ＳＤ與ＨＳ－ＳＰＭＥ分析筋骨草揮發(fā)性成分

馬銀宇　盧金清　韓蔓　杜成

摘要：采用HS-SPME和SD法提取筋骨草中揮發(fā)性成分，并用GC-MS技術(shù)對其進行分析。結(jié)果表明， HS-SPME-GC-MS法共分離出14個峰，鑒定出12種成分;采用SD-GC-MS共分析出20個峰，鑒別出16種成分。HS-SPME與SD聯(lián)合GC-MS技術(shù)適用于各種不同類型揮發(fā)性成分的分析，2種方法聯(lián)合使用能夠得到更加全面的筋骨草揮發(fā)性成分。

關(guān)鍵詞：筋骨草;HS-SPME;SD;GC-MS;揮發(fā)性成分

中圖分類號：R284.2;O657.7+1? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）03-0134-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.03.029

Analysis of volatile constituents in Ajuga ciliata Bunge. by SD-HS-SPME

MA Yin-yu，LU Jin-qing，HAN Man，DU Cheng

（Research and Development Center of Medicinal Plant in Hubei Province/Hubei University of Chinese Medicine，Wuhan 430065，China）

Abstract： Using HS-SPME and SD to extract volatile components from bone grass and using GC-MS to analysis them. The results showed that 14 peaks were separated by HS-SPME-GC-MS， and 12 components were identified. A total of 20 peaks were analyzed by SD-GC-MS， and 16 components were identified. HS-SPME and SD combined with GC-MS technology is applicable to the analysis of various types of volatile components， and can be used to analyze more comprehensive information on volatile ingredients.

Key words： Ajuga ciliata Bunge.; HS-SPME; SD; GC-MS; volatile components

筋骨草（Ajuga ciliata Bunge.）為唇形科植物筋骨草的干燥全草，別名為白毛夏枯草。筋骨草原產(chǎn)于美國，現(xiàn)在中國各地均有，多在溪邊、路旁等陰濕處生長，全年都可采收。筋骨草以全草入藥，其性味苦、寒，歸肺經(jīng)。具有清熱解毒、涼血消腫之功，常用于咽喉腫痛、肺熱咯血、跌打腫痛等[1]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，筋骨草具有抗菌、抗肺纖維化、抗腫瘤、抗氧化[2-4]等作用。筋骨草可用于治療咽喉腫痛、風(fēng)濕麻痹等多種病癥。筋骨草具有一定的揮發(fā)性成分，但目前尚未有采用頂空固相微萃取聯(lián)合氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)對筋骨草的揮發(fā)性成分進行綜合分析的報道，也未有將頂空固相微萃取與水蒸氣蒸餾法2種結(jié)合起來對比分析筋骨草中的揮發(fā)性成分。本試驗首次采用兩種前處理方法結(jié)合GC-MS技術(shù)對筋骨草的揮發(fā)性化學(xué)成分進行對比分析，從而得到更加全面的信息，同時也為筋骨草資源的進一步開發(fā)利用提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 儀器

手動固相微萃取裝置（IKA公司）;Agilent6890/5973型氣-質(zhì)聯(lián)用儀（Hewlett-Packard公司）;頂空瓶（15 mL）;65 m PDMS/DVB萃取纖維頭（Supelco 公司）。

1.2? 藥材

筋骨草購于廣東億凡星醫(yī)藥科技有限公司，經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)鑒定教研室楊紅兵教授鑒定為唇形科植物筋骨草的干燥全草。

1.3? 方法

1.3.1? 固相微萃取法

1）氣相色譜-質(zhì)譜條件。色譜條件：色譜柱HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;載氣He（99.999%）;流速0.8 mL/min;進樣口溫度230 ℃;試驗前對取樣量、平衡溫度、平衡時間、萃取頭種類、萃取時間、解吸時間都做了考察，綜合考察確定頂空固相微萃取的最佳條件為初始溫度為50 ℃，以10 ℃/min升溫至100 ℃，再以5 ℃/min升溫至150 ℃，最后以15 ℃/min升溫至200 ℃;不分流進樣。質(zhì)譜條件：離子源EI源;離子源溫度230 ℃;四級桿溫度150 ℃;電離電壓70 eV;質(zhì)量范圍35～550 m/z。

2）萃取纖維頭的選擇。將65 μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS-DVB）和100 μm聚二甲基硅氧烷（PDMS）2種萃取頭分別對筋骨草樣品進行萃取，按“1.3.1”色譜條件進行分析，結(jié)果得出65 μm PDMS-DVB萃取頭具有很好的選擇性。

3）萃取條件的優(yōu)化。精確稱取筋骨草樣品粗粉0.2、0.4、0.6、0.8 g，按“1.3.1”色譜條件進樣，得出樣品量與萃取吸附量之間的關(guān)系，經(jīng)分析當(dāng)樣品量為0.6 g時，萃取吸附量最大，故選擇0.6 g為最佳取樣量。

4）萃取溫度的優(yōu)化。分別在80、90、100、110、120、140 ℃條件下對筋骨草樣品進行萃取，結(jié)果得出120 ℃時萃取效果最佳。

5）萃取時間的優(yōu)化。取筋骨草樣品粗粉0.6 g于120 ℃下平衡10 min，緩慢伸出萃取頭，分別萃取5、10、15、20、25、30 min，結(jié)果得出15 min時吸附量達最大。

6）解吸時間的優(yōu)化。稱取筋骨草樣品0.6 g在120 ℃下平衡10 min，萃取15 min取出，立即插入色譜儀進樣口，分析解吸時間分別為1、2、3、4、5 min的總峰面積得知，解吸時間為3 min時總峰面積趨于最大，故確定最佳解析時間為3 min。

7）頂空固相微萃取條件。準(zhǔn)確稱取筋骨草樣品0.6 g置15 mL頂空瓶，插入裝有65 μm PDMS/DVB萃取纖維頭的手動進樣器，120 ℃下預(yù)平衡10 min，再伸出萃取頭萃取15 min，取出立即插入色譜儀進樣口（溫度230 ℃）中，解吸3 min，不分流進樣。

1.3.2? 水蒸氣蒸餾法

1）氣相色譜-質(zhì)譜條件。色譜條件：色譜柱HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;載氣He（99.999%）;流速0.8 mL/min;進樣口溫度230 ℃;程序升溫條件與固相微萃取條件下升溫條件相同;分流比10∶1;進樣量2 μL。質(zhì)譜條件：離子源EI源;離子源溫度230 ℃;四級桿溫度150 ℃;電離電壓70 eV;質(zhì)量范圍35～550 m/z。

2）提取條件。稱取筋骨草藥材400 g，適當(dāng)粉碎，加12倍量的水，浸泡2 h，回流提取3 h，由于其揮發(fā)油含量較少，將收集到的純露與乙醚按照1∶1萃取，取上層液1 mL作為供試品溶液。

2? 結(jié)果與分析

首先通過化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理及面積歸一化法從各總離子流中計算各組分相對百分含量，然后通過NIST08質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫對各峰的質(zhì)譜圖進行檢索，并確定成分。頂空固相微萃取法從筋骨草中分離出14種成分，鑒定出12種成分，占揮發(fā)性成分總量的85.55%，其中含量最高的為桉油精，相對百分含量為37.52%;水蒸氣蒸餾法從筋骨草中分離出20種揮發(fā)性成分，鑒定出16種成分，占揮發(fā)性成分總量的90.16%，其中相對百分含量最高的為肉豆蔻酸，相對百分含量為51.83%。具體結(jié)果見圖1、圖2及表1。2種方法共鑒定出28種揮發(fā)性化合物，SPME法鑒定出的相對百分含量較高的有桉油精（37.52%）、合成右旋龍腦（8.87%）、壬醛（6.45%）、苯乙醇（6.08%）等;SD法鑒定出的百分含量較高的有肉豆蔻酸（51.83%）、月桂酸（11.91%）、癸酸（3.77%）、氧化石竹烯（3.19%）等，2種前處理方法并未得到共有化學(xué)成分。SPME前處理法更適用于分析沸點較低的單帖類化合物，如桉油精;中高沸點的醛類，如苯甲醛、壬醛等;中高沸點的酸類和酯類等化合物。而SD前處理法適合分析沸點較高的單帖、倍半萜類，如氧化石竹烯、柏木腦等;沸點較高的酮類和酸類化合物，如肉豆蔻酸和香葉基丙酮等以及極性較大的醇類化合物。

3? 討論

3.1? 筋骨草揮發(fā)性成分分析

筋骨草中的桉油精具有解熱、抗炎、抗菌、平喘[5]。現(xiàn)代研究表明合成右旋龍腦具有鎮(zhèn)痛、抗炎和抑菌等作用[6];苯乙醇不僅有一定的殺菌作用，還會發(fā)出誘人的茉莉花香和玫瑰香氣，給人以柔和愉悅的感覺[7];肉豆蔻酸對李斯特菌具有顯著的抑制作用，在食品行業(yè)中有望作為避免李斯特菌污染的食品防腐劑[8];氧化石竹烯有抗炎鎮(zhèn)痛等藥理活性[9];月桂酸可以促進番茄植株的生長[10]。

3.2? 兩種提取方法結(jié)果差異原因分析

2種提取方法的作用機制不同，對不同性質(zhì)組分的提取結(jié)果差異較大。SD法對樣品浸泡、提取時間長，所需的溫度也較高，可能會使一些沸點低且揮發(fā)性強的化合物分解變性甚至流失;而SPME則完全不同，該技術(shù)集樣品的萃取、富集、進樣于一體。具有不需要萃取溶劑、簡單快速等優(yōu)點，適用于易揮發(fā)性物質(zhì)的檢出。所以結(jié)合2種不同前處理方法來分析筋骨草的揮發(fā)性成分能夠得到更加全面的成分信息。

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收稿日期：2019-03-20

基金項目：湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項（2016ACA146）

作者簡介：馬銀宇（1992-），男，河南新鄉(xiāng)人，在讀碩士研究生，研究方向為中藥及其天然產(chǎn)物活性成分，（電話）18064113331（電子信箱）18064113331@163.com;通信作者，盧金清，教授，主要從事中藥及其天然產(chǎn)物活性成分研究，（電話）13476246250（電子信箱） 852472247@qq.com。