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SPME-GC/MS联用分析不同生境神农香菊中挥发性成分



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
基金项目:湖北省自然科学基金项目(编号:2004ABA242)。
作者简介:朱颖(1983 -) ,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 - GC /MS联用分析不同生境
神农香菊中挥发性成分
朱颖1,2,吕品2,潘妮2,黄龙1,2,张锐3,卢金清3,李雨玲3,杨小金3
(1.湖北中烟工业有限责任公司技术研发中心,湖北 武汉 430040;2.武汉黄鹤楼香精香料有限公司,
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 对 3 个不同产地神农香菊挥发性化学成分进行分析比较。方法 采用固相微萃取技术萃取神农香
菊挥发性成分,利用气相色谱 -质谱联用技术进行分析,并用峰面积归一化法得出各组分的相对百分含量。结果 3
种生境下的神农香菊中均含有芳樟醇、1 -甲基 - 4 - ( 1 -乙酰氧基 - 1 -甲基乙基) -环己 - 2 -烯醇、α -佛手柑油
烯、( Z) - β -金合欢烯、大根香叶烯 D等,不同生境下神农香菊中所含挥发性物质在种类和含量上变化较大。结论
同生境地引种栽培的神农香菊中挥发性化学成分特征性突出,为神农香菊的科学种植提供了理论依据。
关键词:神农香菊;顶空气相 -质谱联用技术;不同产地;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) 06-0035-04
doi:10. 3969 / j. issn. 1008 - 987x. 2012. 06. 12
Analysis on Volatile Components of Dendranthema Indicum
from Three Different Habitats by SPME - GC /MS
ZHU Ying1,2,LV Pin2,PAN Ni2,HUANG Long1,2,ZHANG Rui3,LU Jinqing3,LI Yuling3,YANG Xiaojin3
(1. Technology Center of China Tobacco Hubei Industrial Corporation,Wuhan 430040;
2. Wuhan Huanghelou Flavors & Fragrances CO.,LTD,Wuhan 430040;3. Hubei Medicinal Plants R&D
Center,Hubei University of Chinese Medicine,WuHan 430065)
Abstracts:Objective Analyzing on volatile components of the Dendranthema indicum from three different localities and comparing con-
tent and composition of them. Methods Using phase microextraction to collect volatile substances of the Dendranthema indicum ,then it was
investgated by the gas chromatography combined with mass spectrometry and was quantified roughly by peak area normalization method.
Results Dendranthema indicum from the three different habitats all contain the same compositions are as follows:Linalool,1 - Methyl - 4 -
(1 - acetoxy - 1 - methylethyl) - cyclohex - 2 - enol,alpha - Bergamotene,(Z)- beta - Farnesene,Germacrene D etc. The species and
composition of the volatile components varies widely over the habitats. Conclusion The Dendranthema indicum is caltivated in syngenetic
habitats shows stronger characteristic on species of volatile components which would provide forcible evidence for the scientific planting of the
genuine regional drug.
Key words:Dendranthema indicum;SPME - GC /MS;different habitats;volatile components
神农香菊为菊科植物神农香菊 Dendranthema indicum (L.)
Des Monl. var. aromaticum Q. H. Liuet S. F. Zhang. var. nov.的干燥
头状花序。原产于湖北神农架地区,分布在海拔 2000m以上的
山地,系菊科菊属(Dendranthema)的一个新变种,民间称其为小
野菊花,具有杀菌消炎、平肝明目、散风降压的功效,常用于治疗
感冒、咽喉肿痛、目赤肿痛、痈脚疮疖等[1]。将其添加到香烟
中,具有明显的止咳、抗炎、祛痰、平喘的功效,对吸烟者的喉部、
呼吸道能起到保护作用,可显著降低吸烟所引起的咳嗽、多痰等
不良症状。其次还能使烟气细腻柔和,经上海科学研究所鉴定,
能减少香烟中 20% - 30%的有害物质。本研究采用顶空固相
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书湖北中医药大学学报
Journal of Hubei University of Chinese Medicine
2012 年 12 月第 14 卷第 6 期
December 2012,Vol. 14,No. 6
微萃取 -气相色谱 /质谱联用技术对 3 种不同生境下神农香菊
挥发性物质进行分析,比较其中差异,对神农香菊的进一步开
发及推广应用具有重大意义。
1 材料
1. 1 仪器
手动固相微萃取装置(美国 IKA 公司) ,65μm PDMS /DVB
萃取纤维头(美国 Supelco 公司) ;气相色谱 -质谱 -计算机联
用仪(HP 6890 /5973 型,美国 Hewlett - Packard公司)。
1. 2 药材
神农香菊药材分别来源于神农架红坪(为同生境地引种栽
培) ,湖北兴山(非同生境地) ,湖北巴东(非同生境地) ,3 种供
试样品情况见表 1。经湖北中医药大学生药学教研室鉴定为神
农香菊 (Dendranthema indicum (L.)Des Monl. var. aromaticum
Q. H. Liuet S. F. Zhang. var. nov.)。
表 1 供试样品情况
编号 产地 干品性状
1# 神农架红坪 色泽仍保留了原产地的金黄色,香气浓郁
2# 湖北兴山 呈黄棕色,香气浓郁
3# 湖北巴东 呈棕褐色,香气转淡
2 方法
2. 1 SPME条件
称取神农香菊 0. 5g,经剪碎,置于 15mL 专用顶空瓶中,插
入装有 65μm PDMS /DVB纤维头的手动进样器中,80℃下预平
衡 10min,萃取 30min,取出立即插入色谱仪进样口(温度
250℃)中,解析 3min。
2. 2 GC - MS分析条件
2. 2. 1 色谱条件:色谱柱:HP - 5MS(50m × 0. 2mm,0. 33μm)
石英毛细管柱;程序升温:从 40℃以 10℃ /min 升温至 75℃,再
以 5℃ /min 升至 96℃,然后以 2℃ /min 升温至 107℃,保持
1min,再以 0. 2℃ /min升至 110℃,最后以 10℃min 升至 170℃;
载气:He;流速:1mL /min;进样口温度:250℃;进样方式:不分流
进样。
2. 2. 2 质谱条件:电离方式:EI 源;电子能量:70eV;倍增管电
压:1. 2kV;离子源温度:230℃;四级杆温度:150℃;接口温度:
280℃;质量范围:35 - 550m /z。
3 结果与讨论
照上述条件进行实验,得到神农香菊挥发性化学成分的总
离子流图(见图 1)。经质谱数据库检索,并结合有关文献从基
峰、相对丰度等几个方面进行比较,鉴定出 3 种生境下神农香菊
中的共 84 个成分,按峰面积归一化法确定出各组分的相对含
量,其结果见表 1。
图 1 神农香菊挥发性化学成分的总离子流图
表 2 3 种不同生境下神农香菊中挥发性化学成分
编号
保留时间
(min)
化合物名称
相对含量(%)
1# 2# 3#
1 3. 82 1 -辛烯 - 3 -醇 0. 07 0. 11 —
2 3. 98 月桂烯 0. 09 — 0. 20
3 4. 14 α -水芹烯 0. 52 0. 40 0. 55
4 4. 48 对伞花烃 1. 27 1. 68 —
5 4. 57 邻异丙基甲苯 — — 1. 23
6 4. 78 薰衣草内酯 0. 15 0. 17 —
7 4. 99 7 -叔丁氧基降冰片二烯 — — 0. 10
8 5. 32 顺 - α,α - 5 -三甲基 - 5 -乙烯基四氢化呋喃 - 2 -甲醇 0. 10 0. 10 —
9 5. 58 反式氧化芳樟醇 — — 0. 36
10 5. 62 顺 -氧化芳樟醇 0. 22 0. 18 —
11 5. 93 芳樟醇 5. 91 6. 18 6. 23
12 6. 47 1 -甲基 - 4 -乙酰基环己烷 0. 11 0. 29 0. 19
13 6. 72 樟脑 0. 12 — —
14 6. 76 马鞭烯醇 — 0. 22 —
15 6. 89 β -蒎烯 0. 13 — —
16 7. 24 (R)-氧化柠檬烯 — — 0. 15
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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
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续表
编号
保留时间
(min)
化合物名称
相对含量(%)
1# 2# 3#
17 7. 37 莰烯 — — 0. 10
18 7. 53 2,2,6 -三甲基 - 6 -乙烯基四氢 - 2H -呋喃 - 3 -醇 5. 19 3. 15 —
19 7. 78 小茴香烯 — 0. 12 —
20 8. 20 环氧芳樟醇 — — 10. 38
21 8. 21 马鞭烯酮 0. 55 1. 29 —
22 8. 4 α -萜品醇 — — 0. 19
23 8. 41 2,6 二甲基 - 2,6 -二羟基 - 3,7 -庚二烯 0. 26 — —
24 8. 83 4,6,6 -三甲基二环[3. 1. 1]庚烷 - 3 -烯 - 2 -酮 — — 1. 02
25 9. 30 反式 -松香芹醇 — 0. 26 —
26 9. 46 2 -氨基苯甲酸 - 3,7 -二甲基 - 1,6 -辛二烯 - 3 -醇酯 2. 98 — 3. 38
27 9. 54 反式马鞭烯醇乙酸酯 — 0. 14 —
28 9. 89 顺 -桧醇 — — 0. 30
29 10. 91 1 -甲基 - 4 -(1 -乙酰氧基 - 1 -甲基乙基)-环己 - 2 -烯醇 47. 94 44. 82 41. 79
30 11. 13 肉桂酸甲酯 — 0. 12 —
31 11. 23 蒎烯 0. 14 — —
32 11. 57 α -水芹烯 0. 13 — —
33 11. 91 四氢甲苯 — 0. 15 0. 12
34 12. 04 塞瑟尔烯 0. 10 0. 09 0. 16
35 12. 41 1 -己氧基 - 4 -甲基己烷 — — 2. 14
36 12. 55 环己烷甲醇十八醇亚磺酸酯 2. 53 — —
37 12. 63 烯丙基乙酰丙酮 — 1. 98 —
38 12. 79 3 -丁香油酚 — 0. 20 —
39 13. 01 丁香酚 0. 26 — —
40 13. 10 环己烷甲醇十六醇亚磺酸酯 — — 2. 37
41 13. 23 α -荜澄茄油烯 — 0. 30 —
42 13. 33 乙酸橙花酯 0. 14 — 0. 09
43 13. 49 可巴烯 0. 19 0. 39 0. 20
44 14. 19 戊酸苄酯 — 0. 09 0. 58
45 14. 65 三环[5. 2. 1. 0(1,5) ]十二烷 - 2 -烯 0. 21 — —
46 15. 00 石竹烯 — 2. 59 —
47 15. 03 L -香芹醇 0. 52 — —
48 15. 39 2 -异丙基 - 5 -甲基 - 9 -亚甲基 -双环[4. 4. 0]癸烷 - 1 -烯 — 0. 27 0. 28
49 15. 41 2,7,7 -三甲基[3. 1. 1]庚烷 - 3 -烯 - 2 -醇 — — 0. 38
50 15. 42 异丁香烯 1. 94 — 1. 28
51 15. 87 γ -杜松烯 0. 25 — —
52 16. 36 α -佛手柑油烯 0. 94 0. 74 0. 66
53 16. 57 苯甲酸异戊酯 0. 15 0. 13 0. 12
54 16. 96 α -石竹烯 0. 5 0. 62 0. 44
55 17. 04 β -荜澄茄油萜 — 1. 52 0. 97
56 17. 44 B -柏木烯 1. 13 — —
57 17. 76 (Z)- β -金合欢烯 3. 96 4. 06 4. 76
58 18. 40 大根香叶烯 D 5. 85 13. 10 6. 17
59 18. 93 大根香叶烯 B 1. 23 — —
60 19. 02 γ -吡喃酮烯 — 1. 68 —
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2012 年 12 月第 14 卷第 6 期
December 2012,Vol. 14,No. 6
续表
编号
保留时间
(min)
化合物名称
相对含量(%)
1# 2# 3#
61 19. 25 (Z,E)- α -金合欢烯 0. 45 — 0. 30
62 19. 33 衣兰烯 — 0. 36 —
63 19. 42 (Z)- α -红没药烯 0. 07 0. 1 —
64 19. 47 α -蛇床烯 — — 1. 20
65 19. 63 1 - β -红没药烯 0. 69 0. 77 0. 47
66 20. 12 γ -榄香烯 — — 1. 11
67 20. 15 长叶烯 0. 87 — —
68 20. 38 α -法尼烯 — 0. 33 —
69 20. 89 荜澄茄烯 — 1. 17 0. 69
70 21. 33 去氢白菖烯 0. 07 0. 06 —
71 21. 97 斯巴醇 1. 09 — 0. 86
72 22. 48 β -倍半水芹烯 — — 0. 95
73 22. 86 酞酸二乙酯 0. 27 0. 22 0. 14
74 23. 18 表蓝桉醇 0. 16 — —
75 23. 80 γ -桉叶油醇 0. 59 0. 55 0. 87
76 24. 05 合金欢醇 0. 15 — —
77 24. 37 β -桉叶醇 1. 48 — 1. 45
78 24. 68 β -桉叶烯 — 0. 65 —
79 25. 37 香橙烯 — — 0. 13
80 25. 39 α -没药醇 0. 25 — 0. 07
81 26. 59 1 -石竹烯 0. 13 — —
82 26. 96 除虫菊酯 0. 03 — —
83 28. 00 绿花白千层醇 — 0. 16 —
84 31. 70 愈创木脂 - 3,9 -二烯 — 0. 32 —
由 GC - MS联用分析仪对 3 个产地神农香菊中的挥发性物
质进行分离鉴定,其结果如下:由检索结果的一致性参照保留
时间,可知 3 种生境下神农香菊中含 14 种共有成分,含量较大
的有芳樟醇、1 -甲基 - 4 -(1 -乙酰氧基 - 1 -甲基乙基)-环
己 - 2 -烯醇、α -佛手柑油烯、(Z)- β -金合欢烯、大根香叶烯
D、马鞭烯酮、斯巴醇、β -桉叶醇及 β -红没药烯等。非共有峰
则在组成及含量上有较大差异,如环氧芳樟醇及 γ -吡喃酮烯
等。与相关文献[1 - 4]进行比对发现,本次实验所鉴定的化合物
数量远高与文献值,成分及相对含量与前期文献报道的则有不
同,如 1 -甲基 - 4 -(1 -乙酰氧基 - 1 -甲基乙基)-环己 - 2
-烯醇、α -佛手柑油烯、(Z)- β -金合欢烯等。
由神农香菊(湖北神农架)中分离出了 77 个峰,确认了其
中 48 个化合物。除文献中已有报道的成分外较有代表性的有
1 -甲基 - 4 -(1 -乙酰氧基 - 1 -甲基乙基)-环己 - 2 -烯醇
(47. 94%)、异丁香烯、B -柏木烯、α -佛手柑油烯、大根香叶烯
B、长叶烯等。可见产地、气候、生长环境的不同,对神农香菊挥
发性物质的化学成分有显著的影响。本研究中实验站为同生
境地引种栽培,从总体来看,神农香菊(湖北神农架)的挥发性
化学成分在种类数量上有更大优势,具有较强的特异性,主成
分属性更接近于原产地[1 - 4]。同生境地引种栽培理论对神农香
菊的合理推广和发展具有指导意义。
参考文献:
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[3] 谢超,黄龙,肜霖,等.静态顶空气相 -质谱联用法分析神农香菊
花蕾和花中的挥发性成分[J]. 湖北农业科学 2011,50(20) :4266
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[4] 吕琳,秦民坚,吴刚.几种野菊花及菊花脑挥发油成分的比较分析
[C]. 2006 海峡两岸暨 CSNR全国第七届天然药物资源学术研讨
会论文集,2006.
(收稿日期:2012-09-05 编辑:林飞)
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