中药柴胡中挥发性成分检测方案(顶空进样器)

智能文字提取功能测试中

质谱学报Journal of Chinese Mass Spectrometry SocietyVo1.26 No.3Aug.2005第26卷第3期2005年8月 质谱学报第26卷188 中药柴胡挥发性成分的静态顶空-气相色谱-质谱分析 廖远熹'，王昊阳'，郭寅龙，*，邵应男’ (1.中国科学院上海有机化学研究所，上海质谱中心，上海200032：2.洛阳民生药业有限责任公司，河南洛阳471002) 摘要：运用静态顶空-毛细管气相色谱-质谱法对6种不同产地柴胡的挥发性成分进行了检测，并运用质谱检索和保留指数相结合的手段对检出的挥发性成分进行定性，6种柴胡中定性相对含量大于0.2%的挥发性成分60种。结果表明：柴胡的挥发性成分中脂肪醛类物质的含量最大，占总挥发性物质的25%~44%；萜类化合物占8.1%~17.3%；萜类衍生物占10.3%~37.0%。分析结果的相对标准偏差(RSD)在1.20%~7.02%。本法可用于柴胡挥发性化学成分的分析。 关键词：静态顶空-气相色谱质谱(SH-GC/MS)；保留指数；柴胡；挥发性成分 中图分类号：0657.63；R284.1 文献标识码：A 文章编号：1004-2997(2005)03-187-06 Analysis of Volatile Compounds from Bupleurumby Static Hea dspace- Gas Chromatogra phy-Mass Spectrometry LIAO Yuanxi，WANG Hao-yang，GUO Yin-long，SHAO Ying nan (1. Shanghai Mass Spectroscopy Centre， Shanghai Institute of Organic Chemistry，Chinese Academy of Sciences， Shanghai 200032， China； 2. Luoyang Minsheng Pharmaceutical Company with Limited Liability， Luoyang 471002， China) Abstract： A static headspace gas chromato graphy-mass spectrometry (SH-GC/MS) methodwas used to analysis volatile compounds from the six kinds of Bupleurum from different ar-eas.The approach of mass spectrogram searching combining with retentive index comparingwas used to identify compounds. Sixty compounds whose percentage is more than 0.2%were identified from six medicines. The main compounds of these essences were acyclic al-dehyde (25%44%)， terpene (8.1%17.3%) andan td erteprepneen ed edreirivatives (10.3%37.1%).The relative standard derivation (RSD) of this method was in the range of 1. 20 %-7.02%.The method is useful in analyzing volatile compounds from Chinese Traditional Medicine.Key words ： static headspace-gas chromatography-mass spectrometry (SH-GC/MS)； reten-tive index； Bupleurum； volatile compound ( 收稿日期：2004-10-10；修回日期：2005-05-11 ) ( 基金项目：国家自然科学基金资助项目(20175034) ) ( 作者简介：廖远熹(1981~)，男(汉 族 )，广西人，研究实习员，从事质谱分析研究。E-mail ： liaoyuanxi @mail. sioc. ac. cn ) ( *通讯作者：郭寅龙(1963~)，男(回族)，河南人，研究员，从事质谱分析研究。Email ： ylguo @mail.sioc. ac. cn ) 柴胡为常用中药，系伞形科植物柴胡(北柴胡) Bupleurum Chinese DC.或狭柴胡(南柴胡)B. Scorzoneri folium Willd.的干燥根，具和解表里、疏肝、升阳的功能叫。挥发性成分是柴胡的有效成分之一，研究该药的挥发性成分对了解其祛风、退热等功效具有重要意义。 近年来，快速便捷的顶空分析方法逐渐成为分析化学工作者研究挥发性物质的重要手段。刘百战等31用顶空固相微萃取对辣椒油化学成分进行分析；程誌青等4用动态顶空方法对酒类中重要的致香性挥发性化学成分进行了气相色谱-质谱分析；葛兴采用静态顶空进样-气相色谱质谱分析了天然香料油中香味成分的化学组成；李红军等161设计了直接蒸馏-顶空分析-预柱低温富集-毛细管色谱-质谱联机分析技术，有效提取、浓缩、分离和鉴定了藿香的香气成分。这些研究表明顶空分析法样品消耗量少，无需溶剂提取，对色谱柱伤害少，是一种便捷的挥发性成分分析方法，其中静态顶空方法最为常用。本实验室曾经采用静态顶空-气相色谱-质谱法研究了复方祛风湿止痛药中挥发性物质的化学成分7。本工作拟利用静态顶空毛细管气相色谱-质谱法建立柴胡中挥发性成分的分析方法，并对方法的可靠性进行论证[8~10]。 1 实验部分 1.1主要仪器与装置 CP-3800气相色谱仪、Saturn 2000 离子阱质谱仪：美国瓦里安(Varian)公司产品；配 Sat-urn GC/ MS Workstation (Version 5. 52)工作站、COMBI PAL 自动进样器(集顶空自动热和气体自动进样装置于一体的系统)、PAL System顶空分析自动控制系统。 1.2 主要材料 柴胡样品卢氏野生柴胡、北山柴胡、伏牛山区野生柴胡、南阳野生柴胡、野生北柴胡、伏牛山区种植柴胡等粉末：洛阳民生药业有限责任公司提供；正构烷烃标样(C6-C44)：购自美国 Chem.Service 公司。 1.3 GC/MS实验条件 1.3.1 色谱条件色谱普：HP-5MS(交联5% 苯基、95%甲基硅酮)毛细管色谱柱(30m×0.25 mm ×0.25um)；载气为氦气；进样口温度250℃；升温程序：初始温度30℃，保持2 min，以3℃ min升温至200并保持2 min；总分析时间为60.57 min；恒流模式：流速1mL/min，分流比50：1。 1.3.2 质谱条件 电子轰击(EI)离子源；电子能量 70 eV；离子阱温度150℃；质量扫描范围m/ z 41~500。质谱数据运用 Saturn 与NIST98标准谱库进行检索。 1.4 样品处理10 称取柴胡粉末2g放入10 mL 的顶空瓶，于120)℃加热30 min，同时以350 r/ min 的转速震荡。取顶空气体 300L 进行 GC/ MS检测。 2结果与讨论 2.1样品处理中溶剂的影响 为提高分析的灵敏度和重现性，借鉴了本实验室分析香精香料时在样品中加入基质改性剂的方法11]，尝试在干粉中加入一定量的饱和NaCl 水溶液，希望能促使低极性挥发性物质从植物粉末中释放。实验表明，低极性的化合物的分析灵敏度并没有提高，反而有所下降。另外考察了在加入一定量的饱和 NaCl 水溶液的基础上加入一定量的有机溶剂，希望有机溶剂能促进挥发性化合物释放。尝试加入5%、10%、20%乙醇，10%丁醇，10%二甲亚砜。结果表明，加入有机溶剂后只有少量化合物被检出，原因可能是体系的有机溶剂在高温下分压大大提高，严重抑制了植物粉末中挥发性物质挥发。通过综合考察，结果表明干粉在中速震荡的条件直接加热进行顶空分析的分析灵敏度最高。 2.2 顶空分析条件的考察 选取南阳野生柴胡中6个峰面积较大的化合物，在加热30 min 的条件下，对样品的预热温度进行了考察。图1为这些化合物的峰面积随加热温度的变化趋势。分析结果表明：120℃时这6种挥发性组分的灵敏度最高，温度高于120℃可能由于热降解等反应使得分析灵敏度降低。加热30 min 分配基本达到平衡，随加热时间的延长，一些性质不稳定的挥发性成分会 发生热分解、氧化等反应立]。 图1 顶空分析中样品预热温度对挥发性成分影响 Fig.1 Influence of headspace heatingtemperature on peak area of volatile compoun ds 1-0-蒎烯 (C-pinene)；2-苍术醇 (hinesol)；3-Y-桉叶油 醇(Y-eudesmol)；4-正庚醛 (heptanal)；5-2-戊基呋喃(2-pentyl-furan)；6-正己醛(hexanal) 2.3 分析方法的精密度 3次平行测定南阳野生柴胡中含量较高的6个化合物的相对标准偏差分别为：7.02%(正己醛)、1.20%(正庚醛)、7.54%(2-戊基呋喃)、3.39%(苍术醇)、5.76%(y-桉叶油醇)、6.49%((-蒎烯)。 2.4 化合物的定性 挥发性的小分子有机化合物中存在一些从质谱上难以区分的同分异构体，目前一般采用保留指数定性为质谱定性提供进一步佐证110]。在本实验0-蒎烯和β-蒎烯的定性分析中，仅用质谱定性无法最终确定。α-蒎烯β-蒎烯质谱图示于图2.图2表明0-蒎烯的保留指数为939β-蒎烯的保留指数为982，两种化合物可以获得清晰的区分。 在程序升温的条件下保留指数的计算公式，如式(1)。N与n表示两种正构烷烃的碳原子数，N与n一般相差1，组分的保留时间为 t，tn 关闭