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SPME提取技术分析接骨木挥发性化学成分



全 文 :第 41 卷第 10 期
2013 年 5 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 41 No. 10
May. 2013
SPME提取技术分析接骨木挥发性化学成分
赵 杨,金 晶,毛寒冰
( 贵州中烟工业有限责任公司技术中心,贵州 贵阳 550009)
摘 要:利用固相微萃取 /气相色谱 /质谱(SPME /GC /MS) 联用技术对接骨木挥发油成分进行研究,分析了接骨木挥发油化
学成分。结果表明: 共鉴定出38 种化学成分,占挥发油总成分的 81. 08%,其中,接骨木挥发油主要化学成分是是水杨酸甲酯
(22. 89%) ,3 -甲基丁酸 -顺 - 3 -己烯酯(14. 03%) ,异戊酸己酯(4. 02%) ,3 -甲基丁酸乙酯(3. 68%) ,己酸-顺 - 3 -己烯酯
(3. 24%) ,3 -甲基丁酸 - 2 -苯乙基酯(3. 11%) ,异戊酸苄酯(3. 04%) 等。
关键词:接骨木; 挥发油; 固相微萃取; 气相色谱/质 联用
中图分类号:O65 文献标识码:A 文章编号:1001 - 9677(2013)10 - 0165 - 03
作者简介:赵杨 (1984 -) ,女,助理工程师,主要从事仪器分析和烟草化学分析。
Analysis of Volatile Oil in Sambucus williamsii by SPME
ZHAO Yang,JIN Jing,MAO Han - bing
(Technology Center,China Tobacco,Guizhou Industrial Co. ,Ltd. ,Guizhou Guiyang 550009,China)
Abstract:The components of volatile oil from the whole herb of Sambucus williamsii Hance were analyzed and inves-
tigated by SPME /GC /MS. 38 compounds were identified,which accounted for 81. 08% of total volatile oil. The main
constituents in the essential oil were Salicylic acid methyl ester(22. 89%) ,cis - 3 - Hexenyl - 3 - methylbutanoate
(14. 03%) ,Hexyl isovalerate(4. 02%) ,3 - methyl - Butanoic acid ethyl ester(3. 68%) ,Cis - 3 - Hexenyl caproate
(3. 24%) ,2 - phenylethyl - 3 - methylbutanoate(3. 11%) ,and Benzyl isovalerate(3. 04%).
Key words:Sambucus williamsii;volatile oil;SPME;GC /MS
接骨木为植物 Sambucus williamsii Hance的茎枝,其资源分
布于全国各地,尤以西南、东北、华北等地为多,该植物性强
健,喜光,耐寒,耐旱。根系发达,萌蘖性强。接骨木能祛
风,利湿,活血,止痛。治风湿筋骨疼痛,腰痛,水肿,风
痒,瘾疹,产后血晕,跌打肿痛,骨折,创伤出血[1 - 2]。
接骨木具有很强的适应性,各种生长环境均能生长,并且
抗寒、抗旱和抗病,容易引种、栽培。接骨木的果实较大,产
量高。接骨木又是丰产类型油料树种,人工栽培,可提高 5 ~
10 倍的产果量[3]。花和果实用于香料生产,在糖果点心工业生
产中作乳脂和糖果染色剂。接骨木的果实可加工成果酱、果
冻、木斯 ( 甜食)、果子羹、带果肉的果冻。在一些地区,接
骨木果实作大馅饼和汤菜调味品,还是红色食品天然着色剂。
芳香的花朵添加于葡萄发酵液中,酿出的酒具有玫瑰香气与风
味,花添加于果酱中具有扁桃香味[4]。因此,接骨木植物具有
较好的开发应用前景。
固相微萃取技术 (Solid - phase microextraction,SPME) 是
利用被测样品对活性固体表面 ( 熔融石英纤维表面的’层) 有
一定的吸附亲和力而达到分离、富集目的一种新型技术。该技
术具有分析样品使用量少、对被测样品选择性高、溶质更易洗
脱,几乎无空白值和重现性好等特点[5]。
本研究首次利用固相微萃取技术对接骨木的挥发性化学成
分提取分离和富集,并用气相色谱 -质谱联用仪分析该挥发性
化学成分,研究结果表明,共分离出 73 个化学成分,鉴定了
其中 38 个化合物,占挥发油总成分的 81. 08%,论文研究为进
一步开发接骨木打下一定化学物质研究基础。
1 实验部分
1. 1 仪器及材料
HP6890GC /5973MS气相色谱 - 质谱联用仪,美国惠普公
司; 手动固相微萃取 (SPME) 装置,美国Supelco 公司; 萃取
纤维头为:65 μm PDMS /DVB。
药材购自贵阳药材市场。
1. 2 SPME条件
取新鲜接骨木药材剪碎,置于 SPME 专用采样瓶中,插入
装有 65 μm PDMS /DVB 纤维头的手动进样器,磁力搅拌速度
1000 rpm,85 ℃下顶空萃取保持 30 min取出,立即插入色谱仪
进样口( 温度250 ℃) 中,脱附3. 0 min。
1. 3 GC/MS条件
色谱柱为 HP5 - MS 石英弹性毛细管柱 (0. 25 mm × 30 m,
0. 25 μm) ; 载气为高纯He(99. 999%) ,流量1 mL·min -1; 进
样口温度:250 ℃; 色谱柱初始温度50 ℃,以 4 ℃·min -1升
温速率升至 220 ℃( 保持10 min) ; 电离方式:EI,能量 70 eV;
离子源温度 230 ℃; 四极杆温度150 ℃ ; 传输线温度280 ℃;
质量范围 m/z 10 ~ 500; 电子倍增器电压1783V。
谱图检索: 采用Nist98 和 Wiley275. L谱库进行检索。
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表 1 接骨木挥发性化学成分
No 保留时间 / s 化合物名称 相对含量 分子质量 分子式
1 3. 52 Hexanal 己醛 0. 05 100 C6H12O
2 4. 05 Isovaleric acid 异戊酸 2. 08 102 C5H10O2
3 4. 28
3 - methyl - Butanoic acid ethyl ester
3 -甲基丁酸乙酯
3. 68 130 C7H14O2
4 4. 35 α - Pinene α -蒎烯 0. 09 136 C10H16
5 4. 42 Cis - 3 - hexenol Cis - 3 -己烯醇 2. 19 100 C6H12O
6 4. 86
3 - methyl - Pentanoic acid methyl ester
3 -甲基戊酸甲酯
0. 26 130 C7H14O2
7 6. 53 3 - methyl - Pentanoic acid 3 -甲基戊酸 1. 10 116 C6H12O2
8 6. 62 Ethyl caproate 己酸乙酯 1. 34 144 C8H16O2
9 6. 68 Benzaldehyde 安息香醛 1. 85 106 C7H6O
10 9. 00 Hyacinthin 苯乙醛 0. 87 120 C8H8O
11 9. 39 Thymol 百里香酚 0. 48 150 C10H14O
12 9. 72 L - Linalool L -芳樟醇 2. 04 154 C10H18O
13 10. 03 Camphor 樟脑 0. 11 152 C10H16O
14 10. 26 α - Terpineol α -萜品醇 0. 06 154 C10H18O
15 10. 48 Isoamyl isovalerate 异戊酸异戊酯 1. 52 172 C10H20O2
16 12. 50 Salicylic acid methyl ester 水杨酸甲酯 22. 89 152 C8H8O3
17 13. 69
cis - 3 - Hexenyl - 3 - methylbutanoate
3 -甲基丁酸 -顺 - 3 -己烯酯
14. 03 184 C11H20O2
18 13. 97 Hexyl isovalerate 异戊酸己酯 4. 02 186 C11H22O2
19 14. 25 trans - 2 - Hexenyl isovalerate 异戊酸 - trans - 2 -己烯酯 2. 23 184 C11H20O2
20 14. 68 Ethyl salicylate 水杨酸乙酯 0. 69 166 C9H10O3
21 15. 81 Cis - 3 - Hexenyl caproate 己酸 -顺 - 3 -己烯酯 3. 24 198 C12H22O2
22 16. 02 Hexanoic acid,hexyl ester 己酸己酯 1. 96 200 C12H24O2
23 16. 85 Hexanoic acid,2 - hexenyl ester 己酸 - 2 -己烯酯 0. 83 198 C12H22O2
24 17. 02 4 - Terpinenol 4 -松油烯醇 0. 08 154 C10H18O
25 17. 59 Benzyl isovalerate 异戊酸苄酯 3. 04 192 C12H16O2
26 18. 00 epi - Bicyclosequiphellandrene 表 -双环倍半菲兰烯 0. 69 204 C15H24
28 18. 52 δ - Elemene δ -榄香烯 0. 11 204 C15H24
29 19. 63 β - Ionone β -紫罗兰酮 0. 48 192 C13H20O
30 20. 08
2 - phenylethyl - 3 - methylbutanoate
3 -甲基丁酸 - 2 -苯乙基酯
3. 11 206 C13H18O2
31 20. 75 Dihydro - β - agarofuran 二氢 - β -沉香呋喃 0. 89 222 C15H26O
32 22. 04 Hexadecane 十六烷 0. 64 226 C16H34
33 23. 89 Heptadecane 十七烷 0. 85 240 C17H36
34 24. 32
Pentadecane,2,6,10,14 - tetramethyl
2,6,10,14 -四甲基十五烷
0. 76 282 C20H42
35 25. 32 Cyclotetradecane 环十四烷 1. 95 196 C14H28
36 25. 83 2 - Pentadecanone 2 -十五酮 0. 24 226 C15H30O
37 26. 89 Eicosane 二十烷 0. 42 282 C20H42
38 27. 39 Heneicosane 二十一烷 0. 21 296 C21H44
2 结果与讨论
(1) 按上述实验条件进行实验,HPMSD 化学工作站给出
总离子流图。对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得质谱图,
经过质谱计算机数据系统检索及核对标准质谱图,并查对有关
质谱资料,从而确定出接骨木挥发性化学成分中的 38 种化学
成分,并测定了各化学成分在的相对百分含量。含量较高的
化合物是水杨酸甲酯(22. 89%) ,3 - 甲基丁酸 - 顺 - 3 - 己
烯酯(14 . 03% ) ,异戊酸己酯(4. 02%) ,3 -甲基丁酸乙酯
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中 Pb来源于土壤之外,而该菜地位于马路旁边,路边平时车
辆较多,因此,其很可能受汽车尾气的影响。
不同作物对重金属敏感度不同,菜心对重金属 Cd、Hg 和
Pb均较敏感,容易吸收积累这三种重金属,而葱和空心菜只对
Cd较为敏感。因此,在一些中轻度污染土壤上建议种植已经筛
选出的一些对重金属不敏感作物品种减少重金属对人体健康的
危害。
表 4 菜地蔬菜重金属含量状况 (单位:mg /kg)
蔬菜
元素
菜心
Cd Pb As Hg

Cd Pb As Hg
空心菜
Cd Pb As Hg
样品总数 30 30 30 30 12 12 12 12 10 10 10 10
最大值 0. 37 0. 35 0. 21 0. 011 0. 15 0. 03 0. 22 0. 007 0. 23 0. 13 0. 15 0. 008
最小值 0. 07 0. 02 0. 01 0. 002 0. 01 0. 01 0. 02 0. 002 0. 05 0. 05 0. 01 0. 004
中值 0. 11 0. 13 0. 13 0. 006 0. 05 0. 02 0. 03 0. 002 0. 12 0. 09 0. 10 0. 004
平均值 0. 15 0. 15 0. 12 0. 006 0. 07 0. 02 0. 05 0. 003 0. 13 0. 09 0. 09 0. 005
变异系数 /% 54. 91 51. 52 45. 19 43. 14 86. 41 33. 13 111. 89 49. 46 43. 55 31. 10 49. 53 31. 18
标准值 0. 2 0. 3 0. 5 0. 01 0. 1 0. 3 0. 5 0. 01 0. 2 0. 3 0. 5 0. 01
超标率 /% 23. 33 6. 67 - 13. 33 33. 33 - - - 20. 00 - - -
注: 标准值参照《食品中污染物限量》(GB2762 - 2005)。
4 结 论
(1) 根据土壤样品分析及与前人研究比较,东莞市受重金
属污染影响比较普遍,在所调查的菜地中,土壤受到中轻度 Cd
污染,轻度 Hg污染。其中 Cd污染形势比较严峻,几乎全部土
壤处于警戒线水平,大部分土壤处于轻度污染。
(2) 该菜地上蔬菜受土壤污染影响较为明显,所采集的三
种蔬菜均有重金属 Cd 超标,不同作物对重金属敏感度不同,
菜心对重金属 Cd、Hg和 Pb均较敏感,容易吸收积累这三种重
金属,此外,汽车尾气的大气沉降也可能致使蔬菜受到污染。
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(5) :
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵
2048 - 2056.
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(3. 68%) ,己酸-顺 - 3 -己烯酯(3. 24%) ,3 -甲基丁酸 - 2
-苯乙基酯(3. 11%) ,异戊酸苄酯(3. 04%) 等,已鉴定成分占
挥发油总量的 81. 08%。
(2) 本文样品前处理方法采用固相微萃取技术,该方法条
件温和、加热时间短、其萃取纤维头对物质吸附和解吸附的能
力都非常好。
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