固相微萃取-GC-MS联用分析白芷挥发性成分

蔡 玲， 李爱阳

(湖南工学院化工系，湖南衡阳421008)

白芷为伞形科植物白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm)Benth.et Hook.F的干燥根。白芷性温，味辛，有散风寒、燥湿、排脓、止痛的功能，用于风寒感冒、头痛、鼻炎、牙痛等。白芷的主要成分为挥发油和香豆素类成分［1］。

SPME是20世纪90年代初由加拿大Watrloo大学JPaw liszyn所在科研小组研制的真正无溶剂的样品前处理技术［2］，它综合了萃取、富集、解析等功能，具有快速、简易、不需有机溶剂、灵敏度高、操作成本低、易自动化及易于与色谱等分离检测手段联用等优点［3－7］，在环境污染物检测、化学分析、食品医药、农药分析等领域发展迅速［8－11］。

本实验将固相微萃取与GC－MS联用，建立了分析白芷中有机挥发性成分的新方法，为阐明白芷化学成分，研究其药理药效提供了依据。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂 白芷购于江苏盐城金正大药房;萃取纤维头为100μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)，SPME进样器(手动)，15 mL样品瓶(Supelco公司);DZTW型电热套;Thermo Trace DSQ2000 GCMS气质联用仪。

1.2 固相微萃取样品制备过程 先将固相微萃取纤维头插入进样口老化10 min，老化温度为250℃。称取1.50 g研碎的白芷置于15 mL样品瓶中，插入萃取纤维头，顶空取样若干分钟，然后插入气质联机进样口进行脱附分析。

1.3 气质联机分析 气质联用色谱条件:30 m×0.25 mm×0.25μm DB－5石英毛细管柱，载气为He气，流量1.0 mL/min;进样口温度250℃，萃取纤维头脱附时间5 min。柱温采用程序升温:初温40℃，恒温1 min;后以20℃/min速率升到100℃，恒温4 min后以2℃/min速率升到210℃;然后以5℃/min速率升到250℃，恒温1 min。

气质联用质谱条件:EI源能量范围为100 eV，离子源温度为125～300℃，分子质量扫描范围为30～450 amu，分子质量扫描速度大于10 000 amu/s。

2 结果与讨论

2.1 固相微萃取条件的选择 萃取温度升高能加快待测物的挥发，同时也会让待测物与萃取涂层的分配系数降低，对萃取收率造成影响;而萃取纤维头吸附时间能够影响吸附平衡，对萃取收率影响也较大。因此本实验通过比较气相色谱分析谱图中所有组分峰面积总和，考察了萃取温度和萃取吸附时间这两个因素的影响。

由于温度超过80℃时容易造成样品中某些组分变化，实验采用22、40、60℃为温度条件进行考察，研究萃取温度对分析结果的影响，见图1。结果表明，在选取的温度范围内，温度对于总的峰面积值影响显著，温度升高，萃取收率增大;当萃取样品温度达到60℃时，峰面积达到最大。为了防止高温对分析结果的影响，没有进一步提高萃取温度，最终选择萃取温度为60℃。

实验采用20、30、40、50 min为萃取吸附时间条件进行考察，研究萃取吸附时间对萃取收率的影响，见图2。结果表明:30 min前，峰面积值随时间的延长而增加显著，30 min后，峰面积值增幅很小，萃取头吸附基本达到平衡，因此萃取吸附时间选择为30 min。

图1 样品温度对固相微萃取气相色谱分析结果的影响

图2 萃取纤维吸附时间对固相微萃取气相色谱分析结果的影响

综合以上实验结果分析，最佳萃取条件为:萃取温度为60℃，萃取吸附时间为30 min，脱附时间为5 min，脱附温度为250℃。

2.2 白芷挥发性成分的气质联机分析 按1.3项中色谱－质谱条件对白芷挥发性成分进行分析，白芷挥发性成分GC－MS分析总离子流图详见图3，鉴定出的56种化合物及其相对百分含量见表1。

图3 固相微萃取/气相色谱—质谱分析白芷挥发性成分总离子流图

表1 白芷挥发性成分检测结果

(续表1)

固相微萃取－GC－MS联用对白芷挥发性成分进行分析，获得各个单体化合物质谱图。通过检索计算机NIST谱库及气相色谱保留指数，总共鉴定出56种化合物，占总峰面积的91.02%如表1所示。56种化合物中，主要是萜烯类化合物和酯类化合物。其中含量较高的物质有:雪松烯(16.24%)、雪松醇(9.76%)、柏木烯(8.43%)、环十二烷(7.89%)、月桂醇(6.45%)、十六醇(4.73%)、4－乙烯基－4－甲基－3－(1－环己烯)(3.95%)、n－乙酸十二醇酯(2.92%)、罗汉柏木烯(2.43%)、榄香烯(1.93%)、Z－11－肉 豆 蔻 酸 (1.83%)、石 竹 烯(1.42%)。其中雪松烯作为香料或香料混合物的成分或作为芳香油用于化妆品或工业制品发香;雪松醇，一种倍半萜醇，广泛用于木香、辛香和东方型香精中，有镇静作用［12］。月桂醇用作化妆品，香料，纺织助剂，化纤油剂，乳化剂和浮选剂的原料［13］。罗汉柏烯为目前香料工业中重要原料。而石竹烯类化合物具有一定的平喘作用，是治疗老年慢性支气管炎的有效成分之一［14］。

3 结论

本实验研究了萃取样品温度和萃取吸附时间的影响，得到固相微萃取白芷挥发性成分较佳的实验条件为:固相微萃取温度为60℃，吸附时间为30 min，脱附温度为250℃，脱附时间5 min。还采用固相微萃－气相色谱－质谱分析，鉴定出56种化合物，其中主要以萜烯类化合物和酯类化合物和为主。通过对白芷挥发性成分的分析，有利于白芷进一步深入研究和资源利用。

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