杭胎菊超聲萃取液的GC/MS分析

王　聰，俞衛(wèi)平，張永昭，戴華杰，方吉妮（杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江　杭州310018）

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杭胎菊超聲萃取液的GC/MS分析

王聰，俞衛(wèi)平，張永昭，戴華杰，方吉妮
（杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州310018）

摘要：將杭胎菊粉末樣品各1 g分別溶于5 mL丙酮（萃取溫度40℃，萃取時間5 min）和5 mL甲醇（萃取溫度50℃，萃取時間15 min）進(jìn)行超聲萃取，萃取液經(jīng)GC/MS進(jìn)行定性分析，采用面積歸一化法定量，通過Agilent MSD化學(xué)工作站檢索Nist 08標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，鑒定出甲醇萃取液中有110種有機化合物，占萃取液總量的76.928%；丙酮萃取液中有91種有機化合物，占萃取液總量的77.554%。本法快速、簡便、溶劑用量少，為杭胎菊質(zhì)量控制提供一個可靠的評價依據(jù)。

關(guān)鍵詞：杭胎菊；超聲萃取；氣相色譜/質(zhì)譜法；甲醇；丙酮

杭胎菊（white Chrysanthemum morifolium bud）為菊科植物杭白菊未開放的花蕾，杭白菊被收載于《中華人民共和國藥典》（2010版）［1］，主要產(chǎn)自我國浙江桐鄉(xiāng)。杭白菊為“浙八味”之一，主要含有萜類、黃酮類、有機酸類、生物堿類等活性物質(zhì)［2］。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為其具有散風(fēng)清熱、平肝明目、解毒消炎等藥用價值?，F(xiàn)代藥理研究表明:菊花具有廣泛的生物活性，如抗炎、抗氧化性、抗腫瘤、保護(hù)心血管等作用［3］。

有關(guān)杭白菊指紋圖譜研究的報道中多采用薄層色譜法［4］、高效液相色譜法［5］、氣相色譜法［6］和光譜法［7］等，這些方法均為菊花的質(zhì)量評價提供了較好的參考。但這些方法均存在前處理工作量大、溶劑用量多、消耗時間長等問題。

超聲波于20世紀(jì)50年代后逐漸應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，主要集中在植物的藥用成分、多糖以及其他功能性成分的提取等研究領(lǐng)域。Yi Zheng等［8］采用超聲萃取法從東方栓菌提取抗氧化性多糖；賈春曉等［9］采用超聲波輔助溶劑萃取技術(shù)和GCMS法建立了煙葉中葡萄糖四酯類化合物的定性與定量分析方法；陳鋼等［10］采用超聲萃取技術(shù)提取黑莓花色苷并進(jìn)行抗氧化性活性研究。超聲提取法是利用超聲波的空化作用、機械效應(yīng)和熱效應(yīng)等加速細(xì)胞內(nèi)有效物質(zhì)的釋放、擴散和溶解，具有提取溫度低、提取率高、提取時間短的獨特優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于提取各種動、植物有效物質(zhì)。本研究擬基于丙酮、甲醇兩種溶劑超聲萃取杭胎菊的化學(xué)成分，再經(jīng)GC/MS定性分析。

1　實驗部分

1.1儀器、試劑與材料

美國Agilent 7890A-5975C GC/MS聯(lián)用儀；中國昆山KQ-50E超聲儀。

丙酮（≥99.5%）、甲醇（≥99.9%）均為美國TEDIA的色譜純。

樣品：特級杭胎菊王采集于浙江桐鄉(xiāng)，經(jīng)浙江省醫(yī)藥保健品進(jìn)出口有限責(zé)任公司藥材保健品分公司經(jīng)理姚寨立鑒定為質(zhì)量上等的胎菊花。干燥胎菊花100 g研磨成粉過120目篩。

1.2實驗步驟

將粉碎后1.00 g樣品裝入Agilent 20 mL頂空瓶中，用移液管加入5 mL溶劑，密封。放入超聲儀中，按照設(shè)定的萃取溫度和萃取時間進(jìn)行超聲萃取。萃取后冷卻至室溫，打開瓶蓋，用注射器吸取萃取液經(jīng)PTFE濾膜過濾裝入Agilent 2 mL樣品瓶中，經(jīng)Agilent 7693A自動進(jìn)樣器進(jìn)樣，同時進(jìn)行GC/MS分析。

1.3實驗條件

GC/MS條件:美國RESTEK Rtx-1701石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；柱箱升溫程序：初始溫度50℃（保持5 min），以5℃/min速率升至280℃（保持15 min）；進(jìn)樣口溫度：300℃。分流比：10∶1；載氣：氦氣；流速：1.5 mL/ min。電子轟擊（EI）離子源，電離能量70 eV，溫度：230℃。掃描范圍m/z 50～650；傳輸線溫度280℃。

2　結(jié)果與討論

2.1單因素實驗

考察萃取條件時，以總峰面積為考察指標(biāo)，因萃取物的濃度與總峰面積是成正比的。菊花含有萜類、黃酮類、有機酸類、生物堿類等活性物質(zhì)，由此采用甲醇、丙酮兩種溶劑超聲萃取杭胎菊樣品，以萃取溫度和萃取時間為考察因素。結(jié)果表明，隨著溫度的升高，萃取的時間縮短，同時需考慮溶劑的揮發(fā)性、沸點等物化性質(zhì)，所以，最后確定甲醇丙酮和乙酸乙酯的萃取時間和萃取溫度請見表1。

表1　甲醇、丙酮萃取胎菊花的萃取條件Table 1 The extraction time and extraction temperature of white Chrysanthemum morifolium bud by methanol and acetone

2.2實驗的重現(xiàn)性

取杭胎菊樣品5份，在甲醇溶劑50℃中超聲萃取15 min，考察其色譜峰調(diào)整保留時間和相對峰面積的重現(xiàn)性（用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD表示）。結(jié)果表明:色譜峰調(diào)整保留時間的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均在0.24%以內(nèi)，峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均在0.87%以內(nèi)。因此，此方法具有較好的重現(xiàn)性。

2.3GC-MS分析

萃取液經(jīng)注射器打入汽化室瞬間高溫汽化，經(jīng)載氣帶入毛細(xì)管進(jìn)行高效分離，再經(jīng)質(zhì)譜分析，通過計算機以面積歸一化法計算杭胎菊各化學(xué)成分在萃取液中的面積百分含量，通過Agilent MSD化學(xué)工作站檢索Nist 08標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫，并結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)［11-12］，鑒定出甲醇萃取液中有110種有機化合物，見圖1，占萃取液總量的76.928%；丙酮萃取液中有91種有機化合物，見圖2，占萃取液總量的77.554%。

圖1　甲醇胎菊萃取物總離子流圖Fig.1 A typical GC/MS Total Ion Chromatorgram of C.morifolium extraction in methanol

圖2　丙酮胎菊萃取物GC/MS總離子流圖Fig.2 A typical GC/MS Total Ion Chromatorgram of C.morifolium extraction in acetone

由圖1和圖2的GC/MS譜圖可知，杭胎菊的甲醇萃取液和丙酮萃取液中共有39種有機化合物。從由總離子流圖檢索Nist 08譜庫，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)可知，杭胎菊萃取液除去菊花特有的菊酮成分外，主要成分為9，12-十八碳二烯酸又名亞油酸占峰面積百分含量的6.765%；其次為9，12，15-十八碳三烯酸又名亞麻酸，均為不飽和脂肪酸，具有抗氧化、降低膽固醇的作用。另外，甲醇萃取液還含有谷甾醇、豆甾醇、麥角甾醇等多種植物甾醇類物質(zhì)，這些物質(zhì)具有預(yù)防心血管疾病、抑制腫瘤細(xì)胞、促進(jìn)新陳代謝、調(diào)節(jié)激素水平的作用。除此之外，還有多種倍半萜類化合物，如欖香烯、石竹烯、金合歡烯、姜黃烯、廣藿香烯等，這些物質(zhì)多具有特殊香氣，可提神醒腦。

2.4結(jié)論

從本研究來看，杭胎菊丙酮萃取液和甲醇萃取液共有化合物39種，化合物主要為樟腦、β-欖香烯、石竹烯、α-姜黃烯、α-芹子烯、長葉醛、葉綠醇、亞油酸、維生素E、谷甾醇等，這些化合物具有抗炎、抗氧化性、抗腫瘤、保護(hù)心血管等作用。由于丙酮和甲醇的物化性質(zhì)差異，杭胎菊丙酮萃取液以黃酮類、有機酸類化合物居多，而甲醇提取液以倍半萜化合物居多。

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修回日期：2015-11-16

GC/MS Characterization of Ultrasonic-Assisted Extraction in White Chrysanthemum Morifolium Bud

WANG Cong，YU Wei-ping，ZHANG Yong-zhao，DIE Hua-jie，F(xiàn)ANG Ji-ni
（Hangzhou Vocational and Technical College，Hangzhou，Zhejiang 310018，China）

Abstract：This paper proposes a strategy for the extraction in white Chrysanthemum morifolium bud using ultrasonic-assisted extraction（UE）and separation/detection by gas chromatography-mass spectrometry （GC/MS）.The amount of 1g powder sample was immersed in the 5 mL solvent by UE，and the extractions were directly introduced into a gas chromatography equipped with a mass spectrometry and a fused-silica capillary column（30 m×0.25 mm×0.25 μm）.The GC/MS fingerprints showed a good reproducibility with the relative standard deviations（RSDs）of the retention times less than 0.24%and the RSDs of the relative peak arears less than 0.87%.The higher extraction temperature reduces the extraction time.Meanwhile，the volatility and the boiling point of the solvent maybe considered.Therefore，the final optimized combination of extraction times and temperatures in each solvent is in methyl alcohol 15 min and 50℃，in acetone 5 min and 40℃.The 110 organic compounds from methanol extraction in white Chrysanthemum morifolium bud can be identified by MS analysis and Nist 08 database searching in conjunction with literatures.The 91 organic compounds from acetone extraction in white Chrysanthemum morifolium bud can be identified simultaneously.Thus，the results proved it is a simple，rapid and accurate method suitable for the quality control of white Chrysanthemum morifolium bud.

Keywords：white Chrysanthemum morifolium bud；ultrasonic-assisted extraction（UE）；gas chromatography-mass spectrometry（GC/MS）；methanol；acetone

文章編號：1006-4184（2016）5-0042-03

基金項目：浙江省教育廳一般科研項目（No.YZ01430912）。

作者簡介：王聰（1978-），碩士，實驗師，從事色譜分析工作。E-mail:lifengwangcong0000@sina.com。