湖北海棠葉揮發(fā)性成分的DTD—GC/MS分析

王宵 杜業(yè)云 楊志斌 李暉 楊柳

摘要：采用直接熱脫附—?dú)庀嗌V/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（DTD-GC/MS）首次分析了湖北海棠葉揮發(fā)性成分，共檢測鑒定出有效成分46種，主要包括烷烴類、酯類、醇類、酮類、烯類、醛類等化合物。其中，8種可用作香料添加劑， 5種可作醫(yī)療用途， 2種可用于殺蟲劑。采用直接熱脫附—?dú)庀嗌V/質(zhì)譜法分析湖北海棠葉揮發(fā)成分重現(xiàn)性好、操作簡單、效率高、綠色環(huán)保。

關(guān)鍵詞：湖北海棠；化學(xué)成分；直接熱脫附-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

中圖分類號(hào)：R284.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-3020（2015）06-0028-04

湖北海棠Malus hupehensis又名神龍海棠、野海棠、野花紅、茶海棠，薔薇科蘋果屬的落葉小喬木。湖北海棠大多分布于湖北西部山地，長江中游，湖南，云南中南部。其根可治筋骨扭傷，果可入藥治胃病，具有抗菌消炎、消積化痰，潤肺止咳、降血壓等多種功效。其葉曬干可做茶，味微苦澀，俗名“花紅茶”。目前，湖北海棠的化學(xué)成分研究多集中在海棠花果和根部，其葉的成分研究主要集中在根皮苷和黃酮類化合物[3-4]，對(duì)其揮發(fā)性物的研究較少。

直接熱脫附（DTD），是吸附—解吸法的一種。樣品干燥后，不經(jīng)特殊處理置于脫附管內(nèi)，通過加熱使樣品中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質(zhì)解吸出來，隨惰性載氣（常用氮?dú)猓肜潆轮懈患M(jìn)行二次脫附，再進(jìn)入氣相色譜/質(zhì)譜儀（GC-MS）中進(jìn)行分析測定。直接熱脫附靈敏度高、重現(xiàn)性好、操作簡單、應(yīng)用范圍廣[5]。

本研究首次采用了直接熱脫附—?dú)赓|(zhì)聯(lián)用技術(shù)（DTD-GC/MS）分析湖北海棠葉的揮發(fā)性化學(xué)成分，為海棠葉的分析提供新方法，為其資源開發(fā)利用提供一定參考。

1材料和儀器

1.1材料

海棠葉（采自湖北神龍架）、石英棉（經(jīng)過脫活處理）、Markes玻璃熱脫附管（C0-FXXX-0000）。

海棠葉用蒸餾水洗凈風(fēng)干后進(jìn)行粉碎處理，將粉碎后的海棠葉粉末裝于玻璃熱脫附管內(nèi)。檢測時(shí)僅需將裝有海棠葉粉末的熱脫附管置于熱脫附儀內(nèi)加熱即可。

1.2儀器

賽默飛Trace1310 GC/ISQ LT（單四級(jí)桿） 氣質(zhì)聯(lián)用儀，電子天平，Markes Unity series 2熱脫附儀。

1.2.1GC條件

色譜柱：TG-5MS（3000 m×025 mm×025 μm）；載氣：高純氦氣（純度≥99999%）；載氣流速：1000 mL/min；初始溫度50℃，進(jìn)樣口溫度：200 ℃，不分流。程序升溫：初始溫度40 ℃保持5 min，10 ℃/min 升高至220℃后保持5 min，程序耗時(shí)：35 min。

1.2.2MC條件

EI源能量：70 ev；倍增器電壓1 200 V， MS接口溫度：280 ℃，離子源溫度：280 ℃；采樣模式：全掃描；質(zhì)量掃描范圍：35-450 amu.

1.2.2DTD條件

熱脫附參數(shù)：熱脫附溫度90℃，脫附60 min。熱脫附分流進(jìn)樣，分流比：20：1，傳輸線溫為180 ℃。冷肼初始溫度設(shè)為-10 ℃，平衡0.5 min，然后升溫至280 ℃，保持5 min。

2結(jié)果與分析

2.1檢出成分的數(shù)量及含量

氣質(zhì)聯(lián)用法檢測出的海棠葉可揮發(fā)成分總離子流圖如圖1，物質(zhì)組分及其含量見表1。

2.2檢出成分的組分分析

采用DTD法測定的湖北海棠葉的揮發(fā)成分主要包括烷烴類、酯類、醇類、酮類、烯類、醛類等多種化合物（表2）。

通過DTD-GC/MS對(duì)海棠葉樣品進(jìn)行定性分析，利用計(jì)算機(jī)譜庫檢索進(jìn)行匹配，并根據(jù)有機(jī)化合物的質(zhì)譜斷裂一般規(guī)律進(jìn)行分析確定其成分。采用色譜峰面積歸一法，計(jì)算各峰面積的百分含量來確定各化學(xué)成分相對(duì)含量。共分離鑒定出匹配度80%以上的有效成分46種（表1），占總檢出成分含量的8975%。

湖北海棠葉中烷烴類化合物含量最高，烷烴類化合物的相對(duì)百分含量高達(dá)到3829%，其中，含量最高的是二十烷（1482%），其次是植烷（543%），姥鮫烷（400%）和十六烷（368%）。含量高的烷烴化合物多為飽和烷烴，這是因?yàn)轱柡屯闊N是植物體蠟質(zhì)的主要成分[6]，和植物體的器官息息相關(guān)，對(duì)植物起保護(hù)作用。

湖北海棠葉中酯類化合物含量為2762%，醇類化合物含量為1109%，酮類化合物含量為366%，醛類化合物含量為249%，雜環(huán)類化合物含量為200%，酸類化合物含量為138%，烯類化合物含量為137%，酚類化合物含量為133%。

檢出成分中含量最高的是二十烷（1482%），其次是鄰苯二甲酸二異丁酯（1160%）和鄰苯二甲酸二丁酯（755%）。

醇類、醛類和烯類一般都具有芳香的氣味，多用于香料制作中。檢出湖北海棠葉可以用作香料添加劑的成分共有8種，其香味特征及用途如表3所示。

海棠葉中這8種可作香料添加劑成分為α-萜品醇（032%）、香葉基丙酮（157%）、雪松醇（206%）、苯甲醛（110%）、癸醛（062%）、壬醛（012%）、己醛（012%）和α-金合歡烯（137%），這8種物質(zhì)使海棠葉的香味富有層次，后期提取海棠葉成分或者海棠葉精油研究時(shí)可以進(jìn)一步加以利用。

湖北海棠葉中可作醫(yī)藥用途的成分共有5種，分別是香葉基香葉醇、植醇、植酮、香葉基丙酮及左旋樟腦。香葉基香葉醇生理活性較為廣泛，具有殺菌抗病毒的作用，對(duì)于潰瘍、神經(jīng)衰弱、皮膚老化、血栓、動(dòng)脈粥硬化和免疫缺失等多種疾病有治療作用[11]。植醇是葉綠素的重要組成成分，也是合成維生素K及維生素E的原料[12]。植酮是維生素E醋酸酯的中間體[13]，香葉基丙酮也可作為合成維生素的中間體，亦用于合成異植物醇和橙花叔醇等[14]。左旋樟腦為醫(yī)藥中間體，可用于合成左旋樟腦磺酸。

可作殺蟲劑用途的共有2種，鄰苯二甲酸二丁酯和2，4-二叔丁基苯酚。鄰苯二甲酸二丁酯可用來制作昆蟲驅(qū)除劑，能驅(qū)除蚊子、虱子和疥蟲等昆蟲[10]，是海棠葉用以抵御蟲害的重要成分。2，4-二叔丁基苯酚可用于農(nóng)藥、染料中間體等。

3結(jié)果與討論

本文采用DTDGC/MS的方法對(duì)海棠葉中的揮發(fā)性成分進(jìn)行測定，前處理簡單、快捷、無污染、準(zhǔn)確度高。 使用該方法檢測鑒定出匹配度80%以上的有效成分共46種，主要包括烷烴類、酯類、醇類、酮類、烯類、醛類等多種化合物。其中，可用作香料添加劑的共有8種，可用作醫(yī)藥用途的共有5種，作殺蟲劑用途的共2種。

直接熱脫附法分析湖北海棠葉揮發(fā)成分具有以下優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，不需要復(fù)雜的預(yù)處理，樣品洗凈風(fēng)干碾碎后即可上機(jī)，省去了有機(jī)溶劑萃取步驟； 靈敏度高、鑒定成分多；綠色環(huán)保。直接熱脫附-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（DTD-GC/MS）可拓寬運(yùn)用于芳香類植物資源的可揮發(fā)性成分分析中，發(fā)展前景廣闊。

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（責(zé)任編輯：鄭京津）