姬志强,石 磊,李永丽,康文艺
(1.解放军第155中心医院,河南开封475003;2.河南大学中药研究所,河南开封 475004)
大羽鳞毛蕨挥发性成分的GC-MS分析
姬志强1,2*,石 磊1,李永丽1,康文艺2#
(1.解放军第155中心医院,河南开封475003;2.河南大学中药研究所,河南开封 475004)
目的:分析大羽鳞毛蕨的挥发性成分。方法:采用气相色谱-质谱联用技术首次对大羽鳞毛蕨的挥发性成分进行分析和鉴定。色谱柱为HP-5 MS石英弹性毛细管柱(30.0 m×250μm×0.25μm),载气为高纯氦气(99.999%),流速为1.0 mL·min-1,进样口温度为250℃,程序升温;电离方式为EI源,电离能量为70 eV,离子源温度为250℃,四极杆温度为150℃,质量扫描范围为30~440 amu。结果:从大羽鳞毛蕨根中鉴定出了24个化合物,占根中挥发性成分的97.06%;从其叶中鉴定出了43个化合物,占叶中挥发性成分的88.46%。根和叶有20个共有成分。结论:壬醛有可能是大羽鳞毛蕨的主要香气成分,2,6-二叔丁基对甲苯酚有可能是大羽鳞毛蕨中主要活性成分。
大羽鳞毛蕨;挥发性成分;气相色谱-质谱联用技术
大羽鳞毛蕨(Dryopteris bodinieri)属于鳞毛蕨科鳞毛蕨属植物[1]。化学研究表明,该属植物最重要的化学成分是间苯三酚类化合物,另外还含有萜类和黄酮类化合物[2,3]。目前关于大羽鳞毛蕨的化学成分和挥发性成分均未见有文献报道,因此本试验采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术首次分析鉴定了大羽鳞毛蕨的挥发性成分。
GC 6890 N GC/5975 MSGC-MC联用仪(美国安捷伦公司);手动SPME装置,萃取纤维头为65μm聚二甲基硅氧烷(PDMS-DVB)(美国Supelco公司)。
C6~C26正构烷烃(美国Alfa Aesar公司)。大羽鳞毛蕨于2006年5月采集于云南西双版纳地区,由西双版纳植物园崔景云高级工程师鉴定为真品,标本存放于河南大学天然药物研究所(标本号:200605023)。
2.1 试验方法
试验前先将SPME装置的萃取纤维头在GC仪的进样口老化10 min,老化温度为250℃,载气体积流量为1.0 mL·min-1。取阴干大羽鳞毛蕨根和叶各0.7 g,置于5 mL样品瓶中,盖上盖子,插入65μm PDMS-DVB萃取纤维头,于80℃下顶空取样30 min后立即取出,在GC仪进样口(250℃)脱附1 min。
2.2 试验条件
2.2.1 GC条件 色谱柱:HP-5 MS石英弹性毛细管柱(30.0 m×250μm×0.25μm);载气:高纯氦气(99.999%);流速:1.0 mL·min-1;进样口温度:250℃;程序升温,色谱柱初始温度为50℃(保持1.0 min),以3℃·min-1升温至120℃(保持2 min),再以4℃·min-1升温至210℃(保持10 min);不分流进样。
2.2.2 MS条件 电离方式:电轰击电离(EI);电离能量:70 eV;离子源温度:250℃;四极杆温度:150℃;传输线温度:280℃;电子倍增器电压:1 765 V;质量扫描范围:30~440 amu。采用RTLPEST3.L和NIST05.L数据库进行谱图检索。
2.3 保留指数(KI)测定
KI是化学物质在相应类型分离柱中对应正构烷烃的一种比较稳定的性质。只要用于分离的色谱柱性质相同、GC条件相近,同种组分在不同仪器上计算出来的KI值通常为常数。因此,同时考虑分离峰的MS匹配度和KI匹配度可大大提高鉴定结果的准确性。在芳香精油复杂组分鉴定中,该方法在国际上得到普遍认可并被大量使用[4]。
测定方法[5,6]:将色谱正构烷烃样品(C6~C26)各取等量混合后,按上述GC条件进行色谱分析,测定各正构烷烃的保留时间,然后在完全相同的条件下,对挥发性成分进行分析,测定各组分的保留时间,再根据下述线性升温KI计算公式计算出各组分的KI值。
式中,KI为Kovats保留指数;tR为被测组分的保留时间;下标x为被测组分符号;下标n和n+1为分别具有n和n+1个碳原子的正构烷烃符号。
2.4 结果
按上述试验条件操作,得到大羽鳞毛蕨根和叶的挥发油总离子流图(分别见图1、图2),通过计算机检索和人工解析各峰相应的MS图,共鉴定出了47个化合物,详见表1。
表1 大羽鳞毛蕨根和叶挥发油的化学成分Tab 1 Chemical constituents of volatile oil from the roots and leaves of D.bodinieri
续表1Continued tab 1
由表1可知,本研究首次从大羽鳞毛蕨根中分离鉴定了24个化合物,占根挥发性成分总量的97.06%,主要成分有壬醛(11.12%)、2,6-二叔丁基对甲苯酚(9.77%)、十六烷(8.48%)和十五烷(8.34%);从大羽鳞毛蕨叶中分离鉴定了43个化合物,占叶中挥发性成分总量的88.46%,主要成分有十六烷(6.87%)、十五烷(5.82%)、(E)-2-甲基-2-丁烯醛(4.95%)、6,7,8,9-四氢-1,2,3-三甲氧基-9-甲基-5H-苯并环庚烯(4.60%)和十七烷(4.53%)。其中,有20个化合物同时存在于大羽鳞毛蕨根和叶的挥发性成分中。
由表1可知,壬醛在大羽鳞毛蕨根的挥发性成分中含量达11.12%,在叶中含量也为3.25%,而壬醛具有强烈的油脂气味和甜橙气息,是调制玫瑰、橙花、香紫罗兰等香精的主要成分之一,因此也是大羽鳞毛蕨主要的香气成分[7]。2,6-二叔丁基对甲苯酚俗称抗氧化剂264,简称BHT,是一种用途广泛、用量较大的通用型酚类抗氧化剂,广泛用于食品、药品和化妆品保鲜上[8]。BHT在大羽鳞毛蕨根中的含量为9.77%,在叶中含量为4.04%,提示大羽鳞毛蕨可能具有潜在的抗氧化活性。
在大羽鳞毛蕨叶的挥发性成分中检测到了角鲨烯(1.58%),而角鲨烯具有较强的生物活性,在血液中有很强的输送活性氧的能力,可增强机体生理功能、提高免疫力、抵抗紫外线伤害,是性能优良的血液输氧剂和生物氧化剂[9]。角鲨烯的发现为大羽鳞毛蕨的抗缺氧和抗疲劳作用提供了一定的理论依据。
在大羽鳞毛蕨根和叶的挥发性成分中,烷烃占的比例均较大。饱和的脂肪烃是植物体蜡质的主要成分,对植物起着保护的作用,一旦形成就不再参与物质代谢,是新陈代谢末端的产物[10]。6,10,14-三甲基-2-十五烷酮在大羽鳞毛蕨根和叶中均有存在,该化合物存在于多种植物的挥发性成分中[11~14],其在植物体内部的作用和药理作用尚未有文献报道,值得进一步研究。
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Analysisof Volatile Constituentsin Dryopterisbodinieri by GC-MS
JI Zhi-qiang,SHI Lei,LI Yong-li
(No.155 Central Hospital of PLA,Henan Kaifeng 475003,China)
JI Zhi-qiang,KANG Wen-yi
(Institute of Traditional Chinese Medicine,Henan University,Henan Kaifeng 475004,China)
OBJECTIVE:To analyze the volatile constituents in Dryopteris bodinieri.METHODS:GC-MSwas used to analyze and identify the volatile constituents in D.bodinieri for the first time.HP-5 MSfused-silica capillary column(30.0 m×250μm×0.25 μm)was used with high pure helium(99.999%)as carrier gas,programmed temperature,at the flow rate of 1.0 mL·min-1and injection temperature of 250℃.EI source was applied with electron energy of 70 eV,ion source temperature of 250℃,quadropole temperature of 150℃,mass scan range of 30~440 amu.RESULTS:24 compounds were identified from the volatile constituents in the roots of D.bodinieri,accounting for 97.06%of volatile constituents;43 compounds from the leaves,accounting for 88.46%.There were 20 same compounds.CONCLUSION:Nonanal may be the main fragrance constituents and butylated hydroxytoluene may be the active compound of D.bodinieri.
Dryopteris bodinieri;Volatile constituents;GC-MS
R284.1;R917
A
1001-0408(2012)43-4098-03
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2012.43.26
2011-11-08
2012-04-23)