辽宁三地杨树木屑提取物中所含天然产物的差异性研究

赵鹏程

（中国刑事警察学院法化学系 辽宁 沈阳 110035）

辽宁三地杨树木屑提取物中所含天然产物的差异性研究

赵鹏程

（中国刑事警察学院法化学系 辽宁 沈阳 110035）

为研究木屑提取物中天然产物的成分与生长地区的关系，利用气相色谱质谱联用法对不同地区生长的杨树木屑提取物进行分析。结果表明，不同生长地区的杨树木屑中所含天然产物存在一定差异，样品之间可以进行区分。可以为鉴别案件现场中出现的同树种不同生长地区的木屑类物证提供实验依据。

杨树木屑 提取物 不同地区 差异性

1 引 言

木材类物证作为常见的微量物证之一，主要出现在杀（伤）人、爆炸、纵火、交通肇事、毁坏林木等案件中。这类微量物证的存在形式主要有：棍棒、木块、木屑及其他木制品，像附着在人体（衣着）及伤口表面的木屑、作案工具表面的锯末等。上述木材类物证的种属检验和比对检验结果可以为推断案件的性质，确定犯罪嫌疑人和作案工具，缩小侦查范围，确定事故双方接触事实等提供有价值的线索和科学证据。木屑包括主要成分（细胞壁和胞间层物质）和提取成分（天然产物）。木屑中的天然产物需要用有机溶剂将其提取出来，这些物质尽管含量少，但是种类众多，大多数是低分子化合物，可以通过GC/MS方法进行定性定量分析，从而确定各种天然产物的成分及含量[1-3]，为利用木屑中的提取成分进行木屑种属鉴别提供一种可能。但是，目前开展的此方面研究只是针对个别树种木材提取物的研究，没有对不同树种、同树种不同生长地区、同地区不同株，以及同株不同部位的木屑提取物中天然产物的组成和含量的差异性进行系统分析。本文作为东北地区常见树种木屑分析研究项目的部分研究成果，主要以辽宁三个地区生长的杨树为例，对各样品木屑提取物的差异性进行了分析，实验结果表明生长于三地的杨树木屑提取物中所含天然产物的组成存在一定差异，这为判断同树种不同生长地的木屑样品提供了研究基础。

2 材料与方法

2.1 试剂与仪器

乙酸乙酯（色谱纯）、无水Na2SO4。

Thermo Polaris Q气相色谱/质谱联用（GC/MS）仪，HP-5MS（30m×0.250mm×0.25μm）。

升温程序：70℃（0min10℃/min180℃（1min）6℃/min 240℃（20min）。

进样口温度：250℃。进样方式：不分流进样。载气：He，1.0mL/min。

离子源温度：200℃。传输线温度：250℃。扫描方式：全扫描。扫描范围：50～400amu。

2.2 木屑样品

生长于阜新、盘锦、沈阳地区的同龄杨树，选择粗细相近的树干取样作为实验样品。

2.3 实验方法

分别在盛有少量木材样品的试管内加入0.5mL提取剂乙酸乙酯，以超声振荡的方式提取20min，加无水Na2SO4脱水，所得提取液进行GC/MS分析。

3 结果与讨论

阜新、盘锦、沈阳三地生长的杨树木质部分提取物的气相色谱/质谱分析结果表明，在上述3种样品中均含有3-羟基-2-异丙基-5-甲基对苯醌这种物质，但是其相对含量在3种木屑样品的提取物中不是最高的。阜新杨树木屑提取物中松柏醇的含量最高，沈阳杨树木屑提取物中丁香醛含量最高，盘锦杨树木屑提取物中5-羟基去氢白菖烯的含量最高，而该物质在阜新杨树木屑提取物中的含量排在第5，在沈阳杨树中含量很低，不在主要的含量较高的6种化合物之列。在阜新和沈阳杨树中均含有薄荷酮、辣薄荷烯酮，但是相对含量不同。初步分析表明，在不同地区生长的杨树木质部分提取物中含量较高的6种物质的组成及相对含量存在一定差异，易于进行样品的区分，如下表所示。

表 三地生长杨树木质部分含量较高提取物统计表

3.1 阜新杨树木质部分提取物的GC/MS分析

在阜新杨树木质部分提取物的总离子流图中，保留时间为18.37min、18.93min、10.99min、15.20min、19.49min、11.57min色谱峰的相对峰高比例比较高，它们是该种木屑样品提取物中的主要物质成分（见图1）。经过质谱解析，上述6种物质分别为松柏醇（M=180）、去氢白菖烯（M=202）、辣薄荷烯酮（M=150）、3-羟基-2-异丙基-5-甲基对苯醌（M=180）、5-羟基去氢白菖烯（M=218）、薄荷酮（M=154）（见图2）。其中松柏醇是提取的天然产物中含量最高的物质。

图1 阜新杨树木质部分提取物的总离子流图

图2 阜新杨树木质部分提取物含量较高的6种物质的质谱图

3.2 盘锦杨树木质部分提取物的GC/MS分析

在盘锦杨树本质部分提取物的总离子流图中，保留时间为19.53min、20.73min、18.18min、22.40min、22.78min、15.25min的6个色谱峰的相对峰高比例比较突出，它们是提取物中的主要成分（见图3）。经过质谱解析，上述6种物质分别为5-羟基去氢白菖烯（M=218）、2,3-二羟基萘醌（M=189）、未知（M=234）、7-羟基卡达烯（M=214）、姜三七醌（M=228）、3-羟基-2-异丙基-5甲基对苯醌（M=180）（见图4）。保留时间为18.18min离子的质谱碎片主要有：m/e234、191、177、164、151，对该物质的定性还有待于进一步研究。在这些提取物中5-羟基去氢白菖烯是盘锦杨树木质部分天然产物中含量最高的物质。

图3 盘锦杨树木质部分提取物的总离子流图

图4 盘锦杨树木质部分提取物含量较高的6种物质的质谱图

3.3 沈阳杨树木质部分提取物的GC/MS分析

在沈阳杨树木质部分提取物的总离子流图中，保留时间为16.95min、12.47min、15.69min、11.56min、10.97min、15.20min的6个色谱峰的相对峰高比例比较突出，是提取物中的主要成分（见图5）。经过质谱解析，上述6种物质分别为丁香醛（M=182）、香荚兰醛（M=152）、香荚兰醛（M=152）、薄荷酮（M=154）、辣薄荷烯酮（M=150）和3-羟基-2-异丙基-5-甲基对苯醌（M=180）（见图6）。其中，丁香醛是沈阳杨树木质部分提取物中含量最高的天然产物。

图5 沈阳杨树木质部分提取物的总离子流图

图6 沈阳杨树木质部分提取物含量较高的6种物质的质谱

4 结 语

研究表明，不同生长地的杨树木质部分提取物的组成及其相对含量均存在较大差异，可以对此类木屑类物证做出区分和判断，为木屑物证的比对检验及地域溯源提供实验依据。为了考查分析方法的重现性，本文选择沈阳杨树作为实验样本，平行进行3次提取，然后对提取液进行GC/MS分析，总离子流色谱图上两个相对峰高较大的色谱峰的保留时间的相对标准偏差分别为0.23%和0.25%，符合误差要求，说明分离条件稳定，重现性可以满足实验要求。

[1]彭万喜,李凯夫,范智才.尾巨桉木片水抽提物成分的GC/MS分析[J].中国造纸学报,2006(4):11-13.

[2]高雪芹,蒋继宏,窦艳,等.杉木叶醇提物中石油醚溶解组分的化学成分分析[J].植物科学学报,2006,(1):90-92.

[3]田玉红,刘雄民,周永红,等.邓恩桉叶挥发性成分的提取及分析[J].南京林业大学学报(自然科学版),2006(2):55-58.

（责任编辑：孟凡骞）

D918.93

A

2095-7939（2017）01-0111-04

10.14060/j.issn.2095-7939.2017.01.019

2016-10-26

公安部应用创新计划项目（编号：2010YYCXXJXY114）。

赵鹏程（1973-），男，辽宁锦州人，中国刑事警察学院法化学系教授，博士，主要从事微量物证检验研究。