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SPME与SD提取神农香菊挥发性成分的GC-MS比较



全 文 :2012 年 12 月第 14 卷第 6 期
Decemberr 2012,Vol. 14,No. 6
湖北中医药大学学报
Journal of Hubei University of Chinese Medicine
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参考文献:
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[6] 张红侠,苑金鹏,程秀民.东北苍耳子挥发油化学成分分析[J]. 光
谱实验室,2007,24(5) :930 - 933.
(收稿日期:2012-09-21 编辑:林飞)
基金项目:湖北省自然科学基金项目(2004ABA242)。
作者简介:李丹(1984 -) ,女,武汉黄鹤楼香精香料有限公司助理工程师,研究方向:天然香原料的质量控制。
SPME与 SD提取神农香菊
挥发性成分的 GC - MS比较
李丹1,喻世涛1,2,郑翊1,朱巍1,2,刘剑峰1,杨小金3,卢金清3,李雨玲3,张锐3
(1.武汉黄鹤楼香精香料有限公司,湖北 武汉 430040;2.湖北中烟工业有限责任公司技术研发中心,
湖北 武汉 430040;3.湖北中医药大学湖北省药用植物研发中心,湖北 武汉 430065)
摘要:目的 比较固相微萃取法( SPME) 和水蒸气蒸馏法( SD) 提取神农香菊中挥发性成分差异。方法 采用 GC
- MS分析其化学成分。结果 分别鉴定了 44 种和 42 种成分。结论 首次采用 SPME /GC - MS和 SD /GC - MS对比
分析神农香菊挥发性成分;首次从神农香菊中发现香芹酚、γ -萜品烯、塞瑟尔烯等成分; 与水蒸气蒸馏法相比,固相微
萃取法提取出了水蒸气蒸馏法不能提取出来的一些成分,如月桂烯、反式 -氧化芳樟醇、( R) -氧化柠檬烯等。
关键词:神农香菊;固相微萃取;水蒸气蒸馏; 气相色谱 -质谱;挥发性成分
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1008-987X( 2012) 06-0031-04
doi:10. 3969 / j. issn. 1008 - 987x. 2012. 06. 11
GC -MS Analysis of Volatile Compounds Extracted from Dendranthema
Indicume with SPMD and SD
LI Dan1,YU Shitao1,2,ZHENG Yi1,ZHU Wei1,2,LIU Jianfeng1,YANG Xiaojin3,LU Jinqing3,LI Yuling3,ZHANG Rui3
(1. Wuhan Huanghelou Flavors &Fragrances CO.,LTD,Wuhan 430040;
2. Technology Center of China Tobacco Hubei Industrial CO.,LTD,Wuhan 430040;
3. Hubei Medical Plants R&D Center,Hubei University of Chinese Medicine,Wuhan 430065)
Abstracts:Objective To Compare volatile compounds extracted from Dendrant - hema indicume by solid - phase microextraction
(SPME)and steam distillation(SD).Methods GC - MS was used to analyze their components. Results There were 44 components iden-
tified from products of SPME and 42 from those of steam distillation. Conclusion This was the first time to adopt SPME /GC - MS co - nt-
rasted with SD /GC - MS to analyze volatile compounds of Dendranthema in - dicume. From Dendranthema indicume for the first time found
that Phenol,2 - methyl - 5 -(1 - methylethyl)-,1,4 - Cyclohexadiene,1 - methyl - 4 -(1 - methylethyl)-,Seychellene and other con-
stituents. Comparing with those of steam distillation,some components that would not be extracted by steam distillation were extracted by sol-
id - phase microextraction,such as beta - Myrcene,Linalool oxide trans,7 - Oxabicyclo[4. 1. 0]heptane,1 - methyl - 4 -(1 - methylethe-
nyl)- .
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2012 年 12 月第 14 卷第 6 期
December 2012,Vol. 14,No. 6
Key words:Dendranthema indicume;SPME;SD;GC - MS;volatile compounds
神农香菊为菊科植物神农香菊 Dendranthema indicume(L.)
Des Monl. Var. aromaticum Q. H. Liuet. S. F. Zhang 的干燥头状花
序,原植物产于湖北神农架地区,分布在海拔 2000m 以上的向
阳开阔的山坡、路旁、岩石缝、灌木丛边的空旷地中[1]。其花色
金黄,清香浓郁,具有疏风清热、平肝明目、散风降压的功效,鄂
西山区民间常将其入药或茶饮,用于防治感冒、头痛、菌痢、肠
炎、便秘、冠心病和高血压等疾病[2],其提取物精油或浸膏已广
泛应用于中药、饮料及化妆品中。国内外关于神农香菊挥发性
成分的研究多采用水蒸气蒸馏法,但该方法所需时间长、样品
需求量大。固相微萃取是一种新型的药材前处理技术,具有选
择性好、富集效率高、萃取速度快、无污染、操作简便等优点。目
前,采用固相微萃取技术提取神农香菊中的挥发性成分还未见
报道。本实验采用 SPME法和 SD法提取神农香菊挥发性成分,
并比较其成分差异,为神农香菊的开发利用提供科学依据。
1 材料
1. 1 仪器
6890 /5973 型气相 -质谱 -计算机联用仪(美国 Hewlett -
Packard公司) ;手动固相微萃取装置(德国 IKA 公司) ;65μm
PDMS /DVB萃取纤维头(美国 Supelco公司) ;顶空瓶(15mL)。
1. 2 药材
神农香菊(药材来源于武汉黄鹤楼香精香料有限公司) ,经
湖北中医药大学生药教研室鉴定为菊科植物神农香菊 Dendran-
themaindicume(L.)Des Monl. Var. aromaticum Q. H. Liuet. S. F.
Zhang的花。
2 方法
2. 1 神农香菊的 2 种提取方法
2. 1. 1 SPME法:取神农香菊药材 2g,剪碎,置于固相微萃取仪
顶空瓶中,用带有 65μm PDMS /DVB 萃取纤维头的手动进样器
插入瓶内,80℃平衡 10min,再萃取 30min,取出,立即插入色谱
仪进样口(温度 250℃) ,解吸 3min。
2. 1. 2 SD法:取神农香菊药材 20g,加 30 倍量的水,照《中国药
典》2010 版附录 XD挥发油测定法提取挥发油,连续提取 6h,得
油状物,加乙醚适量定容于 1mL容量瓶中。
2. 2 GC - MS条件
色谱条件:HP - 5MS 石英毛细管柱(50m × 0. 2mm ×
0. 33μm) ;程序升温:初始温度 40℃,以 10℃ /min 升温至 75℃,
保留 1min,以 5℃ /min 升温至 96℃,再以 2℃ /min 升温至
107℃,保留 1min,以 0. 2℃ /min 升温至 110℃,再以 12℃ /min
升温至 170℃;进样口温度:250℃;载气:氦气;载气流速:
1. 0mL /min;进样模式:不分流进样。质谱条件:离子源:EI 源;
离子源温度:230℃;四级杆温度:150℃;电子能量:70eV;倍增管
电压:1. 2kV;接口温度:280℃;质量范围:35 - 550m /z。
3 结果
采用 GC - MS计算机联用仪分析神农香菊挥发性化学成
分,经化学工作站数据处理系统及用面积归一化法从其总离子
流图(见图 1 -图 2)计算了各组分的相对百分含量,按各峰的
质谱图经 NIST谱库检索,并按各峰的质谱裂片图与文献资料核
对[3 - 4],确定了神农香菊中的挥发性成分,结果见表 1。
图 1 固相微萃取法提取神农香菊挥发性成分总离子流图
图 2 水蒸汽蒸馏法提取神农香菊挥发性成分总离子流图
表 1 SPME和 SD法提取神农香菊中的挥发性化学成分
峰号
保留时间
(min)
化合物名称 化学式
质量分数(%)
SPME SD
1 3. 08 千里酸乙酯 C7H12O2 0. 04 —
2 3. 35 1,4 -二甲基双环[2. 1. 0]戊烷 C7H12 0. 12 —
3 3. 48 (1S)-(-)- α -蒎烯 C10H16 — 0. 66
4 3. 57 安息香醛 C7H6O 0. 04 —
5 3. 70 2 -甲基丁酸丙酯 C8H16O2 — 0. 18
6 3. 98 月桂烯 C10H16 0. 20 —
7 4. 11 桧烯 C10H16 — 0. 09
8 4. 19 α -水芹烯 C10H16 0. 55 2. 75
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Decemberr 2012,Vol. 14,No. 6
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续表
峰号
保留时间
(min)
化合物名称 化学式
质量分数(%)
SPME SD
9 4. 42 顺 - 1 -甲基 - 4 -(1 -甲基乙烯基)环己烷 C10H18 — 0. 49
10 4. 57 邻伞花烃 C10H14 1. 23 —
11 4. 98 对伞花烃 C10H14 — 6. 11
12 4. 99 7 -叔丁氧基降冰片二烯 C11H16O 0. 10 —
13 5. 25 γ -萜品烯 C10H16 0. 02 0. 12
14 5. 93 反式 -氧化芳樟醇 C10H18O2 0. 36 —
15 6. 27 顺 - α,α - 5 -三甲基 - 5 -乙烯基四氢化呋喃 - 2 -甲醇 C10H18O2 — 0. 44
16 6. 32 芳樟醇 C10H18O 6. 23 7. 73
17 6. 51 乙酸辛烯酯 C10H18O2 0. 14 —
18 6. 90 (+ / -)- 4 -乙酰基 - 1 -甲基环己烯 C9H14O 0. 19 —
19 7. 23 1,2,5,5 -四甲基 - 1,3 -环戊二烯 C9H14 — 0. 15
20 7. 24 (R)-氧化柠檬烯 C10H16O 0. 15 —
21 7. 37 莰烯 C10H16 0. 10 0. 09
22 7. 71 左旋樟脑 C10H16O — 0. 26
23 8. 20 2,2,6 -三甲基 - 6 -乙烯基四氢 - 2H -呋喃 - 3 -醇 C10H18O2 10. 38 4. 5
24 8. 35 3,5 -二甲基环己烯 C13H13NO2 — 0. 38
25 8. 40 α -萜品醇 C10H18O 0. 19 0. 35
26 8. 83 马鞭草烯酮 C10H14O 1. 02 —
27 9. 25 乙酸 - 4 -甲基 - 1 -(1 -甲基乙基)-双环[3. 1. 0]己烷 - 3 -酯 C12H18O2 — 0. 49
28 9. 36 4,6,6 -三甲基二环[3. 1. 1]庚 - 3 -烯 - 2 -酮 C10H14O 1. 02 0. 34
29 9. 89 (1α,3α,5α)-4 -亚甲基 -1 -(1 -甲基乙基)-二环[3. 1. 0]己烷 -3 -醇 C10H16O 0. 30 —
30 10. 17 2 -氨基苯甲酸 - 3,7 -二甲基 - 1,6 -辛二烯 - 3 -醇酯 C17H23NO2 3. 38 —
31 10. 21 5 -[1 -甲基乙烯基]- 2 -亚甲基环己醇 C10H16O — 1. 23
32 10. 43 乙酸芳樟酯 C12H20O2 — 0. 54
33 11. 23 1 -甲基 - 4 -(1 -乙酰氧基 - 1 -异丙基)-环己 - 2 -烯醇 C12H20O3 41. 79 27. 67
34 11. 51 香芹酚 C10H14O 0. 07 0. 4
35 12. 21 长叶蒎烯 C15H24 — 0. 26
36 12. 29 2,3 -二甲基 - 1,4 -己二烯 C8H14 — 0. 19
37 12. 41 4 -甲基己基己基醚 C13H28O 2. 14 —
38 12. 65 4 -甲基环己烯 C7H12 0. 12 —
39 12. 74 α -蒎烯 C15H24 0. 20 0. 29
40 12. 80 2 -甲基丁酸 - 2 -二甲基丙酯 C9H18O2 0. 11 —
41 13. 10 环己基甲基十六磺酸酯 C25H50O3 S 2. 37 —
42 13. 37 顺 - 2 -乙基 - 2 -己烯 - 1 -醇 C8H16O 2. 02 —
43 13. 55 二硫化异戊酸乙酯 C7H16 S2 0. 24 —
44 14. 64 戊酸苄酯 C12H16O2 0. 58 —
45 14. 70 α -石竹烯 C15H24 0. 44 0. 24
46 15. 01 (E)- 7,11 -二甲基 - 3 -亚甲基 - 1,6,10 -十二碳三烯 C15H24 — 3. 1
47 15. 07 丁基苯 C10H14 0. 19 —
48 15. 28 环戊基乙酮 C7H12O 0. 34 —
49 15. 48 芹子烯 C15H24 — 1. 64
50 15. 66 大根香叶烯 C15H24 6. 17 1. 55
51 15. 77 (-)-异丁香烯 C15H24 1. 88 —
52 16. 20 1,2,3,5,6,7,8,8 -八氢 - 1 -甲基 - 6 -甲基 - 4 -(1 -甲基乙基)-萘 C15H24 0. 28 —
53 16. 34 1,2,3,4,6,8α -六氢 - 1 -异丙基 - 4,7 -二甲基 C15H24 — 0. 45
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峰号
保留时间
(min)
化合物名称 化学式
质量分数(%)
SPME SD
54 16. 72 α -佛手柑油烯 C15H24 0. 66 —
55 16. 78 β -红没药烯 C15H24 0. 47 0. 93
56 16. 96 苯甲酸异戊酯 C12H16O2 0. 12 —
57 17. 32 δ -杜松烯 C15H24 0. 69 1. 58
58 17. 63 去氢白菖烯 C15H22 — 0. 13
59 20. 53 塞瑟尔烯 C15H24 0. 16 —
60 20. 75 (Z,E)- α -法尼烯 C15H24 0. 3 1. 05
61 21. 39 6 -苯氨基 - 1H -嘧啶 - 2,4 -二酮 C10H9N3O2 — 1. 18
62 22. 17 β -桉叶醇 C15H26O — 7. 55
63 22. 48 β -倍半水芹烯 C15H24 0. 9 —
64 22. 93 α -甜没药萜醇 C15H26O 0. 07 0. 66
65 25. 49 植酮 C18H36O — 0. 35
66 25. 81 2,6 -二叔丁基 - 4 -乙基苯酚 C16H26O — 0. 26
67 26. 11 4 -叔丁基 - 2,6 -二异丙基苯酚 C16H26O — 0. 35
68 26. 38 2,2,2 -三氟 - N -(4 -甲氧基苯基)乙酰胺 C9H8F3NO2 — 0. 42
69 26. 77 棕榈酸 C16H32O2 — 0. 43
70 27. 11 1 -(1,5 -二甲基 - 4 -己烯基)- 4 -甲基 -苯 C15H22 — 0. 32
71 27. 78 正二十一烷 C21H44 — 0. 27
72 33. 37 香橙烯 C15H24 0. 13 —
4 讨论
从 SPME和 SD法提取的神农香菊挥发性成分中分别鉴定
出 44 种和 42 种化合物,占各自挥发性成分总量的 87. 16%和
78. 05%。其中 16 种化学成分为两种提取方法中所共有,16 种
所共有的化学成分中各组分的组成比例有变化。本研究首次
从神农香菊中发现香芹酚、γ -萜品烯、塞瑟尔烯等成分;与水
蒸气蒸馏法相比,固相微萃取法得到的 1 -甲基 - 4 -(1 -乙酰
氧基 - 1 -异丙基)-环己 - 2 -烯醇、2,2,6 -三甲基 - 6 -乙烯
基四氢 - 2H -呋喃 - 3 -醇等含量明显增加;并且提取出了水
蒸气蒸馏法不能提取出来的一些成分,如月桂烯、反式 -氧化
芳樟醇、β -倍半水芹烯、(R)-氧化柠檬烯等。
提取挥发性成分常用水蒸气蒸馏法,但水蒸气蒸馏法提取
所需样品量大、溶剂耗费量大、提取加热时间长,有些成分在加
热过程中遭到破坏,丢失了一些原有的香气成分;而固相微萃
取技术仅需少量样品,无需萃取溶剂,加热时间短,既方便又快
捷,在挥发性成分分析中是一种很有前景的方法。
参考文献:
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(收稿日期:2012-09-05 编辑:林飞)
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