GC-Q-TOF/MS分析银杏果正己烷提取液中化学成分

魏小华，张军毅，张虎军

(江苏省无锡环境监测中心，江苏无锡 214000)

银杏果为银杏科植物银杏(GinkgobilobaL.)的成熟种子，其味甘、苦、涩，性平，有毒，归肺经，具有敛肺定喘、止带缩尿之功效；银杏属于银杏科Ginkgoaceae，现存仅1属1种，为新生代第四纪冰川时期的孑遗植物，素有活化石之称[1]。银杏是我国特产，我国栽培种植银杏的数量占世界首位，约占全世界总量的75%[2]。银杏作为药用已有600多年的历史，其功效最早记载于《神农本草经》。各部位均有不同程度的药用价值[3]，是传统中药。

现有研究显示，银杏果有广泛的药理活性。银杏所含化学成分具有抗氧化、清除自由基、改善凝血功能、改善血流动力学作用，以及抗炎、改善心肌、脑缺血再灌注损伤作用[4-5]。以银杏及其有效成分开发的制剂有片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服液、注射剂、滴丸、糖浆、酊剂等，在日常生活中被广泛应用[6-7]。该研究以银杏果为试验对象，通过溶剂萃取法提取银杏果中的化学成分，并用气相色谱-飞行时间质谱(GC-Q-TOF/MS)分析银杏果中的化学成分，为科学合理地利用银杏果提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料新鲜银杏的果实，采摘于无锡市惠山区惠山古寺的古银杏树。Agilent 7890 B/7200 Q-TOF/MS四级杆飞行时间质谱仪(Gerstel MPS 2XL多功能进样平台)；DB-5MSUI毛细管色谱柱(30.0 m×0.25 mm，0.25 μm)；TegentHei-VAP/LR12型旋转蒸发仪；DC12H型氮吹浓缩仪。正己烷、甲醇等均为农残级；试验用水为去离子水；无水硫酸钠450 ℃烘干4 h后使用。

1.2 仪器条件

1.2.1色谱条件。进样口温度220 ℃，不分流，色谱柱为DB-5MSUI柱(30.0 m×0.25 mm，0.25 μm)；柱箱初始温度50 ℃(3 min)，以8 ℃/min升至 150 ℃(2 min)，以5 ℃/min升至230 ℃(5 min)，以10 ℃/min升至280 ℃(15 min)。

1.2.2质谱条件。溶剂延迟3.0 min，70 eV，传输线280 ℃，EI源250 ℃，扫描质量范围40～600 amu。

1.3 提取和分离采摘的银杏果去掉外层果肉，保留内部果核，洗净，通风处室温晾置24 h去掉壳外水分，即得银杏果。取50颗银杏果，去掉坚硬的白色果壳，果仁称重为79.82 g，备用。

提取装置由双颈烧瓶+恒压滴液漏斗+蛇形冷凝管组成，恒压滴液漏斗为收集器。捣碎果仁，装入1 000 mL双颈烧瓶，加入500 mL正己烷，装好温度计和冷凝管，62 ℃正己烷沸腾回流2 h，回流液冷却至常温用旋转蒸发仪减压(30 ℃，150 Pa)浓缩至10 mL左右。浓缩液过无水硫酸钠，氮吹浓缩至约2 mL，过0.22 μm针式滤头后收集于进样小瓶中，定容至5 mL，混匀，取1 mL上机分析。

2 结果与分析

通过对银杏果提取液的GC-Q-TOF/MS分析，其色谱图见图1。利用Qualitative Analysis B.6.00软件和NIST MS Search 2.0程序检索NIST 11数据库并结合有关文献的检索最终确定银杏果提取液中的化学组分，去掉匹配度低的化合物，从中共解析出216种化合物，采用峰面积归一法确定了各组分的百分比含量，216种化合物占提取物组分的93.13%，匹配度均大于80%。其中大部分为烷烃、不饱和烯烃、酯类等，这些结构相对简单的化合物共有134种，占组分的83.91%。剩下的82种化合物为结构相对复杂的单帖、倍半萜、甾醇类等化合物，占组分的9.22%，82种相对复杂的化合物其分子式等信息见表1。

图1 银杏果提取液GC-Q-TOF/MS色谱图Fig.1 GC-Q-TOF/MS chromatogram of extracting solution Ginkgo biloba seeds

表1 银杏果提取液GC-Q-TOF/MS分析结果

2.1 单萜、倍半萜类化合物从解析出的化合物中，有数量众多的单萜、倍半萜类化合物。倍半萜类化合物因其骨架类型丰富，化学结构复杂多样，是萜类化合物中数目最多的一类，且具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等生物活性[8]，广泛应用于医药、食品、保健品等领域[9]。该试验的倍半萜主要有杜松烷型倍半萜[10-11]和愈创木烷结构[12]的喇叭烯氧化物、桉油烯醇。

从图2可看出，杜松烷型倍半萜和愈创木烷型倍半萜通过双键的加成和消去，能形成多种醇、环烯烃等衍生结构，此类化合物含有多个手性原子，这也是其具有较强生物活性的原因之一。

注：箭头表示烯键及官能团的开合方向Note：Arrows indicate the opening and closing directions of olefinic bonds and functional groups图2 银杏果正己烷提取液中杜松烷型倍半萜和愈创木烷型倍半萜的化学结构Fig.2 Chemical structures of cadinane sesquiterpenes and guaiane-type sesquiterpenoid in n-hexane extract of Ginkgo biloba

2.2 萜内酯和萜苷从解析出的化合物中，还含有倍半萜内酯和萜苷(图3)。倍半萜内酯是一类广泛分布于植物中的天然产物，含有15个碳骨架和1个或者多个内酯环。倍半萜内酯和萜苷具有显著的抗炎、抗肿瘤等作用[13-14]。另外，还有一个类青蒿素的化合物2-Butyloxycarbonyloxy-1，1，10-trimethyl-6，9-epidioxydecalin，这类化合物均具有优良的生物活性[15-17]。

图3 银杏果正己烷提取液中萜内酯和萜苷的化学结构Fig.3 Chemical structures of the sesquiterpene lactones and sesquiterpene glycoside in n-hexane extract of Ginkgo biloba

2.3 甾醇类银杏果正己烷提取液中还含有甾醇类物质，植物甾醇在多种植物中均含有，具有抑制胆固醇吸收、防治心脑血管疾病、抗炎抑菌、抗肿瘤、抗癌等作用[18-20]，应用广泛。

图4 银杏果正己烷提取液中甾醇类的化学结构Fig.4 Chemical structures of the sterols in n-hexane extract of Ginkgo biloba

3 小结与讨论

银杏果在我国属于药食同源植物，具有很高的营养和药用价值。该试验利用气相色谱-飞行时间质谱(GC-Q-TOF/MS)分析了银杏果正己烷提取液中的化学成分，其中含有多种单帖、倍半萜类、萜类内酯和萜苷、甾醇等物质，并重点分析了这部分化合物及其结构信息，这部分化合物虽然占比仅为9.22%，但是这类化合物均具有良好的生物活性和药理作用，也是化学分析研究重点关注的方向。该试验通过对银杏果正己烷提取液的解析，以期为银杏果这一资源的充分开发和应用提供科学参考，让银杏果为人类健康与发展作出更大的贡献。