全 文 ：·实验研究 ·
黄水枝不同部位挥发性成分的 GC-MS研究
刘向前1＊ ,张晓丹1 ,郑礼胜1 ,周新奇2 ,吴世旭3
(1.中南大学 制药工程系 ,湖南 长沙　410083;2.聚光科技有限公司 ,浙江 杭州　325011;
3.首尔大学校医科大学 , 韩国 首尔　122704)
摘　要:目的　在使用 GC-MS 技术的基础上采用直观推导式演进特征投影法(HELP)研究云南产黄水枝根 、茎 、叶
3 个不同部位的挥发油成分。方法　以黄水枝根部位为例详细介绍了 HELP 的解析过程 , 应用总体积积分法测定
各成分的质量分数。结果　3个不同部位(根 、茎 、叶)提取的挥发油中分别鉴定出 58 、37、38 个化合物 , 分别占挥发
油总量的 92.48%、99.16%、93.51%。结论　黄水枝不同部位的挥发油化学成分有明显差异;利用 GC-MS 分析法
结合化学计量学分辨方法鉴定挥发油化学成分 ,比单独使用 GC-MS 法结果更准确 、可靠。
关键词:黄水枝;挥发油;GC-MS;直观推导式演进特征投影法(HELP)
中图分类号:R284.1　　　文献标识码:A　　　文章编号:1674 5515(2010)01 0031 05
Study on volatile chemical components from three different parts
of Tiarella poly phylla by GC-MS
LIU Xiang-qian1 , ZHANG Xiao-dan1 , ZHENG Li-sheng 1 , ZHOU Xin-qi2 , OH Seh-wook3
(1.Department of Pha rmaceutical Eng ineering , Central South Univ ersity , Chang sha 410083 , China;2.Focused Pho tonics
Inc., Hangzhou 325011 , China;3.College o f Medicine , Seoul National Univer sity , Seoul 122-704 , Korea)
Abstract:Objective　To study the chemical const ituents o f volat ile oil f rom three different parts of
Tiarella polyphy lla D.Don.Methods　The chemical const ituents w ere studied w ith the help of heuristic
ev olving latent pro jection (HELP)reso lutions based on GC-MS.The process of HELP w as described in
detail , while the vo latile chemical constituents f rom roots o f T .poly phy l la D.Don.were analyzed.Rela-
tive contents o f oil consti tuents w ere computed from the total volume integration.Results　There we re 58 ,
37 , 38 compounds identif ied respect ively f rom the vo latile oil o f root , stem , and leaf o f T .polyphy lla D.
Don., which accounted fo r 92.48 %, 99.16%, and 93.51% respectively of the to tal amount of volati le oil.
Conclusion　There are signi ficant differences in chemical constituents f rom dif fe rent parts of T .polyphy l-
la D.Don.It i s mo re reliable and accurate to identify the chemical constituents of volati le oil by GC-MS
combined w ith chemo-metric resolution method than by GC-MS only.
Key words:Tiarel la polyphy l la D.Don.;volat ile oil;GC-MS ;heurist ic evo lving latent projection
(HELP)
　　黄水枝为虎耳草科植物黄水枝 Tiarella
polyphyl la D.Don.的带根全草 ,主要分布于我国中
部至西南部 ,性寒 、味苦 、无毒 ,具清热解毒 、活血祛
瘀 、消肿止痛等功效[ 1] ,为民间常用草药。韩国 Si
等[ 2]报道了从黄水枝甲醇提取液中分离得到了 7种
齐墩果酸皂苷 ,并具有良好的抗补体作用。笔者系统
研究了它的各部位成分 ,已报道了从全草中分离得到
的 9个黄酮类化合物[ 3] ,其挥发性成分研究未见报
31现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 1 期
＊ 　　　作者简介　张晓丹(1983—),女 ,硕士研究生 ,主要从事天然产物的活性成分研究 , E-mai l:z xd 211@yahoo.com.cn
＊通讯作者　刘向前 , E-mai l:l xq0001cn@163.com
道。本实验在采用GC-MS 技术的基础上运用直观推
导式演进特征投影法(HELP)研究了其化学成分 ,以
期获得更广泛的药用价值和资源的充分利用。
1　仪器与材料
1.1　GC-MS仪器及分析条件
1.1.1　仪器
美国安捷伦 HP 6890/5973 N 型气相色谱-质谱
联用仪;GI701DA质谱工作站;NIST107版质谱库。
1.1.2　色谱条件
选用 DB-5石英毛细管柱(30 m ×0.25 mm ×
0.25 μm);程序升温条件:初始温度 50 ℃,保持 5
min ,然后以10 ℃/min的速度升至 150 ℃,以 2 ℃/
min的速度升至 230 ℃,以 10 ℃/min 的速度升至
300 ℃,保持 5 min 。气化室温度为 280 ℃;载气为
氦气(99.99%),体积流量 1.0 mL/min ;柱前压为
53.5 kPa;进样量为 1.0 μL ;分流比为 20︰ 1。
1.1.3　质谱条件
离子源为 EI ,电子能量 70 eV ;离子源温度 200
℃,接口温度 250 ℃;倍增器电压 0.9 kV ;溶剂延时
扫描范围 50 ～ 500 m/ z。
1.2　样品来源及处理
实验所用药材黄水枝采集于云南 ,经韩国生命
工学院 Lee Hyungkui博士鉴定为黄水枝 Tiarel la
polyphy l la D.Don.的全草;分别筛选原药材根 、
茎 、叶 3 个不同部位样品各 100 g ,置于2 000 mL 圆
底蒸馏烧瓶中 ,加入 1 000 mL 蒸馏水 ,浸泡过夜 。
然后用常规水蒸气蒸馏法提取 4 h ,油水再经正己
烷萃取 ,无水硫酸钠处理后 ,得到淡黄色 、具有特殊
香气的挥发油 , 根 、茎 、叶出油率分别为 0.1%、
0.15 %、0.2%。
2　方法与结果
2.1　黄水枝挥发性成分定性 、定量分析
按照上述的分析条件 ,得到了黄水枝根 、茎 、叶
3种部位挥发油的总离子流图。用 Agi lent 仪器工
作站的质谱图库进行检索 ,只有符合度达到 85%以
上的检索数据才基本正确 。不能直接定性的则参看
其色谱图结合 HELP 方法进行解析[ 4-6] 。以根部为
例 ,图 1为其总离子流图 。用 HELP 对整个二维数
据进行逐段解析可知 ,总离子图中的许多色谱峰是
重叠峰 ,甚至一些看似单一化合物的色谱峰也是混
合组分的重叠峰 ,说明挥发油是一个十分复杂的体
系。直接从色谱库中进行检索 ,峰簇 A 左部为 Z ,
Z-11 ,13-hexadecadien-1-ol acetate ,相似度为 91%,
但该峰簇右半部分检索结果均不相同 ,这说明峰簇
A 是一个重叠峰 ,下面以该峰簇4 219 ～ 4 416色谱
峰段(39.05 ～ 40.50 min)保留段的色谱峰为例具体
介绍 HELP 的详细解析过程 。
t/min
图 1　黄水枝根部挥发油总离子流图
背景扣除:由于实验过程中的随机噪声和其他
原因背景的存在会影响在质谱库中检索定性的准确
性 ,首先要对二维数据图谱[ 7] 进行背景扣除 ,其方法
文献[ 8]中有详尽报道 , 扣除后能得到分子离子的
信息。
确定组分和选择性区域:在此主要是利用特征
跟踪示意图提供的信息来确定组分数 。并估计各组
分的流入点和流出点 ,如图 2 , FSMWEFA 图显示
峰中至少含有 4个组分 ,按照色谱出峰的先进先出
原则判定选择性区域和零浓度区 ,依次逐一解析后
得到的纯色谱见图 3。
图 2　黄水枝根部挥发油在 39.05～ 40.50 min
保留段的特征跟踪示意图
将解析得到的纯质谱图在 N lS T107 版质谱库
找出对应的标准质谱 ,得到的标准质谱和组分质谱
见图 4。确定这 4个组分是:化合物 1 NIS T 编号为
74657 ,名称:Z , Z-11 ,13-hexadecadien-1-o l acetate;
化合物 2 NIST 编号为 69321 , 名称:Z , Z , Z-9 ,
1 2 , 15-octadecatrienoic acid , methy le ste r;化合物3
32 现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 1 期
图 3　解析根部挥发油在 39.05～ 40.50 min
保留段后的纯色谱图
NIS T 编号为 70461 ,名称:10-[ 2-hexylcyclopropy l]
decanio c acid;化合物 4 NIST 编号为45995 , 名称:
Z-9-pentadeceno l ,相似度均在 90%以上 。
按照上述过程 ,可对各个总离子流图中其他保
留时间段的组分逐一进行解析。根据解析出的纯组
分色谱曲线和质谱图 ,再利用质谱库对分辨所得纯
组分进行相似检索 。
常规的 GC-MS检测一般是用峰面积归一化来
定量 ,而且对重叠峰只能做近似处理 。本实验中各
组分的相对量是利用分辨得到的各组分纯色谱曲线
和质谱 ,采用总体积积分法[ 9] 做的定量分析。对黄
水枝 3个不同部位的挥发油样品进行了 GC-MS 定
性鉴别 ,化合物名称及质量分数见表 1。
m/ z
图 4　化合物 1～ 4 的标准质谱(A)图与解析质谱(B)图
2.2　各部位挥发油成分的比较
分别从黄水枝根 、茎 、叶的挥发油中检测到 85 、
48、50个峰 ,鉴定出 58 、37 、38个化合物 ,分别占挥发
油总量的 92.48%、99.16%、93.51%。其中主要成分
以脂肪族化合物 、芳香族化合物 、萜类化合物为主 ,3
个部位的共有成分为棕榈酸 、芳樟醇 、α-松油醇 、月桂
酸 、柏木脑 、3-甲基菲等 ,且以棕榈酸的量为最高。
3　结论
3.1　化学计量学分辨方法
近年来对各种单味药化学成分的GC-MS研究较
为常见 ,但多数只是用仪器自带的工作站进行质谱定
性 ,这对于复杂的色谱峰通常得不到准确的结果 ,也
容易发生漏检。利用 GC-MS分析法结合化学计量学
分辨方法(尤其是 HELP)鉴定挥发油化学成分 ,比单
独使用 GC-MS法结果更准确 、可靠。
3.2　黄水枝不同部位的挥发油
黄水枝各部位挥发油成分丰富 ,其主要成分涵
盖了烷 、烯 、芳香环 、酮 、醚 、酚 、醇 、醛和酯类等。根 、
茎 、叶 3个部位的挥发油中 ,从根中鉴定出的成分最
多(58种),茎和叶的成分种类相当(37和 38种)。3
种挥发油中共有成分较多且均以棕榈酸为主 ,在根 、
茎 、叶中的质量分数分别为 31.48%、48.06%和
50.63%,提示可以全草入药 。本研究数据为进一步
研究黄水枝化学成分奠定了基础 。
33现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 1 期
表 1　黄水枝根 、茎 、叶 3 个不同部位挥发油成分
序
号 化合物名称
质量分数/ %
根 茎 叶
1 叔丁基环己烷 0.05
2 安息香醛 0.06 0.03
3 2-戊基呋喃 0.05
4 苯乙醛 0.02
5 d-柠檬烯 0.28
6 异丁酸异戊酯 0.14
7 5 , 7-二甲基-十一烷 0.10
8 5-乙基-2-甲基-辛烷 0.03
9 α-m ethyl-α-(4-methyl-3-pentenyl) 0.15 0.06 0.50
　oriranemethanol
10 芳樟醇 0.36 0.26 0.98
11 杜烯 0.16
12 (E)-2-壬烯醛 0.04 0.04
13 (E)-3(10)-caren-2-ol 0.06
14 2-莰醇 0.17 0.03
15 萘 0.18 0.09
16 α-松油醇 0.36 0.07 0.67
17 十三醛 0.02
18 cyclodecanol 0.04
19 1 , 2-苯并异噻唑 0.22
20 1 , 2-苯并异噻唑-3-羧酸 0.22 0.08
21 3-甲基-丁酸 0.14
22 新二氢香芹醇 0.05
23 正/反-3 , 7-二甲基-2 , 6-辛二烯-1-醇 0.06
24 壬酸 0.05 0.14
25 百里香酚 0.30
26 2 , 4-二甲基十一烷 0.10
27 β-甲基萘 0.03
28 香荆芥酚 0.06
29 正十七烷 0.04 0.25
30 十二甲基环六硅氧烷 0.06 0.50
31 癸酸 0.11
32 十四烷 0.14
33 α-柏木烯 0.05 0.07
34 十一烷酸 0.09
35 反-β-紫罗兰酮 0.06
36 2 , 4-二叔丁基苯酚 0.52
37 二苯并呋喃-2-磺酸 0.17
38 二苯并呋喃 0.36
39 十五烷 0.21
40 二十一烷 0.37
41 3-(2-甲基-丙烯基)-1H-茚 0.06
42 月桂酸 0.70 0.22 0.70
43 芴 1.42 0.54 0.56
44 柏木脑 1.16 0.46 1.31
序
号 化合物名称
质量分数/ %
根 茎 叶
45 4-甲基二苯并呋喃 1.12 0.38 0.52
46 (-)-δ-杜松烯 0.11
47 十三烷酸 0.12
48 4-甲基-9H-芴 0.41
49 3-甲基-9H-芴 0.73 0.25
50 2-甲基-9H-芴 0.29 0.10
51 十七烷 0.92
52 1 ,2二甲基-萘并[ 2 , 1-b]吡喃 0.24
53 二苯并噻吩 0.51
54 反-9-十六烯醇 0.12
55 蒽 11.52 5.06 7.45
56 二苯[ a , e] 7 , 8-二氮杂[ 2.2.2] 八-2 , 5- 3.98 2.51
　二烯
57 十四酸 0.47
58 豆蔻酸 1.20
59 甲基二苯并噻吩 0.11
60 花生酸 2.17
61 邻苯二甲酸二正辛酯 0.97
62 邻苯二甲酸二异丁酯 0.57
63 六氢金合欢烯酰丙酮 2.07
64 6 ,10 , 14-三甲基-2-十五烷酮 1.34 0.34
65 2-羟基-环十五酮 1.96 1.53
66 十五碳烯酸 0.58 0.29
67 3-甲基菲 0.98 0.41 0.35
68 4H-环五菲 0.11
69 4 ,5-亚甲基菲 0.75
70 1a , 9b-dihydro-1H-cyclop ropa [ l] phe- 0.76 1.83 0.43
　nan th rene
71 邻苯二甲酸二丁酯 0.66 0.38 0.69
72 9-十六碳烯酸 2.41 0.99
74 异植醇 0.29 0.52
75 棕榈酸 31.48 48.06 50.63
76 荧蒽 0.973 0.35
77 植醇 0.31 0.36 5.60
78 亚油酸 8.22
79 反-δ-9-十八碳烯酸 1.45
80 Z , Z-11 , 13-hexadecadien-1-ol acetate 17.54 23.07
81 Z , Z , Z-9 , 12 , 15-octadecat rienoic 2.76 6.11 3.66
　acid , m ethylester
82 Z-13-octadecenal 2.00
83 R-(-)-14-甲基-8-十六-1-醇 1.17
84 10-(2-己基环丙基)1-芘癸酸 1.93
85 Z-9-十五烯醇 0.11
86 单硬脂酸二甘醇 0.39 0.83
参考文献
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34 现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 1 期
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(收稿日期 2009-10-19)
清醒比格犬心肌梗死超急性期缺血模型研究
王维亭 ,徐向伟 ,赵专友＊ ,何小云 ,汤立达＊
(天津药物研究院 天津药代与药效动力学国家重点实验室 , 天津　300193)
摘　要:目的　建立心肌梗死超急性期心肌缺血模型。方法　用清醒比格犬与遥控实时检测技术 , 测定冠脉前降
支气囊压迫狭窄后心肌缺血的电生理特征与血压变化。结果　随冠脉流量的下降 , ST 段电压先出现压低(压低
相),再呈现电压幅度升高(缓抬相 、急抬相), 并伴随 T 波 、R波电压不同程度地升高;ST 段 、T 波 、R 波电压在不同
时相变化率不同 ,提示其敏感性不同 , 且 T 波 、R波电压在不同时相与 S T 段电压变化相关性不同;Q 波电压与时
程 ,以及心率(HR)、血压(BP)无明显变化。结论　采用清醒比格犬与遥控实时检测技术建立的心肌梗死超急性期
缺血模型 ,其特点与临床一致 , 方法科学 、可靠。
关键词:清醒犬;心肌梗死;心肌缺血;超急性期;动物模型
中图分类号:R965.1　　　文献标识码:A　　　文章编号:1674 5515(2010)01 0035 06
Ischemia model for hyperacute-phase myocardial infarction in conscious Beagle Dogs
WANG Wei-t ing , XU Xiang-wei , ZHAO Zhuan-you＊ , HE Xiao-yun , TANG Li-da
(State Key Labora to ry of Pha rmacokinetics and Pharmacodynamics , T ianjin Institute of Pharmaceutical Research ,
T ianjin 300193 , China)
Abstract:Objective 　To establish the ischemia model for hyperacute-phase myocardial infarct ion.
Methods　Conscious Beagle dog s w ere cho sen as the experimental animals .Remo te real-time de tection
technolog y w as applied to measure the elect rophy siolog ical characteristics of myocardial ischemia and chan-
ges in blo od pressure af te r anterio r descending co rona ry arte ry stenosis wi th balloon tamponade.Results
　With the decline in coronary blood f low , vo ltag e o f S T segment w as depressed fi rst ly (depressed stage),
and then elevated (slow lif t stage , acute lif t stag e), accompanied wi th T and R wave vol tage increasing in
different deg rees.T he variation rates o f S T , T and R-wave vo ltage w ere various in dif ferent stage , sugges-
ting a characteristic sensitivi ty of elect rophy siolo gical w ave. In addition , there w as diference in the rele-
vance of change betw een T or R-wave and S T segment in different stage.However , in this model , there
w as no signif icant change in Q-wave voltage , hear t rate and blood pressure.Conclusion　It is scientific and
35现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 1 期
＊ 　　　基金项目　国家科技支撑计划项目(NO.2007BAI41B02);系列化、国际化的国家生物医药国际创新园新药研发综合性大平台建设项目
(2009ZX09301-008)
　作者简介　王维亭(1974—),男 ,医学硕士 ,副研究员 ,主要从事心脑血管药理与新药评价研究。
T el:022-23006858 , E-mail:23006858@163.com
＊通讯作者　赵专友　022-23006859 , zhaozy@t jipr.com
汤立达　022-23006908 , t ang ld@t jipr.com