鉏曉艷+熊光權+廖濤+喬宇+李新+耿勝榮
摘要:為了建立氣相色譜法測定落花生(Arachis hypogaea L.)莖葉中揮發性成分及芳樟醇含量的方法,通過氣相色譜-質譜聯用,以石油醚為介質,分析了落花生莖葉中揮發性成分,并測定了落花生莖葉揮發油中芳樟醇的含量。結果鑒定出33種落花生莖葉揮發性成分,其中主要組分為3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇(芳樟醇,16.82%)、N-棕櫚酸(17.07%)和1-辛烯-3-醇(芳樟醇的分解產物,8.82%),均能與內標物很好地分離。芳樟醇在6.25~200.00 μg/mL內線性關系良好(R2=0.999 7)。石油醚中的芳樟醇濃度為10.415 mg/mL,落花生莖葉中芳樟醇濃度為578.611 mg/kg。試驗結果表明,該方法適用于落花生莖葉揮發性成分及芳樟醇的測定。
關鍵詞:落花生(Arachis hypogaea L.)莖葉;GC-MS; 揮發性成分;芳樟醇
中圖分類號:O657.63 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)19-4701-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.19.051
Analyzing Contents of Essential Oil and Linalool in Stems
and Leaves of Archis Hypogaea L. with GC-MS
ZU Xiao-yan, XIONG Guang-quan, LIAO Tao, QIAO Yu, LI Xin, GENG Sheng-rong
(Institute for Farm Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Innovation Center of Agricultural Science and Technology/Hubei Engineering Research Center for Farm Products Irradiation,Wuhan 430064, China)
Abstract:Gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS) was used to analyze the contents of essential oil and linalool in stem and leaf of Arachis hypogaea L. (AHSL). The results showed that a total of 33 compounds were identified and the major components were 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol(linalool, 16.82%),N-hexadecanoic acid(17.07%), and 1-octen-3-ol (decomposition product of linalool, 8.82%), which could be separated from internal standard Compound. The calibration curves were linear in the range of 6.25~200.00 μg/mL(R2=0.999 7) for linalool. According to the peak area and standard curve, the linalool concentration was 10.415 mg/mL in petroleum ether, and 578.611 mg/kg in AHSL. The method can be applied in determing chemicals and linalool of essential oil from AHSL.
Key words:Arachis hypogaea L. stem and leaf; GC-MS; essential oil; linalool
落花生莖葉為豆科植物落花生屬落花生(Arachis hypogaea L.)的莖和葉,其莖高30~70 cm,匍匐或直立;雙數羽狀復葉互生,長圓形至倒卵圓形,長2.5~5.5 cm,寬1.4~3.0 cm。作為民間用中草藥,落花生莖葉始載于明《滇南本草》,其后《福建藥物志》和《浙江藥用植物志》都有相關功效的記載。1977年出版的《中藥大辭典》載有用落花生枝葉煎煮可治療失眠癥[1],提示其具有促睡眠功能。多項研究表明,落花生莖葉具有清熱解毒、寧神降壓的功效[2-6],是具有高價值轉化潛力的草藥。但其有效成分的化學物質組成尚未有定論。
本研究通過同時蒸餾萃取獲得落花生莖葉揮發性成分,通過氣相色譜質譜聯用儀分析其揮發性成分的化學組成,同時對文獻報道[7,8]的有鎮靜安神功效的芳樟醇的含量進行了測定。建立了落花生莖葉揮發性成分和芳樟醇含量的測定方法,為相關研究奠定了基礎。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
落花生莖葉采收于武漢市野芷湖周圍,采收后清洗、晾干、粉碎過40目備用。Aglient 7890AGC/5975MS(美國Agilent公司);KQ3200DB型數控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。芳樟醇對照品(≥98%,上海源葉生物制品有限公司),環己酮、乙酸乙酯為色譜純(天津光復精細化工研究所),其他試劑為分析純(國藥集團化學試劑有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 同時蒸餾萃取與供試品溶液的制備 取250 mL的圓底燒瓶1裝80 mL石油醚(60~90 ℃)作為低密度提取溶劑,另取500 mL圓底燒瓶2裝30 g花生莖葉粉末和220 mL蒸餾水置于高密度蒸餾器處。啟動同時蒸餾萃取裝置循環提取5~6 h。另取2份30 g花生莖葉采用上述方法蒸餾提取有機相,合并于圓底燒瓶1中。得到的有機相過無水Na2SO4除去微量水,最終90 g花生莖葉共得到5 mL揮發油萃取液。萃取液過0.45 μm微孔濾膜后,備用。
1.2.2 內標液及芳樟醇標準溶液的配制 精密量取環己酮10 μL用乙酸乙酯定容至1 mL,得內標液濃度為10 mg/mL。10 μL芳樟醇對照品(20 mg/mL),用乙酸乙酯定容至1 mL,得200 μg/mL對照品溶液,稀釋成100.00、50.00、25.00、12.50、6.25 μg/mL梯度標準溶液,每管添加10 μL內標液。
1.2.3 GC-MS條件 氣相色譜條件:HP-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣為He(99.999%),流速1 mL/min;進樣口溫度為250 ℃; 升溫程序:初始溫度為80 ℃, 保持5 min, 以4 ℃/min升至280 ℃,保持5 min;分流方式進樣,進樣體積為1 μL,分流比為50∶1, 分流流速為50 mL/min。芳樟醇標準溶液按上述方法測定并進行相應修改, 初始溫度為80 ℃,保持5 min,以4 ℃/min升至160 ℃。質譜條件:接口溫度為280 ℃,離子源溫度為230 ℃,四級桿溫度為150 ℃; EI源,電子轟擊能量為70 eV;溶劑延遲時間為2.2 min,全掃描范圍為m/z 50~400。以NIST 08譜庫檢索定性,峰面積定量。
1.2.4 芳樟醇濃度計算 配制芳樟醇標準液,濃度分別為6.25、12.50、25.00、50.00、100.00、200.00 μg/mL,按“1.2.3”方法測定標準溶液的峰面積,落花生莖葉揮發油中的芳樟醇濃度通過標準曲線計算得到。
2 結果與分析
2.1 芳樟醇質譜圖
通過NIST 08譜庫檢索出芳樟醇質譜圖(圖1)。以相對強度較高的3個碎片離子峰的m/z值(71,93,55)與樣品進行比對,鑒定待測樣品中的芳樟醇。
2.2 落花生莖葉揮發性成分的總離子流圖
圖2A顯示,芳樟醇標準溶液與內標溶液峰形良好,芳樟醇的保留時間為7.435 min。圖2B顯示各揮發性化學組分分離較好,拖尾峰通過谷底基點連線進行自動切割。各峰的數字與表1編號相對應,可看出峰12(芳樟醇),峰4(1-辛烯-3-醇,芳樟醇的分解產物)的出峰強度較高。
2.3 花生莖葉揮發油的化學組分
表1結果表明,落花生莖葉揮發性油的主要成分為3,7-二甲基-1,6 -辛二烯-3-醇(芳樟醇,16.82%)、N-棕櫚酸(17.07%)、1-辛烯-3-醇(芳樟醇的分解產物,8.82%)、1,2,3-三甲基苯(6.82%)、葉綠醇(6.59%)、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚(4.88%)、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮(4.12%)、α--松油醇(3.95%)、1-乙基-2-甲基苯(3.89%)、順式-芳樟醇氧化物(3.68%)、1,3,5-三甲基苯(3.05%)和苯乙醛(2.93%),這12個組分共占總峰面積的82.62%。其他組分含量均小于2%。
芳樟醇標準溶液在6.25~200.00 μg/mL內線性相關良好,標準曲線為y=2 926.4x-16 702.0,R2= 0.999 7,根據峰面積(表1),石油醚中的芳樟醇濃度為10.415 mg/mL,落花生莖葉中芳樟醇濃度為578.611 mg/kg。
3 小結與討論
3.1 萃取方法的選擇
同時蒸餾萃取作為一種新型前處理技術,蒸餾和提取同時進行,只需要少量溶劑就可提取大量樣品,揮發性成分得到濃縮,萃取回收率較高,在連續萃取過程中,揮發性成分被濃縮,可把物料中的痕量揮發性成分分離出來[9-11]。同固相微萃取、頂空進樣等相比,具有較高的萃取量,而且操作簡便、定性定量效果好,是一種行之有效的前處理方法。此外,王方敏等[12]嘗試用冰浴超聲處理的方法來進行萃取,發現該方法獲得的揮發性物質極少,難以進行檢測。因此采用水蒸氣蒸餾和有機溶劑萃取同步進行的方法來獲得落花生莖葉揮發油。
3.2 萃取時低密度溶劑的選擇
在低密度溶劑的選擇上,選用乙酸乙酯[13]和石油醚(60~90 ℃)[12,14]進行試驗,發現乙酸乙酯對揮發性物質的溶解效果較好,但由于其相對密度為0.90,比重接近水,導致冷凝時較難與水分離。因此本研究嘗試使用比重較輕的石油醚(相對密度為0.64~0.66),發現揮發性物質在其中溶解良好,其與水分離良好,因此確定使用石油醚作為低密度提取溶劑。
3.3 色譜柱的選擇
在本研究前期嘗試用較長的極性柱DB-WAX(60 cm×0.25 mm×0.25 μm)來分離落花生莖葉的揮發性成分,發現各峰雖然分離較好但出峰較晚,如芳樟醇在21.704 min出峰,使得測定時間內后續組分出峰不完全。此外,極性柱的柱溫升高后基線上飄嚴重,降至220 ℃仍未能恢復正常,導致結果誤差較大。又采用非極性柱HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)進行測定,結果(圖2)顯示出峰時間緊湊、組分分離效果及峰形良好,因此選用HP-5MS色譜柱進行落花生莖葉揮發性成分的分析。
該測定方法的建立為落花生莖葉揮發油中各組分的定性定量分析提供了依據。此外,對揮發油中一般化合物的定性分析上,可通過正構烷烴的標定,計算出各化合物在升溫程序下的保留指數,此工作會在進一步的研究中加以完善。
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