固相微萃取-GC-MS聯(lián)用分析白芷揮發(fā)性成分

蔡 玲， 李愛陽

(湖南工學(xué)院化工系，湖南衡陽421008)

白芷為傘形科植物白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm)Benth.et Hook.F的干燥根。白芷性溫，味辛，有散風(fēng)寒、燥濕、排膿、止痛的功能，用于風(fēng)寒感冒、頭痛、鼻炎、牙痛等。白芷的主要成分為揮發(fā)油和香豆素類成分［1］。

SPME是20世紀(jì)90年代初由加拿大Watrloo大學(xué)JPaw liszyn所在科研小組研制的真正無溶劑的樣品前處理技術(shù)［2］，它綜合了萃取、富集、解析等功能，具有快速、簡易、不需有機溶劑、靈敏度高、操作成本低、易自動化及易于與色譜等分離檢測手段聯(lián)用等優(yōu)點［3－7］，在環(huán)境污染物檢測、化學(xué)分析、食品醫(yī)藥、農(nóng)藥分析等領(lǐng)域發(fā)展迅速［8－11］。

本實驗將固相微萃取與GC－MS聯(lián)用，建立了分析白芷中有機揮發(fā)性成分的新方法，為闡明白芷化學(xué)成分，研究其藥理藥效提供了依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑 白芷購于江蘇鹽城金正大藥房;萃取纖維頭為100μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)，SPME進樣器(手動)，15 mL樣品瓶(Supelco公司);DZTW型電熱套;Thermo Trace DSQ2000 GCMS氣質(zhì)聯(lián)用儀。

1.2 固相微萃取樣品制備過程 先將固相微萃取纖維頭插入進樣口老化10 min，老化溫度為250℃。稱取1.50 g研碎的白芷置于15 mL樣品瓶中，插入萃取纖維頭，頂空取樣若干分鐘，然后插入氣質(zhì)聯(lián)機進樣口進行脫附分析。

1.3 氣質(zhì)聯(lián)機分析 氣質(zhì)聯(lián)用色譜條件:30 m×0.25 mm×0.25μm DB－5石英毛細(xì)管柱，載氣為He氣，流量1.0 mL/min;進樣口溫度250℃，萃取纖維頭脫附時間5 min。柱溫采用程序升溫:初溫40℃，恒溫1 min;后以20℃/min速率升到100℃，恒溫4 min后以2℃/min速率升到210℃;然后以5℃/min速率升到250℃，恒溫1 min。

氣質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜條件:EI源能量范圍為100 eV，離子源溫度為125～300℃，分子質(zhì)量掃描范圍為30～450 amu，分子質(zhì)量掃描速度大于10 000 amu/s。

2 結(jié)果與討論

2.1 固相微萃取條件的選擇 萃取溫度升高能加快待測物的揮發(fā)，同時也會讓待測物與萃取涂層的分配系數(shù)降低，對萃取收率造成影響;而萃取纖維頭吸附時間能夠影響吸附平衡，對萃取收率影響也較大。因此本實驗通過比較氣相色譜分析譜圖中所有組分峰面積總和，考察了萃取溫度和萃取吸附時間這兩個因素的影響。

由于溫度超過80℃時容易造成樣品中某些組分變化，實驗采用22、40、60℃為溫度條件進行考察，研究萃取溫度對分析結(jié)果的影響，見圖1。結(jié)果表明，在選取的溫度范圍內(nèi)，溫度對于總的峰面積值影響顯著，溫度升高，萃取收率增大;當(dāng)萃取樣品溫度達到60℃時，峰面積達到最大。為了防止高溫對分析結(jié)果的影響，沒有進一步提高萃取溫度，最終選擇萃取溫度為60℃。

實驗采用20、30、40、50 min為萃取吸附時間條件進行考察，研究萃取吸附時間對萃取收率的影響，見圖2。結(jié)果表明:30 min前，峰面積值隨時間的延長而增加顯著，30 min后，峰面積值增幅很小，萃取頭吸附基本達到平衡，因此萃取吸附時間選擇為30 min。

圖1 樣品溫度對固相微萃取氣相色譜分析結(jié)果的影響

圖2 萃取纖維吸附時間對固相微萃取氣相色譜分析結(jié)果的影響

綜合以上實驗結(jié)果分析，最佳萃取條件為:萃取溫度為60℃，萃取吸附時間為30 min，脫附時間為5 min，脫附溫度為250℃。

2.2 白芷揮發(fā)性成分的氣質(zhì)聯(lián)機分析 按1.3項中色譜－質(zhì)譜條件對白芷揮發(fā)性成分進行分析，白芷揮發(fā)性成分GC－MS分析總離子流圖詳見圖3，鑒定出的56種化合物及其相對百分含量見表1。

圖3 固相微萃取/氣相色譜—質(zhì)譜分析白芷揮發(fā)性成分總離子流圖

表1 白芷揮發(fā)性成分檢測結(jié)果

(續(xù)表1)

固相微萃取－GC－MS聯(lián)用對白芷揮發(fā)性成分進行分析，獲得各個單體化合物質(zhì)譜圖。通過檢索計算機NIST譜庫及氣相色譜保留指數(shù)，總共鑒定出56種化合物，占總峰面積的91.02%如表1所示。56種化合物中，主要是萜烯類化合物和酯類化合物。其中含量較高的物質(zhì)有:雪松烯(16.24%)、雪松醇(9.76%)、柏木烯(8.43%)、環(huán)十二烷(7.89%)、月桂醇(6.45%)、十六醇(4.73%)、4－乙烯基－4－甲基－3－(1－環(huán)己烯)(3.95%)、n－乙酸十二醇酯(2.92%)、羅漢柏木烯(2.43%)、欖香烯(1.93%)、Z－11－肉 豆 蔻 酸 (1.83%)、石 竹 烯(1.42%)。其中雪松烯作為香料或香料混合物的成分或作為芳香油用于化妝品或工業(yè)制品發(fā)香;雪松醇，一種倍半萜醇，廣泛用于木香、辛香和東方型香精中，有鎮(zhèn)靜作用［12］。月桂醇用作化妝品，香料，紡織助劑，化纖油劑，乳化劑和浮選劑的原料［13］。羅漢柏烯為目前香料工業(yè)中重要原料。而石竹烯類化合物具有一定的平喘作用，是治療老年慢性支氣管炎的有效成分之一［14］。

3 結(jié)論

本實驗研究了萃取樣品溫度和萃取吸附時間的影響，得到固相微萃取白芷揮發(fā)性成分較佳的實驗條件為:固相微萃取溫度為60℃，吸附時間為30 min，脫附溫度為250℃，脫附時間5 min。還采用固相微萃－氣相色譜－質(zhì)譜分析，鑒定出56種化合物，其中主要以萜烯類化合物和酯類化合物和為主。通過對白芷揮發(fā)性成分的分析，有利于白芷進一步深入研究和資源利用。

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