氣相色譜-質(zhì)譜法分離鑒別溪黃草葉中的弱極性有機組分

林戀竹，趙謀明*

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東 廣州 510640)

氣相色譜-質(zhì)譜法分離鑒別溪黃草葉中的弱極性有機組分

林戀竹，趙謀明*

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東 廣州 510640)

利用氣相色譜-質(zhì)譜法分析石油醚相及乙酸乙酯相中弱極性有機組分是否含有與抗氧化性有關(guān)的化合物。通過制備溪黃草葉60%乙醇提取物，并采用溶劑分離法，從溪黃草葉提取物中分出4個組分：石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相、水相。氣相色譜-質(zhì)譜法共鑒定出15種成分，其中大多數(shù)為高級脂肪酸，尤其以棕櫚酸、亞麻酸甲酯含量最為豐富。雖從溪黃草葉石油醚相中鑒定出2,2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(工業(yè)強抗氧化劑)，但其含量很低。

氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)；溪黃草葉；弱極性有機成分；抗氧化

溪黃草屬于唇形科香茶屬植物，是一種多年生草本植物。溪黃草具有清熱祛濕、涼血散瘀之功效。對急性肝炎、腸炎、痢疾等有較好效果[1]。溪黃草含萜類[2]、黃酮類[3-4]等多種化學(xué)成分。其中，黃酮類化合物因其良好的抗氧化性受到廣泛關(guān)注。通過制備溪黃草葉60%乙醇提取物，并采用溶劑分離法，從溪黃草葉提取物中分出4個組分：石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相、水相。按照活性追蹤的思路分離具有良好抗氧化性的化合物需要評價每個組分的抗氧化性。

國際上通用的抗氧化測定方法包括：ORAC法、DPPH自由基法、ABTS+·法、FRAP法[5-7]，這些方法只適用于極性較大的物質(zhì)，因為DPPH自由基法用乙醇做反應(yīng)體系[8]，F(xiàn)RAP法[9]為水相體系，ABTS+·法可用乙醇或水做反應(yīng)體系[10]。雖然Prior等[11]改良ORAC法，使其適用于脂溶性物質(zhì)抗氧化的評價，但也是建立于此物質(zhì)溶于丙酮，而丙酮可與7%甲基化環(huán)糊精水溶液混溶的基礎(chǔ)上。但極性很弱的物質(zhì)(特別是混合物)不一定能溶于丙酮或乙醇中，特別是測定濃度要求相對較高時。因此，還找不到一個很好的方法評定弱極性有機物質(zhì)的抗氧化性。但可以利用快速、高效的氣相

色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)研究其化學(xué)成分，從而推知其抗氧化性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

溪黃草：2009年9月12日采于廣東省羅浮山，經(jīng)中國科學(xué)院華南植物園葉華谷研究員鑒定為溪黃草。

乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、碘、冰乙酸、乙醚、氯仿(均為分析純)；層析用200～300目硅膠、薄層層析硅膠板GF254 青島海洋化工廠。

1.2 儀器與設(shè)備

RE-52AA 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；ZF-C三用紫外分析儀 上海滬西儀器分析廠；GC6890NMSD5973N聯(lián)用儀、HP-5彈性石英毛細管柱(30m× 0.25mm，0.25μm) 美國安捷倫科技公司。

1.3 方法

1.3.1 原料預(yù)處理

摘除新鮮溪黃草爛葉，用清水洗凈污漬，采用自然晾曬干燥，將莖、葉分離。用中藥粉碎機粉碎溪黃草葉，過6 0目篩，保存于干燥器中。

1.3.2 溪黃草葉抗氧化成分提取

溪黃草干葉0.72kg，用體積分數(shù)為60%的乙醇15L加熱回流提取2次，每次2 h，離心，過濾，取上清液，即得。

1.3.3 溪黃草葉弱極性有機成分分離

55℃減壓除去上清液中乙醇，直至濃縮液無醇味。濃縮后的液體用量筒量取體積，依次用3倍體積的石油醚、乙酸乙酯和正丁醇進行萃取。減壓回收各相溶劑。

細分石油醚相：將石油醚相上硅膠(100g)柱(濕法上柱)，石油醚-乙酸乙酯(100:0～0:100，V/V)梯度洗脫，每20mL收集一管。點薄層層析板，以石油醚-乙酸乙酯-冰乙酸(70:30:4，V/V)做展開劑，用紫外燈及碘蒸氣檢查展開情況，將展開Rf值相似的組分合并，并減壓回收溶劑。

粗分乙酸乙酯相：將乙酸乙酯相上硅膠(500g)柱(干法上柱)，依次用石油醚-乙酸乙酯(80:20～0:100)及乙酸乙酯-甲醇(100:0～0:100)梯度洗脫。每500mL 收集一個組分。點薄層層析板，以石油醚-乙酸乙酯-冰乙酸(70: 30:4)做展開劑，用紫外燈及碘蒸氣檢查展開情況，將展開Rf值相似的組分合并，并減壓回收溶劑。

1.3.4 GC-MS分析樣液制備

分別稱取各組分5mg，分別溶于1mL乙醚中(若不溶于乙醚，則改為氯仿溶解)，混合均勻，過0.45μm有機膜。

1.3.5 弱極性有機成分分析

氣相色譜條件：進樣口溫度280℃；載氣為99.999%高純氦氣；載氣流量1mL/min；彈性石英毛細管柱(30m ×0.25mm，0.25μm)；程序升溫；150℃維持3min，以10℃/min的速度升溫至280℃，并于280℃維持5min；進樣量為0.2μL。

質(zhì)譜條件：EI離子源，離子源溫度為230℃；四極桿溫度為150℃：離子源電離源為70eV，接口溫度為280℃，美國NIST 05譜庫。

2 結(jié)果與分析

2.1 溪黃草葉弱極性有機成分分離

55℃減壓回收石油醚，得石油醚相(深黃綠色黏稠液體)1.5g，55℃減壓回收乙酸乙酯，得乙酸乙酯相(深黃綠色膏體)40.1g。

共收集石油醚相洗脫組分300管，點薄層板合并相似組分，得到：組分62～65(白色蠟狀固體)：60mg；組分66～90(淡黃色膏體)：660mg；組分91～102(褐色膏體)：37mg；組分120～125(淡綠色粉末)：9mg；組分204～215(無色晶體)：100mg。

共收集乙酸乙酯相洗脫組分62份，點薄層板合并相似組分，得到弱極性有機組分：組分1(棕紅色油狀液體)：340mg；組分3(褐色膏體)：490mg。

2.2 GC-MS分析結(jié)果

采用硅膠柱層析，分離純化石油醚相及乙酸乙酯相，得到7個弱極性有機組分，經(jīng)GC-MS檢測，與NIST05L質(zhì)譜圖庫中的標(biāo)準(zhǔn)圖對照，按峰面積歸一化法進行定量分析。弱極性有機組分GC-MS分析結(jié)果見表1。

由表1可知，共鑒定出15種成分。其中大多數(shù)為高級脂肪酸，尤其以棕櫚酸、亞麻酸甲酯含量最為豐富。其次，亞油酸及硬脂酸含量也比較高。此外，角鯊烯也占據(jù)不少比例。這些脂肪酸雖具有重要的生理功能[12-13]，但不具抗氧化性。不飽和脂肪酸含單個或若干個雙鍵，雙鍵旁的α-H相對活潑，因此不飽和脂肪酸較易失去H質(zhì)子，自身變?yōu)橐环N自由基。不飽和脂肪酸缺少大共軛結(jié)構(gòu)，失去H質(zhì)子后所形成的自由基不穩(wěn)定，反而會引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，生成有害的過氧化物。因此不飽和脂肪酸非但不具抗氧化性，反而是一種助氧化劑。盡管如此，從溪黃草葉石油醚相中鑒定出2,2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，這是一種工業(yè)上的通用型強力雙酚類抗氧劑，廣泛應(yīng)用于天然橡膠、各種合成橡膠、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、A B S樹脂、氯化聚醚、聚氨酯等多種合成材料[14-15]，但其含量在溪黃草是微量的。

氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)適用于分離、分析鑒定揮發(fā)性較高的復(fù)雜組分，因此，利用GC-MS研究溪黃草葉提取物中弱極性有機組分的化學(xué)成分是一種快速，高效的方法。通過GC-MS分析，鑒定出溪黃草葉弱極性有機組分中相對含量較高的化合物。溪黃草葉弱極性有機組分復(fù)雜，雖經(jīng)過硅膠柱分離純化，但某些組分中部分化合物的質(zhì)譜圖無法與標(biāo)準(zhǔn)圖譜庫中的質(zhì)譜圖相匹配，因此不能由氣相色譜-質(zhì)譜法鑒定出來，這也是氣相色譜-質(zhì)譜法的局限性所在。其中未鑒定組分還需要進一步分離純化得到單體，輔之以核磁共振等現(xiàn)代儀器分析方法，得到準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)信息。

表1 弱極性有機組分的GC-MS分析Table1 GC-MS analysis of organic weak polar components in Rabdosia serra (Maxim.) Hara leaves

3 結(jié) 論

通過制備溪黃草葉60%乙醇提取物，采用有機溶劑分級，得到石油醚相及乙酸乙酯相。采用硅膠柱層析，分離純化石油醚相及乙酸乙酯相，得到7個弱極性有機組分，采用GC-MS分析鑒定，共鑒定出15種成分。其中大多數(shù)為高級脂肪酸，尤其以棕櫚酸、亞麻酸甲酯含量最為豐富。雖從溪黃草葉石油醚相中鑒定出2,2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(工業(yè)上強抗氧化劑)，但其含量很低。未鑒定組分還需要進一步分離純化得到單體，輔之以核磁共振等現(xiàn)代儀器分析方法，得到準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)信息。

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Gas Chromatography - Mass Spectrometry Separation and Identification of Organic Weak Polar Components from Rabdosia serra (Maxim.) Hara Leaves

LIN Lian-zhu， ZHAO Mou-ming*
(College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

Rabdosia serra (Maxim.) Hara leaves were extracted with 60% ethanol, and were further separated by solvent extraction into four fractions, i.e., petroleum ether fraction, ethyl acetate fraction, n-butanol fraction and water fraction. Components in petroleum ether and ethyl acetate fractions were analyzed by using gas chromatography-mass spectrometry. Totally 15 compounds were identified, and most of these compounds are higher fatty acids, especially n-hexadecanoic acid and 9,12,15-octadecatrienoic acid. Trace 2,2'-methylene bis(6-tert-butyl-4-methylphenol), a strong antioxidant, was found in the petroleum ether fraction.

gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)；Rabdosia serra (Maxim.) Hara leaves；extract；weak polar components；antioxidant

TS201.2

A

1002-6630(2010)22-0340-03

2010-01-31

國家“863”計劃項目(2007AA100404)；廣東省科技計劃項目(2008A010900003)

林戀竹(1985—)，女，碩士研究生，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：linlinlin137@sina.com

*通信作者：趙謀明(1964—)，男，教授，博士，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：femmzhao@scut.edu.cn