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茸毛木蓝挥发性成分的全自动热脱附-气相色谱-质谱分析



全 文 :云南大学学报(自然科学版),2013,35(S2):336 ~ 338 DOI:10. 7540 / j. ynu. 20130445
Journal of Yunnan University
茸毛木蓝挥发性成分的全自动
热脱附 -气相色谱 -质谱分析*
王小果1,张汝国1,张 弘2,张雯雯2,徐 涓3,余跃生1
(1.黔南民族医学高等专科学校,贵州 都匀 558003;
2.中国林业科学研究院 资源昆虫研究所,云南 昆明 650224;3.昆明理工大学,云南 昆明 650224)
摘要:为了进一步开发茸毛木蓝的药用价值,研究采用全自动热脱附 -气相色谱 -质谱(automatic thermal
desorption - gas chromatography - mass spectrometric,ATD - GC - MS)联用技术,对用动态顶空密闭循环吸附法捕
集到的茸毛木蓝花朵以及新鲜根的挥发性成分进行分析检测,并运用峰面积归一化法计算出其相对含量.结果
显示:从茸毛木蓝花朵挥发物中检测出 7 种化合物,主要是烷烃、烯烃、醛、醇类,其中烷烃含量最高
(72. 16 %),其次是烯烃(15. 59 %) ,醛(8. 88 %) ,醇(3. 3 %) ;从茸毛木蓝根的挥发物中检测出 13 种化合物,
主要是醇、烯烃、酯和烷烃类等化合物,其中醇类含量最高(32. 96 %) ,烯烃(31. 78 %) ,酯类(14. 79 %) ,烷烃
(9. 36 %).并推断出醛类和萜烯类化合物是茸毛木蓝花朵和根的主要香气成分.
关键词:茸毛木蓝;挥发性成分;全自动热脱附 -气相色谱 -质谱(ATD - GC - MS)
中图分类号:O 657. 31 文献标志码:A 文章编号:0258 - 7971(2013)S2 - 0336 - 03
茸毛木蓝(Indigofera stachyodes Lindl.)为豆科
木蓝属植物.雪人参为茸毛木蓝的根,又称血人参、
铁刷子、红苦刺、山红花,性温,味微苦,有解表祛
湿、止血、止痛之功效[1],分布于贵州、山西、陕西
等省区,主要生于山坡丛林或路边旷野. 贵州苗族
地区民间常用于治疗风湿、崩漏、跌打、肝硬化等疾
病,并具有降糖、保肝作用[2].
为进一步开发利用该属植物的药用价值,近些
年来,众多学者做了大量的研究工作,结果显示该
属植物的化学成分主要含有黄酮类、糖类、生物碱、
萜类等物质[2]. 裘璐等[3]通过实验对茸毛木蓝的
根进行了化学成分研究,并从中分离鉴定出了 7 个
化合物;田璞玉等[4]采用顶空固相微萃取和气质
联用技术对茸毛木蓝地上部分和地下部分的挥发
性成分进行了检测.但国内未见采用全自动热脱附
-气相色谱 -质谱(ATD - GC - MS)联用技术对
茸毛木蓝花朵和根的挥发性成分进行研究.
1 材料与方法
1. 1 材料 茸毛木蓝活体植株,生长于贵州省都
匀市郊区,采样时相对湿度 77 %,环境温度 28. 5
℃ .采集袋(406 mm × 444 mm 微波专用袋,美国
Reynolds公司),Tenax - GR吸附剂,填充于玻璃管
(6 mm × 160 mm,美国 Varian 公司)中,进口分
装.
1. 2 仪器与设备 Clarus 600 气相色谱 /Clarus
600T质谱联用仪(配有 TurboMatrix 650 全自动热
脱附及 TurboMass 5. 4. 2 数据处理系统,美国 Per-
kin Elmer公司);QC - 1 型大气采样仪(另配便携
式充电器和手提箱,北京市劳动保护科学研究
所);HT6890 型热解吸仪活化定标器(山东鲁南瑞
虹化工有限公司).
1. 3 方法
1. 3. 1 茸毛木蓝挥发性成分的捕集 采用动态顶
* 收稿日期:2013 - 07 - 31
基金项目:贵州省教育厅自然科学基金青年基金项目(黔教科 2010105) ;黔南民族医学高等专科学校科研基金项目(QNYZ201306).
作者简介:王小果(1982 -) ,女,讲师,硕士,主要从事天然药物化学的研究. E - mail:450718418@ qq. com.
通信作者:张 弘(1963 -),男,研究员,博士,主要从事林产化学加工及天然产物综合开发利用研究. E - mail:wangguo210@ 163. com
空密闭循环式吸附捕集法 [5 - 6],将采集袋套在自
然生长状态下的茸毛木蓝花朵上,用大气采样仪将
袋内原有气体排空,并泵入经活性炭过滤后的洁净
空气,然后密闭循环捕集茸毛木蓝花朵的挥发性成
分,该样品采集时间为 40 min;茸毛木蓝根挥发性
成分的捕集方法是将整株植物挖出后,迅速将采集
袋套在新鲜根部,同样方法采集 40 min.
1. 3. 2 热脱附进样条件 载气流速(恒流模式)
为 2. 0 mL /min;样品管温度(一级热脱附温度)为
260 ℃,加热时间为 10 min;一级热脱附过程中冷
阱温度为 - 30 ℃;一级至二级热脱附过程中冷阱
升温速率为 40 ℃ /s ;二级热脱附温度为 300 ℃,保
持此温度 5 min;热脱附方式是进口分流,干吹,时
间为 1 min;脱附流量为 2 520 mL /min;入口分流流
量为 1 520 mL /min;出口分流流量为 20 mL /min.
1. 3. 3 色谱分离程序 采用 Elite - 5MS 毛细柱
(30 m × 0. 32 mm,0. 25 μm)为色谱柱,并按以下
程序升温:首先,温度在 40 ℃时保持 2 min,然后以
6 ℃ /min 升至 130 ℃,并保持 5 min,再以 15 ℃ /
min升至 280 ℃,保持 5 min.
1. 3. 4 质谱检测条件 离子源温度:220 ℃;接口
温度:250 ℃;扫描速度:5 次 / s,恢复时间:0. 1 s;扫
描质荷比(m/z)范围:29 ~ 600.
1. 3. 5 谱图检索及成分鉴定 由全自动热脱附 -
气相色谱 -质谱联用技术得到了茸毛木蓝花朵和
根的质谱相对丰度图及总离子流(TIC)图. 将 TIC
图中各峰代表的化学信息利用专用软件 Turbomass
Ver5. 4. 2 和标准谱库 NIST08,并结合经典气相色
谱保留时间数据[7],对茸毛木蓝花朵和根的挥发
性成分中各化学组分进行鉴定,最后运用峰面积归
一化法计算出各组分的相对含量.
2 结果与讨论
茸毛木蓝花朵和新鲜根的挥发物总离子流图
分别见图 1,2,组分检测结果如表 1 所示. 从表 1
可以看出,从茸毛木蓝花朵挥发性成分中鉴定出 7
种化合物,以烷烃为主,约占 72. 16 %,其他成分还
有烯烃(15. 59 %)、醛类(8. 88 %)、醇类(3. 3
%).从茸毛木蓝根中鉴定出 13 种化合物,主要是
醇、烯及酯类,另外还有烷、胺、醛类,其中醇约为
32. 96 %,烯烃约为 31. 78 %,酯约为 14. 79,烷烃
约为 9. 36 %,胺类约为 2. 12 %,醛约为 6. 37 % . 2
者有 6 个共有成分,分别是庚烷、α -蒎烯、3,7 -
二甲基 - - 1,3,6 -辛三烯、3,7 -二甲基 - 1,6 -
辛二烯 - 3 -醇、芳樟醇、壬醛. 上述醛类[8]和萜烯
类化合物[9]有部分属于常见的香料成分,由此推
断出该类化合物是茸毛木蓝花朵和根的主要香气
成分,但本研究检出的萜烯类成分仅柠檬烯和 α -
蒎烯 2 种.茸毛木蓝花朵和根挥发性成分有差异,
但主要成分相同.脂肪烃是茸毛木蓝挥发油的重要
组成部分.
图 1 茸毛木蓝花朵挥发物总离子流图
Fig. 1 TIC of volatile components of flowers of Indigofera
stachyodes Lindl.
图 2 茸毛木蓝新鲜根挥发物总离子流图
Fig. 2 TIC of volatile components of fresh root of Indigofera
stachyodes Lindl.
参考文献:
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733第 S2 期 茸毛木蓝挥发性成分的全自动热脱附 -气相色谱 -质谱分析
表 1 茸毛木蓝花朵和根挥发物的分析结果
Tab. 1 The results of flower and fresh root of Indigofera stachyodes Lindl.
化合物 分子式 t /min
w相对 /%
花朵 新鲜根
戊烷 C5H12 2. 344 66. 86 —
庚烷 C7H16 4. 020 5. 30 4. 72
苯乙酰胺 C8H9ON 5. 365 — 2. 12
己醛 C6H12O 6. 200 — 2. 62
3 -己烯 - 1 -醇;叶醇 C6H12O 7. 891 — 6. 56
α -蒎烯 C10H16 10. 482 3. 96 0. 27
辛醛 C8H16O 13. 158 — 2. 53
柠檬烯 C10H16 14. 084 — 1. 08
3,7 -二甲基 - 1,3,6 -辛三烯 C10H16 14. 739 11. 63 30. 43
3,7 -二甲基 - 1,6 -辛二烯 - 3 -醇;芳樟醇 C10H18O 16. 790 3. 37 26. 40
壬醛 C9H18O 16. 970 4. 98 3. 84
3 -亚甲基 - 1,1 -二甲基 - 2 -乙烯基环己烷 C11H18 17. 245 — 4. 64
(Z)-丁酸 - 3 -己烯酯 C10H18O2 19. 911 — 6. 18
癸醛 C10H20O 20. 677 3. 90 —
n -戊酸 cis - 3 -己烯 - 1 -基酯 C11H20O2 21. 512 — 8. 61
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Volatile Constituents from Indigofera stachyodes Lindl. by automatic
thermal desorption - gas chromatography - mass spectrometric
WANG Xiao-guo1,ZHANG Ru-guo1,ZHANG Hong2,ZHANG Wen-wen2,XU Juan3,YU Yue-sheng1
(1. Qiannan Medical College for Nationalilty,Duyun 558003,China;
2. Research Institute of Resources Insects,Chinese Academy of Forestry,Kunming 650224,China;
3. Kunming University of Science and Technology,Kunming 650224,China)
(下转第 343 页)
833 云南大学学报(自然科学版) http:/ /www. yndxxb. ynu. edu. cn 第 35 卷
The determination of alkaloids in the several ancient
treestea in Yunnan Menghai area
ZHANG Li-jun,MA Zhi-gang
(School of Chemical Science and Technology,Yunnan University,Key Laboratory of Medicinal
Chemistry for Nature Resource,Ministry of Education,Kunming 650091,China)
Abstract:Alkaloids from tea have many unique physiological activities,mainly containing theobromine theo-
phylline and caffeine,there are a small number of pyrimidine alkaloids as well. A new reversed - phase - high
performance liquid chromatographic procedure for the determination of alkaloids was described. The method has
been used for separation and determination of the theobromine,theophylline and caffeine in tea and tea drinking.
The results showed the method,which is simple,rapid,sensitive and of wide linear range,could be used for the
determination of alkaloids in tea and be assessed the quality of ancient teas and its health function.
Key words:tea;alkaloids;theobromine;theophylline;caffeine;determination
***************************************
(上接第 338 页)
Abstract:In order to further develop the medicinal value of Indigofera stachyodes Lindl.,an automatic ther-
mal desorption - gas chromatography - mass spectrometric (ATD - GC - MS)system was applied to analyze the
volatile composition of the flowers and fresh root of Indigofera stachyodes Lindl. based on dynamic head - space
closed cyclic adsorption sampling. The quantification of volatile compounds was carried out using area normaliza-
tion method. Seven contents of identified volatile compounds in the fresh flowers were identified,mainly alkane,
alkene,aldehydes,and alcohols,and among them,alkane were the most predominant group of compounds,with a
relative content of 72. 16 %,followed by alkene(15. 59 %),aldehydes(8. 88 %) ,and alcohols(3. 3 %) ;Thir-
teen contents of identified volatile compounds in the root were identified,mainly alcohols,alkene,ester and al-
kane. Alcohols were the most predominant group of compounds(32. 96 %) ,followed by alkene(31. 78 %) ,ester
(14. 79 %)and alkane(9. 36 %). Overall,the special aroma ingredients of Indigofera stachyodes Lindl. are al-
dehydes and terpenes.
Key words:Indigofera stachyodes Lindl.;volatile constituents;automatic thermal desorption - gas chroma-
tography - mass spectrometric (ATD - GC - MS)
343第 S2 期 张立军等:云南勐海地区几种古树茶中生物碱含量的测定