顶空－固相微萃取／气相色谱－质谱法分析肉豆蔻中挥发性成分

江欣禅，钮彪，卢金清 （湖北中医药大学／湖北省药用植物研发中心，湖北 武汉430065）

肉豆蔻为肉豆蔻科植物肉豆蔻Myristica fragrans Houtt.除去假种皮的成熟干燥种仁，具有温中行气，涩肠止泻的功效，用于脾胃虚寒，久泻不止，脘腹胀痛，食少呕吐［1］。挥发油是肉豆蔻的主要活性成分，现代药理研究表明，肉豆蔻挥发油具有抗肿瘤、抗炎镇痛、抗氧化以及神经中枢作用等多方面的生理活性［2－5］。过去一般采用水蒸气蒸馏法（SD）提取肉豆蔻中的挥发性成分，但该方法所需时间长，样品需求量大，部分挥发性成分可能在加热过程中丢失，导致无法分析鉴定。而顶空－固相微萃取法所需样品量小，不需要有机溶剂萃取，能简便和快速地萃取样品的挥发性成分。本研究采用顶空－固相微萃取法（HS－SPME）提取肉豆蔻中的挥发性成分，并用气相色谱－质谱法（GC－MS）进行成分分析，为肉豆蔻的分析鉴定提供了科学依据。

1 材料

1.1 仪器 气相色谱－质谱－计算机联用仪（HP 6890／5973型，美国Hewlett－Packard公司）；手动固相微萃取装置（德国IKA 公司）；100μm PDMS萃取纤维头（美国Supelco公司）；顶空瓶（15 mL）（德国IKA 公司）。

1.2 试药 肉豆蔻药材由马应龙药业集团提供，经湖北中医药大学生药教研室陈科力教授鉴定为肉豆蔻科植物肉豆蔻Myristica fragrans Houtt.的干燥种仁。

2 方法与结果

2.1 肉豆蔻挥发性成分的提取 称取肉豆蔻药材（经粉碎）0.5 g置于15 mL专用顶空瓶中，插入手动进样器，75 ℃下预平衡15 min，顶空萃取15 min，取出，立即插入色谱仪进样口（温度250 ℃）中，解吸3 min。

2.2 色谱／质谱分析条件

2.2.1 色谱条件 HP－5MS石英弹性毛细管柱（50 m×0.2 mm，0.33μm）；进样口温度：250 ℃；载气：氦气；载气流速：1 mL·min－1；进样方式：不分流进样；采用程序升温：初始温度为40 ℃，以6 ℃·min－1升温速率升至220 ℃，保持2 min。2.2.2 质谱条件 离子源：EI源；离子源温度：230 ℃；四级杆温度：150 ℃；电子能量：70 eV；倍增管电压：1.2 kV；接口温度：280 ℃；质量范围：35～550 m·z－1。

2.3 实验结果 按照上述条件进行实验，共分离出55个色谱峰，经化学工作站数据处理系统及用面积归一化法从其总离子流图中计算各组分的百分含量，所测的质谱图经计算机质谱数据库检索（质谱数据库NIST），并按各峰的质谱裂片图与文献核对，确定了其中的45个组分，结果图1、表1。

图1 肉豆蔻挥发性成分的GC－MS总离子流图Fig 1 Total ion chromatogram of the volatile components from nutmeg

表1 肉豆蔻挥发性成分分析结果Tab 1 Results of analysis on the volatile components from nutmeg

3 讨论

3.1 纤维头的选择 在萃取温度75 ℃，样品平衡15 min，萃取时间为15 min条件下，考察2种萃取头（100μmPDMS萃取头、65μmPDMS／DVB 萃取头）的萃取能力。根据所得峰数目和峰面积总和，比较2种萃取头，结果100μmPDMS萃取头萃取所得峰数目和峰面积最多。因此，本实验选用100μmPDMS萃取头。

3.2 萃取时间的选择 实验对达到吸附平衡所需时间作了考察，在萃取15，25，35 min的分析结果中，15～25 min达到了吸附平衡，总峰面积基本不变。实验选取萃取时间为15 min。

3.3 萃取温度的选择 萃取温度升高能增加挥发性物质的个数，有利于萃取分析。但当达到一定温度后，化合物的萃取量减少。本实验考察了70，75，80 ℃3个温度，在其他参数一定情况下分别进行分析，在温度为75 ℃下所得挥发性物质个数较为理想。故选择75 ℃作为萃取温度。

实验结果表明，肉豆蔻挥发性成分中，顶空－固相微萃取法鉴定出45个化合物，占挥发性成分的97.42%。主要为单萜类及其含氧衍生物和芳香族类化合物。其中皮蝇磷含量最高，为39.23%，其余含量较高的成分为（1R）－（＋）－α－蒎稀（13.38%）和双戊烯（9.63%）。皮蝇磷常作畜用杀虫剂，供牲畜吞服、喷涂体表、洗浴等。实验研究表明α－蒎稀对白色念珠菌的生物合成有显著的抑制作用，其抗菌机制是通过抑制白色念珠菌细胞膜中麦角固醇、胞壁中几丁质、多糖的合成及抑制核酸DNA、RNA 的合成，从而起到杀菌作用［6］。

前期实验采用水蒸气蒸馏法提取肉豆蔻挥发油（2次实验药材批次相同），确定了38 个组分，主要为皮蝇磷（27.55%）、β－蒎稀（10.05%）和（－）－4－萜品醇（7.96%）［7］。与采用水蒸气蒸馏法相比，顶空－固相微萃取法萃取发现了月桂烯、α－松油醇、醋酸松油酯、α－石竹烯等。由于在水蒸气蒸馏法中肉豆蔻与水长时间加热，一些热敏物质发生氧化、聚合等反应，造成2种方法所得提取物的数量、组成及各成分的相对百分含量存在一定差异。但2种方法所得的挥发性物质中共有20 个相同的化合物，分别占挥发性成分的66.38%（SPME）和69.07%（SD）。主要挥发性成分差别不明显，表明HS－SPME／GC－MS联用能全面快速获得其组成信息，可应用于肉豆蔻挥发性成分的分析。

［1］ 中国药典.一部［S］.2010：126－127.

［2］ 王远志，李宏志.两种肉豆蔻挥发油对人癌细胞体外增殖影响的比较研究［J］.辽宁中医杂志，2008，35（6）：847－848.

［3］ 贾天柱.再论中药生熟的变化与作用［J］.中成药，2006，28（7）：

984－986.

［4］ 李荣，孙健平，姜子涛.肉豆蔻精油抗氧化性能及清除自由基能力的研究［J］.食品研究与开发，2009，30（11）：75－80.

［5］ 姜美子，李莉，毛翘，等.肉豆蔻提取物对鼠性小胶质细胞的作用机制［J］.中国老年学杂志，2010，30（9）：1259－1261.

［6］ 夏忠弟，余俊龙.α－蒎稀对白色念珠菌生物合成的影响［J］.中国现代医学杂志，2000，10（1）：44－47.

［7］ 卢金清，李雨玲，李婷，等.肉豆蔻挥发油的化学成分GC－MS分析［J］.西北药学杂志，2012，27（3）：202－204.