℃。
2.1.4 顶空加热时间的考察 称取 4份 3 g 80
目药材粉末 ,精密称定 ,置于顶空瓶中 ,密封 ,放
入顶空进样器 , 120 ℃分别加热 30 、40 、50 、60
min ,取样分析。结果表明 ,4种不同加热时间下
的峰数相差不多 ,加热 60 min的峰高较高 ,故样
品加热平衡时间选择 60 min。
2.2 挥发性成分分析及其动态变化
不同采收时间地耳草挥发性成分共分离出
48个色谱峰 ,初步鉴定出 48种成分 ,其中共有
成分 22种 ,分别为一氯甲烷 、2-甲基-1 , 3-丁二
烯 、3-甲基呋喃 、氯仿 、2-甲基丁醛 、2-乙基呋喃 、
甲苯 、正己醛 、5-(1 , 1-二甲基)环戊二烯 、1 , 4-二
甲苯 、壬烷 、α-蒎烯 、安息香醛 、2-戊基呋喃 、癸
烷 、D-柠檬烯 、2 , 6-二甲基-3 , 5-庚二酮 、十一碳
烷 、正十三烷 、β-石竹烯 、α-石竹烯 、环十二烷 。
不同采收时间地耳草挥发性成分中 6种主
要活性成分分析显示 ,糠醛含量以 6 、7 月份较
高 , α-蒎烯含量以7月较高 , β-蒎烯含量以 6 、7月
较高 , D-柠檬烯含量以 7月份较高 ,顺式-氧化芳
樟醇含量以 6 、7 月份较高 , β-石竹烯(氧化石竹
烯)含量以 7 月份较高;6 种主要活性成分的总
含量以 7月份较高。
综上 ,地耳草挥发性成分积累曲线最大峰值
与传统采收期基本一致 ,初步认为 6 、7月份为适
宜采收期。
参考文献:
[ 1] 国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草
[ M] .上海:上海科学技术出版社 , 1999:2 208.
[ 2] 肖培根.新编中药志:第三卷[ M ] .北京:化学工业
出版社 , 2002:90.
[ 3] 姚 雷.吐露芬芳却为谁[ J] .生命世界 , 2007 ,
(12):64-69.
[ 4] 王 玲 , 张秀珍.D-柠檬烯对人胃癌 MGC803 细
胞增殖和凋亡的影响[ J] .生命科学仪器 , 2009 , 7
(1):26-28.
[ 5] 孙田江 , 玄振玉 , 陆宏国 ,等.GC 法测定连翘子挥
发油中α-蒎烯和 β-蒎烯的含量[ J] .药学与临床研
究 , 2009 , 17(1):75-77.
[ 6] 范维刚 ,解成喜 , 李 锋 , 等.罗布麻叶挥发油的气
相色谱-质谱分析[ J] .质谱学报 , 2005 , 26(2):
93-95.
[ 7] 宋建平 ,刘训红 , 朱育凤 ,等.地耳草及其混伪品的
鉴定研究[ J] .中药材 , 2008 , 31(5):663-665.
[ 8] 李仕海 , 刘训红 , 韩 乐 , 等.地耳草的 H PLC 指
纹图谱鉴定研究[ J] .新疆中医药 , 2008 , 26(3):
72-73.
(上接第 234页)
[ 8] GOM EZ E , MA RTINEZ A , LAENCINA J.Lo-
caliza tion of free and bound aroma tic-compounds a-
mong skin , juice and pulp fractions of some g rape
varieties[ J] .Vitis , 1994 , 33(1):1-4.
[ 9] M AT TH EIS J P , BUCHANAN D A , FELL-
MAN J K.Identification of headspace volatile com-
pounds fromBingsweet che rry fruit[ J] .Phy to-
chemistry , 1992 , 31:775-777.
[ 10] M ATTH EIS J P , BUCHANAN D A , FELLM-
AN J K.Volatile compounds emitted by sw eet
cher ries(Prunus av ium Cv.Bing)during fruit de-
ve lopment and ripening[ J] .J Ag ric Food Chem ,
1992 , 40:471-474.
[ 11] GIRARD B , KOPP T G.Physicochemica l char ac-
teristics of selected sw eet che rry cultiva rs [ J] .
Journal of Ag ricultural &Food Chemistry , 1998 ,
46:471-476.
[ 12] 张 序 , 姜远茂 , 彭福田 , 等.“红灯” 甜樱桃果实
发育进程中香气成分的组成及其变化[ J] .中国
农业科学 , 2007 , 40(6):1 222-1 228.
[ 13] BERNALTE M J , HERNANDEZ M T , VIDAL-
ARAGON M C , et al.Physical , chemical , f lavo r
and senso ry characteristics o f two sw eet cher ry
varieties g rown inValle del Jer te(Spain)[ J] .
Journal o f Food Quality , 1999 , 22:403-416.
[ 14] MARAIS J.Terpene Concentrations and wine qual-
ity of vitis-vinife ral cv Gew urztraminer a s affected
by g rape ma turity and ce lla r practices [ J] .Vitis ,
1987 , 26(4):231-245.
251 第 4 期 韩 乐等:地耳草挥发性成分 HSGC/MS 分析及其动态研究