頂空固相微萃取與其他方法提取艾葉揮發(fā)性成分比較

張小俊 趙志鴻 王桂芳 張壯麗 鄒 敏 陳慧平鄭州大學(xué)醫(yī)藥科學(xué)研究院藥化室，河南鄭州 450052

頂空固相微萃取與其他方法提取艾葉揮發(fā)性成分比較

張小俊 趙志鴻 王桂芳 張壯麗 鄒 敏 陳慧平
鄭州大學(xué)醫(yī)藥科學(xué)研究院藥化室，河南鄭州 450052

目的探討頂空-固相微萃取法提取艾葉揮發(fā)性成分并與其他方法比較。 方法采用頂空-固相微萃取法提取艾葉揮發(fā)性成分，然后用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行定性分析，再以峰面積歸一化法計(jì)算各成分的相對(duì)百分含量，并與水蒸氣蒸餾法、微波輔助萃取法和索氏提取法進(jìn)行比較分析。 結(jié)果水蒸氣蒸餾法、頂空-固相微萃取法、微波輔助萃取法、索氏提取法分別準(zhǔn)確鑒定出77、67、59、66個(gè)成分，四種方法共準(zhǔn)確鑒定出92個(gè)成分。 結(jié)論水蒸氣蒸餾法與索氏提取法所得揮發(fā)性成分相似性較高，但水蒸氣蒸餾法結(jié)合頂空-固相微萃取法基本可以涵蓋艾葉全部揮發(fā)性成分。

艾葉；揮發(fā)性成分；氣相色譜-質(zhì)譜；頂空-固相微萃取

艾葉為菊科蒿屬植物艾Artemisia argyi Lévl.et Vant.的干燥葉[1]82，具有重要的藥用價(jià)值，為臨床常用藥[2]，最新藥理研究發(fā)現(xiàn)其有抗HBV作用[3-5]。對(duì)艾葉揮發(fā)性化學(xué)成分已有研究，多采用水蒸氣蒸餾法[6-7]，由于不同的環(huán)境和氣候條件，艾葉揮發(fā)性成分在不同產(chǎn)地有明顯的區(qū)別[8-9]。頂空-固相微萃取法是一種無溶劑、簡(jiǎn)單、快捷的提取植物中揮發(fā)性成分的新方法[10]，未見艾葉揮發(fā)性成分頂空-固相微萃取法與其他方法比較的報(bào)道[11-12]。微波輔助萃取法近年來在中草藥的有效成分提取工藝中日趨活躍，具有萃取時(shí)間短、溶劑用量少、提取成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一種有發(fā)展?jié)摿Φ男鹿に嘯13-14]。本文采用頂空-固相微萃取法提取艾葉揮發(fā)性成分，然后用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行定性分析，再以峰面積歸一化法計(jì)算各成分的相對(duì)百分含量，并與微波輔助萃取法，與傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法和索氏提取法進(jìn)行比較，為艾葉藥材更好地開發(fā)與利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)Agilent公司）；G1888頂空進(jìn)樣器（美國(guó)Agilent公司）；固相微萃取萃取手柄及聚二甲基硅氧烷（PDMS，100 μm）萃取頭（美國(guó)Supelco公司）；AB135-S十萬(wàn)分之一電子天平（瑞士METTLER TOLEDO公司）；揮發(fā)油提取器，Galanz D8023CTL-K4型微波爐，索氏提取器；無水硫酸鈉、乙醚為分析純；正己烷為色譜純；水為重蒸水。

1.2 樣品

艾葉藥材購(gòu)自本地藥店，產(chǎn)地河南，由河南省中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院董誠(chéng)明教授鑒定為菊科蒿屬植物艾Artemisia argyi Lévl.et Vant.的干燥葉，是《中國(guó)藥典》2010年版收載的藥用品種。

1.3 方法

1.3.1 水蒸氣蒸餾法

取干燥的艾葉適量進(jìn)行粉碎，先準(zhǔn)確稱取100 g，然后加1 L水浸泡4 h，根據(jù)《中國(guó)藥典》2010年版一部附錄ⅩD[1]附錄63揮發(fā)油測(cè)定法（甲法）提取。得到藍(lán)綠色油狀物，收油率為0.42%。得到的揮發(fā)油用2 mL正己烷萃取，經(jīng)無水硫酸鈉干燥24 h后，取1 mL稀釋至10 mL，進(jìn)樣1 μL進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 頂空-固相微萃取法

取干燥的艾葉適量進(jìn)行粉碎[15]，過40目篩，準(zhǔn)確稱取1 g，置于20 mL頂空瓶中，用具有聚四氟乙烯墊密封蓋密封，100 μm PDMS萃取頭80℃萃取40 min，萃取手柄深度規(guī)固定在#2。后在氣相色譜進(jìn)樣口250℃解吸附3 min，然后用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測(cè)。萃取前將萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口250℃活化10 min。

1.3.3 微波輔助萃取法

取干燥的艾葉適量進(jìn)行粉碎，過40目篩，準(zhǔn)確稱取5 g，加入70 mL正己烷，放入微波爐60 s用中低火照射后，先用冷水冷卻至室溫，然后再重新照射，累積時(shí)間到180 s，最后用50 mL正己烷洗滌殘?jiān)喜⑷軇?，無水硫酸鈉干燥24 h后濾過，回收溶劑，得亮黃色油狀物，稱重，萃取率為4.16%。進(jìn)樣時(shí)加2 mL正己烷溶劑，10 000 r/min離心5 min，取上清液1 μL進(jìn)樣進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 索氏提取法

取干燥的艾葉適量進(jìn)行粉碎，過40目篩，準(zhǔn)確稱取5 g，用100 mL乙醚索氏提取至回流溶劑無色，提取液用無水硫酸鈉干燥24 h后濾過，揮去乙醚，得藍(lán)綠色油狀物，稱重得提取率為5.35%。進(jìn)樣時(shí)加2 mL正己烷溶劑，10 000 r/min離心5 min，取上清液1 μL進(jìn)樣進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 GC-MS測(cè)定條件

1.3.5.1 色譜條件 DB-1毛細(xì)管柱 （30 m×250 μm× 0.25 μm）；載氣氦氣（99.999%），程序升溫：起始溫度50℃，維持5 min，以3℃/min升至200℃，再以20℃/min升至280℃，維持6 min；進(jìn)樣口溫度：250℃；分流比：20∶1；柱流量1.0 mL/min。

1.3.5.2 質(zhì)譜條件 離子源溫度：230℃；接口溫度：280℃；電子轟擊離子源（EI）；電子能量：70 eV；掃描范圍：12～400 amu；數(shù)據(jù)采集速率：3.68次/s；水蒸氣蒸餾法溶劑延遲2.3 min，微波輔助萃取法與索氏提取法溶劑延遲5.8 min。

2 結(jié)果

將四種方法提取艾葉揮發(fā)性成分分別進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)，得總離子流圖（TIC），見圖1。用Agilent儀器工作站的NIST05標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行檢索并結(jié)合人工譜圖解析及查對(duì)文獻(xiàn)，對(duì)各組分進(jìn)行定性分析，只有匹配度達(dá)到85%以上的檢索數(shù)據(jù)才基本正確，之后用峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，求得各組分在揮發(fā)性總成分中的相對(duì)百分含量，結(jié)果見表1。

3 討論

通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，水蒸氣蒸餾法、頂空-固相微萃取法、微波輔助萃取法和索氏提取法所得艾葉揮發(fā)性成分共分辨出109、85、139、169個(gè)色譜峰，分別準(zhǔn)確鑒定出77、67、59、66個(gè)成分，用峰面積歸一化法計(jì)算其占揮發(fā)性成分總峰面積的相對(duì)含量分別為93.23%、94.426%、64.083%和61.529%，四種方法共準(zhǔn)確鑒定出92個(gè)成分。

微波輔助萃取加熱的方法不同于傳統(tǒng)的加熱方式[13]，微波加熱是一個(gè)內(nèi)部的加熱過程，是同時(shí)直接作用于內(nèi)部和外部的介質(zhì)分子，使整個(gè)物料被同時(shí)加熱，微波輔助萃取離不開溶劑，可作為溶劑萃取的輔助措施。本文就試驗(yàn)用溶劑進(jìn)行了選擇，有乙醚、正己烷、乙酸乙酯、甲醇、水等，發(fā)現(xiàn)正己烷為溶劑時(shí)所得提取物形態(tài)最透亮，呈亮黃色，最終選擇正己烷為溶劑。微波萃取功率過高時(shí)易暴沸溢出，逃逸溶劑也會(huì)增多，選擇中低火加熱時(shí)效果最佳。

艾葉揮發(fā)性成分比較復(fù)雜，四種方法所得揮發(fā)性成分也有差異，水蒸氣蒸餾法與索氏提取法所得揮發(fā)性成分相似性較高，但成分的相對(duì)含量差別較大。水蒸氣蒸餾法與頂空-固相微萃取法所得色譜圖峰形較好，基線平穩(wěn)，容易準(zhǔn)確鑒別，索氏提取法所得色譜圖色譜峰多，比較容易準(zhǔn)確鑒定，而微波輔助萃取法所得色譜圖色譜峰雖多，但很多不能準(zhǔn)確鑒定。水蒸氣蒸餾法結(jié)合頂空-固相微萃取法基本可以涵蓋艾葉全部揮發(fā)性成分。四種方法所得揮發(fā)性成分最高含量都是1，8-桉葉油素，含量最高的為頂空-固相微萃取法，四種方法都有的成分有45個(gè)。

水蒸氣蒸餾法有而其他方法沒有的成分有：3-己烯-1-醇、1-己醇、1，6-二甲基-1，3，5-庚三烯、龍腦烯醛、1，3，3-三甲基環(huán)己-1-烯-4-甲醛、桃金娘烯醛。頂空-固相微萃取法有而其他方法沒有的成分有：D-檸檬烯、1，3，8-對(duì)-孟三烯、乙酸異冰片酯、鄰苯二甲酸二丁酯、9，10-二氫化異長(zhǎng)葉烯。微波輔助萃取法有而其他方法沒有的成分有：1-溴萘、長(zhǎng)葉醛、葉綠醇。索氏提取法有而其他方法沒有的成分有：反式-對(duì)-2，8-孟二烯-1-醇、傘形酮、氧化紫蘇醇。檀紫三烯、α-水芹烯、2-蒈烯、2（10）-蒎烯-3-酮、δ-杜松烯這幾種成分微波輔助萃取法沒有而其他三種方法都有。薰衣草醇、反式-香芹醇、茴香甲醛、香芹酚、橙化椒醇、（+）-斯巴醇、葎草烯氧化物Ⅱ、10，10-二甲基-2，6-二亞甲基二環(huán)[7.2.0]庚烷-5β-醇這幾種成分頂空-固相微萃取法沒有而其他三種方法都有。（-）-γ-杜松烯水蒸氣蒸餾法沒有而其他三種方法都有。

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Comparison of volatile constituents from Artemisiae argyi Folium by HSSPME-GC-MS with other methods

ZHANG Xiaojun ZHAO Zhihong WANG Guifang ZHANG ZhuangliZOU Min CHEN Huiping
Pharmaceutical Chemistry Room,Academy of Medical and Pharmaceutical Sciences of Zhengzhou University,He＇nan Province,Zhengzhou 450052,China

ObjectiveTo extract volatile constituents from Artemisiae argyi Folium by headspace-solid phase microextraction (HS-SPME),and to compare and analyze with other methods.Methods Volatile constituents from Artemisiae argyi Folium were extracted by HS-SPME.Then they were qualitatively analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)while compared with other methods.The other methods were steam distillation(SD),microwaveassisted extraction (MAE)and Soxhlet extraction (SE).Results SD,HS-SPME,MAE and SE as the four methods, accurately identified 77,67,59,66 constituents respectively.The four methods accurately identified 92 constituents at all.Conclusion The results of SD and SE are more similar.But SD combined with HS-SPME can cover all the volatile constituents basically.

Artemisiae argyi Folium;volatile constituents;GC-MS;headspace solid-phase microextraction

R284.2

A

1673-7210（2015）03（c）-0137-05

2014-12-05本文編輯：衛(wèi) 軻）

河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)14B360014）；河南省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)122102310651）。

張小?。?981-），女，碩士，主要從事藥物分析、新藥研發(fā)研究。