兩種方法提取菖蒲的揮發(fā)性組分

李鐵純,侯冬巖,回瑞華,刁全平

(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

菖蒲是一種常見的草藥，原產(chǎn)于我國(guó)和日本，在我國(guó)各地均有分布.菖蒲是多年水生草本植物，通常生于池塘、湖泊岸邊淺水區(qū)、沼澤地或泡子中[1].菖蒲中主要有揮發(fā)性組分、黃酮類、生物堿、有機(jī)酸、氨基酸、糖類等組分[2].菖蒲味辛性溫、芳香清爽，辛能開泄、溫勝寒濕、芳香開竅[3].菖蒲全株芳香，莖、葉可入藥，可作為寧心安神佳品.菖蒲常用于治療癲癇、熱病神昏、濕痰蒙竅、多夢(mèng)等癥，外敷可治療癰疽疥癬等癥.菖蒲還可用來作為催吐、輕瀉、胃腸氣脹排氣及瘧疾、痢疾、炎癥的治療藥物，此外還具有良好的驅(qū)蟲效果.對(duì)于菖蒲的研究多見于臨床應(yīng)用方面，而對(duì)于其化學(xué)成分的研究少見報(bào)道[4,5].本文采用水蒸氣蒸餾法和固相微萃取法提取菖蒲中揮發(fā)性組分，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法對(duì)其揮發(fā)性化學(xué)成分進(jìn)行分析[6-9]，為菖蒲的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù).

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

HP 6890-5973氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)惠普公司；RE-52C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮盛華儀器廠；水蒸氣蒸餾裝置，自制；HX-200A高速中藥粉碎機(jī)，浙江省永康市溪岸五金藥具廠；固相微萃取裝置，美國(guó)SUPELCO公司；BS210S電子天平，北京賽多利斯天平有限公司.

無水乙醚、無水硫酸鈉等均為分析純.

樣品菖蒲：購(gòu)于鞍山某藥房.

樣品經(jīng)粉碎過孔徑為0.45 mm的篩子，得到粉末狀樣品待用.

1.2 水蒸氣蒸餾提取法

稱取經(jīng)粉碎的菖蒲樣品20.0 g于1 000 mL圓底燒瓶中，加入120 mL水浸泡12 h，水蒸氣蒸餾5 h，餾出液用無水乙醚萃取3次，得到菖蒲揮發(fā)性化學(xué)成分的乙醚萃取液，在萃取液中加入無水硫酸鈉干燥，減壓除去乙醚，得到淡黃色透明液體，密封保存?zhèn)溆?

1.3 固相微萃取提取法

稱取經(jīng)粉碎的菖蒲樣品3.0 g放入15 mL萃取瓶?jī)?nèi)，在60 ℃下放置30 min，然后在60 ℃下萃取70 min，解析時(shí)間為4 min.

1.4 氣相色譜條件

色譜柱：HP-5彈性石英毛細(xì)管(25.0 m×200 μm×0.33 μm);載氣He；載氣流量1 mL/min；進(jìn)樣口溫度為250 ℃；起始柱溫為60 ℃，以10 ℃/min速度升溫至140 ℃，再以2 ℃/min速度升溫至190 ℃，再以8 ℃/min速度升溫至230 ℃；水蒸氣蒸餾的分流比是40∶1；固相微萃取采取不分流進(jìn)樣方式.

1.5 質(zhì)譜條件

離子源為EI離子源；離子源溫度200 ℃;接口溫度230 ℃;四級(jí)桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；發(fā)射電流34.6 μA；電子倍增器電壓1 435 V；質(zhì)量范圍m/z 20～500.

1.6 實(shí)驗(yàn)方法

取1.2水蒸氣蒸餾提取的樣品0.4 μL，固相微萃取采用直接進(jìn)樣方式，用氣相色譜-質(zhì)譜-計(jì)算機(jī)聯(lián)用儀分析各個(gè)化學(xué)成分.再通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按面積歸一化法進(jìn)行定量分析，分別求得各化學(xué)成分在揮發(fā)油中的相對(duì)百分含量.

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

按1.6方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),水蒸氣蒸餾法提取菖蒲揮發(fā)組分的總離子流圖,如圖1所示.菖蒲中的揮發(fā)性化學(xué)成分及在揮發(fā)組分中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)列入表1.

表1 水蒸氣蒸餾法提取菖蒲揮發(fā)性組分

由圖1水蒸氣蒸餾法提取菖蒲揮發(fā)性組分總離子流圖中鑒定出39種化學(xué)組分，相對(duì)質(zhì)量百分含量為94.80%.

圖1 水蒸氣蒸餾法提取菖蒲揮發(fā)性組分所得總離子流色譜圖

固相微萃取法提取菖蒲揮發(fā)組分的總離子流圖,如圖2所示.菖蒲中的揮發(fā)性化學(xué)成分及在揮發(fā)組分中質(zhì)量分?jǐn)?shù)列入表2.

表2 固相微萃取提取菖蒲揮發(fā)性組分

由圖2固相微萃取法提取菖蒲揮發(fā)性組分總離子流圖中鑒定出38種化學(xué)組分，相對(duì)質(zhì)量百分含量為93.30%.

圖2 固相微萃取提取菖蒲揮發(fā)性組分所得總離子流色譜圖

2.2 討論

采用水蒸氣蒸餾法和固相微萃取法提取菖蒲中揮發(fā)性組分，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法對(duì)其揮發(fā)性化學(xué)成分進(jìn)行分析.水蒸氣蒸餾法提取菖蒲中揮發(fā)性組分種類為39種，相對(duì)質(zhì)量百分含量為94.80%；固相微萃取法提取菖蒲中揮發(fā)性組分的種類為38種，相對(duì)質(zhì)量百分含量為93.30%.

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：水蒸氣蒸餾法提取菖蒲中揮發(fā)性組分種類和相對(duì)質(zhì)量百分含量都略高于固相微萃取法.

兩種方法提取菖蒲中揮發(fā)性組分中的β-細(xì)辛醚相對(duì)質(zhì)量百分含量都較高，水蒸氣蒸餾法中β-細(xì)辛醚相對(duì)質(zhì)量百分含量為33.84%，固相微萃取法中β-細(xì)辛醚相對(duì)質(zhì)量百分含量為38.49%.可見，固相微萃取法中β-細(xì)辛醚相對(duì)質(zhì)量百分含量高于水蒸氣蒸餾法.β-細(xì)辛醚是菖蒲的抗驚、治療支氣管炎和癲癇的藥用有效成分.

此外，固相微萃取法提取菖蒲中揮發(fā)性組分丁香酚甲醚相對(duì)質(zhì)量百分含量占20.81%，含量較高.丁香酚甲醚具丁香和康乃馨香氣,是國(guó)家允許使用的食品級(jí)香料，用于配制依蘭型、康乃馨型、紫丁香型等香精，也可以用于焙烤食品及煙草，還可以用于多種實(shí)蠅成蟲的引誘劑，用途比較廣泛.