1、收稿日期 20140227（ 007） 基金项目 河南省重点科技攻关项目（ 112102310349） ；南阳理工学院青年基金项目（ NG2013QNJJ05） 第一作者 郝鹏飞，硕士，讲师， 从事 中药及其复方中有效部位的研究， Tel： 13782063300， E-mail：hpf_ 通讯作者 * 黄显章 ，博士，副教授， 从事 中药资源及其物质基础研究， Tel： 15670669973 E-mail： 固相微萃取与超临界流体萃取艾叶挥发油 的 GC-MS 谱 对比分析 郝鹏飞，张瓅方，张超云，黄显章 * （南阳理工学院张仲景国医学院，河南 南阳 473000） 【摘要】 目的： 探讨
2、固相微萃取 （ SPME）与超临界流体萃取（ SFE） 所得 南阳 艾叶挥发油成分的不同， 确定其 主含 成分及含量 ，并对其进行分析 。 方 法： 分别以 SPME与 SFE提取艾叶挥发油 并 以 GC-MS 进行 对比分析 。 结果： 分别以 SPME法 得到了 38 种化合物， SFE 得到了 26 种化合物， GC-MS 分析 分别占其总量的 95.17%和 95.26%； 通过对比 质谱数据库（ NIST， NBS） 进行 鉴别 ，前者鉴别出 35 个组分，后 者鉴别出 25 个；各 组分含量 均 不相同， 但 最高者均为 1,8-桉树脑（分别为 18.26%， 15.35%） ，
3、其他在 SPME中依次为 2-莰醇（ 11.58%）、异蒿属（甲）酮（ 7.15%）及对称二甲基脲（ 5.12%）；在 SFE中依次为异蒿属（甲）酮（ 12.15%）、 2-莰醇（ 11.38%）及反 -罗勒烯（ 7.03%） 。 结论： SPME萃取 与 SFE萃取所得的艾叶挥发油成分差异较大， 相较而言 SPME具有较明显的优越性。 【关键词】固相微萃取；超临界流体；艾叶； 气相色谱 -质谱联用 Comparative analysis GC-MS of Artemisa argyi volatile oil extracted by SPME and SFE Hao Peng-fei,Z
4、hang Li-fang, Zhang Chao-yun, Huang Xian-zhang （ Nanyang Institute of Technology， Nanyang 473000， China） Abstract Objective： To analyze the different ingredients and identify the main ingredients and content of the volatile oil， which extracted from Nanyang Artemisa argyi volatile oil by two differe
5、nt methods: solid-phase microextraction (SPME) and supercritical fluid extraction ( SFE), and analyse them. Method： The volatile oil was extracted separately from Artemisa argyi leaves by SPME and SFE. Then GG-MS was used to analyze it. Result： 38components was identified by SPEM,accounting about 95
6、.17% ， 26 components was identified by SFE,accounting about 95.26%. 35kinds of compoments was identified by comparing with the Mass spectrometry data base from the former, and 25 from the latter. The content of each component was different, but most contents of which was Eucaylptole (18.26% and 15.3
7、5% respectively). There are other components from SPME, include borneol(11.58%)、 isoartemisia ketone(7.15%) and esym-dimethylurea(5.12%); the same as from SFE include isoartemisia ketone(12.15%)、borneol(7.15%) and trans-ocimene(7.03%).Conclusion： The result verify the superiority of the way of SPME,
8、though the components of the volatile oil eatracted by two different ways are obviously different . Keywords: SPME; SFE;Artemisia argyi Levl. et Vant.; GC-MS 艾叶气清香味苦；辛温有小毒 1，主产于 河南、 湖北、湖南、山东等省 。 其主含成分为挥发油类物质，具有止咳、平喘、祛痰、消炎等作用，临床常用于治疗慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘等疾病。 据文献所载， 艾叶挥发油 所含 成分 纷繁 复杂，由于 各地 环境和气候条件 之差别， 不同产
9、地的艾叶挥发油组分有 明显的差异 ，而不同成分的艾叶挥发油其药理活性也有很大差别 2-3 ，对其主含成分必须阐明 。 河南 南阳以其得天独厚的地理优势，蕴藏优质丰富的艾叶资源， 位居 全国三大主产地之一 ，但截至目前对其所做研究仍处空白阶段 。 有鉴于此， 本研究 即针对南阳所产艾叶， 拟通过 GC-MS谱，对比目前较先进的固相微萃取技术与超临界流体萃取所得艾叶挥发性组分的具体差异， 真正阐明南阳艾叶挥发性成分的组成， 以此为契机，有力推动南阳地域 药材经济的 发展。 1、材料 1.1药材 采自河南省南阳市桐柏县山区，经南阳理工学院张仲景国医学院中药教研室主任黄显章副教授鉴定，为菊科植物艾 （
10、 Artemisia argyi Levl. et Vant.）的地上部分，取其叶并阴干 备用 。 1.2仪器 手动 固相微萃取（ SPME） 进样器 、 65m聚二甲基硅氧烷 （ PDMS DVB） 萃取头 （ 美国 Supelco公司 ）， 6890N 型气相色谱 （ GC） -5975型质谱（ MS） 联用仪 、 DB-WAX(0.25m 0.25mm 30mm)弹性石英毛细管柱 （ 美国安捷伦公司 ）， 南通华安超临界萃取有限公司 HA221-50-06超临界流体萃取仪。 2方法 2.1固相微萃取法 称取 备用艾叶 样品 1.5 g置于 15 mL 样品瓶中， 于 30水浴中平衡 15
11、min； 期间， 将 SPME的萃取头在 GC 的进样口以 250 的温度 老化 10 min 后 ， 再将 固相微萃取器插在样品瓶上， 40 min后 完成 ， 取出并 插入气相色谱仪进样口，于 250解析 5 min。 2.2超临界流体萃取法 设定 分离釜 I的压力 7 Mpa， 温度 50 ； 分离 釜 II的压力 5 Mpa，温度 35 ； 萃取釜 的 压力为 12 Mpa， 温度 35 。 取艾叶 l00.00 g， 精密 称定 ， 置于 萃取罐内 ， 超临界萃取 2 h， 每 20 min收集提取物 即得粗品，在其 甲 醇溶液 中 加 入 适量无水硫酸钠 脱水， 过滤 挥去 甲 醇
12、，即得。 2.3 GC-MS 分析条件 进样口温度 250 ，载气 He， 流速 1.0 mL min-1；色谱柱程 序升温 （ 初始温度 50 ，保持 2 min，以 3 min-1升至 180 ， 保持 1min，再以 5 min-1升至 230 ，保持 10 min）， 不分流进样。电离方式EI， 电子能量 70 eV， 传输线温度 250 ， 离子源温度 250 ， 四级杆温度 150 ；质量扫描范围 m/z 35 440， 倍增器电压为 1.5 kV。 3、结果与分析 3.1结果 按照 2项下所描述方法，分别得到 SPME与 SFE的总离子流图，如图 1， 2所示 ；经质谱计算机数据
13、系统检索（质谱数据库： NIST， NBS）， 并与参考 文献核对确认 4-5，按面积归一化法计算各组分含量， SPME， SFE各 鉴定出的化合物 35个， 25个； 分别占其总量的 95.17%， 95.26%。南阳艾叶挥发性成分主要为单萜类、倍半萜类及其含氧衍生物 。其中含量最高者为 1,8-桉树脑（ 18.26%、 15.35%），其他依次为异蒿属（甲）酮（ 12.15%、 8.21%）， 2-莰醇 （ 11.38%、11.3%）， -蒎烯 （ 5.25%、 15.16%）等，结果如表 1所示： 图 1 艾叶挥发油的 SPME总离子流 图 2 艾叶挥发油的 SFE总离子流 表 1 SP
14、ME与 SFE的 GC-MS 分析对比 序号 SPME 名称 分子 量 分子式 相对含量（ SPME）/% 相对含量（ SFE） /% 序号 SFE 1 （ 1,2-propanediamine） 1,2-丙二胺 74 C3H10N2 1.87 3.37 1 2 (pentane)戊烷 72 C5H12 1.53 - - 3 （ 3-hexen-1-ol） 3-己烯 -1-醇 100 C6H12O 1.84 - - 4 （ sym-dimethylurea）对称二甲基脲 88 C3H8N2 5.12 1.02 2 5 （ -pinene） -蒎烯 136 C10H16 2.78 5.25 3
15、6 （ borneol） 2-莰醇 154 C10H18O 11.58 11.38 4 7 （ myrcenol）香叶烯醇 154 C10H18O 4.93 - - 8 （ 4-methyl-1-1-methylethyl-3-Cyclohexen-1-ol） 4-甲基 -1-1-甲基乙基 -3-环己烯 -1-醇 138 C10H18 1.75 - - 9 （ -pinene） -蒎烯 136 C10H16 2.73 5.25 5 10 （ tetradecane）十四烯 198 C14H30 1.14 1.24 6 11 （ unidentified）未知物 0.73 0.82 7 12 （
16、 piperitol）薄荷醇 154 C10H18O 2.51 - - 13 （ -phellandrene） -水芹烯 136 C10H16 2.03 2.24 8 14 （ eugenol）丁香酚 164 C10H12O2 2.80 0.32 9 15 （ thujone）侧柏酮 152 C10H16O 2.13 - - 16 （ eucaylptole） 1,8-桉树脑 154 C10H18O 13.75 18.26 10 17 （ 3-carene） 3-蒈烯 136 C10H16 3.14 2.53 11 18 2-cyclohexen-l-ol， 1-methyl-4-（ 1-me
17、thylethyl） -， trans-反 4-异丙基-1-甲基 -1-羟基 -2-环己烯 154 C10H18O 0.68 - - 19 （ beyerene）贝叶烯 288 C20H32O 2.52 1.46 12 20 （ camphor） 2-莰酮 152 C10H16O 0.31 5.41 13 21 （ carveol）香芹醇 152 C10H16O 1.92 2.24 14 22 （ caryophylene）石竹烯 204 C15H24 3.76 2.18 15 23 （ -bisabolol） -红没药醇 222 C15H26O 1.51 - - 24 （ -elemene）
18、 -榄香烯 204 C15H24 2.02 0.26 16 25 （ spathulenol）斯巴醇 220 C15H24O 1.67 5.76 17 26 （ isoartemisia ketone）异蒿属（甲）酮 152 C10H16O 7.15 12.15 18 27 （ borneol）冰片 154 C10H18O 4.23 - - 28 （ phytol）叶绿醇 296 C20H40O 2.03 2.57 19 29 （ camphene）莰烯 136 C10H16 1.21 2.01 20 30 （ 1-methyl-4-（ 1-methylethyl）-1,3-cyclohexa
19、diene） 1-甲基 -4-（ 1-甲乙基） -1,3-环己二烯 136 C10H16 0.78 2.78 21 31 eugenol（丁香酚） 168 C10H12O2 0.85 - - 32 （ unidentified）未知物 0.79 - - 33 （ ledol）喇叭醇 222 C15H26O 0.21 0.25 22 34 （ trans-ocimene）反 -罗勒烯 136 C10H16 2.12 7.03 23 35 （ unidentified）未知物 0.34 - 36 （ terpineol）松油醇 154 C10H18O 1.05 2.13 24 37 2-cyclo
20、hexen-l-ol， 1-methy-4-（ 1-methylethyl） -， cis-顺 4-异丙基 -1- 154 C10H18O 2.02 0.36 25 甲基 -1-羟基 -2-环己烯 38 （ juniper camphor）杜松脑 222 C15H26O 0.83 1.73 26 3.2分析 与结论 据表 1可知， 南阳艾叶挥发油中所含成分与 文献所载 4-5大致相同，如 1,8-桉树脑、异蒿属（甲）酮、 2-莰醇、 -蒎烯、 -蒎烯等成分，但受萃取手段的影响， SPME与 SFE所得艾叶挥发油成分又有较大差异： SPME萃取所得的艾叶挥发油共得到 38个成分，通过比对质谱数据
21、库（ NIST， NBS）鉴别出其中的 35个 ； SFE萃取所得的艾叶挥发油共得到 26个成分 ，鉴别出其中的 25个 ； GC-MS 分析分别占其总量的 95.17%和 95.26%。 组分中， 两者 含量最高的均为 1,8-桉树脑， 其次，在 SPME中分别为 2-莰醇（ 11.58%）、 异蒿属（甲）酮（ 7.15%） 及 对称二甲基脲 （ 5.12%）。 在 SFE中分别为异蒿属（甲）酮（ 12.15%）、 2-莰醇（ 11.38%）及反 -罗勒烯（ 7.03%） 。 由 表 1可知 ，两种提取方法所得的艾叶挥发油主要成分基本相似，不同点在于 SPME法所得艾叶挥发油所含组分较 SF
22、E多 12个，分别为冰片、薄荷醇、侧柏醇、 3-己烯 -1-醇 等以及多出的两种未鉴别组分 ， 故无论从所得挥发油组分的丰富性和层次性上来看 ， 固相微萃取技术对于艾叶挥发油的提取较超临界流体萃取均具、 有明显的优势。 3、讨论 艾叶 中的主含成分 挥发油 临床常用于治疗慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘等疾病 ，其主要有效成分 1,8-桉树脑 的含量 被中华人民共和国药典 制定 为质量评价标准 1。然艾叶挥发油中所含组分较为纷繁复杂，且深受地理、品种、环境以及采集等条件的影响，仅以一种主含成分作为质量评价标准并不能全面反映艾叶挥发性成分的生理活性，而本研究通过考察近年来较为先进的两种提取方法所
23、得挥发油，针对南阳艾叶 挥发性成分进行 GC-MS 对比研究，为进一步制定艾叶挥发性成分的质量评价标准奠定坚实基础。 本研究中 仅 出现于 SPME中 的 如冰片、薄荷醇、侧柏 醇 等 12种组分 具有 抗菌消炎 、抗癌抗肿瘤、 促进透皮吸收 以及改善区域微循环等药理作用 6-9， 而另外两种 未鉴别的成分也使 SPME法 表现出更大的研究 价值及 潜力， 由此角度分析 ， SPME法对南阳艾叶挥发性成分生理活性的反应更 加 全面 。 不仅如此， SPME的优势 还体现在其他方面，如：采样方式的 扩展，装置便于携带、操作简单，无需溶剂的进样，分析响应速度快等，未来的发展前景非常广阔，尤其适于即
24、时、准确的 分析药物主含成分，从根本上 把控药 材 的质量，为医院药房、药材进出口的即时检验提供更准确详细的数据支撑。 【参考文献】 1 国家药典委员会 .中华人民共和国药典 .一部 S.北京 :中国医药科技出版社 ，2010:82. 2 刘向前 , 陈素珍 ,倪娜 .湖南产艾叶挥发油成分的 GC-MS 研究 J.中药材 ，2005,12(12):1069. 3 姚发业 ,邱琴 ,刘廷礼 ,等 .艾叶挥发油的化学成分 J.分析测试学报 ,2001,20（ 3） :42. 4 姜平川 ,李嘉 ,梁江昌 . 广西产艾叶挥发油成分 GC-MS研究 J.中国实验方剂学 ，2009,15(12):25. 5 兰美兵 ,余永莉 ,卢巍 ,等 . 甘肃产艾叶挥发油的化学成分及遗传毒性研究 J.中国实验方剂学 ,2012,18(13):252. 6 吴寿荣 ,程刚 ,冯岩 .冰片药理作用的研究进展 J.中草药 ,2001,32(12):1143. 7 江光池 ,杨胜华 ,冯旭军 ,等龙脑和异龙脑的抗炎作用 J.华西药学杂志 ,1990，5(3):190 8 蒋继宏 ,李晓储 ,高雪芹 ,等 . 侧柏挥发油成分及抗肿瘤活性的研究 J.林业科学研究 ， 2006,19(3):311. 9 梁庆 .薄荷醇的促透作用及其机制研究 D.广州： 广东药学院学位论文 ,2009. 责任编辑 顾雪竹
