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SPME-GC/MS法分析红花芒毛苣苔中的挥发油化学成分



全 文 :SPME-GC/MS法分析红花芒毛苣苔中的挥发油化学成分
王广华1 ,  黄伟飞2 ,  袁 珂2*
(1.开封市环境监测站 ,河南开封 475000;2.浙江林学院天然药物研发中心 ,浙江临安 311300)
摘 要:分析红花芒毛苣苔中的挥发油化学成分 。采用固相微萃取法从红花芒毛苣苔中提取挥发
油化学成分 ,应用气相色谱-质谱联用技术对其进行鉴定 ,采用峰面积归一化法计算各组分的相对
百分含量 。色谱条件:HP-5弹性石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm ,0.25 μm);升温程序:初始
温度45°C ,保持 2 min ,然后以 10°C/min的速度升至250°C并保持 30 min;进样口温度250°C ,流
速 0.8 mL/min ,不分流进样 。分离得到 63个组分 ,鉴定出其中 58个成分 ,所鉴定的组分占总峰面
积的 98.06%。采用固相微萃取技术进行提取具有操作时间短 ,样品用量小 ,无需萃取溶剂等优
点。该结果为了解红花芒毛苣苔中的挥发性成分及开发应用该植物资源提供了参考依据。
关键词:红花芒毛苣苔;挥发油成分;固相微萃取;气相色谱-质谱
中图分类号:O 658   文献标志码:A
文章编号:0367-6358(2010)12-0725-04
Analy sis of Chemical Cons tituents of Volatile O il in
Aeschynanthus moninger iae (Merr.)Chun by SPME-GC/MS
WANG Guang-hua1 ,  HUANG Wei-fei2 ,  YUAN Ke2*
(1.K ai fen g Ci ty E nvironmental Moni toring S ta tion , H enan Kai feng 475000 , China;
2.Research and Developmen t Center o f Na tural Med icine , Zhej iang Forest ry Universi ty , Zhej iang Linan311300 , Ch ina)
Abstract:The chemical constituents of vo latile oil in Aeschynanthus moningeriae (Merr.)we re analy zed
and ex t racted by SPME.The components of the volatile oi l w ere separated and identif ied by GC-MS.The
relative content o f each component w as determined by area no rmalization method.The w o rking condi tions
w ere:HP-5 elastic quar tz capillary-tube chroma tog raphic column (30 m×0.25 mm , 0.25 μm);keeping
the ini tial tempe rature at 45°C for 2 minutes , and then increasing the temperature to 250°C at a ra te of 10
°C/min and keeping i t for 30 minutes.The temperature at the sample-feeding entrance w as 250°C , and the
f low ing rate w as 0.8 mL/min w ithout any divided sample-feeding .Sixty three kinds o f components w ere
separated.Among them , fif ty eight components w ere identified , accounting about 98.06% o f the to tal
chemical constituents.The technique of solid-phase micro-ext raction has the advantag es of shor t ex tracting
t ime , small sample amount and no need of ex t racting solvent.This experiment result enhances our
understanding of chemical const ituents of volat ile oi ls in Aeschynanthus moningeriae (Merr.)and provides
reference for the development and ut ilization of the natural medicinal resource.
Key words:Aeschynanthus moningeriae (Merr.);volatile oil constituents;solid-phase micro-ex traction;
gas chromatog raphy-mass spect rome try
收稿日期:2010-02-07;修回日期:2010-10-27
作者简介:王广华(1957~ ),男 ,高级工程师 ,主要从事环境水 、气 、土等监测的分析方法的科研工作。
*联系人:E-m ail:yuan-ke00@163.com
·725·第 12 期 化  学  世  界  
  近年来 ,在挥发性成分研究领域 ,固相微萃取技
术[ 1](solid phase microext ract ion , SPME)日益受
到人们的重视 ,是 Paw liszyn 等人于 1990年提出的
一项新技术 ,SPME属于非溶剂型萃取法 ,是一种新
型的样品预处理方法 。该法[ 2] 是通过吸附/脱附技
术来富集样品中的挥发性成分 ,再与其他分析仪器
联用 ,对挥发性的有机物进行分析测定 。它无需有
机溶剂 ,简单方便 ,及采集 、萃取 、浓缩 、进样于一体 ,
具有分析速度快(一般 2 ~ 30 min可达吸收平衡)、
灵敏度高 、重现性好等优点。该方法可以根据萃取
对象的性质选择适当极性的纤维头 ,从而消除或降
低其他组分的干扰 ,实现选择性萃取 。SPME 对许
多成分的取样灵敏度超过传统的方法 ,目前已在很
多领域得到应用并取得良好的效果。
红花芒毛苣苔 Aeschynanthus moningeriae
(Merr.)Chun为苦苣苔科芒毛苣苔属植物 ,别名红
花苦苣藤(吊罗山),为木质藤本植物 ,广布于亚洲亚
热带及热带地区 ,在海南的陵水 、崖县 、保亭 、琼中 、
白沙 、东方 、安定均有分布。主要生长在密林中或平
卧在溪旁岩石上[ 3] 。该科植物所含的化学成分主要
类型有黄酮类 、苯乙醇类 、醌类和萜类等 ,具有显著
的抑菌 、抗炎 、抗病毒 、止咳 、祛痰 、平喘及抗蛇毒活
性[ 4] 。对红花芒毛苣苔进行挥发油成分的研究鲜见
报道。本文采用 SPME 法提取红花芒毛苣苔中的
挥发油 ,应用气相色谱-质谱联用技术鉴定了挥发油
化学成分 ,利用峰面积归一化法计算了各个峰的相
对百分含量 ,为进一步研究其活性成分及开发利用
资源提供了参考依据。
1 仪器与材料
Varian CP3800/1200L 气相色谱-串联质谱联
用仪(美国瓦里安公司);色谱柱:HP-5(30 m ×0.25
mm , 0.25 μm)弹性石英毛细管柱;手动固相微萃
取装置(美国 Supelco 公司产品),萃取纤维头为 100
μm PDMS(美国 Supelco 公司)。红花芒毛苣苔采
自于 2008 年 10月采自海南三亚吊罗山林区海拔
1200米的沟谷 ,经海南大学黄世满教授鉴定 。样品
混合后洗净 ,晾干粉碎备用 。
2 方法
2.1 挥发油的提取
称取 1.0 g 干燥后的红花芒毛苣苔粗粉 ,置于
15 mL 固相微萃取专用样品瓶中。将固相微萃取的
萃取头在气相色谱的进样口上老化 ,老化温度为
270°C ,载气流量为 0.8 mL/min ,老化时间为 10
min 。将 100 μm PDMS 纤维头通过瓶盖的橡皮垫
插入到样品瓶中 , 70°C下顶空萃取保持 30 min ,随
后从样品瓶中拔出萃取头 ,立即插入色谱仪进样口 ,
于温度 250°C下解吸 3 min , 同时启动仪器采集
数据 。
2.2 气相色谱-质谱分析条件
气相色谱条件:色谱柱为 HP-5 (30 m ×0.25
mm ,0.25 mm)弹性石英毛细管柱;升温程序:初始
温度 45°C ,保持 2 min ,然后以10°C/min的速度升
至250°C并保持 30 min;进样口温度 250°C ,汽化室
温度 260°C ,载气为高纯 He ,流速 0.8 mL/min ,不
分流进样。
质谱条件:电子轰击(EI)电离源;电离能量为
70 eV ,离子源温度 200°C ,传输线温度 250°C ,检测
器电压 350 V ,扫描质量范围 m/z:33 ~ 450 ,扫描速
度0.5 s ,检索的图谱数据库为Willey 和NIS T 标准
质谱图库。
3 结果与讨论
采用 HP-5毛细管柱 ,取固相微萃取法提取的
挥发油 0.2 μL ,用气相色谱-质谱联用仪进行分析
鉴定 。化合物的定量采用面积归一化法 , 使用
Hew let t-Packard软件处理系统计算各峰面积 ,按峰
面积归一化法测定挥发油各组分的相对百分含量 ,
按照上述 GC-MS条件对芒毛苣苔化学成分进行分
析 ,得总离子流图见图 1 。对总离子流图中各峰经
过质谱扫描后 ,通过质谱数据系统(N IS T 和Willey
标准图谱数据库)进行检索对照[ 5] ,并查阅有关质谱
资料[ 6] 及结合人工解析 ,鉴定出红花芒毛苣苔中的
挥发油化学成分(见表 1)。
图 1 红花芒毛苣苔中挥发油成分的 GC-MS 总离子流图
  由表 1可以看出 ,采用固相微萃取法提取红花
芒毛苣苔中的挥发油 ,从中共分离鉴定出 58个成
分 ,所鉴定的组分占总峰面积的 98.06%,芒毛苣苔
中含量较高的成分为:[ 2R-(2à ,4aà ,8aá)]-4a ,8-二
甲基-2-(1-甲基乙烯基)-1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 8a-八氢
化萘(12.80%)、2-呋喃甲醛(9.04%)、D-柠檬油精
(8.14%)、4a ,8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)-1 , 2 , 3 ,
4 , 4a , 5 , 6 , 7-八氢化萘(7.35%)、3-羟基-1辛烯
·726· 化  学  世  界  2010 年
表 1 红花芒毛苣苔中挥发油化学成分分析结果
序号 保留值 化合物名称 相对分子质量 分子式
相对含
量/ %
1 2.65 2-甲基-2羟基丙腈 2-methyl-2-hyd roxy p ropanenit ri le 85 C 4H 7ON 2.07
2 4.64 戊醛 pentanal 86 C5H10O 1.55
3 6.82 2-呋喃甲醛 2-fu rancarboxaldehyde 96 C5H 4O 2 9.04
4 7.09 2-己烯醛 2-hexenal 98 C6H10O 5.14
5 9.42 5-甲基己醛 5-methylhexanal 114 C7H14O 1.04
6 9.68 D-柠檬油精 D-limonene 136 C10H 16 8.14
7 10.39 2-戊基呋喃 2-pentylfuran 126 C8H14O 1.15
8 10.89 庚基过氧化氢 h eptyl hydroperoxide 132 C7H 16O2 3.07
9 11.14 1-甲基-4-(1-甲基乙基)苯 1-methyl-4-(1-methylethy l)ben zene 135 C10H 15 0.72
10 11.52 辛醛 octanal 128 C8H16O 0.52
11 11.74 3 , 3 , 4-三甲基癸烷 3 , 3 , 4-t rimethyldecane 184 C13H 28 0.55
12 12.16 (Z)-2-庚烯醛(Z)- 2-heptenal 112 C7H12O 0.37
13 12.38 6-甲基-5-庚烯-2-酮 6-methyl-5-hepten-2-one 126 C8H14O 0.90
14 12.72 1-甲基丁基环氧乙烷 1-m ethylb uty l oxi rane 114 C7H14O 2.28
15 13.36 十六烷 h exadecane 226 C16H 34 1.61
16 13.75 顺-1-甲基-4-(1-甲基乙基)环己醇 cis-1-methyl-4-(1-methy lethyl)-cyclohexan ol 156 C10H 20O 0.43
17 13.88 (E)-辛烯醛(E)-2-octenal) 126 C8H14O 0.28
18 13.97 2 , 6 , 10 , 14-四甲基十七烷 2 , 6 , 10 , 14-t etramethylheptadecane 296 C21H 44 0.56
19 14.18 3-羟基-1辛烯 3-ol-1-octen 128 C8H16O 6.03
20 14.30 1-氯代十四烷 1-chlorotet radecane 232.5 C14H 29Cl 0.45
21 14.39 4-(1-甲基乙基)-2 , 3-二氢呋喃 2 , 3-dihyd ro-4-(1-methyleth yl)Furan 112 C7H12O 0.62
22 14.84 1-氯代十四烷 1-chlorotet radecane 232.5 C14H 29Cl 1.30
23 15.05 2 , 3-脱氢-α-紫罗兰酮 2 , 3-dehyd ro-alpha-i on on e 190 C13H 18O 0.21
24 15.24 苯甲醛 b enzaldehyde 106 C 7H 6O 0.43
25 15.38 姜黄烯 tu rm ericene 204 C15H 24 0.27
26 15.49 3 , 7-二甲基-3-羟基-1 , 6辛二烯 3 , 7-dimethyl-3-ol-1 , 6-octadien 154 C10H 18O 1.09
27 15.55 6-环己基十三烷 6-cyclohexylt ridecane 266 C19H 38 0.19
28 15.80 2-甲基丙酸 2-methyl p ropanoic acid 88 C4H 8O 2 0.27
29 15.92 甲基丁二酸-二(1-甲基丙基)酯 methyl-butanedioic acid-bis(1-m ethylp ropy l)es ter 142 C13H 26O 4 1.80
30 15.98 柏木烯 cedrene 204 C15H 24 1.64
31 16.05 2 , 6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)二环[ 3.1.1]-2-庚烯
2 , 6-dim ethyl-6-(4-methyl-3-pentenyl)bicyclo[ 3.1.1] hep t-2-ene 204 C15H 24 0.48
32 16.14 [ 1S-(1à , 2á , 4 á)]-1-甲基-1-乙烯基-2 , 4-二(1-甲基乙烯基)环己烷[ 1S-(1à , 2á , 4 á)]-1-etheny l-1-methyl-2, 4-bis(1-methylethenyl)cycloh exane 204 C15H 24 3.18
33 16.20 柏木烯 cedrene 204 C15H 24 0.21
34 16.29 3-氢大马酮 3-hydro-damascenone 206 C13H 18O 2 1.08
35 16.33 香木兰烯 aromadend rene 204 C15H 24 1.75
36 16.41 6 , 10 , 14-三甲基-2-十五烷酮 6 , 10 , 14-trim ethyl-2-pentadecanone 268 C18H 36O 0.26
37 16.57 β-橄榄烯 β-elem ene 204 C15H 24 0.15
38 16.61 罗汉柏烯 thu jopsene 204 C15H 24 0.18
39 16.79 à-荜澄茄油萜 à-cubebene 204 C15H 24 0.20
40 16.88 长叶烯 l ongi folene 206 C15H 26 0.44
·727·第 12 期 化  学  世  界  
41 17.16 甲酸-3 , 7 , 11-三甲基-1 , 6 , 10-十二三烯-3-酯
f ormic acid-3 , 7 , 11-t rimethyl-1 , 6 , 10-dodecat rien-3-yl es ter 250 C16H 26O 2 0.50
42 17.27 4a , 8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)-1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 7-八氢化萘
4a , 8-dim ethyl-2-i sopropenyl-1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 7-octah ydronaph thalene 204 C15H 24 7.35
43 17.35 (V4)-长叶烯(V4)-longifolene 216 C16H 24 0.96
44 17.40 脱氢香木兰烯 dehydro-aromadendrene 202 C15H 22 0.41
45 17.50 棕榈酸 n-hexadecanoic acid 256 C16H 32O 2 1.37
46 17.70
[ 1S-(1à , 7à , 8a à)]-1 , 8a-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)- 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-八氢化萘
[ 1S-(1à , 7 à , 8aà)] -1 , 8a-dim ethyl-7-(1-methy lethenyl)-1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-
octahydronaphthalene
204 C15H 24 3.19
47 17.84
[ 4aR-(4aà , 7 à , 8aá)] -4a-甲基-1-亚甲基-7-(1-甲基乙烯基)十二氢化奈
[ 4aR-( 4aà , 7à , 8aá )]-4a-methy l-1-methylene-7-( 1-m ethyletheny l )-
decahyd ronaph th alene
204 C15H 24 4.18
48 17.91
[ 2R-(2à , 4a à , 8aá)]-4a , 8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)-1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 8a-八氢化萘
[ 2R-(2à , 4aà , 8a á)]-4a , 8-dimethyl-2-(1-m ethylethenyl)-1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 8a-
octahydronaphthalene
204 C15H 24 12.80
49 17.99 3 , 7 , 11-三甲基-1 , 6 , 10-十二烷三烯-3-醇
3 , 7 , 11-trim ethyl-(E)-1 , 6 , 10-Dodecat rien-3-ol 206 C15H 26 0.25
50 18.20 γ-杜松烯 gamma cadinene 204 C15H 24 0.58
51 18.26 4 , 5-脱氢异长叶烯 4 , 5-dehydro solongifolen e 202 C15H 22 1.68
52 18.32 4-甲基-1-(1 , 5二甲基-4-己烯)苯 4-methyl-1-(1 , 5-dim ethyl-4-hex enyl)benzene 200 C15H 20 0.18
53 19.10 己酸 hexanoic acid 116 C6H 12O2 0.50
54 21.29 (Z , Z)-9, 12-二烯-十八氯醛(Z , Z)-9 , 12-octadecadienoyl chlo ride 298 C18H31OCl 0.31
55 22.13 α-杜松醇 alp ha-cadinol 222 C15H 26O 0.59
56 22.24 榧稀醇 torreyol 222 C15H 26O 0.28
57 22.89 兰按醇 glob ulol 222 C15H 26O 0.41
58 23.36 木香烃内酯 A romadendrene oxide 232 C15H 20O 2 1.09
(6.03%)。其中部分化合物具有多种生物活性 ,有
待进一步研究 。
  SPME 使样品预处理过程大为简化 ,提高了分
析速度和灵敏度。具有操作时间短 ,样品用量小 ,无
需萃取溶剂 ,适于分析挥发性物质 ,重现性好等优
点 ,目前固相微萃取已经广泛地应用于医药 、环境 、
生物和食品分析[ 7-9] 和中药挥发油领域中[ 10-11] 。通
过固相微萃取-气相色谱/质谱联用技术综合考察分
析 ,较全面的反映出了红花芒毛苣苔中的挥发油化
学成分 ,为进一步开发利用资源提供了参考依据 。
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·728· 化  学  世  界  2010 年