固體直接進樣-氣相色譜-質譜分析黑葉小駁骨的揮發性成分△

冀曉雯，付金娥，鐘晟哲，廖蘇奇

廣西壯族自治區藥用植物園/西南瀕危藥材資源開發國家工程實驗室，廣西 南寧 530023

黑葉小駁骨Justiciaventricosa，異名Gendarussaventricosa和Adhatodaventricosa[1]，又名大駁骨、黑葉接骨草、大還魂、偏腫鴨嘴花等，產于我國南部和西南部，是廣西傳統瑤藥。其味苦、微澀，性平。具有活血散瘀、續筋接骨、消腫鎮痛之功效[2]。據《中國現代瑤藥》記載，黑葉小駁骨可用于治療閉合性骨折、跌打扭傷、腰椎間盤突出、腰肌勞損、坐骨神經痛等疾病[3]。現代藥理研究證明，黑葉小駁骨可減輕骨性關節炎模型大鼠膝骨關節軟骨的退變[4]，并具有抗炎鎮痛的功效[5]。市售某些中成藥配方中也含有該味藥，如駁骨水。目前黑葉小駁骨的基礎性研究薄弱，筆者未見國內外對其揮發性成分進行報道。

氣相色譜-質譜法(GC-MS)是一種高選擇性、高靈敏度、高效能的分析方法，尤其適合于揮發性化合物的分析[6]。固體直接進樣技術是一種新穎的樣品前處理方法，通過進樣桿(Chromato Probe)將樣品直接送入進樣器。與常規的水蒸氣蒸餾法、溶劑浸提法相比較，該方法具有樣品量小、操作簡便、無需溶劑、操作時間短和靈敏度高等優點。目前應用類似技術分析中藥材揮發性成分的研究較少[7-8]。本實驗采用固體直接進樣技術，通過氣相色譜質譜法結合保留指數(科瓦茨指數，Kovats retention indices，KI)分析黑葉小駁骨的揮發性成分，為該植物在醫藥、保健領域的應用提供理論參考，為中藥材揮發性成分的研究提供一種方便、快捷的分析手段。

1 材料

1.1 藥材

供試品采自廣西壯族自治區藥用植物園引種繁育圃，經廣西壯族自治區藥用植物園呂慧珍主任技師鑒定為爵床科駁骨草屬植物黑葉小駁骨Justiciaventricosa的地上部分。

1.2 儀器

3800/300型 GC-MS聯用儀，帶固體進樣桿組件(美國Varian公司)；電子天平(美國Sartorius公司)。

2 方法

2.1 材料處理

取一定量的黑葉小駁骨，陰干，粉碎，過40目篩，取1 mg供試品粉末于專用微型樣品瓶中，將樣品瓶小心放入固體進樣桿。

2.2 儀器工作條件

色譜條件：進樣口采用程序升溫，初始溫度40 ℃，保持3 min，然后以200 ℃·min-1升至220 ℃，保持3 min后，以10 ℃·min-1降至40 ℃。分流比為20。色譜柱為VF-5 ms石英毛細管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)。初始柱溫為40 ℃，保持7 min，然后以10 ℃·min-1升至150 ℃，再以5 ℃·min-1升到250 ℃，保持5 min，后以20 ℃·min-1升到280 ℃，保持5 min。載氣為高純氦氣，流速為1.0 mL·min-1。

質譜條件：電離方式EI，70 eV。GC-MS傳輸線溫度為280 ℃，離子源溫度為200 ℃，四極桿溫度為40 ℃。質量范圍為m/z45～500。

2.3 KI值的測定

取正構烷烴混合對照品(美國AccuStandar公司)，稀釋后按照2.2條件分析，進樣量1 μL。記錄各正烷烴保留時間，采用線性升溫公式(1)計算藥材各組分的KI值[9]。

(1)

式中：tx、tn和tn+1分別為被分析組分和碳原子數處于n和n+1之間的正烷烴(tn

3 結果與討論

3.1 總離子流圖與成分分析

按2.2條件對黑葉小駁骨進行測試，得到總離子流圖，見圖1。通過NIST標準譜庫檢索各峰質譜圖，選取質譜匹配度高的前6個可能物質，計算KI值并與NIST庫KI值檢索結果相比較，以質譜和KI值匹配度最高的化合物為鑒定結果，采用面積歸一化法計算各組分的相對含量，見表1。

本實驗共從黑葉小駁骨揮發性化學成分中檢出29種成分，運用質譜結合KI的定性方法鑒定了其中22種，其相對含量占總檢出物的94.46%。其中含量較高的分別為棕櫚酸(39.20%)、角鯊烯(10.25%)、硬脂酸(10.05%)、油酸(7.86%)、植醇(5.21%)、十八炔(3.52%)、肉豆蔻酸(2.77%)等。由此可見，黑葉小駁骨的揮發性成分主要由大量的飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸組成。據文獻報道，棕櫚酸和油酸具有降血脂、抗動脈粥樣硬化、抗血小板聚集及血栓形成的作用[10]。角鯊烯屬于三萜類化合物，具有廣泛的生物活性，如攜氧、調控膽固醇的代謝、抗氧化、抗腫瘤、解毒、抗輻射和抑制微生物生長等功效[11]。

圖1 黑葉小駁骨揮發性成分分析總離子流圖

表1 黑葉小駁骨揮發性成分分析結果

注：*表示測定值；**表示NIST譜庫檢索值(非極性DB-5柱)；—表示未檢出。

章小麗等[12]使用硅膠柱色譜法對黑葉小駁骨的乙酸乙酯提取物進行分離純化，利用GC/MS對柱色譜50∶1(石油醚/乙酸乙酯)洗脫部分進行了分析，結果顯示該部分的主要成分為棕櫚酸、硬脂酸和油酸。本實驗得到的主成分與文獻相近，但比例與文獻有一定差異，這可能與樣品的前處理方法、產地等因素有關。

3.2 直接進樣技術

直接進樣技術是美國瓦里安公司的專利技術，是氣相色譜進樣器的改進。它通過進樣桿直接將樣品送入進樣器。進樣桿的主體為一根直徑6 mm、長25 cm的不銹鋼管，其末端可以盛放專用的石英微型樣品瓶。進樣桿的主體進行了鈍化處理，能夠承受高溫，不會對樣品的檢測產生干擾。將進樣桿安置于氣相色譜儀上配套的進樣口后，調節進樣口溫度，樣品中的揮發性成分進入色譜柱，而不揮發的成分會滯留在樣品瓶中。因此，應用該技術可以直接分析固體、液體或膠狀的樣品，免去了提取、凈化、濃縮的步驟，簡化了預處理程序。同時由于加熱過程在氦氣保護下進行，可以避免受熱過程中樣品的氧化，減少樣品損失。

3.3 KI在定性分析中的作用

中藥揮發性成分復雜且含有大量的同分異構體，質譜圖極其相似，通常一個色譜峰會出現幾個匹配度都很高的化合物與之對應，僅采用常規譜庫檢索不易準確定性。KI是一種氣相色譜定性參數，用來描述化合物在色譜柱上的保留行為。當固定相一定時，這種行為僅與化合物的拓撲、幾何和電性特征相關。不同化合物在色譜柱上通常表現出不同的特征保留行為，故色譜保留指數可以作為一種輔助定性的良好手段[13]。因此，分析中藥揮發性成分時，同時考慮色譜峰的質譜匹配度和KI相似度，可提高結果鑒定的準確性。

4 結論

本實驗以固體直接進樣結合GC-MS聯用技術分析黑葉小駁骨的揮發性成分，通過色譜峰的質譜匹配度和KI相似度對色譜峰進行定性，用總離子流色譜峰的峰面積進行歸一化定量。實驗表明，黑葉小駁骨的揮發性成分主要由大量的飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸組成，同時還含有三萜類物質角鯊烯。這些成分也許與黑葉小駁骨活血散瘀的作用有關，其作用機理有待進一步研究。而采用固體直接進樣技術，不需要溶劑，能夠簡化實驗步驟，縮短分析時間，更真實地反映樣品情況。該技術具有較大的開發前景，其在中藥材揮發性成分分析上的應用還有待進一步開發與完善。