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黑黄小斑蝥中挥发性化学成分的SPME-GC-MS分析

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  • 更新时间2015-09-22
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裴 显,娄方明,张建永,刘 云,刘 流,晏 容,李晓飞

(遵义医学院,贵州 遵义 563000)

摘要:采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)分析黑黄小斑蝥(Mylabris cichorii Linnaeus)挥发性成分的方法。SPME的萃取头为100 μm PDMS,样品用量为0.4 g,平衡及吸附温度为80 ℃,平衡时间为30 min,吸附时间为15 min,解吸时间为2 min。从斑蝥样品中分离得到21个色谱峰,鉴定出11个化合物,其中共有峰为斑蝥素、环己甲醇、十三烷、环己醇和1,13-十四碳二烯,但产地间成分和含量差异较大。该法可用于斑蝥挥发性成分的快速分析,为评价斑蝥质量提供参考。

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关键词 :黑黄小斑蝥(Mylabris cichorii Linnaeus);挥发性成分;固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)

中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)06-1461-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.06.046

Analyzing Volatile Components in Mylabris Cichorii Linnaeus with SPME-GC-MS

PEI Xian, LOU Fang-ming, ZHANG Jian-yong, LIU Yun, LIU Liu, YAN Rong, LI Xiao-fei

(Zunyi Medical University, Zunyi 563000, Guizhou,China)

Abstract: The volatile components in Mylabris cichorii Linnaeus were analyzed with SPME method. 0.4 g sample was extracted by 100 μm PDMS fiber, equilibrated at 80 ℃ for 30 min, adsorpted for 15 min, and desorbed for 2 min. The results showed that 21 peaks were obtained and 11 components including cantharidin, cyclohexanemethanol, tridecane, cyclohexanol and 1, 13-tetradecadiene were identified. There were difference in samples from varied places. This method is suitable for rapidly analyzing the volatile components in Mylabris cichorii Linnaeus. It will provide a reference for evaluating its quality.

Key words: Mylabris cichorii Linnaeus; volatile components; SPME-GC-MS

收稿日期:2014-11-05

基金项目:国家自然科学基金项目(81260488);贵州省科技厅项目[黔科合ZY字(2012)3009;黔科J字LKZ(2011)01;

黔科合社字(2009)5042];贵州省中药管理局项目[黔中医药发(2011)78]

作者简介:裴 显(1990-),女,江苏滨海人,在读硕士研究生,研究方向为药用昆虫,(电话)14785750203(电子信箱)peixianztsh@126.com;

通信作者,李晓飞,主要从事药用昆虫研究,(电话)0851-28609056(电子信箱)lixiaofei35@sohu.com。

斑蝥系芫青科昆虫—南方大斑蝥(Mylabris phalerata Pallas)或黑黄小斑蝥(Mylabris cichorii Linnaeus)的干燥虫体[1]。斑蝥性辛、热,归胃、肝、肾经,具破血消癥、攻毒蚀疮、发泡冷灸之功效,临床常用于癥瘕癌肿、积年顽癣,瘰疬,赘疣,痈疽不溃,恶疮死肌等疾病的治疗[2]。斑蝥主产于贵州、广西、陕西、云南等省。斑蝥含有大量挥发性物质,具特殊气味[3-7],闻之过久会使人产生窒息之感。研究表明,斑蝥的主要化学成分是斑蝥素(Cantharidin),可挥发,具抗癌作用,但斑蝥中其他挥发性成分报道较少。固相微萃取技术(Solid phase microextraction,SPME)属于非溶剂型萃取法[8-10],是一种新型的样品预处理方法,其装置简单、操作方便、适合于大型分析仪器联用,已广泛应用于挥发性成分分析。采用SPME-GC-MS分析斑蝥的挥发性成分,将有助于全面解析斑蝥的挥发性成分,为挖掘斑蝥资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 仪器

Agilent 6890-5973N气相色谱质谱联用仪(美国安捷伦公司);HP-1510型气相色谱顶空加热器(上海济成分析仪器有限公司);手动固相微萃取装置(美国Supelco公司);萃取纤维头(7 μm PDMS涂层、100 μm PDMS涂层及85 μm PA涂层)。

1.2 材料

斑蝥药材收集自贵州(1.黔南布依族苗族自治州罗甸县罗悃镇,2.遵义市遵义县龙坪镇,3.黔西南布依族苗族自治州望谟县)、广西、陕西等5个产区。经遵义医学院药学院张建永博士鉴定为黑黄小斑蝥的干燥虫体。

1.3 方法

1.3.1 斑蝥挥发性成分的SPME方法 取干燥的虫体粉碎,过60目筛,备用。称取斑蝥粉末0.4 g于5 mL样品瓶中,盖上瓶盖,置于顶空加热器中,恒温80 ℃下,平衡30 min,将纤维头接上手柄,然后插入至样品瓶中,缓慢推出萃取头,使萃取头处于样品瓶上部空间约1/3处,在80 ℃下顶空萃取15 min,随后拔出萃取头,立即插入气质进样口中(进样口温度为250 ℃) ,解吸2 min。

1.3.2 分析条件 色谱柱为HP-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),载气为高纯He,流速0.5 mL/min,不分流,进样口温度250 ℃。程序升温:初始温度50 ℃,以3 ℃/min升至250 ℃;溶剂延迟4.2 min;质谱电离方式为EI,电子能量70 eV,四极杆温度150 ℃,离子源温度230 ℃,质量扫描范围m/z 30~500;用峰面积归一化法计算各组分的相对质量分数,鉴定色谱峰总峰面积初始值大于12.5 mV·s、初始峰宽大于0.102 min的挥发油成分,采用Wiley和NIST08S谱库检索鉴定化合物结构。

2 结果与分析

2.1 分析条件的建立

分别考察了100 μm PDMS、7 μm PDMS和85 μm PA 3种纤维头的萃取能力。考察检出峰个数和色谱峰总面积大小,结果表明,在相同的积分条件下,100 μm PDMS共检测出99个峰,峰面积和为3.926×106 mV·s;7 μm PDMS共检测出87个峰,峰面积和为3.813×106 mV·s;85 μm PA没有检测出峰。由于100 μm PDMS萃取头吸附效率高,故选用100 μm PDMS纤维头。

样品用量的多少能够影响纤维头吸附量的多少,从而影响分析结果的重现性。试验考察了0.2、0.4、0.6 g样品对色谱峰总面积的影响。结果表明,0.4 g样品获得的峰总面积最大,且峰型对称,无平头峰。

吸附平衡温度和时间等对萃取头的吸附量影响很大,试验考察了50、60、70、80、90、100、110 ℃ 共计7个温度对色谱峰总面积的影响,结果见图1。结果表明,随着温度升高,组分数量增加,吸附温度对总峰面积的影响呈现单峰曲线,当温度小于80 ℃时,总峰面积随温度的升高而增大,在80 ℃时达到最大,随后随温度升高而减小。故选择吸附温度为80 ℃。

试验考察了15、20、25、30、35、40、45 min等7个平衡时间对色谱峰总面积的影响,结果见图2。由图2可知,样品平衡时间越长,平衡量越大,当平衡时间达到30 min时效果最好,故萃取平衡时间选择30 min。

试验考察了5、10、15、20、25、30、35 min等7个不同吸附时间对色谱峰总面积的影响,结果见图3。由图3可知,吸附时间越长,吸附量越大,平衡时间达到15 min后,吸附和解吸达到相对平衡。因此,吸附时间选择15 min。

解吸时间过短,可能导致解吸不完全,下一次的吸附易产生误差;若解吸时间过长,则会使色谱峰变宽,影响保留时间。试验考察了1、2、3 min 等3个不同解吸时间对色谱峰的影响,结果表明2 min即可解吸完全。

经对固相微萃取条件的考察,得出萃取斑蝥挥发成分的最佳条件为:萃取头为100 μm PDMS,样品用量为0.4 g,平衡及吸附温度为80 ℃,平衡时间为30 min,吸附时间为15 min,解吸时间为2 min。

2.2 不同产地斑蝥的挥发性成分分析

从斑蝥中共分离了21个色谱峰,共鉴定11个化合物(见图4和图5)。其中贵州1主要含肌苷、环己酮、环己甲醇、十三烷、环己醇、斑蝥素、9,12-十八烷二烯酸甲酯、1,13-十四碳二烯;贵州2主要含环己酮、环己甲醇、十三烷、环己醇、斑蝥素、9,12-十八烷二烯酸甲酯、1,13-十四碳二烯;贵州3主要环己酮、环己甲醇、十三烷、环己醇、斑蝥素、9,12-十八烷二烯酸甲酯、1,13-十四碳二烯;广西省的斑蝥主要含肌苷、环己酮、环己甲醇、十三烷、环己醇、(+)-α-柏木萜烯、邻苯二甲酸二甲酯、顺-3-十一碳烯、斑蝥素、9,12-十八烷二烯酸甲酯、1,13-十四碳二烯;陕西省主要含环己甲醇、十三烷、环己醇、(+)-α-柏木萜烯、顺-3-十一碳烯、斑蝥素、9,12-十八烷二烯酸甲酯、1,13-十四碳二烯,共有峰为斑蝥素、环己甲醇、十三烷、环己醇和和1,13-十四碳二烯。不同省份之间成分差异较大,同一省份不同产地之间差异较小。

采用Wiley和NIST 08S等数据库进行检索对比,并结合人工图谱解析,不同产地斑蝥的鉴定结果和含量差异见表1和图5。其中环己甲醇含量大小依次为贵州3、贵州2、广西、陕西和贵州1;十三烷含量大小依次为陕西、广西、贵州3、贵州2和贵州1;环己醇含量大小依次为贵州2、陕西、贵州3、贵州1和广西;斑蝥素含量大小依次为陕西、贵州2、贵州3、贵州1和广西。1,13-十四碳二烯含量大小依次为贵州1、贵州2、贵州3、陕西和广西。

由表1可知,不同产地斑蝥所含挥发油成分差异较大,其共有成分是斑蝥素、环己甲醇、十三烷、环己醇和1,13-十四碳二烯(图6),斑蝥素的相对含量超过50%,其中陕西斑蝥的斑蝥素含量最高。斑蝥挥发油鉴定出的成分偏少,说明还有许多微量成分还未分析出来,也有可能是斑蝥样品放置过久,损失了部分成分。

3 讨论

试验采用的SPME-GC-MS技术广泛用于动、植物挥发油,精油及低极性化合物的分析,能全面快速获得其组成信息,且操作时间短、样品量小、无需萃取溶剂、对被测样品选择性高、重现性好,适用于对斑蝥挥发油的快速检测分析。

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