湖北海棠葉揮發性成分的DTD—GC/MS分析

王宵 杜業云 楊志斌 李暉 楊柳

摘要：采用直接熱脫附—氣相色譜/質譜聯用技術（DTD-GC/MS）首次分析了湖北海棠葉揮發性成分，共檢測鑒定出有效成分46種，主要包括烷烴類、酯類、醇類、酮類、烯類、醛類等化合物。其中，8種可用作香料添加劑， 5種可作醫療用途， 2種可用于殺蟲劑。采用直接熱脫附—氣相色譜/質譜法分析湖北海棠葉揮發成分重現性好、操作簡單、效率高、綠色環保。

關鍵詞：湖北海棠；化學成分；直接熱脫附-氣相色譜/質譜聯用技術

中圖分類號：R284.1文獻標識碼：A文章編號：1004-3020（2015）06-0028-04

湖北海棠Malus hupehensis又名神龍海棠、野海棠、野花紅、茶海棠，薔薇科蘋果屬的落葉小喬木。湖北海棠大多分布于湖北西部山地，長江中游，湖南，云南中南部。其根可治筋骨扭傷，果可入藥治胃病，具有抗菌消炎、消積化痰，潤肺止咳、降血壓等多種功效。其葉曬干可做茶，味微苦澀，俗名“花紅茶”。目前，湖北海棠的化學成分研究多集中在海棠花果和根部，其葉的成分研究主要集中在根皮苷和黃酮類化合物[3-4]，對其揮發性物的研究較少。

直接熱脫附（DTD），是吸附—解吸法的一種。樣品干燥后，不經特殊處理置于脫附管內，通過加熱使樣品中的揮發性和半揮發性物質解吸出來，隨惰性載氣（常用氮氣）帶入冷肼中富集進行二次脫附，再進入氣相色譜/質譜儀（GC-MS）中進行分析測定。直接熱脫附靈敏度高、重現性好、操作簡單、應用范圍廣[5]。

本研究首次采用了直接熱脫附—氣質聯用技術（DTD-GC/MS）分析湖北海棠葉的揮發性化學成分，為海棠葉的分析提供新方法，為其資源開發利用提供一定參考。

1材料和儀器

1.1材料

海棠葉（采自湖北神龍架）、石英棉（經過脫活處理）、Markes玻璃熱脫附管（C0-FXXX-0000）。

海棠葉用蒸餾水洗凈風干后進行粉碎處理，將粉碎后的海棠葉粉末裝于玻璃熱脫附管內。檢測時僅需將裝有海棠葉粉末的熱脫附管置于熱脫附儀內加熱即可。

1.2儀器

賽默飛Trace1310 GC/ISQ LT（單四級桿） 氣質聯用儀，電子天平，Markes Unity series 2熱脫附儀。

1.2.1GC條件

色譜柱：TG-5MS（3000 m×025 mm×025 μm）；載氣：高純氦氣（純度≥99999%）；載氣流速：1000 mL/min；初始溫度50℃，進樣口溫度：200 ℃，不分流。程序升溫：初始溫度40 ℃保持5 min，10 ℃/min 升高至220℃后保持5 min，程序耗時：35 min。

1.2.2MC條件

EI源能量：70 ev；倍增器電壓1 200 V， MS接口溫度：280 ℃，離子源溫度：280 ℃；采樣模式：全掃描；質量掃描范圍：35-450 amu.

1.2.2DTD條件

熱脫附參數：熱脫附溫度90℃，脫附60 min。熱脫附分流進樣，分流比：20：1，傳輸線溫為180 ℃。冷肼初始溫度設為-10 ℃，平衡0.5 min，然后升溫至280 ℃，保持5 min。

2結果與分析

2.1檢出成分的數量及含量

氣質聯用法檢測出的海棠葉可揮發成分總離子流圖如圖1，物質組分及其含量見表1。

2.2檢出成分的組分分析

采用DTD法測定的湖北海棠葉的揮發成分主要包括烷烴類、酯類、醇類、酮類、烯類、醛類等多種化合物（表2）。

通過DTD-GC/MS對海棠葉樣品進行定性分析，利用計算機譜庫檢索進行匹配，并根據有機化合物的質譜斷裂一般規律進行分析確定其成分。采用色譜峰面積歸一法，計算各峰面積的百分含量來確定各化學成分相對含量。共分離鑒定出匹配度80%以上的有效成分46種（表1），占總檢出成分含量的8975%。

湖北海棠葉中烷烴類化合物含量最高，烷烴類化合物的相對百分含量高達到3829%，其中，含量最高的是二十烷（1482%），其次是植烷（543%），姥鮫烷（400%）和十六烷（368%）。含量高的烷烴化合物多為飽和烷烴，這是因為飽和烷烴是植物體蠟質的主要成分[6]，和植物體的器官息息相關，對植物起保護作用。

湖北海棠葉中酯類化合物含量為2762%，醇類化合物含量為1109%，酮類化合物含量為366%，醛類化合物含量為249%，雜環類化合物含量為200%，酸類化合物含量為138%，烯類化合物含量為137%，酚類化合物含量為133%。

檢出成分中含量最高的是二十烷（1482%），其次是鄰苯二甲酸二異丁酯（1160%）和鄰苯二甲酸二丁酯（755%）。

醇類、醛類和烯類一般都具有芳香的氣味，多用于香料制作中。檢出湖北海棠葉可以用作香料添加劑的成分共有8種，其香味特征及用途如表3所示。

海棠葉中這8種可作香料添加劑成分為α-萜品醇（032%）、香葉基丙酮（157%）、雪松醇（206%）、苯甲醛（110%）、癸醛（062%）、壬醛（012%）、己醛（012%）和α-金合歡烯（137%），這8種物質使海棠葉的香味富有層次，后期提取海棠葉成分或者海棠葉精油研究時可以進一步加以利用。

湖北海棠葉中可作醫藥用途的成分共有5種，分別是香葉基香葉醇、植醇、植酮、香葉基丙酮及左旋樟腦。香葉基香葉醇生理活性較為廣泛，具有殺菌抗病毒的作用，對于潰瘍、神經衰弱、皮膚老化、血栓、動脈粥硬化和免疫缺失等多種疾病有治療作用[11]。植醇是葉綠素的重要組成成分，也是合成維生素K及維生素E的原料[12]。植酮是維生素E醋酸酯的中間體[13]，香葉基丙酮也可作為合成維生素的中間體，亦用于合成異植物醇和橙花叔醇等[14]。左旋樟腦為醫藥中間體，可用于合成左旋樟腦磺酸。

可作殺蟲劑用途的共有2種，鄰苯二甲酸二丁酯和2，4-二叔丁基苯酚。鄰苯二甲酸二丁酯可用來制作昆蟲驅除劑，能驅除蚊子、虱子和疥蟲等昆蟲[10]，是海棠葉用以抵御蟲害的重要成分。2，4-二叔丁基苯酚可用于農藥、染料中間體等。

3結果與討論

本文采用DTDGC/MS的方法對海棠葉中的揮發性成分進行測定，前處理簡單、快捷、無污染、準確度高。 使用該方法檢測鑒定出匹配度80%以上的有效成分共46種，主要包括烷烴類、酯類、醇類、酮類、烯類、醛類等多種化合物。其中，可用作香料添加劑的共有8種，可用作醫藥用途的共有5種，作殺蟲劑用途的共2種。

直接熱脫附法分析湖北海棠葉揮發成分具有以下優點：操作簡單，不需要復雜的預處理，樣品洗凈風干碾碎后即可上機，省去了有機溶劑萃取步驟； 靈敏度高、鑒定成分多；綠色環保。直接熱脫附-氣相色譜/質譜聯用技術（DTD-GC/MS）可拓寬運用于芳香類植物資源的可揮發性成分分析中，發展前景廣闊。

參考文獻

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（責任編輯：鄭京津）