GC-MS结合保留指数法分析云南产胡萝卜籽挥发油成分

曾琼瑶， 龚瑞莹， 杨海玲， 庞永诚（昆明市中医医院，云南昆明650202）



GC-MS结合保留指数法分析云南产胡萝卜籽挥发油成分

曾琼瑶， 龚瑞莹， 杨海玲， 庞永诚*
（昆明市中医医院，云南昆明650202）

目的 分析云南产胡萝卜籽挥发油成分。方法 水蒸气蒸馏提取挥发油，气相色谱-质谱 （GC-MS）结合保留指数法进行分析。结果 鉴定了 58种成分，占挥发油总量 90.30%。其中，胡萝卜醇 （21.612%）、β-蒎烯（11.067%）、α-蒎烯 （8.973%）、（Z）-α-红没药烯 （4.183%）、柠檬烯 （3.761%）、β-石竹烯 （3.336%）、β-没药烯 （3.311%）、α-松油醇 （3.098%）、α-柏木烯 （3.089%）、石竹烯氧化物 （2.679%）、（E）-α-香柠檬烯（2.561%）、罗汉柏烯 （2.398%）、柏木脑 （2.027%）含有量较高。通过比对保留指数，确认松香芹醇、松油醇构型分别为E型和α型。结论 该方法可为云南胡萝卜籽进一步研究开发提供基础。

胡萝卜；籽；挥发油；GC-MS；保留指数

胡萝卜又称红萝卜或甘荀，为伞形科胡萝卜属植物，属两年生草本植物，通常被人们作为蔬菜食用。人类种植胡萝卜已经有两千多年历史，最初产于亚洲西南部，而中国可以追溯到13世纪以前，目前在南北方都有栽培。胡萝卜花常呈锥状，颜色有橘黄、白等颜色，具有生湿生热、利尿通淋、祛寒通经、调理经水、化排结石等功效［1-3］，常被称为 “小人参”。其中，产于云南的胡萝卜因其高原特殊生长环境以及较大昼夜温差，具有独特的口感，深受云南人民喜爱。胡萝卜籽中含有大量的生理活性成分，在医药行业被广泛应用［4-6］，但目前未见针对云南胡萝卜籽挥发油成分的报道，同时也鲜有保留指数法分析鉴定天然提取物中成分的报道［7］。

本实验采用水蒸气蒸馏法提取云南胡萝卜籽挥发油后，经气相色谱-质谱 （GC-MS）法分析，通过质谱库检索，并结合保留指数辅助定性，对其成分进行研究，较好地鉴别了同分异构体或同系物，避免了在定性过程中出现误判，提高了准确性，可为以后相关产品的开发和质量控制提供理论指导。

1　实验部分

1.1材料、试剂及仪器 胡萝卜籽购自云南省江川县，经昆明市中医医院药剂科胡戴邦主任药师鉴定为正品。乙醚、二氯甲烷、甲醇、正己烷为优级纯、无水硫酸钠为分析纯 （百灵威科技有限公司）；正构烷烃C7～C30（美国Sigma-Aidrich公司）。Agi1ent7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪，包括自动进样器 （美国安捷伦科技公司）；电子天平（万分之一，瑞士Mett1er-To1edo公司）；FW80粉碎机 （成都华衡仪器有限公司）；98-1-B调温电热套 （天津泰斯特仪器有限公司）；磨口挥发油提取仪 （北京市永光明医疗仪器厂）。

1.2挥发油提取 蒸馏水将胡萝卜籽洗干净后，置于阴凉处晾干，粉碎机粉碎，过20目筛，精密称取100 g，置于圆底烧瓶中，加入500 mL蒸馏水浸泡12 h，水蒸气蒸馏法提取5 h，乙醚萃取流出液，低温除尽溶剂后无水硫酸钠干燥过滤，得到具有浓郁胡萝卜香气的浅黄色挥发油，待进行GCMS分析。

1.3分析测试条件 RXi-5si1MS石英毛细管柱（60 m×0.25 mm×0.25μm）；载气为氦气（99.999%）；体积流量1.0 mL/min；升温程序为初始温度60℃，保持6 min，以3℃/min速率升至180℃，再以10℃/min速率升至230℃，保持10 min；进样口温度250℃；进样量1.0μL；分流比10∶1；溶剂延迟6 min。电子轰击电离 （EI）源，温度230℃；四极杆温度150℃；电离能量70 eV；传输线温度280℃；扫描范围m/z 40～450。质谱检索图库为Nist11谱库。

1.4保留指数测定 精密称取正构烷烃C7～C30标准品，正己烷溶液将其稀释成质量分数为5%的溶液，在 “1.3”项条件下测定各正构烷烃的保留时间，根据Vanden Doo1和Kratz线性程序升温的保留指数计算公式，求得保留指数 （KI）值，计算公式如下。

其中，tx、tn和tn+1分别为被分析组分、碳原子数为n和n+1的正构烷烃流出峰的保留时间。

1.5定性定量方法 胡萝卜籽挥发油经过GC-MS分析后，通过Nist11质谱库进行自动检索，然后将测定的保留指数值与ESO精油数据库中的保留指数进行比对 （误差不超过3%），对其成分进行定性，色谱峰面积归一化法计算各成分的相对百分含有量。

2　结果与讨论

2.1胡萝卜籽挥发油成分分析 GC-MS总离子流图见图1。其结果采用Nist11谱库检索后，与ESO香精保留指数进行对比来加以定性，面积归一化法计算各成分相对百分含有量，结果见表1。

图1　GC-M S总离子流色谱图Fig.1 GC-M S total ion current chrom atogram

通过质谱库检索和人工图谱解析，结合保留指数比对，共鉴定了58个化合物，占挥发油总量90.30%。其中，醇类15个 （29.395%），醛类1个 （0.038%），酯类4个 （1.732%），烷烯烃类30个 （52.45%），酮类3个 （0.345%），其他化合物5个 （4.559%）。主要挥发性成分 （含有量大于 2%）为胡萝卜醇 （21.612%）、β-蒎烯（11.067%）、α-蒎烯 （8.973%）、（Z）-α-红没药烯 （4.183%）、柠檬烯 （3.761%）、β-石竹烯（3.336%）、β-没药烯 （3.311%）、α-松油醇（3.098%）、α-柏木烯 （3.089%）、石竹烯氧化物（2.679%）、（E）-α-香柠檬烯 （2.561%）、罗汉柏烯 （2.398%）、柏木脑 （2.027%）。与文献［6］相比，化合物种类相近，但主要成分含有量仍存在差异，这可能与原料产地、生长环境等方面的差异有关。

胡萝卜籽挥发油含有较多具有生理活性的成分，如胡萝卜醇、胡萝卜脑、α-蒎烯及β-蒎烯具有很好的抑菌、抗氧化、抗衰老作用［9-10］；香柠檬烯对多种肿瘤具有预防和治疗作用，是一种具有抗癌特性的天然化合物［11］；红没药烯具有抗痒消炎作用［12］；α-松油醇对大肠杆菌具有显著抑菌作用［12］；柏木脑具有抗炎、抗菌、镇静、解痉挛、抗心血管疾病、抗衰老及抗肿瘤等作用［13］；石竹烯氧化物具有镇痛、抗炎、抗真菌作用［14］；β-石竹烯具有局麻、抗炎、驱蚊虫、抗焦虑、抗抑郁作用［14］；β-芹子烯具有清热解毒、利咽止咳的功效，用于治疗急慢性咽炎、咽干咽痛、咳嗽少痰等症状［15］；香叶醇具有抗癌、 抗菌作用［16-17］。 通过对胡萝卜籽挥发油中生物活性成分的分析，可为其在医药方面的应用提供理论指导。

表1　胡萝卜籽挥发油成分Tab.1 Volatile oil constituents in carrot seeds

2.2保留指数在定性鉴定中的应用 天然提取物因其成分复杂，同时含有大量同分异构体或同系物，故仅通过质谱定性不够可靠，经常出现误判和错判［18］。ESO精油数据库作为国际上比较权威的精油化学成分数据库，目前收录了大量香精香料成分的保留指数，本实验经质谱库检索后，利用ESO精油数据库进行辅助定性，可提高天然化合物定性准确性，表2列举了保留指数用于胡萝卜籽挥发油成分定性鉴定的2个实例。

表2　保留指数应用实例Tab.2 Application examples of retention index

本实验对检索出的58个化合物进行定性分析时，发现许多同分异构体和同系物若仅用质谱库检索，会出现难以判定甚至误判现象。由表可知，松香芹醇、松油醇通过质谱检索发现相似度较接近，难以判断其构型，而比对保留指数后可确认为（E）-松香芹醇、α-松油醇。此外，α-蒎烯、β-蒎烯、（E）-α-香柠檬烯、（E，E）-α-金合欢烯等化合物的定性必须经保留指数辅助，方可进一步确认其结构式。保留指数可准确判定同系物、同分异构体，为胡萝卜籽挥发油成分分析及开发应用提供了理论依据。

3　结论

本实验利用GC-MS法，对云南胡萝卜籽挥发油成分进行了分析，并采用峰面积归一化法计算各成分相对含有量。通过质谱库检索，结合保留指数比对，共鉴定了58个化合物，占总量90.30%，其中含有量较高者为胡萝卜醇 （21.612%）、β-蒎烯 （11.067%）、α-蒎烯 （8.973%）、（Z）-α-红没药烯 （4.183%）、柠檬烯 （3.761%）、β-石竹烯 （3.336%）、β-没药烯 （3.311%）、α-松油醇（3.098%）、α-柏木烯 （3.089%）、石竹烯氧化物（2.679%）、（E）-α-香柠檬烯 （2.561%）、罗汉柏烯 （2.398%）、柏木脑 （2.027%）。采用保留指数来鉴别同系物及同分异构体时，可提高定性准确性，并为云南胡萝卜籽的进一步研究和开发提供理论基础。

［1］胡连官.胡萝卜籽油及其香料应用［J］.四川化工，1991（4）：39-40.

［2］党俊伟，张彩云，赵继飚.野胡萝卜净油化学成分的研究［J］.安徽农学报，2009，5（10）：222-223.

［3］张文叶，张峻松，贾春晓，等.超临界CO2萃取山胡萝卜籽油的脂肪酸成分分析［J］.中国粮油学报，2009，24（9）：87-89.

［4］秦巧慧，彭映辉，何建国，等.野胡萝卜果实精油对蚊幼虫的毒杀活性［J］.中国生物防治学报，2011，27（4）：418-422.

［5］孙 凤，刘亚亚，王刚霞，等.新疆胡萝卜籽油脂肪酸GCMS分析［J］.中国油脂，2012，37（8）：82-83.

［6］刘睿婷，刘玲玲，熊 梅，等.新疆胡萝卜籽挥发油的气相色谱/质谱法分析［J］.中国调味品，2011，36（9）：104-106.

［7］杨 眉，冒德寿，李智宇，等.气相色谱/飞行时间质谱法分析格蓬油中的挥发性成分［J］.食品工业科技，2013，34（9）：280-284.

［8］Leffingwe11.ESO 2006［DB/CD］.Georgia：Bo1ens Aroma Chemica1 Information Service，2010.

［9］G1isic SB，Misic D R，Stamenic M D，et al.Supercritica1carbon dioxide extraction of carrot fruit essentia1 oi1：Chemica1 composition and antimicrobia1activity［J］.Food Chem，2007，105（1）：346-352.

［10］Giraud-Robert A M.The ro1e of aromatherapy in the treatment of vira1 hepatitis［J］.Int J Aromather，2005，15（4）：183-192.

［11］沈振铎，陈晓辉，刘玉磊，等.GC法同时测定五味子挥发油中α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯和乙酸龙脑酯的含量［J］.药物分析杂志，2008，28（9）：1470-1473.

［12］殷中琼.α-松油醇抗大肠杆菌机理研究［D］：成都：四川农业大学，2013.

［13］张 岩，曲凡志，赵余庆.柏木醇的药理作用研究进展［J］.沈阳药科大学学报，2014，31（7）：584-588.

［14］刘晓宇，陈旭冰，陈光勇，等.β-石竹烯及其衍生物的生物活性与合成研究进展［J］.林产化学与工业，2012，32（1）：104-110.

［15］胡玉霞，李家平，余启荣，等.GC法测定灵丹油清咽喷雾剂中β-芹子烯的含量［J］.中国药事，2011，25（1）：33-35.

［16］周 勇，姚三桃，翁玉春，等.香叶醇抗真菌作用的研究［J］.真菌学报，1983，2（4）：262-264.

［17］钟德玝.香叶醇抗胰腺癌作用及其机制的实验研究［D］：长沙：中南大学，2013.

［18］梁 晟，李雅文，赵晨曦，等.GC-MS结合保留指数对中药挥发油的定性［J］.分析测试学报，2008，27（1）：84-87.

Analysis of volatile oil in Yunnan carrot seeds by GC/MS com bined w ith retention index

ZENG Qiong-yao， GONG Rui-ying， YANG Hai-1ing， PANG Yong-cheng*

（Kunming Municipal Hospital of Traditional Chinese Medicine，Kunming 650202，China）

AIM To ana1yze the vo1ati1e oi1 in Yunnan carrot seeds.M ETHODS The vo1ati1e oi1was extracted by steam disti11ation and ana1yzed by gas chromatography-mass spectrometer（GC-MS）combined with retention index.RESULTS Fifty-eight constituentswere identified，accounting for90.30%of the tota1contentof vo1-ati1e oi1.Among them，the contents of caroto1（21.612%），β-pinene（11.067%），α-pinene（8.973%），（Z）-α-bisabo1ene（4.183%），1imonene（3.761%），β-caryophy11ene（3.336%），β-bisabo1ene（3.311%），α-terpineo1（3.098%），α-cedrene（3.089%），caryophy11ene oxide（2.679%），（E）-α-bergamotene（2.561%），thujopsene（2.398%）and cedro1（2.027%）were re1ative1y high.The configurations of pinocarveo1and terpineo1were identified as E-type andα-type by comparing retention indices，respective1y.CONCLUSION Thismethod can provide a basis for the further study and deve1opment of Yunnan carrot seeds.

carrot；seeds；vo1ati1e oi1；GC-MS；retention index

R284.1

A

1001-1528（2016）06-1311-05

10.3969/j.issn.1001-1528.2016.06.022

2015-06-06

昆明市卫生局基金 （2012-17）；云南省中医联合专项基金 （2015）

曾琼瑶（1987—），女，硕士生，从事中药药理研究。Te1：（0871）63135802，E-mai1：zengqiongyaoben@163.com

庞永诚（1965—），男，主任医生，从事重症医学研究。Te1：（0871）63135802，E-mai1：pangyongcheng2008@163.com