HS-SPME-GC-MS法分析杜仲和杜仲叶中挥发性成分

林 杰，江汉美，卢金清

(1.湖北民族学院附属民大医院，湖北恩施 445000；2.湖北中医药大学，湖北武汉 430065)

杜仲为杜仲科植物杜仲(EucommiaulmoidesOliv.)的干燥树皮，味甘，性温，归肝、肾经，具有补肝肾、强筋骨、安胎的功效，用于肝肾不足、腰膝酸痛、筋骨无力、头晕目眩、妊娠漏血、胎动不安。杜仲叶为杜仲科植物杜仲(EucommiaulmoidesOliv.)的干燥叶[1]。两者均收载于2015版《中国药典》。相较于杜仲皮，杜仲叶的资源丰富、易得，因此多项研究探讨以叶代皮的可行性。有研究显示，杜仲叶中松脂醇二葡萄糖苷、桃叶珊瑚苷、绿原酸、芦丁、槲皮素和山柰酚的含量均高于杜仲，且杜仲叶中维生素和氨基酸的含量与杜仲基本相当[2-4]。另有研究发现，杜仲中某些黄酮类化合物的种类和含量明显与杜仲叶不同[4-5]。研究表明，杜仲挥发性成分可抗虫、入药或用于有机合成[6]，因此对其挥发性成分的研究很有必要。顶空固相微萃取技术(HS-SPME)是一种简便快捷绿色的前处理技术，目前关于采用该技术对杜仲和杜仲叶的研究鲜见报道。笔者采用HS-SPME结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)法分析杜仲和杜仲叶的挥发性成分，比较这2种药材中挥发性成分的异同，以期为杜仲叶能否替代杜仲入药提供依据。

1　材料与方法

1.1材料杜仲购于湖北聚瑞中药饮片有限公司，杜仲叶采自湖南省张家界市慈利县江垭杜仲林场，经湖北中医药大学生药教研室张秀桥老师鉴定为杜仲科植物杜仲(EucommiaulmoidesOliv.)的干燥树皮及干燥叶。

1.2仪器Agilent6890/5973型气相-质谱-计算机联用仪(美国Hewlett-Packard公司)；手动固相微萃取装置(德国IKA公司)；65 μm PDMS/DVB萃取纤维头(美国Supelco公司)；顶空瓶(15 mL)；电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)。

1.3方法

1.3.1顶空固相微萃取法(HS-SPME)。取药材0.5 g，研碎，置于15 mL顶空瓶中，插入装有65 μm PDMS/DVB纤维头的手动进样器，在150 ℃下平衡20 min后，继续萃取15 min，取出，立即插入气相色谱仪进样口中，进样口温度为230 ℃，解吸附3 min。

1.3.2气相色谱-质谱(GC-MS)分析条件。

1.3.2.1GC条件。HP-5MS石英毛细管色谱柱(0.25 mm×30 m×0.25 μm)，进样口温度为250 ℃，载气为高纯氦气(99.999%)，流速0.8 mL/min，不分流进样。程序升温：初始温度50 ℃，以5 ℃/min升温至160 ℃。

1.3.2.2MS条件。离子源为EI源；离子源温度为230 ℃；四级杆温度为150 ℃；电子能量为70 eV；倍增管电压1.2 kV；接口温度280 ℃；质量范围m/z35～550。

2　结果与分析

采用GC-MS计算机联用仪分析得到杜仲和杜仲叶挥发性化学成分，经化学工作站数据处理系统及用面积归一化法计算，并按各峰的质谱图经计算机质谱数据库NIST05检索，结果发现(表1和图1)，杜仲与杜仲叶中挥发性成分存在显著差异，这种差异不仅表现在组成成分上，而且含量上也有较大差异。从杜仲叶中共分离出40种化学成分，鉴定出19种化学成分，占挥发性成分总量的94.72%；从杜仲中共分离出39种化学成分，鉴定出13种化学成分，占挥发性成分总量的96.83%；其中壬醛、己醛、樟脑为二者所共有。杜仲和杜仲叶2种药材含量最高的挥发性成分均为壬醛，含量分别17.47%、13.53%。

表1　杜仲和杜仲叶共有挥发性成分

图1　HS-SPME-GC-MS分析杜仲(a)和杜仲叶(b)挥发性成分TIC图Fig.1　TIC map of volatile components of Eucommia ulmoides bark (a) and leaf (b) by HS-SPME-GC-MS analysis

3　小结与讨论

采用HS-SPME结合GC-MS法分析杜仲与杜仲叶的挥发性成分，比较这2种药材中挥发性成分的异同，结果显示，杜仲与杜仲叶中挥发性成分存在显著差异，从杜仲叶中共分离出40种化学成分，鉴定出19种化学成分，占挥发性成分总量的94.72%；从杜仲中共分离出39种化学成分，鉴定出13种化学成分，占挥发性成分总量的96.83%。其中壬醛、己醛、樟脑为二者所共有；含量最高的挥发性成分均为壬醛，具有较强的驱虫作用[7-8]；共有成分己醛是食品工业中重要的风味物质[9]；樟脑具有杀菌、消炎的作用[10]。杜仲叶中含有较多的石竹烯(10.36%)，具有局麻、抗炎、驱蚊虫、抗焦虑、抗抑郁等作用[11]，而杜仲中并没有检测到该成分。杜仲中癸醛的含量(8.85%)仅次于壬醛，研究表明，癸醛对细

菌有较强的抑制作用[12]；杜仲叶中没有检测到该成分。鉴于以上显著差异，因此，在考虑杜仲叶代替杜仲入药时应慎重。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：2015版一部[S].北京：中国医药科技出版社，2015:165-166.

[2] 张康健,王蓝,张凤云,等.杜仲叶与皮有效成分含量的比较研究[J].西北林学院学报,1996,11(2):42-46.

[3] 孙凌峰.杜仲树叶的化学成分及其利用[R].南昌:江西师范大学有机化学教研室,1999:89.

[4] 陈望爱,张泰铭,梁逸曾,等.利用GC-MS和HPLC-DAD技术分析比较杜仲和杜仲叶的化学成分[J].中国药学杂志,2008,43(11):816-820.

[5] 龚桂珍,宫本红,张学俊,等.杜仲叶和杜仲皮中化学成分的比较[J].西南大学学报(自然科学版),2010,32(7):167-172.

[6] 李岩,赵德刚.杜仲挥发性成分测定及差异性研究[J].中华中医药杂志,2010,25(10):1641-1644.

[7] 周开艳,杨发忠,杨斌,等.4种单体化合物对甜菜夜蛾嗅觉行为的影响[J].河南农业科学,2012,41(2):93-96.

[8] 黄金萍,罗孝竹,许鑫,等.黄曲条跳甲成虫挥发物成分及其活性研究[J].环境昆虫学报,2015,37(5):1008-1017.

[9] 蔡琨,周建东,方云,等.大豆脂肪氧合酶酶促合成亚油酸氢过氧化物[J].精细化工,2005,22(1):74-77.

[10] 熊颖,吴雪茹,涂兴明,等.樟脑的药学研究进展[J].检验医学与临床,2009,6(12):999-1001.

[11] 刘晓宇,陈旭冰,陈光勇.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.

[12] 盖苗苗,周春玲,曲宁,等.雪松的挥发性物质成分及抑菌效益研究[J].中国农学通报,2010,26(7):311-313.