毛竹薄壁组织抽提物成分的GC-MS分析

洪 宏，喻云水,，周蔚虹，李本贵

(1.中南林业科技大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙 410004；2.竹业湖南省工程研究中心，湖南 长沙 410004)

毛竹薄壁组织抽提物成分的GC-MS分析

洪 宏1，喻云水1,2，周蔚虹1，李本贵2

(1.中南林业科技大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙 410004；2.竹业湖南省工程研究中心，湖南 长沙 410004)

通过物理分离的方法从新鲜毛竹中分离出薄壁组织，利用索氏抽提的方法提取薄壁组织中的化学成分，采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对抽提物成分进行分析。经分析鉴定，毛竹薄壁组织苯/醇抽提物经色谱分离可以得到40个峰，可以检测出其中的34种抽提物成分，占色谱峰总流出峰面积的91.75%;其主要化学组分为酯类6种、酮类7种和醇类5种，分别占物质总量的39.94%、25.72%和8.74%；主要化学物质为：邻苯二甲酸二丁酯（19.26%）、邻苯二甲酸二异辛酯（14.91%）、4-羟基-4-甲基-2-戊酮（8.76%）、(3E,5Z)-6,10-二甲基-3,5,9-十一碳三烯-2-酮（8.11%）、苯乙烯（5.09%）、芳樟醇（4.99%）。

毛竹；薄壁组织；抽提物；GC-MS分析

毛竹Phyllostachys heterocycla，禾本科刚竹属，单轴散生型，具有分布广、速生丰产、再生能力强等特点，是中国分布最广面积最大的重要经济竹种。竹材横截面可以分为竹青、竹肉和竹黄三种结构，主要由表皮、维管束和基本薄壁组织组成[1-2]。薄壁组织又称营养组织，主要与竹材的营养活动有关，负责贮存光合作用产生的养分。维管束散生在薄壁组织中，主要运输水分、无机盐及有机物。毛竹作为常用的竹材，被广泛运用于竹材化学方面的研究[3-4]，目前关于其化学成分、药用价值和药理等已有大量研究报道[5-7]，但从毛竹中分离出薄壁组织，再对薄壁组织进行化学成分分析的研究较少。本试验以新鲜毛竹为原料，从毛竹中分离出薄壁组织，采用索氏抽提的方法对分离出的薄壁组织进行苯/醇溶剂的抽提，然后利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对薄壁组织抽提物的成分进行了分析研究，以期为竹材的化学利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 主要材料

原料：新鲜毛竹，3年生，采自湖南省宁乡县。

主要化学试剂：苯（分析纯）、无水乙醇（分析纯）、棉线和定性滤纸（经苯醇溶剂24 h抽提）。

1.2 主要仪器

DHG-9240A型恒温干燥箱，杭州蓝天化验仪器厂； QUANTA 450型扫描电子显微镜，美国FEI公司；索氏提取装置（球形冷凝管、250 mL索氏提取器、250 mL圆底烧瓶、加热套）；RE-52AA型旋转蒸发仪，上海雅荣生化仪器设备有限公司；6890/5973N型型气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)，美国Agilent公司。

1.3 试验方法

薄壁组织的分离：将新鲜的毛竹截去竹节，用刀劈成1 cm宽竹条，去掉竹青和竹黄，用小锤砸至松散，再经恒温干燥箱干燥至恒重，然后再用小锤捶砸，最后用200目标准筛反复筛选出薄壁组织粉末。

薄壁组织的抽提：称取1 g（精确至小数点后四位）分离出的薄壁组织粉末，用24 h抽提过的定性滤纸和棉线包扎好，然后将制好的样品放入索氏提取装置中进行抽提，加入苯醇溶剂，抽提8 h，最后后用旋转蒸发仪蒸发浓缩至4 mL左右，用移液管转移至1.5 mL离心管中。

GC-MS联用条件：气相色谱(Gas Chromatography)条件为色谱柱为HP-5 MS 石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度220℃，柱温50℃，保持3 min，以8℃/min程序升至200℃，再以5℃/min升至260℃，保持15 min；载气为高纯He，载气流速1 mL/min，进样量1 µL。质谱(Mass Spectrometry)条件为四级杆温度150℃，离子源温度230℃，传输线温度280℃，电离方式EI，电子能量70 eV。溶剂延迟4 min。质量扫描范围：35～340 AMU(m/z)。

2 结果与分析

2.1 薄壁组织分离的SEM分析

维管束纤维与薄壁组织在力学性能和细胞形态上有很大差别[8]。维管束纤维形态细长，细胞壁较厚，力学强度较大；而薄壁组织多为长形或方形，长度极小，腔大壁薄，易碎。由于维管束纤维与薄壁组织以上的不同，在相同的机械作用力情况下，维管束纤维与薄壁组织的力学行为变化不同，将引起竹材薄壁组织与维管束纤维的分离。

利用扫描电子显微镜对分离出来的毛竹薄壁组织和维管束纤维进行了观察，如下图1图2。图1为放大400和放大800薄壁组织电镜扫描图像，图中长形或者方形胞腔状的为分离出的毛竹的薄壁组织；图2为放大400维管束纤维电镜扫描图像，图中细长条形束状的为分离出的毛竹维管束纤维。由图1可以明显看出只有少量纤维混在薄壁组织当中，分离效果较好；由图2也可以看出，该样品组成基本为分离出的维管束纤维，不过纤维上还粘有极少量的薄壁组织。

图1 毛竹薄壁组织的电镜图片Fig.1 SEM of parenchyma in Phyllostachys pubescens

2.2 薄壁组织抽提物的GC-MS结果分析

按照GC-MS条件对毛竹薄壁组织进行GC-MS分析，所得总离子图流图如图3所示，其化学成分及分析结果如表1所示。

图2 毛竹维管束纤维的电镜图片Fig.2 SEM of vascular bundle in Phyllostachys pubescens

图3 薄壁组织苯醇抽提物总离子流色谱图Fig. 3 Total ionionization chromatogram of parenchyma benzene-alcohol extractives

由图3和表1可知，毛竹薄壁组织苯/醇抽提物经色谱分离可以得到40个峰，可以鉴定出其中的34种抽提物成分，占色谱峰总流出峰面积的91.75%。其中酯类物质有6种，占物质总量的39.94%；酮类物质7种，占物质总量的25.72%；醇类5种，占物质总量的8.74%；烯烃类4种，占物质总量的7.48%；脂肪烃类5种，占物质总量的4.04%；酚类3种，占物质总量的2.3%，其他物质4种，占总物质含量的3.35%。

由表1可知毛竹薄壁组织苯/醇抽提物化学成分中含量较高的前10种物质为：邻苯二甲酸二丁酯（19.26%）、邻苯二甲酸二异辛酯（14.91%）、4-羟基-4-甲基-2-戊酮（8.76%）、（E,Z）-6,10-二甲基-3,5,9-十一碳三烯-2-酮（8.11%）、苯乙烯（5.09%）、芳樟醇（4.99%）、乙酰乙酸丁酯（3.42%）、6-甲基-5-庚烯-2-酮（3.31%）、3-苯基二环[3.2.2]壬-3,6-二烯-2-酮（2.81%）、2,4-二叔丁基苯酚（1.27%）。

本试验得到的薄壁组织抽提物中，含量较高的(3E,5Z)-6,10-二甲基-3,5,9-十一碳三烯-2-酮（8.11%）、6,10-二甲基-3,5,9-十一碳三烯-2-酮（7.98%）、苯乙烯（5.09%）、芳樟醇（4.99%）、α-松油醇（1.25%）都是重要的化工原料。得到的芳樟醇是用途最广泛的天然植物香料，具有抗菌，抗病毒和镇静的作用，同时抑制多种人体淋巴细胞和白血病细胞增殖的功能[9]。其中α-松油醇是我国重要的出口香料品种，可用于调配柠檬、甜橙、桃子、柑橘等食用香精[10]。

表1 毛竹薄壁组织抽提物的化学成分Table 1 Chemical constituents of parenchyma in Phyllostachys pubescens

3 结 论

采用索氏抽提的方法首次从毛竹薄壁组织中提取了相关化学物质，利用GC-MS对薄壁组织化学物质的成分进行了分析。结果表明，共分离可以得到40个峰，可以鉴定出其中的34种抽提物成分，占总流出峰面积的91.75%。其主要化学组分为酯类、酮类和醇类，分别为6种、7种、5种，分别占物质总量的39.94%、33.7%和8.74%。含量较高的有：邻苯二甲酸二丁酯（19.26%）、邻苯二甲酸二异辛酯（14.91%）、4-羟基-4-甲基-2-戊酮（8.76%）、（E,Z）-6,10-二甲基-3,5,9-十一碳三烯-2-酮（8.11%）、苯乙烯（5.09%）、芳樟醇（4.99%）等。本研究结果为毛竹薄壁组织化学成分的确定及竹材化学的进一步开发利用提供了实验依据。

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Analysis of extracts components of parenchyma inPhyllostachys pubescensby GC-MS

HONG hong1, YU Yun-shui1,2, ZHOU Wei-hong1, LI Ben-gui2
(1. School of Materials Science and Engineering, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China;2. Hunan Provincial Engineering Research Center of Bamboo Industry, Changsha 410004, Hunan, China)

The parenchyma in freshPhyllostachys pubescenswas separated by the method of physical separation, the chemical components of parenchyma were extracted by the method of Soxhlet extraction, and the extratives components were isolated and identified by using Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) combined technology. Forty compounds were separated and 34 of them were identif i ed and determined, accounting for 91.75% of the chromatographic peak‘s total outf l ow peak area; the main chemical compositions were divided into 6 kinds of esters, 7 ketones, 5 alcohols, accounting for 39.94% of the total material, 25.72%and 8.74% respectively; The major components were dibutyl phthalate (19.26%), diisooctyl phthalate(14.91%), 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone(8.76%), (3E,5Z)-6,10-dimethyl-3,5,9-undecetrien-2-one (8.11%), styrene(5.09%), linalool(4.99%).

Phyllostachys pubescens; parenchyma; extracts; GC-MS analysis

S795.7

A

1673-923X(2015)06-0114-04

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.06.021

2014-05-13

国家级林业科学技术推广项目“汽车内饰件用纤维制造技术应用示范”（2012-63）

洪 宏，硕士研究生 通讯作者：喻云水，教授，博士生导师；E-mail：yuyunshui@sina.com

洪 宏,喻云水,周蔚虹,等. 毛竹薄壁组织抽提物成分的GC-MS分析[J].中南林业科技大学学报,2015,35(6):114-117,123.

[本文编校：吴 彬]