GC-MS聯(lián)用法分析細(xì)葉杜香葉揮發(fā)油的化學(xué)成分*

高巖，王知斌，王欣慰，楊德強(qiáng)，楊春娟，吳高松，陳亞軍，匡海學(xué)

（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江省中藥天然藥物藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150040）

GC-MS聯(lián)用法分析細(xì)葉杜香葉揮發(fā)油的化學(xué)成分*

高巖，王知斌，王欣慰，楊德強(qiáng)，楊春娟，吳高松，陳亞軍，匡海學(xué)*

（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江省中藥天然藥物藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150040）

目的：研究細(xì)葉杜香葉揮發(fā)油的化學(xué)成分，并推測其主要成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。方法：采用水蒸氣蒸餾法提取細(xì)葉杜香葉的揮發(fā)油，GC毛細(xì)管柱色譜法分析并以峰面積歸一化法檢測化學(xué)成分的相對含量，再以氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)輔助人工檢索鑒定其化學(xué)成分。結(jié)果：鑒定出31個化合物并推測其主要化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律為支鏈斷裂后六元環(huán)開環(huán)。結(jié)論：本研究通過對細(xì)葉杜香葉揮發(fā)油成分的分析及其主成分化合物質(zhì)譜裂解規(guī)律的總結(jié)，為其質(zhì)量控制及標(biāo)準(zhǔn)制定提供科學(xué)依據(jù)。

細(xì)葉杜香；葉；揮發(fā)油；氣相色譜-質(zhì)譜

細(xì)葉杜香Ledumpalustre L.var.angustum E.Busch是杜鵑花科杜香屬常綠直立小灌木,主要分布于我國東北（大、小興安嶺和長白山）、朝鮮、日本、西伯利亞、北美、歐洲等地［1］。細(xì)葉杜香揮發(fā)油是其活性成分之一，具有殺菌抗炎、鎮(zhèn)咳祛痰、促進(jìn)透皮吸收、殺螨、驅(qū)蟲、抗輻射、保肝和戒毒等作用［2］。細(xì)葉杜香的葉、枝、花和果實(shí)中含有揮發(fā)油，本研究對細(xì)葉杜香葉中的揮發(fā)油進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，并總結(jié)其主要化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律。

1 儀器與試藥

1.1 GC-MS條件

7890A氣相色譜儀和5975C型質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；5975C數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)NIST標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫；DB-1701毛細(xì)管柱（0.25 mm×60 m,0.25 μm）；程序升溫：起始柱溫50℃，以3℃·min-1升溫至95℃，再以1℃·min-1升溫至160℃，之后以4℃· min-1升溫至180℃。進(jìn)樣口溫度300℃；流速1.2 mL·min-1；不分流；進(jìn)樣量1μL；載氣為高純He（99.99%）。接口溫度280℃；EI電離；離子源溫度230℃；電子轟擊能量70eV；掃描范圍m/z 20～55；溶劑延遲時間6 min。

1.2 實(shí)驗(yàn)藥材

藥材采自大興安嶺地區(qū)，經(jīng)中藥資源學(xué)教研室王振月教授鑒定為杜鵑花科杜香屬植物細(xì)葉杜香L. palustre L.var.angustum E.Busch的干燥葉。

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油樣品的制備

稱取已粉碎的細(xì)葉杜香葉粉末20 g，按固液比1：10加入蒸餾水200 mL，浸泡1 h后按2015年版《中國藥典》一部附錄方法（不加二甲苯）進(jìn)行水蒸汽蒸餾，至餾出液無油珠止（約4 h），得淡黃色透明狀揮發(fā)油，無水NaSO4干燥，置于4℃冰箱備用。

2.2 細(xì)葉杜香揮發(fā)油的GC-MS分析

精密移取細(xì)葉杜香葉揮發(fā)油0.1 mL置于10 mL容量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻得供試品溶液。按“1.1”所述實(shí)驗(yàn)條件下對細(xì)葉杜香揮發(fā)油樣品進(jìn)行分析得總離子流圖（TIC）及相應(yīng)的質(zhì)譜圖。

2.3 GC-MS分析結(jié)果

圖1為細(xì)葉杜香葉揮發(fā)油的TIC圖，經(jīng)NIST質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)檢索并反復(fù)與相關(guān)文獻(xiàn)資料核對，確認(rèn)揮發(fā)油的化學(xué)成分［2-4］。然后以色譜峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對百分含量，結(jié)果見表1。

圖1 細(xì)葉杜香葉揮發(fā)油成分的TIC圖Fig.1 TIC of Ledum palustre L.var.angustum E.Busch′s leaves essential oil

由圖1知，鑒定出31個化合物，主要為單萜及其衍生物，其中，含量較高的化合物主要有：間傘花烴（m-Cymene）、對甲基苯異丙醇（2-（4-Methylphenyl）propan-2-ol）、乙基環(huán)己酮（Cyclooctanone）、L-4-萜品醇（L-4-Terpineol）、α-側(cè)柏醛（α-Thujenal）、桃金娘烯醛（Mytenal）、等。

表1 細(xì)葉杜香葉揮發(fā)油成分的化學(xué)組成Tab.1 C hemical compositions of Ledum palustre L.var. angustum E.Busch＇s leaves essential oil

2.4 細(xì)葉杜香揮發(fā)油中主要單萜及其衍生物的質(zhì)譜裂解規(guī)律推斷

從GC-MS分析結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，α-側(cè)柏醛、桃金娘烯醛、對甲基苯異丙醇有相同m/z150；間傘花烴、乙基環(huán)己酮、L-4-萜品醇分別有m/z 134、m/z 126、m/z 154。由圖2可知，間傘花烴可能的裂解途徑：先失去一個異丙基上的支鏈甲基給出基峰m/z119，接著失去所有支鏈得m/z77碎片峰，之后六元環(huán)開環(huán)給出m/z 41碎片峰。L-4-萜品醇可能的裂解途徑：先失去異丙基支鏈，給出碎片峰m/z111，再失去所有支鏈后開環(huán)給出m/z71基峰。α-側(cè)柏醛可能的裂解途徑：支鏈醛基和異丙基斷裂后給出基峰m/z79，之后再斷開橋環(huán)并開六元環(huán)給出碎片峰m/z 41。桃金娘烯醛可能的裂解途徑：先失去支鏈醛基，給出m/z 121碎片峰，接著支鏈甲基和橋環(huán)斷裂給出基峰m/z 79，之后六元環(huán)開環(huán)給出碎片峰m/z 41。對甲基苯異丙醇可能的裂解途徑：先失去一個支鏈甲基給出碎片峰m/z 135，接著失去兩個支鏈甲基和一個羥基得m/z 91碎片峰，之后六元環(huán)開環(huán)給出m/z 43基峰。乙基環(huán)己酮可能的裂解途徑：先失去羰基，給出碎片峰m/z 111，再失去支鏈上的一個甲基給出基峰m/z 98，之后六元環(huán)開環(huán)給出碎片峰m/z 41。

圖2 可能的質(zhì)譜裂解規(guī)律Fig.2 MS fragmentation rules

3 討論

3.1 細(xì)葉杜香揮發(fā)油的主要化學(xué)成分

細(xì)葉杜香揮發(fā)油中已鑒定的化合物占總揮發(fā)油含量的71.7%，其中，單萜及其衍生物的相對含量較高，主要有間傘花烴、對甲基苯異丙醇、乙基環(huán)己酮、L-4-萜品醇、α-側(cè)柏醛、桃金娘烯醛等，占總揮發(fā)油含量的40.26%，其中含量最高的成分為間傘花烴（28.76%），與文獻(xiàn)報(bào)道［2-5］的細(xì)葉杜香揮發(fā)油成分基本一致，但未見對傘花烴、枯茗醛等化合物，這種差異可能與其品種、產(chǎn)地、種植條件、揮發(fā)油提取所用植物的部位以及藥材前處理、檢測條件等因素有關(guān)。

3.2 細(xì)葉杜香揮發(fā)油中單萜及其衍生物的質(zhì)譜裂解規(guī)律

本研究推測細(xì)葉杜香揮發(fā)油中單萜及其衍生物的質(zhì)譜裂解規(guī)律為：側(cè)鏈斷裂后六元環(huán)開環(huán)。為GC-MS法分析含細(xì)葉杜香中藥復(fù)方等中單萜及其衍生物的定性分析提供一定依據(jù)，也為大多數(shù)此類化合物的質(zhì)譜分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，對單萜及其衍生物的結(jié)構(gòu)鑒別，定性分析和藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究有一定的參考作用。

［1］《中國植物志》編輯委員會.中國植物志［M］.北京：科學(xué)出版社, 2005,57（1）：004y-005a.

［2］黃瑩.細(xì)葉杜香的化學(xué)成分研究［D］.廣州：廣東藥學(xué)院,2008.

［3］黃瑩,張德志.細(xì)葉杜香揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS分析［J］.現(xiàn)代食品與藥品雜志,2007,3（17）：45-47.

［4］王炎，趙敏.大興安嶺地區(qū)細(xì)葉杜香揮發(fā)性成分的研究［J］.色譜,2003,6（21）：631-632.

［5］孫長海,楊偉麗,鄭蘋,等.細(xì)葉杜香揮發(fā)油GC-MS與直觀推導(dǎo)式演進(jìn)特征投影法分析［J］.中草藥,2009,10（40）：1556-1558.

Analysis of the volatile components of Ledum palustre L.var.angustum E.Busch′s leaves by GC-MS*

GAO Yan,WANG Zhi-bin,WANG Xin-wei,YANG De-qiang,YANG Chun-juan, WU Gao-song,CHEN Ya-jun,KUANG Hai-xue*
（Key Laboratory of Chinese Materia Medica（Ministry of Education）,Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040,China）

Objective:To analyze the constituents of the essential oil from the leaves of Ledum palustre L.var. angustum E.Busch,and to speculate the mass frag-mentation rules of its main components.Method:The essential oil was extracted by water-steam distillation and analyzed by GC-MS,relative content of compositions for calculating with peak area normalization method.The components were determined with nor-malization method,and identified by GC-MS and co-artificial searches.Result:Thirty-one components were identified.The mass frag-mentation rules of monoterpene and its derivatives were side-chain cleavage then ring-opening.Conclusion:This study provided scientific foundation for the quality control and standard establishment of L.palustre L.var.angustum E.Busch by analyzing its essential oil components and speculating the mass frag-mentation rules of monoterpene and its derivatives.

Ledum palustre L.var.angustum E.Busch;leaves;essential oil;GC-MS

R284

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170121

2016-09-21

教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)（20132327120002）；黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)“優(yōu)秀創(chuàng)新人才”支持項(xiàng)目（2012RCD05）；黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)“杰出人才培養(yǎng)”基金項(xiàng)目（2012cj02）

高巖（1993-），女，在讀碩士研究生，主要從事中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究。

匡海學(xué)（1955-），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事中藥性味理論及中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究。