HS-SPME＆GC-MS分析三裂繡線菊葉片的揮發(fā)性物質

靳澤榮，張金桐

（山西農業(yè)大學化學生態(tài)研究所，山西太谷030801）

HS-SPME＆GC-MS分析三裂繡線菊葉片的揮發(fā)性物質

靳澤榮，張金桐

（山西農業(yè)大學化學生態(tài)研究所，山西太谷030801）

虎榛子（Ostryopsis davidiana）是櫟黃枯葉蛾Trabala vishnou gigantina的一種重要寄主，而三裂繡線菊（Spiraea trilobata L.）是與虎榛子比鄰而生卻不被櫟黃枯葉蛾為害的非寄主植物。為了研究這種現象，以三裂繡線菊為研究對象，利用固相微萃取-氣相色譜質譜法（HS-SPME＆GC-MS）分析其葉片的揮發(fā)性物質，通過面積歸一法計算出各成分的相對含量。結果表明，從三裂繡線菊葉片中共鑒定出39種化學成分，其中，醇類5種，占36.10%；酯類化合物15種，占53.60%；萜烯類化合物6種，占6.02%；烷烴類化合物3種，占0.12%；其他類化合物10種，占1.37%。此結果可為櫟黃枯葉蛾植物源驅避劑的開發(fā)奠定基礎。

三裂繡線菊；HS-SPME＆GC-MS；揮發(fā)物

三裂繡線菊（Spiraea trilobata L.）屬于薔薇科Rosaceae繡線菊屬Spiraea，小枝細瘦，開展，葉片近圓形，傘形花序具花15～30朵。苞片線形或倒披針形，萼筒鐘狀，花瓣呈倒卵形，蓇葖果開張，花柱頂生稍傾斜，具直立萼片。花期5—6月，果期7—8月。生于多巖石向陽坡地或灌木叢中，海拔450～2 400 m，具有極強的生活力，是一種具有觀賞價值的灌木樹種?；㈤蛔邮鞘橙~性害蟲櫟黃枯葉蛾的重要寄主之一。近年來，該蟲對虎榛子危害日趨嚴重，其幼蟲輕則吃光葉片，僅剩枝干，致使虎榛子如火燒一樣，重則使虎榛子林成片枯死[1]，嚴重影響樹勢與果實產量，對我國的生態(tài)環(huán)境構成嚴重威脅。

然而，我們發(fā)現其野生種與虎榛子往往比鄰而生，但當虎榛子發(fā)生櫟黃枯葉蛾病蟲害時，三裂繡線菊往往不受絲毫影響。因此，為了研究這種現象，對三裂繡線菊進行了揮發(fā)物的收集與鑒定。

植物揮發(fā)物是指從植物的葉、花、果等表面散發(fā)出來的多種微濃度的揮發(fā)性次生物質，一般被認為是一些沸點小于340℃，分子量小于250的物質[2]。這類物質具有一定的“氣味”，可以作為化學通訊物質在植物與植物及植物與昆蟲之間起重要的“溝通”作用[3-4]。

目前，揮發(fā)物的提取方法主要有水蒸汽萃取法、超臨界流體萃取法、吹掃捕集法以及頂空固相微萃取法等[5-7]。與其他常用的揮發(fā)物提取方法相比，HS-SPME具有簡便、快速、經濟安全等優(yōu)點，極大地提高了分析檢測效率，被廣泛用于植物揮發(fā)物的提取。

本研究利用HS-SPME萃取三裂繡線菊葉片的揮發(fā)性物質并通過GC-MS分離鑒定，為進一步探究揮發(fā)物在櫟黃枯葉蛾的寄主選擇等過程中的作用奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為新鮮三裂繡線菊樹葉，于2016年6月上旬在山西省太谷縣國營林場內采集。

1.2 儀器設備

氣相色譜-質譜聯(lián)用儀：TRACE1300-TRACE ISQ（美國ThermoScientific）；SPME萃取頭：50/30μm DVB/CAR/PDMS。

1.3 方法

1.3.1 揮發(fā)物萃取稱取20 g取新鮮樹葉，剪碎放入氣質聯(lián)用儀配套專用的容量為50 mL的固相微萃取萃取瓶，擰緊瓶蓋立即進行HS-SPME＆GC-MS分析，樣品振蕩吸附程序：40℃震蕩10 min，萃取頭250℃解吸10 min，吸附30 min，解吸5 min。氣相升溫程序和質譜設置與吸附劑吸附法一致[8-11]。

1.3.2 色譜和質譜分析條件

氣相色譜條件：高純氮氣為載氣，無分流進樣，毛細管柱為TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm，5%苯基甲基聚硅氧烷），色譜升溫程序設定為80℃保持2min，然后以4℃/min的升溫速率升至180℃，再以10℃/min的升溫速率升至240℃，恒溫5min；進樣口和檢測器溫度設為250℃[12-15]。

質譜條件：質譜電離方式為電子轟擊離子源（EI源），電子能量為70 eV，掃描質量范圍30～500 m/z，速度0.2 sec/scan，傳輸線溫度280℃，四級桿溫度150℃，離子源溫度280℃。質譜圖采用NIST（MSSearch 2.0）標準譜庫系統(tǒng)進行全掃描模式掃描，用計算機檢索定性質譜圖中各色譜峰對應的物質，根據相似度給出可能的物質分子結構[16]。

2 結果與分析

利用HS-SPME萃取三裂繡線菊葉片的揮發(fā)物并利用GC-MS分離鑒定，結果表明，三裂繡線菊葉片中共鑒定出39種揮發(fā)性物質，主要由醇類、酯類、萜烯類、烷烴及其他類化合物等5大類化合物組成。其中，醇類物質5種，相對含量占36.10%，以反-2-己烯-1-醇為主；酯類化合物15種，占53.60%，以反-2-己烯酯為主；萜烯類化合物6種，占6.02%，以羅勒烯為主；烷烴類化合物3種，占0.12%；其他類化合物10種，占1.37%（表1）。

表1 三裂繡線菊葉片的揮發(fā)物組成

從單獨的揮發(fā)物組分來看，反-2-己烯酯在三裂繡線菊葉片相對含量最高，達到50.86%；其次為反-2-己烯-1-醇，相對含量占35.14%；其余物質在該葉片中含量則較少。

在這些化合物中，酯類化合物相對含量最高，其次為醇類化合物，烷烴類化合物相對含量較少。

3 討論與結論

HS-SPME是一種簡便、快速的收集揮發(fā)物的方法，且具有經濟、安全、選擇性好、靈敏度高等優(yōu)點，集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體，對樣品純化、富集后，可直接與GC-MS聯(lián)用，大大提高了檢測效率[17-18]。本研究采用HS-SPME＆GC-MS方法對三裂繡線菊葉片的揮發(fā)物進行解析，共鑒定出39種化合物，可以分成5大類，其含量依次為酯類化合物＞醇類化合物＞萜烯類化合物＞其他類化合物＞烷烴類物質。

三裂繡線菊是一種常見的觀賞類灌木，野生物種常與虎榛子比鄰而生?；㈤蛔邮菣迭S枯葉蛾的主要寄主，近年來，在我國多地暴發(fā)櫟黃枯葉蛾蟲害，對虎榛子造成了巨大的危害，但與其比鄰而生的三裂繡線菊往往不受為害。研究表明，在植物與昆蟲協(xié)同進化過程中，植物氣味化合物調節(jié)控制著昆蟲的多種行為，植物釋放的特定揮發(fā)性氣味物質能夠誘導昆蟲產生驅避等行為[19]。如肉桂醛存在于多種植物的揮發(fā)物中，對煙草甲[20]等多種昆蟲都具有驅避作用。此結果可為進一步研究櫟黃枯葉蛾的植物源驅避劑提供依據。

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Analysis of Volatile Components fromSpiraea trilobataL. Leaves Using HS-SPME＆GC-MS

JINZerong，ZHANGJintong
（Institute ofChemical Ecology，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

Ostryopsis davidiana is an important host plant of Trabala vishnou gigantina,while Spiraea trilobata L.is a non-host plant which is adjacent to Ostryopsis davidiana and is not affected by Trabala vishnou gigantina.To reveal the phenomenon,leaves of Spiraea trilobata L.were analyzed by HS-SPME＆GC-MS and the relative content of each component was determinated by area normalization.The results showed that 39 chemical composition were detected and identified including5 Alcohol compounds（36.10%）, 15 Ester compounds（53.60%）,6 Terpene compounds（6.02%）,3 Alhane compounds（0.12%）and 10 other compound（1.37%）.The result mayprovide basis for developingplant-derived repellents ofTrabala vishnou gigantina.

Spiraea trilobata L.;HS-SPME＆GC-MS;volatile component

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.14

S685.99

：A

：1002-2481（2017）05-0729-03

2016-12-20

高等學校博士學科點專項科研基金項目（20131403110004）

靳澤榮（1991-），女，山西洪洞人，在讀碩士，研究方向：生物信息化學。張金桐為通信作者。