28 山东科学 2012 年药用艾叶为菊科植物艾 (Artemisiaargyi) 的干燥叶, 具有温经止血散寒止痛祛湿止痒的功能 [1] 艾叶中的主要有效成分为挥发油和黄酮类化合物, 其中挥发油含量约为 5% [2] 艾叶挥发油主要成分有 L 龙脑樟脑 β 石竹烯桉叶油醇古芸烯和芳樟醇

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尽饶
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1 山东科学 SHANDONG SCIENCE 第 25 卷第 4 期 2012 年 8 月出版 Vol.25No.4Aug.2012 DOI: /j.isn 鲜艾叶与干艾叶挥发性成分的 HS SPME GC MS 分析王丽 1,2, 赵先恩 1, 王晓 1, 耿岩玲 1, 刘建华 1 1, 刘伟 (1. 山东省分析测试中心, 山东济南 ;2. 山东农业大学食品科学与工程学院, 山东泰安 ) 摘要 : 采用顶空固相微萃取 - 气相色谱质谱联用 (HS SPME GC MS) 技术分析比较鲜艾叶与干艾叶的挥发性成分考察了不同萃取头和萃取温度对艾叶挥发性成分的萃取效果, 以选用 65μmPDMS/DVBSPME 萃取头和 60 水浴加热时萃取效果最好 ; 采用峰面积归一化法测定各成分的质量分数, 共鉴定出 58 种挥发性成分, 主要为烯烃类芳香类和醇类物质, 占总峰面积 90% 以上鲜艾叶与干艾叶均含有莰烯 1 辛烯 3 醇 α 水芹烯邻聚伞花素桉油精石竹烯等, 此外又各自具有特有成分, 表明艾叶在干制后其挥发性成分发生变化关键词 : 鲜艾叶 ; 干艾叶 ; 挥发性成分 ; 顶空固相微萃取 ; 气质联用中图分类号 :O 文献标识码 :A 文章编号 : (2012) HS SPME GC MSanalysisofvolatilecomponentsinfreshand driedleavesofartemisiaargyi WANG Li 1,2,ZHAO Xian En 1,WANG Xiao 1,GENG Yan ling 1,LIU Jian hua 1,LIU Wei 1 (1.ShandongAnalysisandTestCenter,ShandongAcademyofSciences,Jinan250014,China; 2.SchoolofFoodScienceandEngineering,ShandongAgriculturalUniversity,Taian271018,China) Abstract WeanalyzedvolatilecomponentsinfreshanddriedleavesofArtemisiaargyiLevl.etVant.withheadspace solidphasemicroextraction(spme)andgc MS.WealsoinvestigatedtheimpactsofdiferentSPMEfibersandextraction temperatureontheextracts.resultsdemonstratethat65μm PDMS /DVB fibreandtemperatureof60 exhibitgood extractionefect.we employed peak area normalization method to determine the volatile components. Fifty eight compoundsareidentifiedinthefreshanddriedleavesofartemisiaargyi,whichincludealkanes,alkenesandalcohols,and whoseareaexceeds90% ofthetotalpeakarea.resultsalsoshowthatfreshanddriedleavesofartemisiaargyinotonly containidenticalvolatilecompoundssuchascamphene,1 Octen 3 ol,alpha Phelandrene,Benzene,1 methyl 2 (1 methylethyl) EucalyptolandCaryophylene,butalsocontaintheirownuniquevolatilecompounds.Thisshowsthattheir volatilecomponentschangeafterdryness. Keywords freshleavesofartemisiaargyi;driedleavesofartemisiaargyi;volatilecomponents;headspacesolidphase microextraction(hs SPME);GC MS 收稿日期 : 基金项目 : 山东省科技攻关项目 (2010GSF10287) 作者简介 : 王丽 (1987-), 硕士研究生, 研究方向为天然产物分离纯化 guest108800@163.com 通讯作者 : 刘伟, 研究方向为中药过程控制与中药化学 Tel: , wxjn1998@126.com

2 28 山东科学 2012 年药用艾叶为菊科植物艾 (Artemisiaargyi) 的干燥叶, 具有温经止血散寒止痛祛湿止痒的功能 [1] 艾叶中的主要有效成分为挥发油和黄酮类化合物, 其中挥发油含量约为 5% [2] 艾叶挥发油主要成分有 L 龙脑樟脑 β 石竹烯桉叶油醇古芸烯和芳樟醇等 [3], 具有抗菌消炎和抗病毒等药理作用 [4-6], 不同品种不同产地艾叶中挥发性成分差异很大 [7] 艾叶与野艾叶挥发性成分有显著差异 [8], 但鲜艾叶与干艾叶挥发性成分的差异还未见报道本实验采用顶空固相微萃取 - 气相色谱质谱法分析比较山东药用艾叶与鲜艾叶中的挥发性成分, 为更好地开发利用艾叶提供依据 1 实验材料仪器与设备实验材料于 6 月份采于济南卧虎山, 由山东中医药大学李佳博士鉴定为艾 (Artemisiaargyi)( 干艾叶由同一批次鲜艾叶阴干而成 ) 实验仪器与设备为 :7890N 5973NGC MSD 气相色谱 - 质谱联用仪 ( 美国 Agilent 公司 );GC MSD 数据分析系统, 含有 NIST05 质谱库 WILEY275 质谱库 ( 美国 Agilent 公司 ); 固相微萃取装置 ; 手动 SPME 进样器 ; 65μmPDMS/DVB( 聚二甲基硅氧烷 / 二乙烯苯 )SPME 萃取头 ;70μmCarbowax/DVB( 聚乙二醇 / 二乙烯苯 ) SPME 萃取头 ;100μmPDMS( 聚二甲基硅氧烷 )SPME 萃取头 ; 水浴锅 2 实验方法 2.1 样品处理每次萃取前均将 2g 样品切碎 ( 约 1mm 粒径 ), 置入 10mL 样品瓶中, 用聚四氟乙烯衬里的硅橡胶垫密封, 然后将已于 150 下活化好的萃取头通过瓶盖的橡皮垫插入到样品瓶中, 推出纤维头, 不使其碰到样品, 顶空萃取 1h, 随后抽回纤维头, 从样品瓶上拔出萃取头, 将萃取头迅速插入气相色谱 - 质谱联用仪的气化室, 于 250 解析 2.5min, 同时启动仪器采集数据 2.2 色谱条件色谱柱 :HP 5MS 石英毛细管柱 (30m 0.25mm 0.50μm); 升温程序 : 初始温度 50, 以 3 /min 升至 120, 保持 5min, 然后以 5 /min 升至 160, 再以 10 /min 升至 240 保持 5min 进样方式为不分流进样 ; 载气为高纯氦气, 恒流流速为 1.0mL/min; 进样口温度质谱条件电子轰击 (EI) 离子源 ; 电子能量 70eV; 灯丝发射电流 200μA; 离子源温度 230 ; 接口温度 280 ; 四级杆温度 150 ; 扫描质量范围 m/z10~500amu 2.4 数据分析应用 MSDChemStation 数据处理软件进行数据处理, 检索库为 NIST05 和 WILEY275 质谱数据库, 按照峰面积归一化法计算各组分的相对百分含量 3 结果与讨论 3.1 萃取条件和 GC MS 条件的优化分别对萃取头和萃取温度进行了优化考察了 65μmPDMS/DVB( 聚二甲基硅氧烷 / 二乙烯苯 )SPME 萃取头 70μmCarbowax/DVB( 聚乙二醇 / 二乙烯苯 )SPME 萃取头和 100μmPDMS( 聚二甲基硅氧烷 )SPME 萃取头的萃取效果, 结果表明 65μm PDM/DVB( 聚二甲基硅氧烷 / 二乙烯苯 )SPME 萃取头萃取效果最好考察了常温和水浴 60 的萃取效果, 结果表明水浴 60 的萃取效果更好柱温是影响 GC MS 分离的最主要因素, 本实验用鲜艾叶挥发性成分优化 GC MS 程序升温条件, 根据分离效果确定最佳升温条件 3.2 鲜艾叶与干艾叶挥发性成分分析结果鲜艾叶和干艾叶挥发性成分经过 HS SPME GC MS 分析后, 获得总离子流图 ( 如图 1 所示 ) 所得质谱

3 第 4 期王丽, 等 : 鲜艾叶与干艾叶挥发性成分的 HS SPME GC MS 分析 29 图应用 MSDChemStation 数据处理软件进行数据处理, 总共鉴定出 58 种挥发性成分, 主要为烯烃类芳香类和醇类物质, 其中 60% 以上为烯烃类化合物 ( 各类物质相对百分含量如图 2 所示, 种类如表 1 所示 ) 鲜艾叶和干艾叶分别为 30 种和 46 种, 其共有成分为 18 种, 其中鲜艾叶特有成分 12 种, 为 1R α 蒎烯 4 [1 甲乙基 ] 1 甲基 1,3 环己二烯 1S 1,7,7 三甲基双环 [2,2,1] 庚 2 烯 6,6 二甲基 2 亚甲基双环 [3,1,1] 庚烷 2(10) 蒎烯 4 [1 甲乙基 ] 1 甲基 1, 3 环己二烯等干艾叶特有成分 28 种, 主要有 α 蒎烯 4(10) 侧柏烯 β 蒎烯 3,3,6 三甲基 1,5 庚二烯 4 酮 1 [1 甲乙基 ] 4 亚甲基环己烯 1R 1,7,7 三甲基双环 [2,2,1] 庚 2 烯 4 萜品烯醇石竹素等说明鲜艾叶与干艾叶挥发性成分种类差别很大表 1 鲜艾叶与干艾叶挥发性成分种类 Fig.1 Table1 Thetypesofvolatilecomponentsinfreshanddried leavesofartemisiaargyi 图 1 两种艾叶挥发性成分总离子流图 Totalionchromatogram ofvolatilecomponentsoftwo kindsofartemisiaargyileaves 样品名称种类数 / 个烯烃类醇类芳香类其它鲜艾叶干艾叶采用峰面积归一化法计算各组分的相对百分含量 ( 见表 2), 鲜艾叶与干艾叶主要挥发性成分分别达到总峰面积的 % 和 % 结果表明鲜艾叶与干艾叶主含成分基本相同, 均含有 3 侧柏烯莰烯 1 辛烯 3 醇 α 水芹烯邻聚伞花素桉油精 [1α,4α,5α] 5 图 2 鲜艾叶与干艾叶挥发性成分的相对百分含量 [1 甲乙基 ] 2 甲基双环 [3,1,0] 己基 3 酮异龙脑 Fig.2 Relativecontentsofvolatilecomponentsinfreshand α 松油醇丁香酚石竹烯吉马烯和 4(14),11 桉叶二 driedleavesofartemisiaargyi 烯等鲜艾叶特有成分中以 4 [1 甲乙基 ] 1 甲基 1,3 环己二烯含量最高, 相对百分含量为 4.897% 干艾叶特有成分中以 1R 1,7,7 三甲基双环 [2,2,1] 庚 2 烯 4 萜品烯醇和石竹素含量最高, 相对百分含量分别为 3.427% 2.942% 和 2.072% 鲜艾叶与干艾叶相比, 主含成分的相对百分含量有了显著变化例如, 鲜艾叶与干艾叶中含量最多的均为桉油精, 相对百分含量分别为 % 和 %, 含量差异非常显著 2 甲基 5 异丙基双环 [3,1,0] 己 2 烯在鲜艾叶与干艾叶中的相对百分含量分别为 1.805% 和 0.482%, 鲜艾叶含量远高于干艾叶石竹烯具有平喘作用和抗菌活性, 干艾叶中含量是鲜艾叶的 2 倍多 ; 石竹烯氧化物和红没药烯环氧化合物具有抗菌消炎作用, 在干艾叶中含量很高, 在鲜艾叶中未检出

4 30 山东科学 2012 年表 2 鲜艾叶与干艾叶挥发性成分分析结果 Table2 AnalyticalresultofvolatilecomponentsinfreshanddriedleavesofArtemisiaargyi 峰号保留时间 /min 化合物名称分子式分子量质量分数 /% 鲜艾叶干艾叶匹配度 ,5,5 三甲基 1,3,6 庚三烯 C 10 H 甲基 5 异丙基双环 [3,1,0] 己 2 烯 C 10 H R α 蒎烯 C 10 H α 蒎烯 C 10 H 莰烯 C 10 H 亚甲基 1 (1 甲基乙基 ) 双环己 2 烯 C 10 H (10) 侧柏烯 C 10 H 辛烯 3 醇 C 8 H 16 O (10) 蒎烯 C 10 H β 蒎烯 C 10 H α 水芹烯 C 10 H [1 甲乙基 ] 1 甲基 1,3 环己二烯 C 10 H 邻聚伞花素 C 10 H 桉油精 C 10 H 18 O [1 甲乙基 ] 1 甲基 1,4 环己二烯 C 10 H ,3,6 三甲基 1,5 庚二烯 4 酮 C 10 H 16 O [1α,4α,5α] 5 [1 甲乙基 ] 2 甲基双环 [3,1,0] 己基 3 酮 C 10 H 18 O [1 亚异丙基 ] 1 甲基环己烯 C 10 H 双环 [2,2,2] 癸烷 2 烯 5 酮 C 8 H 10 O [1 甲乙基 ] 4 甲基双环 [3,1,0] 己基 3 酮 C 10 H 16 O 辛炔 C 8 H [1 甲乙基 ] 4 亚甲基环己烯 C 10 H 蒈烯 C 10 H S 1,7,7 三甲基双环 [2,2,1] 庚 2 烯 C 10 H 16 O R 1,7,7 三甲基双环 [2,2,1] 庚 2 烯 C 10 H 16 O ,6 二甲基 2 亚甲基双环 [3,1,1] 庚烷 C 10 H 14 O ,3,6 三甲基 1,5 庚二烯 4 醇 C 10 H 18 O 异龙脑 C 10 H 18 O (R) 4 萜品烯醇 C 10 H 18 O % 萜品烯醇 C 10 H 18 O α 松油醇 C 10 H 18 O D 松油烯 C 10 H [1S]d 马鞭草烯醇 C 10 H 14 O 顺 5 异丙基 2 甲基 1 羟基 2 环己烯 C 10 H 16 O 对 2( 孟 ) 1 烯 3 酮 C 10 H 16 O (1 甲基乙烯基 ) 1 环己烯 1 甲醛 C 10 H 14 O ,7,7 三甲基二环 [2,2,1] 庚烷 2 乙酸酯 C 12 H 20 O 亚甲基 1 (1 甲乙基 ) 环己烯 C 10 H

5 第 4 期王丽, 等 : 鲜艾叶与干艾叶挥发性成分的 HS SPME GC MS 分析 31 续表 2 峰号保留时间 /min 化合物名称分子式分子量质量分数 /% 鲜艾叶干艾叶匹配度丁香酚 C 10 H 12 O α 荜橙茄油烯 C 15 H 古巴烯 C 15 H 肉桂丁酸 1,7,7 三甲基双环 (2,2,1) 庚 2 醇酯 C 14 H 24 O 石竹烯 C 15 H aS (3a.α.,3b.β.,4.β.,7.α.,7aS )] 八氢 7 甲基 3 亚甲基 4 (1 甲基乙基 ) 1H 环戊烯 [1,3] 环戊烯 [1,2] 苯 C 15 H 反式 bate 金合欢醇 C 15 H 顺式 bate 金合欢醇 C 15 H α 丁香烯 C 15 H (1.α.,4a.β.,8a.α.) 1,2,3,4,4a,5,6,8a 八氢 7 甲基 4 亚甲基 1 (1 甲基乙烯基 ) 萘 C 15 H 吉马烯 C 15 H R (2.α,4a.α,8a.β) 2 [1 甲基乙烯基 ] 4a,8 二甲基 1,2,3,4,4a,5,6,8a 八氢化萘 C 15 H 苯 C 15 H ,2,3,5,6,8a 六氢 4,7 二甲基 1 (1 甲基乙基 ) (1S 顺式 ) 萘 C 15 H (1.α.,4a.β.,8a.α.) 1,2,3,4,4a,5,6,8a 八氢 7 甲基 4 亚甲基 1 (1 甲基乙烯基 ) 萘 ,6,7,7a 四氢 4,7,7a 三甲基 2 (4H) 苯并呋喃酮 C 15 H C 11 H 16 O 石竹素 C 15 H 24 O 红没药烯环氧化合物 C 15 H 24 O ,4 二甲基苄醇 C 9 H 12 O (14),11 桉叶二烯 C 15 H 结论鲜艾叶与干艾叶相比, 挥发性成分主含成分基本相同, 主要为烯烃类化合物, 包括莰烯 1 辛烯 3 醇 α 水芹烯邻聚伞花素桉油精石竹烯等此外, 鲜艾叶与干艾叶都具有各自特有的成分, 说明艾叶经过干燥处理后挥发性成分发生了变化这些成分的药理作用还有待进一步研究, 以便为艾叶的综合利用提供科学依据参考文献 : [1] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典 [M].2010 版. 北京 : 中国医药科技出版社,2010: [2] 鲁争, 鲁玉, 左杰, 等. 艾叶挥发油提取工艺研究 [J]. 时珍国医国药,2011,22(2): [3] 周欣, 杨小生, 赵超. 艾纳香挥发油化学成分的气相色谱 - 质谱分析 [J]. 分析测试学报,2001,20(5): [4] 游思湘, 何湘蓉, 隆雪明, 等. 艾叶挥发油体外抗菌作用研究 [J]. 中兽医医药杂志,2011(3): [5] 张枢, 王宇, 张宇. 艾叶挥发油治疗大鼠应变性鼻炎的实验研究 [J]. 中医中药及免疫,2011,9(5): [6] 韩轶, 戴璨, 汤璐瑛. 艾叶挥发油抗病毒作用的初步研究 [J]. 氨基酸和生物资源,2005,27(2) [7] 洪宗国, 余学龙, 陈艺球. 蕲艾北艾川艾挥发油化学成分比较研究 [J]. 中草药,1996,27(3):138. [8] 郭承军. 山东艾叶与野艾叶挥发油比较研究 [J]. 中草药,2001,32(6):

刘红燕, 等 : 顶空固相微萃取 - 气质质谱联用分析蓝萼香茶菜中挥发性成分 25 1 材料与方法 1 1 仪器与材料 Agilent7890N 5973NGC MSD 气相色谱质谱联用仪 ( 美国 Agilent 公司 );GC MSD 数据分析系统, 含有 NIST05 质谱库 WILEY27

刘红燕, 等 : 顶空固相微萃取 - 气质质谱联用分析蓝萼香茶菜中挥发性成分 25 1 材料与方法 1 1 仪器与材料 Agilent7890N 5973NGC MSD 气相色谱质谱联用仪 ( 美国 Agilent 公司 );GC MSD 数据分析系统, 含有 NIST05 质谱库 WILEY27 山东科学 SHANDONG SCIENCE 第 26 卷第 4 期 2013 年 8 月出版 Vol.26No.4Aug.2013 DOI:10.3976/j.isn.1002-4026.2013.04.006 中药与天然活性产物专栏顶空固相微萃取 - 气质质谱联用分析蓝萼香茶菜中挥发性成分刘红燕, 李佳, 张金, 张永清 ( 山东中医药大学, 山东省高校中药资源学重点实验室, 山东济南 250355)