安徽野菊花挥发油化学成分分析

何小珍，蒋军辉，赵雷，徐小娜

(1.南华大学 药学与生命科学院，湖南 衡阳 421001;2.南华大学 化学化工学院，湖南 衡阳 421001;3.南华大学 公共卫生学院，湖南 衡阳 421001)

野菊花为菊科植物野菊(Chrysanthemum indicum L.)的干燥头状花序，具有清热解毒、舒风平肝作用，主要用于治疗疔疮、痈肿、丹毒、风热感冒、咽喉肿痛、高血压眩晕、头痛等症［1］。现代药理研究表明，野菊花具有广谱抗菌、抗病毒、降压、增加冠脉血流量、清除氧自由基等作用［2］。野菊花生物活性多样、清香宜人、安全可靠，同时药源广泛、价格低廉，在药品、食品、保健品、化妆品等诸多领域具有开发价值。野菊花中含有黄酮类、挥发油、多糖、二萜类和酚酸类等多种成分，主要成分为黄酮类化合物和挥发油［3-4］。挥发油是野菊花的有效成分之一，对肺炎、双球菌、流感杆菌、金黄色葡萄球菌等均有较强的抑制作用［5-6］。

野菊花挥发油成分复杂，因地理环境、气候条件和采集时间及提取方法的差别，其化学成分和颜色会有明显的差异，其药用的疗效也有所不同。为了更好地开发利用野菊花资源，本文对产自安徽金寨的野菊花挥发油采用气相色谱-质谱联用技术，同时结合直观推导式演进特征投影法(HELP)［7-9］进行系统研究。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

高纯氦气、正己烷、无水硫酸钠均为分析纯;二次蒸馏水;野菊花，购于北京同仁堂长沙店，产地安徽金寨。

Shimadzu 2010A 型气相色谱-QP2010 型质谱联用仪(GC-MS)，岛津质谱工作站，NIST107 质谱库;Zebron ZB-5 气相毛细管柱(30 m × 0. 25 mm ×0.25 μm);AT201 型电子天平;挥发油提取器(500 mL);D1810C 自动双重纯水蒸馏器。

1.2 挥发油提取

药材事先置于50 ℃烘箱中烘干，粉碎，过40 目筛。准确称取50 g 药材粉末，置于500 mL 圆底烧瓶中，再加入300 mL 蒸馏水，浸泡12 h。按中华人民共和国药典(2010 年版)挥发油测定法提取4 h［10］。正己烷作溶剂，收集挥发油，颜色为淡黄色。用无水硫酸钠干燥后移入样品瓶中，密封，保存于4 ℃冰箱。

1.3 气相色谱-质谱条件

1.3.1 色谱条件色谱柱为ZB-5 熔融石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气为高纯氦气，流速1.0 mL/min;进样口温度250 ℃;进样量1 μL，分流比1∶10;采用程序升温:初始温度50 ℃，保留2 min，然后以4 ℃/min 的速率升至210 ℃，保留2 min。

1.3.2 质谱条件电子轰击(EI)离子源，电子能量70 eV，离子源温度200 ℃，检测电压0.8 kV，扫描模式为全扫描模式，扫描范围35 ～500 amu，扫描速率0.2 scans/s。

2 结果与讨论

2.1 定性分析

数据分析在Lenovo R400 个人计算机上进行，利用Shimadzu GCMS solution 工作站，检索NIST107质谱库确定各个化合物的结构。对于部分未完全分离的色谱峰，则将各个总离子流图由qgd 文件格式转成cdf 文件格式，然后在中药质量评价图谱/数据库(中南大学中药现代化研究所编)中应用HELP法进行解析，获取纯色谱峰和纯质谱峰，再与标准质谱库对照进行定性，当目标化合物与标准物的质谱的相似度在90%以上予以采用。

野菊花挥发油化学成分GC-MS 检测的总离子流图见图1。

图1 野菊花挥发油成分的GC-MS 总离子流图Fig.1 The total ion current of volatile oil of Flos Chrysanthemi Indici

由图1 可知，尽管不断优化色谱分离条件，但仍有许多重叠色谱峰出现。利用Shimadzu GCMS solution 工作站直接检索，发现在重叠色谱峰的不同位置获得不同的质谱，在工作站直接进行峰匹配时获得目标物和标准物的质谱相似程度低，必须要利用HELP 多元分辨方法对数据进行解析。现以图1 中的峰簇P(保留时间段为17.33 ～17.70 min)为例，简述运用HELP 法解析重叠色谱峰的一般过程。

图2 色谱峰P 的总离子流图Fig.2 The total ion current curve for peak cluster P

图3 色谱峰P 的二维数据图Fig.3 The two-dimension curve for peak cluster P

图4 峰簇P 的演进特征投影图Fig.4 The evolving latent projection graph of peak cluster P

色谱峰P 的总离子流图(图2)、二维数据图(图3)和演进特征投影图(图4)都表明该峰簇至少含有3 种物质，而且它是重叠较为严重的色谱峰。在GC-MS 中分析时，工作站自动将峰簇P 垂直分割成3 个组分，但是相似度在90%以上的物质只有1 种，其余2 种物质的相似度都较低，使得定性分析不可靠，定量分析也不准确。于是，我们将该峰簇的总离子流图由qgd 文件格式转变成cdf 文件格式，在中药质量评价图谱/数据库中应用HELP 分析方法进行解析，在进行背景扣除、数据平滑等一系列操作后，用HELP 法解析获得的色谱图见图5。组分1、2、3 依次为乙酸冰片酯、5-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-4-己烯-1-醇醋酸盐、百里酚，目标化合物和标准物的相似度分别是92.43%，92.62%，90.49%。

图5 色谱峰P 的解析结果色谱图Fig.5 The resolved chromatograms for peak cluster P

以此类推，对其它保留时间段的组分逐步进行解析，得到野菊花挥发油的组成，结果见表1。

表1 野菊花挥发油成分分析结果Table 1 The results of composition analysis of Flos Chrysanthemi Indici

续表1

2.2 定量分析

本文采用总体积积分法［8，11］进行定量分析，利用解析所得的标准化色谱曲线，对定性了的组分进行总体积积分，籍此总体积之值对其作定量分析，结果见表1。相比较根据总离子流图直接峰面积积分法来说，总体积积分法更准确。峰P 二种方法获得的结果见表2。

表2 峰簇P 的定量分析结果Table 2 Quantitative analysis results of peak cluster P

3 结论

采用GC-MS 联用技术结合HELP 法首次对安徽野菊花的挥发油成分进行了系统研究，鉴定了66种化合物，占总相对含量的75.32%，化学成分主要为单萜烯类、倍半萜烯类及其含氧衍生物等，这与文献［12］报道贵州产野菊花挥发油化学成分相近。

采用GC-MS 联用技术结合HELP 法解析野菊花挥发油气质色谱重叠峰，可提高其定性定量结果的准确度。

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