水蒸汽蒸餾法及頂空_固相微萃取法提取青蒿花揮發(fā)性成分比較分析(精)

1、第28卷,第3期2011年5月光譜實(shí)驗(yàn)室Chi neseJournalofSpectroscopyLaboratoryVol.28,No.3May,2011水蒸汽蒸餾法及頂空-固相微萃取法提取青蒿花揮發(fā)性成分比較分析余正文 a,b王伯初a楊占南 祝連彩ca a(重慶大學(xué)生物工程學(xué)院重慶市沙坪壩區(qū)沙正街174號(hào)400030)b(貴州師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院貴陽市寶山北路116號(hào) 550001)c(貴州師范大學(xué)貴州省山地信息系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室貴陽市寶山北路 116號(hào) 550001)摘要采用水蒸汽蒸餾法(HD)及頂空固相微萃取法(HS-SPME)提取青蒿花的揮 發(fā)性成分,GC-MS法分析其化學(xué)

2、組成。已鑒定化合物占揮發(fā)性成分的95.01%(HD)和 89.55%(HS-SPME)。其中 1,8-桉葉素(21.32%,20.96%)樟腦(24.34%,19.18%)莰 烯(3.04%,5.26%)側(cè)柏烯(3.72%,4.08%),-萜品醇(2.30%,1.16%),2-丙烯基-4a,8-二甲 基-1,2,3,4,4a,5,6,7八氫萘(3.40%,4.69%),詵尼烯(4.08%,1.62%)分別為 HD 及 HS- SPME 主要揮發(fā)成分；它們在揮發(fā)性成分中的相對含量分別為 62.20%(HD)和 56.95%(HS-SPME)。結(jié)果表明2種提取法所得揮發(fā)性成分中的主要成分沒有明顯

3、差別。HS-提取時(shí)間短、能耗低、環(huán)境友好的特點(diǎn)；且提取物不需進(jìn)一 SPME與 HD法相比，具有樣品用量少、步純化，溶劑轉(zhuǎn)換以及過濾等煩瑣操作即可直接進(jìn)行分析，是富集青蒿花揮發(fā)性成 分的理想方法。關(guān)鍵詞 青蒿花;頂空固相微萃取法；水蒸汽蒸餾法；氣相色譜-質(zhì)譜法;揮發(fā)性成分 中圖分類號(hào)：0657.63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-8138(2011)03-1276-041引言青蒿為菊科一年生草本植物黃花蒿(ArtemisiaannuaL)的干燥地上部分。其性寒，味 苦,主治暑邪發(fā)熱，陰虛發(fā)熱，夜熱早涼，骨蒸勞熱，瘧疾寒熱，濕熱黃疸;主要分布在我 國重慶，四川，廣西，湖南，云南,貴州，江西等地

4、。青蒿葉是青蒿主要藥用部位，富含青 蒿素;青蒿花蕾具有濃郁的芳香味，富含豐富的揮發(fā)性成分。雖然對青蒿葉精油的 研究有不少報(bào)道，但對青蒿花揮發(fā)性成分的研究報(bào)道不多24,且多采用傳統(tǒng)水蒸 汽蒸餾法(HD)提取其揮發(fā)性成分。頂空-固相微萃取法(HS-SPME) 目前廣泛用于植 物揮發(fā)性成分提取，尚未見用于青蒿花揮發(fā)性成分的研究報(bào)道。為了更系統(tǒng)了解青 蒿花所含的揮發(fā)性成分，我們對水蒸汽蒸餾法(HD)及頂空-固相微萃取法(HS-SPME) 所獲得的青蒿花揮發(fā)性成分進(jìn)行了比較研究。1 2實(shí)驗(yàn)部分2.1材料青蒿花蕾于2007年9月3日采于重慶華陽資源植物有限責(zé)任公司青蒿GAP基地,為武陵3938品系的單株樣

5、品。經(jīng)重慶酉陽華陽資源植物有限公司青蒿GAP種植基地羅榮昌先生鑒定為黃花蒿(Artemisiaa nnu aL)的花蕾。樣品存放在重慶大學(xué)生 物工程學(xué)院。所用有機(jī)試劑均為分析純重慶大學(xué)研究生創(chuàng)新基金(200706B1B0150235)聯(lián)系人，電話:(023)65112840;(0851)6702541;E-mail:wa ngbc2000作者簡介:余正文(1973)，男，貴州省興仁縣人,副教授，博士研究生,主要從事天然藥 物活性成分研究工作。第3期余正文等：水蒸汽蒸餾法及頂空-固相微萃取法提取青蒿花揮發(fā)性成分比較 分析1277(重慶川東化工有限責(zé)任公司)。2.2實(shí)驗(yàn)儀器QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀(

6、日本島津公司);頂空固相微萃取HS-SPME裝置(美國Supelco 公司);100 m聚乙烯二甲基硅氧烷萃取頭(PDMS,美國Supelco公司);4mL頂空瓶。 2.3提取方法2.3.1水蒸氣蒸餾法取干燥的青蒿花蕾25.0g參照2005年版中國藥典一部附錄 XD的方法，用常壓 水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，將樣品置于揮發(fā)油提取器中，提取6h,得到淡黃色揮發(fā)油， 用無水硫酸鈉干燥，得精油552mg。取精油適量用乙醚溶解稀釋，用無水硫酸鈉脫 水后供GC-MS分析用。2.3.2 HS-SPME 提取法在5mL裝有磁力攪拌器的頂空瓶中加入 10.0mg干燥青蒿花待測樣品，使用PDMS100 m萃取頭，在

7、90E的萃取溫度、萃取 40min,GC解吸5min,用于GC分析, 利用氣譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法對青蒿花揮發(fā)性成分進(jìn)行定性分析。2.4分析方法2.4.1氣相色譜條件GC條件:HP-5ms彈性石英毛細(xì)管色譜柱(30mX0.25mm,0.25 m)。升溫程序：初始溫 度 40T保持 3min,以 5°C /min 至 100°C,保持 1min,以 3°C /min 至 160°C,以 6°C /min 至220C，保持16min。載氣:氦氣;流速:0.76mL/min;進(jìn)樣口溫度：250C。2.4.2質(zhì)譜條件離子源為:EI;電離電壓:70eV;離子源

8、溫度230C ;溶劑延遲時(shí)間:2min;質(zhì)譜范圍:40 400amu。運(yùn)用質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫NslT147標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行化合物檢索。2.4.3 定性、半定量方法采用質(zhì)譜解析和保留指數(shù)定性，保留指數(shù)是以正構(gòu)烷烴為參比標(biāo)準(zhǔn)，用緊靠近組分 的標(biāo)準(zhǔn)物(正構(gòu)烷烴)來標(biāo)定。相對保留指數(shù)(RI)可按下式計(jì)算：RI=100Z+100lgt ' Rl(X) ' R(z)/lgt'-煤(Z+R(z)式中:t ' F校正保留時(shí)間;z和z+1 分別為目標(biāo)化合物(x)流出前后的正構(gòu)烷烴 所含碳原子的數(shù)目；t利用面積歸一法計(jì)R(z)<t ' R(x)<t ' R(一般正構(gòu)

9、烷烴所含碳 原子的數(shù)目z大于4。算已定性出的揮發(fā)性化學(xué)成分相對含量。3結(jié)果取HD和HS-SPME法所提取揮發(fā)性成分，按上述測試條件進(jìn)行GC-MS分析,對每 個(gè)色譜峰的化合物給出特定的 MS峰經(jīng)計(jì)算機(jī)貯存信號(hào)的檢索及質(zhì)譜圖進(jìn)行解析， 并與相關(guān)文獻(xiàn)4的相對保留指數(shù)進(jìn)行對照，對化合物進(jìn)行鑒定；采用峰面積歸一化 法測定各化合物相對百分含量，結(jié)果見表1。4結(jié)論與討論(1) 從本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果看：頂空固相微萃取法及水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)性物質(zhì)中分別鑒定出42個(gè)(HS-SPME)和41個(gè)(HD)化合物，占揮發(fā)性成分的89.55%(HS-SPME)和 95.01%(HD)。兩種,(1278光譜實(shí)驗(yàn)室第28卷82.

10、48%(HD);而1,8-桉葉素、樟腦、莰烯、側(cè)柏烯、-萜品醇、2-丙烯基-4a,8 -二甲 基-1,2,3,4,4a, 5,6,7八氫萘和-法尼烯7個(gè)化合物的總含量分別占揮發(fā)性成分的 56.95%(HS-SPME)和62.20%(HD)。這表明兩種方法所得提取物的組成及各成分 的相對百分含量均存在一定差異，但主要揮發(fā)性成分差別不明顯。表1 HS-SPME和HD法提取青蒿花揮發(fā)性化學(xué)成分分析結(jié)果Rla9239259349529749809871019103010351057106010731099110011011106115211561164 117011801182118611931201

11、1203121712361256127812871307131813431350135413 7613901404141914441451146914781487149415671572157916251683190319401960 19752028化合物三環(huán)烯崖柏烯-蒎烯莰烯側(cè)柏烯-蒎烯月桂烯(+)-4-蒈烯D-檸檬烯1,8-桉葉素蒿酮- 萜品烯順-萜品醇(3E,5E)-2,6-二 甲基-3,5,7-辛三烯-2-醇1- 羥基芳樟醇2- 甲基丁酸-2-甲基丁酯2-二甲基3-異丙基環(huán)戊烷的羥基衍生物A,C馬鞭草烯醇樟腦熏衣草醇松油酮龍腦異薄荷腦4-萜品醇異戊基-環(huán)丁基羧酸酯-萜品醇香桃木烯醇異

12、側(cè)柏酮3-甲基丁酸己酯4,6,6-三甲基二環(huán)3.1.1庚-3-烯-2-乙酯2- 異丙烯基-5-甲基-4-己烯酯乙酸龍腦酯-羥基醋酸萜品酯1,4-二 -環(huán)己基-丁烷-松油醇乙酯3- 烯丙基-2-甲氧基苯酚乙酸香芹醇酯胡椒烯-欖烯外-2-羥基樟腦-石竹烯-法尼烯-石竹烯2-丙烯基-4a,8-二甲基-1,2,3,4,4a,5,6,7八氫萘大葉根香烯-D -芹子烯大葉根香烯-B(-)-斯巴醇-石竹烯氧化物二環(huán)己基丙二腈長葉醛-紅沒藥醇異喇叭茶烯2,6,11,15-四甲基-十六碳-2,6,8,10,14-六烯花生酸香葉基醇去氧青蒿素鑒定出化合物總含量分子式C10H16C10H16C10H16C10H16

13、C10H16C10H16C10H16C10H16C10H16C10H180C 10H160C10H16C10H180C10H160C10H1802C10H2002C10H180C10H160C10H 160C10H180C10H140C10H180C10H200C10H180C10H1802C10H180C10H160C10H180C11H2202C12H1802C12H2002C12H2002C12H2003C16H30C12H2002 C10H1202C12H1802C15H24C15H24C10H1802C15H24C15H24C15H24C15H24C1 5H24C15H24C15H2

14、4C15H240C15H240C15H22NC15H240C15H260C15H24C20H 32C20H4002C20H340C15H2204HS-SPME(%)0.290.240.435.264.080.632.56-0.3820.96-1.040.60-0.721.031.2419.18-0.130.81-0.160.781.16-0.790.234.71-0.161.560.301.850.560.24-0.220.391.62-4.690.180.46- 0.610.692.480.821.283.05-0.9889.55HD(%)43.043.721.59-0

15、.140.4921.320.120.300.71-6.04-0.940.3724.340.800.180.950.451.260.802.300.95-0.38-0.34-0.330.22-3.944.080.223.403.63-1.161.710.81-0.88-0.590.700.160.56-95.01注:Ria表示化合物在HP-5ms色譜柱上與C8-C22正構(gòu)烷烴相比較所得的值，(-):未檢出化合物。(2) 水蒸氣蒸餾法由于藥材與水長時(shí)間加熱，造成一些熱敏物質(zhì)易發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng);所(第3期余正文等：水蒸汽蒸餾法及頂空-固相微萃取法提取青蒿花揮發(fā)性成分比較分析1279念的樣品預(yù)處理

16、濃縮技術(shù)，與其他技術(shù)相比，具有簡便、靈敏度高、重現(xiàn)性好、樣品處理時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)5。(3) 采用水蒸氣蒸餾法來研究植物揮發(fā)性成分，必須采集足夠的樣品才能滿足實(shí)驗(yàn) 要求；這樣對植株多次大量采樣，勢必破壞植株的正常生長；研究結(jié)果很難客觀反映 植物揮發(fā)性成分的變化境況。而HS-SPME所需要的樣品較少，因此，該法尤其適用于研究植物生命活動(dòng)過程中揮發(fā)性成分的動(dòng)態(tài)變化。參考文獻(xiàn)1 董巖，劉洪玲,王新芳德州野生黃花蒿揮發(fā)油化學(xué)成分的研究J.齊魯藥事,2004,23(10):44 46.2 王國亮,朱偉信，袁萍等.湖北產(chǎn)黃花蒿精油化學(xué)成分研究J.武漢植物學(xué)研究,1999,12(9):375- 379.3 劉群,

17、楊智蘊(yùn)，鄧治邦等.黃花蒿花序精油化學(xué)成分初步分析J.植物學(xué)報(bào),1988,30(2):223- 225.4 GoelD,GoelR,Si nghVetal.Esse ntialOilsofPetal, Leafa ndStemoftheA ntimalarialPla ntA rtemisiaA nn uaJ.J.Nat.Med.,2007,61(19):187191.LpezR,FerreiraV,Herna ndezPetal.ldetificatio no flmpactodora ntsofY oun gRedWi nesMade withMerlot,CabernetSauvig no

18、nan dGre nacheGrapeVarieties:aComparativeStudyJ .J .Sci.FoodAgric.,1999,79(11):1461 1467.Comparis on forExtract iono ftheVolatileCompositi onin ArtemisiaA nnua FlowersbyHydro-Distillati onan dHeadspaceSolid-PhaseMicroextractio nM ethodsYUZheng-Wena,b WANGBo-Chua YANGZhan-Nanc ZHULian-Caia a(Collegeo

19、fBioe ngi neeri ng,Ch on gqi ngUn iversity,Ch on gqi ng400030,P.R.Chi na) b(SchoolofLifeScie nce,GuizhouNormalU niversity,Guiya ng550001,P.R.Chi na) c(KeyLaboratoryforI nformati on SystemofM ountaino usAreaa ndProtect iono fEcologicalE n vir onmen tofGuizhouPro vin ce,GuizhouNormalU ni versity,Guiya

20、 ng550001,P.R.Chi na)AbstractThechemicalcomp onen tsofesse ntialoilsthatwereextractedfromArtemisiaa nnu aflowersby differe ntmethodswerecompared.Thevolatileextractswereobta in edbytraditi on alhydro- distillatio n(HD)a ndheadspacesolid-phasemicroextractio n( HS-SPME)methodsfromArtemisiaa nnu aflower

21、s,a ndthechemicalcomp onen tswerea nalyzedb ygaschromatograph-massspectrometry(GC-MS)system.Theide ntifiedcompo nen tswere95.01%(HD)a nd89.55%(HS-SPME)ofthevolatilechemicalcompositio no fflowers,respectively.Themai neon stitue ntswe re1,8-cin eole(21.32%,20.96%),camphor(24.34%,19.18%),camphe ne(3.04%,5.26%),sabi nene( 3.72%,4.08%), -terpi neol(2.30%,1.16%), -farnese ne(4.08%,1.62%)a nd2-isoprope nyl- 4a,8-dimethyl-1,2,3,4,4a,5,6,7-octahydro naphthale ne(3.40%,4.69%),w