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用裂解气相色谱-质谱法分析丁香油中的成分



全 文 :用裂解气相色谱-质谱法分析丁香油中的成分
丁 毅1 , 吴国胜1 , 刘晓颖2
(安徽大学 1.现代实验技术中心 , 2.生命科学学院 , 安徽 合肥 230039)
  摘 要:目的 研究对丁香油成分进行分离 、鉴定的方法。方法 采用裂解-毛细管气相色谱-质谱联用技术对丁
香油成分进行分离并定性 、定量。结果 丁香挥发油中主要成分是丁香油酚和 β-石竹烯 , 相对含量约为 89%。结论
确定了用裂解-毛细管气相色谱-质谱联用技术进行天然植物鉴定及评价的方法。
  关键词:丁香;挥发油;裂解气相色谱-质谱
  中图分类号:R282.71  文献标识码:B  文章编号:1005-1678(2003)01-0036-02
Analysis of essential components from clove by Py-GC-MS
DING Yi1 , WU Guo-sheng1 , LIU Xiao-ying2
(Modern Experiment and Technology Center , Anhui University , Hefei 230039 , China)
Abstract:Purpose A separating and analysing method for the essential oil in clove was studied.Methods
The essential oil in clove was separated and identified by pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry(Py-
GC-MS).Results The identified constituents account for 89% of the eugenol and β-caryophyllene.Conclusion
This method can be applied to the determination and evaluation in the plant by Py-GC-MS.
Key words:clove;essential oil;pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry
  丁香(Syzygium aromaticum Merr.et Perry)为常绿
乔木 ,属姚金娘科植物 ,广泛分布于马来群岛和非
洲 ,我国广东 、广西等地有栽培 。其所含挥发油对多
种致病性真菌 、杆菌 、流感病毒具有抑制作用 ,并具
有驱虫 、健胃 、抗惊厥 、降低血压 、抑制呼吸等功
效[ 1] 。天然植物中主要成分的定性定量 ,一直是医
药界和食品科学研究的热点之一 ,通常采用水蒸气
蒸馏法和气相色谱法[ 2] 。本文采用裂解-毛细管气
相色谱-质谱(Py-GC-MS)联用技术 ,鉴定丁香油中主
要成分并测定其相对含量 。
1 材 料
丁香从市场购得 ,研碎 ,混匀 ,备用 。
Saturn 2200型GC-MS联用仪 ,美国 Varian公司;
PyrojectorⅡ型热裂解器 ,澳大利亚 SGE公司。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
裂解条件:裂解温度 300℃,载气:氦气 ,流速:
1 ml/min。
收稿日期:2002-03-29;修回日期:2002-07-31
作者简介:丁毅(1965-),女 ,安徽合肥人 ,高级实验师 ,主要从事
生物化学及气相色谱/质谱联用技术的研究。
  气相条件:选用 VarianCP-5860弹性石英毛细管
柱(30 m×0.25 mm),初始温度 50℃,以 6℃/min升
至 300℃,运行时间 50 min ,进样口温度 300℃,载气
高纯氦 ,用面积归一化法定量。
质谱条件:EI 离子源 ,电子能量 70 eV ,扫描范
围 30 ~ 650 U ,离子源温度 150℃,接口温度 240℃,
电子倍增电压2 400 V 。
2.2 Py-GC-MS分析结果
按以上条件对丁香进行 Py-GC-MS分离 ,其总离
子流图见图 1 ,各组分质谱图见图2 。
图 1 丁香供试品裂解色谱图
1.丁香油酚;2.β-石竹烯;3.律草烯;4.乙酰丁香油酚
36 中国生化药物杂志 Chinese Journal of Biochemical Pharmaceutics 2003年第 24 卷第 1 期
图 2 4 种丁香挥发油成分的质谱图
  经计算机检索及人工解析谱图并与标准谱图核
对 ,鉴定出 4种成分 ,其中以丁香油酚和 β-石竹烯为
主 ,结果见表 1。
表 1 丁香挥发油 4 种成分定性 、定量结果
峰号 化合物 分子式 相对含量(%)
1
2
3
4
Eugenol(丁香油酚)
β- Caryophyllene(β-石竹烯)
Humulene(律草烯)
Acetyleugenol(乙酰丁香油酚)
C10H12O2
C15H24
C15H24
C12H14O3
70.8
18.3
2.1
7.4
2.3 各质谱峰的鉴定
组分 1:由质谱图可以看出 ,分子离子峰相当
强 ,其它较强的峰很少 ,表明化合物为芳香族 ,分子
量为偶数表明不含或只含偶数氮 。从同位素峰(M
+2)与 M 的强度比值可知:该化合物不含溴 、氯 、
硫 、碘原子 。查贝隆表得化合物分子式为 C10H12O2 ,
不饱和度为 5 ,含有 1 个苯环和双键 。辅以计算机
检索 ,确定该化合物为丁香油酚。
组分 2:质谱图中最大核质比的峰为 m/ z 204 ,
其次为 189 ,两者相差 15AMU ,对应 1个甲基 ,中性
碎片的丢失是合理的 ,可推断 m/z 204为分子离子
峰。从同位素峰(M+2)与M的强度比值可知:该化
合物不含溴 、氯 、碘 、硫原子 ,其质谱图形成间隔为
14AMU的一系列峰簇 ,由此可推知其为脂肪族化合
物。查贝隆表得出其分子式为 C15H24 ,不饱和度为
4。辅以计算机检索 ,确定该化合物为 β-石竹烯。
组分 3:该化合物质谱图中无 m/ z 77 、65 、51 等
苯环的特征碎片峰 ,可以推断其不含苯环。由图上
一系列间隔为 14AMU碎片峰并且分子离子峰明显 ,
可推知该化合物为共轭烯烃。查贝隆表得出其分子
式为 C15H24 ,不饱和度为 4。辅以计算机检索 ,确定
该化合物为律草烯。
组分 4:质谱图中有 m/z 77 、65 、51等苯环的特
征碎片峰 ,可以推断该化合物含苯环。由m/z 43表
明含有 C3H7或 CH3CO结构 ,而质谱图中无M-29强
峰(苄基裂解)和M-28峰(麦氏重排裂解),由此推断
该化合物中含 CH3CO结构 。查贝隆表得出其分子
式为 C12H14O3 ,不饱和度为 6。辅以计算机检索 ,确
定该化合物为乙酰丁香油酚 。
3 讨 论
通常在较高裂解温度下 ,供试品才能完成瞬间
裂解 。但裂解温度过高会使裂解过于剧烈 ,产生非
特征性裂解产物 ,并引起二次反应。为了得到特征
性的裂解谱图 ,裂解温度的选择十分重要 。本文分
别采用 200℃、300℃、400℃的裂解温度对丁香油主
要成分进行分离 ,由谱图观察特征化合物峰的强度
与分离度 ,发现在 300℃分离效率较高。
鉴定出的成分主要为丁香油酚和 β-石竹烯 ,相
对含量在 89%以上 ,其中丁香油酚含量最高 。丁香
油酚是丁香药用主要有效成分 ,文献记载含量为
64%~ 85%[ 1] ,是评价丁香的重要指标。
裂解色谱技术是一种新的分离技术 ,进行供试
品裂解时 ,供试品用量少 ,且全部在瞬间均匀进行裂
解 ,能够反映原始供试品的组成及特征;分析速度
快 ,通常分析周期为 30 min左右 ,远比化学分析方
法要快得多;预处理简单 ,一般不需制样 ,可直接进
样分析 。
Py-GC-MS 联用技术用于天然植物的鉴定及定
性 、定量 ,具有操作简单 ,供试品用量少 ,不需制样等
特点 ,是鉴定和评价天然植物的一种简便适用的好
方法。
参考文献:
[ 1]  中药大辞典编写组.中药大辞典[M] .上海:上海科学技术出版
社, 1986.13.
[ 2]  Bicchi C , Pisciotta A.Use of two-dimensional gas chromatography in
the direct enantiomer separation of chiral essential oil compounds[ J] .J
Chromatogr ,1990 , 508(2):341-345.
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