頂空固相微萃取—氣質聯用法分析九香蟲的揮發物成分

付惠惠+田廣飛+王長歡+顧丁+侯曉暉

摘要：分析九香蟲（Aspongopus chinensis）揮發物的化學組成及各組分的相對含量，可為九香蟲的開發利用提供科學依據。采用頂空固相微萃取（HS-SPME）法提取采自遵義正安九香蟲的揮發物，用氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）對該揮發物進行分析鑒定，并采用面積歸一法確定其各成分的相對含量。結果表明，九香蟲揮發物共含有29種成分，其中醛類8種、烷類4種、酸類4種、烯酸類2種、酯類2種、醇類1種及胺類、呋喃類、吡唑類、吡啶類等化合物成分；而相對含量較高的是十三烷、十二烷、3-己烯酸和反-2-己烯醛，分別占總量的92.297%、2.712%、2.262%和0.564%。九香蟲揮發物主要由烷類物質所構成。

關鍵詞：九香蟲（Aspongopus chinensis）；揮發性物質；固相微萃取；氣質聯用

中圖分類號：Q969.35 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）03-0545-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.03.039

Analysis on Volatile Components of Aspongopus chinensis by HS-SPME and GC-MS

FU Hui-hui， TIAN Guang-fei， WANG Chang-huan， GU Ding， HOU Xiao-hui

（Zunyi Medical University， Zunyi 563000， Guizhou， China）

Abstract： The chemical composition and content of each component of volatile substances in Aspongopus chinensis Dallas was analyzed to provide scientific basis for its exploitation and utilization. Volatile substances of Aspongopus chinensis from Zheng′an were obtained by headspace solid-phase micro-extraction，and then analyzed and identified by GC-MS，to determine the contents of volatile components with area normalization method. The results showed Aspongopus chinensis was composed of 29 volatile components，in which there were eight kinds of aldehyde，four kinds of alkanes，four kinds of acid，two kids of gadoleic acid，two kinds of esters，one kind of alcohol，and amines，furan，pyrazole，pyridine and some other compounds，the content of tridecane，dodecane，3-hexenoic acid and（E）-2-hexanal was relatively high，and accounted for 92.297%，2.712%，2.262% and 0.564% of the total respectively. The volatile substances of Aspongopus chinensis were mainly constituted of alkanes materials.

Key words： Aspongopus chinensis Dallas； volatile substances； solid-phase micro-extraction； GC-MS

九香蟲（Aspongopus chinensis）是一種蝽科（Pentatomidae）藥食兩用昆蟲，主要分布于中國南部地區[1-3]，在慢性腎病、勃起障礙、疼痛及癌癥等方面均具有一定的療效[4-7]；此外，由于其含有多種脂肪酸、蛋白質、氨基酸、幾丁質及微量元素[8，9]，所以也是一種獨具地方特色的保健食品[2]。近年來，從九香蟲中分離出30余種天然活性成分，包括內酰胺、去甲腎上腺素衍生物、倍半萜化合物等[2，4]，應用到多種疾病的治療機制探究當中。文獻所報道的九香蟲揮發性成分僅見于檢測九香蟲的防御性物質[3]，為了更好地了解其化學成分組成，研究采用固相微萃取法提取九香蟲揮發物，并用GC-MS聯用儀進行分析和鑒定，以便進一步了解九香蟲的揮發性成分。

1 材料與方法

1.1 材料

九香蟲采自貴州省遵義市正安縣。

1.2 儀器與試劑

試驗儀器為HP6890/5975C GC-MS聯用儀（美國安捷倫公司）和手動固相微萃取裝置（美國Supelco公司），萃取纖維頭為：2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS Stable Flex。主要試劑有無水硫酸鈉、乙醚、正己烷，均為國產分析純。

1.3 方法

1.3.1 九香蟲預處理 按照文獻[10]中九香蟲的處理方法，將其置于50～60 ℃溫水中處死，雙蒸水洗滌去除雜質，陰干，粉碎后迅速密封包裝備用。

1.3.2 固相微萃取 取樣品約2 g，置于5 mL固相微萃取儀采樣瓶中，插入裝有2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS Stable Flex纖維頭的手動進樣器，在90 ℃左右頂空萃取30 min取出，快速移出萃取頭并立即插入氣相色譜儀進樣口（溫度250 ℃）中，熱解析3 min進樣。

1.3.3 GC-MS分析條件 色譜條件：色譜柱為AB-INOWAX（30.0 m×250 μm×0.25 μm）彈性石英毛細管柱，柱溫40 ℃（保留2 min），以5 ℃/min升溫至230 ℃，保持20 min；汽化室溫度250 ℃；載氣為高純He（99.999%）；柱前壓7.62 psi，載氣流量1.0 mL/min；不分流進樣；溶劑延遲時間1.5 min。

質譜條件：離子源為EI源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；發射電流34.6 μA；倍增器電壓1 236 V；接口溫度280 ℃；質量范圍20～450 amu。

對總離子流圖中的各峰經質譜計算機數據系統檢索及核對Nist2005和Wiley275標準質譜圖數據庫，確定各組揮發性化學成分，用峰面積歸一化法計算各個組分的相對質量分數。

2 結果與分析

用氣相色譜法分離并經質譜掃描后共檢出30個色譜峰及對應的質譜，得到的總離子流見圖1。利用美國WILEY7NIST05和NIST05兩個質譜數據庫的質譜數據進行計算機檢索，用色譜峰面積歸一化法計算各組分的相對含量，共鑒定出29種揮發性成分，檢出結果見表1。通過研究發現，在檢出的29種揮發性成分中有8種醛類化合物，含量占揮發性成分總量的0.916%；4種烷類化合物，含量占揮發性成分總量的95.155%，是其主要成分；4種酸類化合物，含量占揮發性成分總量的0.581%；2種烯酸類化合物，含量占揮發性成分總量的2.284%；2種酯類化合物，含量占揮發性成分總量的0.167%；還有少量的醇類（苯乙醇0.091%）、胺類（三甲胺0.002%）、呋喃類（2-乙基-呋喃0.039%）、吡唑類（4-乙酰基-1，3-二甲基吡唑0.084%）、吡啶類（2-丙基5-丁基吡啶0.172%）等化合物成分。在所有化合物中含量相對較高的分別是十三烷（92.297%）、十二烷（2.712%）、3-乙烯酸（2.262%）和反-2-己烯醛（0.564%）。

3 討論

氣相色譜質譜聯用技術（GC-MS）因其較高的分離效能和檢測靈敏度，廣泛應用于中藥的揮發性未知成分與微量成分的分離及結構測定中[11，12]，故本研究采用該技術進行九香蟲揮發性成分檢測分析。十三烷在九香蟲揮發性成分中含量最高（92.297%），室溫下為無色可燃的液體，可以用于溶劑、塑膠工業和航空煤油的制備，同時也是某些昆蟲御敵時噴射出的化學物質的主要成分之一[3，13]。本試驗中含量最多的揮發性成分與九香蟲防御性物質中的同為十三烷，但后者的相對含量遠遠低于前者，僅為65.956%[3]，這可能是由于試驗中九香蟲經過處理后其他揮發性成分有一定損失而造成十三烷含量相對較高的原因。另外，與九香蟲防御性物質揮發性成分相比較，九香蟲全蟲的揮發性成分并沒有包含前者的全部化合物，除了預處理九香蟲而導致成分的丟失外，也可能是由于固相微萃取技術不足以將九香蟲體內的揮發物全部萃取到，而有所遺漏。

隨著九香蟲的應用越來越廣泛，其揮發性成分的研究為其生物活性成分的開發及合成提供重要依據。近年來研究發現，從九香蟲的苯類、胺類化合物成分提取出了具有藥用的生物活性成分[2，8]，與本研究的發現有一定的一致性。而本研究發現九香蟲揮發性成分中除檢測出脂類、酚類、醛類、烯烴類等潛在的抗氧化活性成分，還有烷類、酮類、酚類等成分組成，得到了更全面的九香蟲揮發性成分信息。綜上所述，以九香蟲揮發性成分為切入點探討從中藥中獲得潛在的生物合成化合物的新思路，為九香蟲有效成分的進一步開發提供科學依據。

參考文獻：

[1] LU X W，WU Y. On the structure of aspongopusin recently isolated from Aspongopus chinensis[J].Fitoterapia，2013，84（1）： 318-320.

[2] SHI Y N，TU Z C，WANG X L，et al. Bioactive compounds from the insect Aspongopus chinensis[J].Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters，2014，24（22）：5164-5169.

[3] 侯曉暉，李曉飛，孫 廷.九香蟲“臭氣”揮發性成分的GC-MS分析[J].廣東農業科學，2012，39（18）：133-134.

[4] YAN Y M，AI J，SHI Y N，et al. （+/-）-Aspongamide A，an N-acetyldopamine trimer isolated from the insect Aspongopus chinensis，is an inhibitor of p-Smad3[J].Organic Letters，2014， 16（2）：532-535.

[5] 季柏新，程丑夫，張緒生.止痛靈的藥理研究[J].湖南中醫學院學報，1990，10（3）：157-159.

[6] 蘇勛莊.蟲類藥治療陽痿[J].中醫藥學報，1991，19（3）：26-28.

[7] 侯曉暉，孫 廷，李曉飛.九香蟲三氯甲烷浸提物對兩種癌細胞增殖和周期的影響[J].中成藥，2012，34（12）：2278-2281.

[8] LUO X H，WANG X Z，JIANG H L，et al. The biosynthetic products of Chinese insect medicine，Aspongopus chinensis[J].Fitoterapia，2012，83（4）：754-758.

[9] 劉倫沛，郁建平.九香蟲的營養成分分析與評價[J].食品科學，2008，29（2）：406-410.

[10] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典一部[M].北京：中國醫藥科技出版社，2010.10.

[11] 李 娟，任路靜，孫冠男.氣相色譜-質譜聯用技術及其在代謝組學中的應用[J].生物工程學報，2013，29（4）：434-436.

[12] 鄒海洋，陳再潔，鄭建明.GC-MS在中藥研究中的應用[J].現代商貿工業，2010，23（9）：362-364.

[13] 王玉潔，趙冬香，彭正強.荔枝蝽成蟲排泄物組分的GC-MS分析[J].中國農學通報，2010，26（17）：289-291.