全 文 ：№.3　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　陕西科技大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　Jun.2010
Vo l.28 　　　　　　JOURNAL OF SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY　　 　　　·71 ·
＊　文章编号:1000-5811(2010)03-0071-04
金牛七超临界萃取物的 GC-MS分析
王　凯1 , 张志琪2 , 王瑞斌3
(1.北方民族大学化学与化工学院 , 宁夏 银川　750021;2.陕西师范大学化学与材料科学学院 , 陕西 西安　
710062;3.榆林学院化学与化工学院 , 陕西 榆林　719000)
摘　要:采用单因素试验法对超临界萃取金牛七的条件进行了研究 ,考察了萃取压力 、温度 、萃
取时间 3个因素对金牛七萃取率的影响.试验得到的最佳萃取条件为:压力 2 500 Pa ,温度
40 ℃,时间 120 min ,CO 2 流量 8 mL/min ,并利用 GC-MS 联用技术对其萃取物进行了系统的
研究 ,以峰面积归一化法测定了各组分的相对百分含量 ,其中亚油酸(30.72%)、谷甾酮(17.
46%)含量较高.
关键词:金牛七;超临界;金牛七萃取物;GC-MS
中图分类号:R284.1　　　　文献标识码:A
0　前言
金牛七为毛茛科植物太白乌头(Aconi tum taipeicum Hand.Mzt)的干燥子根和母根 ,具有祛风活血 、
解痉止痛和麻醉败毒的作用[ 1] ,陕西又作草乌药用.对于金牛七化学成分的研究目前尚未见到.本文应用
超临界萃取技术 ,研究了金牛七的萃取工艺 ,并采用单因素试验法考察了压力 、温度 、萃取时间 3个因素对
金牛七萃取率的影响.最佳萃取条件为:压力 2 500 Pa ,温度 40 ℃,时间 120 min ,CO 2 流量 8 mL/min ,利
用 GC-MS联用技术对其萃取物进行了系统的研究 ,其中亚油酸(30.72%)、谷甾酮(17.46%)含量较高.
1　材料 、试剂与仪器
QP2010气-质联用仪(日本 SHIMADZU公司),SFT-100XW 超临界萃取仪(美国 Supercritical F luid
Techno logies 公司),药品均为分析纯 ,金牛七药材(产于陕西秦岭),经陕西师范大学生命科学学院任毅教
授鉴定.
2　金牛七的超临界萃取
称取金牛七粉末 8 g(60目)装入 500 mL 的萃取釜中 ,萃取条件为萃取釜温度 40 ℃,出口温度38 ℃,
萃取压力 2 500 Pa ,CO 2流量 8 mL/min ,萃取时间 90 min ,其中静态萃取60 min ,动态萃取 30 min ,得到有
特殊气味的黄色油状物 ,萃取率为 2.7% .
3　气相色谱-质谱联用条件
3.1　气相色谱条件
RTX-5M S 5%diphenyl-95%dimethy l po lysiloxane(0.2 mm×30 m , 0.25 μm)弹性石英毛细管柱.采
用程序升温 ,从70 ℃开始 ,以10 ℃·min-1升至 230 ℃, 再以5 ℃·min-1升至280 ℃, 保持 4 min ,载气为
＊收稿日期:2010-04-09
作者简介:王凯(1977-),女 ,陕西省神木县人 ,讲师 ,硕士 ,研究方向:药物成分分析
陕西科技大学学报 第 28 卷
高纯氦气(99.999%);柱内载气流量 1.47 mL·min-1 ;柱前压 91.6 kPa;汽化室温度为 250 ℃;进样量 1
μL(乙醚溶液);分流比 20∶1.
3.2　质谱条件
EI离子源;离子源温度 200 ℃;接口温度 250 ℃;电子能量 70 eV;倍增器电压 0.9 kV;溶剂延时 3.5
min;扫描范围 40 ～ 600 amu.
4　结果与讨论
4.1　萃取条件的选择
4.1.1　压力对萃取率的影响
萃取压力是超临界萃取的主要参数之一 ,压力改变则 SCF-CO 2密度也改变 ,当其他条件一定时(在超
临界萃取状态下),随着压力增大 ,CO2 的密度增大 ,其对被萃取物的溶解能力也增大.
图1　压力对萃取率的影响　　　图2　温度对萃取率的影响　　图3　时间对萃取率的影响
从实验结果图 1可知 ,在温度 40 ℃,时间 120 min 时 ,随着压力的增加 ,金牛七在 SCF-CO2 中的溶解
度增大 ,萃取率上升 ,当萃取压力由 2 500 Pa 升至 3 500 Pa时萃取率下降 ,可见 2 500 Pa为最佳萃取压力.
4.1.2　温度对萃取率的影响
萃取温度对溶质萃取率的影响分为两方面:一方面 ,温度升高导致溶质热运动加快 ,蒸汽压上升 ,由于
超临界萃取和其他萃取过程一样也是一个传质过程 ,故溶质蒸汽压的升高必然会导致萃取率的提高;另一
方面 ,温度升高引起溶剂 CO 2 的密度变小 ,而密度的大小决定其对溶质的溶解能力 ,故温度升高同时又使
溶解能力下降.因此 ,升温有可能造成萃取率增加 、不变或降低 ,它取决于升温所降低的 CO 2 密度与增加
的扩散系数两种竞争效应相持的结果.
由图 2可知 ,在萃取压力为 2 500 Pa ,时间为 120 min ,温度为 40 ℃时萃取率最高 ,可见 40 ℃为最佳
萃取温度.
4.1.3　时间对萃取率的影响
随着萃取时间的增加萃取量会逐渐增大 ,在最佳萃取条件(2 500 Pa , 40 ℃)下每隔 30 min 取样一次 ,
考察金牛七超临界提取物的累积提取率随萃取时间的变化 ,结果如图 3所示.由图 3可见 ,在最初的 90
min ,累积提取率迅速提高 ,达到 2.5%;之后 1 h累积提取率增加缓慢 ,所以萃取时间以 90 min为宜.
图 4　金牛七超临界-CO 2萃取物的
GC-MS 总离子流图
由此得到超临界萃取金牛七挥发油的最佳萃取条件
为:压力 2 500 Pa ,温度 40 ℃,时间 120 min ,与传统的提
取方法比较 ,具有萃取时间短 、萃取效率高 、无污染 、工艺
简单等优点.
4.2　挥发油的 GC-MS分析
按上述实验条件 ,对金牛七的超临界萃取物进行了
GC-MS分析 ,得总离子流图(TIC)如图 4所示 ,各色谱峰
相应的质谱图经人工解析及 NIST05.LIB 谱库检索 ,按
各色谱峰的质谱碎片图与文献核对 ,查对有关质谱资
料[ 2-5] ,对基峰 、质荷比和相对丰度等方面进行直观比较 ,
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第 3 期 王　凯等:金牛七超临界萃取物的 GC-MS 分析
确定其化学成分 ,鉴定出 33种化合物 ,占总峰面积的 99.93%,并用峰面积归一化法计算了各化合物的相
对含量 ,结果如表 1所示.
表 1　超临界萃取金牛七中挥发油的化学成分
序号 保留时间/ min 　　　　　化合物名称 分子式 相对含量/ %
1 6.515 萘(Naphthalene) C10H8 0.06
2 7.453 己内酰胺(Caprolactam) C6H11NO 0.1
3 10.4 十五烷(Pentadecane) C15H32 0.1
4 11.16 十二酸(Dodecanoic acid) C12H24O 2 0.1
5 11.6 十六烷(Hexadecane) C16H34 0.14
6 12.16 3 , 6-二甲基十一烷(3 , 6-Dimethylundecane) C13H28 0.1
7 12.742 十七烷(Heptadecane) C17H36 0.22
8 12.803 2 , 6 , 10 , 14-四甲基十五烷(Pentadecane , 2 , 6 , 10 , 14-tet ramethy l) C19H40 0.15
9 13.428 肉豆蔻酸(Myristic acid) C14H28O 2 0.36
10 13.524 3-甲基十七烷(3-Methylheptadecane) C18H38 0.07
11 13.827 十八烷(Octadecane) C18H38 0.23
12 14.283 顺-6-十八碳烯酸((6Z)-6-Octadeceno ic acid) C18H34O 2 0.27
13 14.486 十五酸(Pentadecanoic acid) C15H30O 2 0.46
14 14.69 邻苯二甲酸二异丁基酯(Phthalic acid , diisobuty l e ster) C16H22O 4 0.39
15 14.862 十九烷(Nonadecane) C19H40 0.29
16 15.069 2-苯基十三烷(T ridecane , 2-pheny l) C19H32 0.14
17 15.335 9-十六碳烯酸(9-Hexadecenoic acid) C16H30O 2 0.84
18 15.54 棕榈酸(Palmitic acid) C16H32O 2 13.1
19 15.642 邻苯二甲酸二丁基酯(Dibutyl phthalate) C16H22O 4 0.73
20 15.849 二十烷(Eicosane) C20H42 0.72
21 16.825 二十一烷(Heneico sane) C21H44 0.47
22 17.309 亚油酸(Lino leic) C18H32O 2 30.72
23 17.375 7-十四醛(7-Tetr adecenal , (Z)) C14H26O 7.17
24 17.526 硬脂酸(Stearic acid) C18H36O 2 2.71
25 17.852 二十二烷(Doco sane) C22H46 0.74
26 17.986 醋酸十八烷基酯(Ace tic acid , octadecy l ester) C20H40O 2 0.59
27 20.074 二十四烷(Tetr aco sane) C24H50 2.15
28 20.595 2 , 2′-亚甲基二(6-叔丁基)对酚(p-Cre so l , 2 , 2′-methylenebis[ 6-ter t-butyl]) C23H32O 2 10.43
29 22.019 邻苯二甲酸二异辛基酯(Diisoocty l phthalate) C24H38O 4 3.52
30 23.696 二十九烷(Nonaco sane) C29H600.84
31 25.408 三十碳六烯(Squalene) C30H50 0.99
32 26.363 谷甾酮(Sito stenone) C29H48O 17.46
33 29.154 三十六烷(Hexatriacontane) C36H74
　　结果显示 ,在金牛七的超临界萃取物中共分离出 35个色谱峰 ,鉴定出 33 种化合物 ,占总峰面积的
99.93%,其中有机酸 9 种(52.08%),主要为亚油酸 、油酸 、棕榈酸和硬脂酸等;烷烃 15种(9.93%),主要
为二十二烷 、二十四烷和三十六烷等;酯 3种(1.71%),主要为邻苯二甲酸二异辛基酯 、邻苯二甲酸二丁
基酯等;还有谷甾酮(17.46%)、7-十四醛(7.17%)、2 ,2′-亚甲基二(6-叔丁基)对酚(10.43%)以及少量的
萘 、胺 、烯等.
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陕西科技大学学报 第 28 卷
综上可知 ,在金牛七超临界萃取物的有机酸中含有大量的不饱和脂肪酸 ,总相对含量占 31.83%,主
要为亚油酸(30.72%)、9-十六碳烯酸(0.84%)、顺-6-十八碳烯酸(0.27%),而饱和脂肪酸主要以棕榈酸
(13.1%)、硬脂酸(2.71%)、肉豆蔻酸(0.36%)为主.据报道 , 肉豆蔻酸 、硬脂酸具有抗氧化作用[ 6 , 7] ,不饱
和脂肪酸具有降低血栓形成可能和降低血小板凝集作用 ,可防治动脉硬化 、抗衰老 、防癌抗癌[ 8-10] .油酸 、
棕榈酸具有降血脂 、抗动脉粥样硬化 、抗血小板聚集及血栓形成的作用[ 11] .亚油酸是一种人体必须脂肪
酸 ,为细胞膜和线粒体的组成成分 ,对胆固醇的代谢 、输送和排泄起调节作用[ 12] ,这可能是金牛七祛风活
血的药效物质基础.该结果有助于对金牛七化学成分进行深入研究 ,促进资源的充分利用.
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GC-MS ANALYSISOF SUPERCRITICAL FLUID EXTRACT FROM
ACONITUM TAIPEICUM HAND.MZT
WANG Kai1 , ZHANG Zhi-qi2 , WANG Rui-bin3
(1.School o f Chemistry and Chemical Eng ineering , Nor th Univer sity fo r Ethnic , Yinchuan　750021 , China;2.
School of Chemistry and Materials Science , Shaanxi Normal Univ ersity , Xi′an　710062 , China;3.Colleg e of
Chemistry and Chemica l Eng ineering , Yulin Unive rsity , Yulin　719000 , China)
Abstract:The SFE extraction condi tion w as investig ated w ith univ ariant method fo r the ex-
t raction o f volat ile oils f rom Aconi tum taipeicum Hand.M zt.The variants investigated w ere
ex t racting pre ssure , temperature , time and the rate of carbon dioxide.The optimal ex trac-
t ion conditions w ere pre ssure 2 500 Pa , temperature 40 ℃, ex t raction t ime 80 min and ca r-
bon dio xide flow rate 8 mL/min.The chemical components of ex t ract w ere analy zed by GC-
MS and we re identif ied by comparing the mass spectra w ith NIS T .Their relat ive contents
w ere de termined w ith no rmalization method.The main components we re linoleic(30.72%)
and sitostenone(17.46%)et al.
Key words:Aconitum taipeicum Hand.M zt;SFE;GC-MS
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