ＳＤ与ＨＳ－ＳＰＭＥ分析筋骨草挥发性成分

马银宇　卢金清　韩蔓　杜成

摘要：采用HS-SPME和SD法提取筋骨草中挥发性成分，并用GC-MS技术对其进行分析。结果表明， HS-SPME-GC-MS法共分离出14个峰，鉴定出12种成分;采用SD-GC-MS共分析出20个峰，鉴别出16种成分。HS-SPME与SD联合GC-MS技术适用于各种不同类型挥发性成分的分析，2种方法联合使用能够得到更加全面的筋骨草挥发性成分。

关键词：筋骨草;HS-SPME;SD;GC-MS;挥发性成分

中图分类号：R284.2;O657.7+1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）03-0134-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.03.029

Analysis of volatile constituents in Ajuga ciliata Bunge. by SD-HS-SPME

MA Yin-yu，LU Jin-qing，HAN Man，DU Cheng

（Research and Development Center of Medicinal Plant in Hubei Province/Hubei University of Chinese Medicine，Wuhan 430065，China）

Abstract： Using HS-SPME and SD to extract volatile components from bone grass and using GC-MS to analysis them. The results showed that 14 peaks were separated by HS-SPME-GC-MS， and 12 components were identified. A total of 20 peaks were analyzed by SD-GC-MS， and 16 components were identified. HS-SPME and SD combined with GC-MS technology is applicable to the analysis of various types of volatile components， and can be used to analyze more comprehensive information on volatile ingredients.

Key words： Ajuga ciliata Bunge.; HS-SPME; SD; GC-MS; volatile components

筋骨草（Ajuga ciliata Bunge.）為唇形科植物筋骨草的干燥全草，别名为白毛夏枯草。筋骨草原产于美国，现在中国各地均有，多在溪边、路旁等阴湿处生长，全年都可采收。筋骨草以全草入药，其性味苦、寒，归肺经。具有清热解毒、凉血消肿之功，常用于咽喉肿痛、肺热咯血、跌打肿痛等[1]。现代药理学研究表明，筋骨草具有抗菌、抗肺纤维化、抗肿瘤、抗氧化[2-4]等作用。筋骨草可用于治疗咽喉肿痛、风湿麻痹等多种病症。筋骨草具有一定的挥发性成分，但目前尚未有采用顶空固相微萃取联合气相色谱-质谱技术对筋骨草的挥发性成分进行综合分析的报道，也未有将顶空固相微萃取与水蒸气蒸馏法2种结合起来对比分析筋骨草中的挥发性成分。本试验首次采用两种前处理方法结合GC-MS技术对筋骨草的挥发性化学成分进行对比分析，从而得到更加全面的信息，同时也为筋骨草资源的进一步开发利用提供参考。

1  材料与方法

1.1  仪器

手动固相微萃取装置（IKA公司）;Agilent6890/5973型气-质联用仪（Hewlett-Packard公司）;顶空瓶（15 mL）;65 m PDMS/DVB萃取纤维头（Supelco 公司）。

1.2  药材

筋骨草购于广东亿凡星医药科技有限公司，经湖北中医药大学鉴定教研室杨红兵教授鉴定为唇形科植物筋骨草的干燥全草。

1.3  方法

1.3.1  固相微萃取法

1）气相色谱-质谱条件。色谱条件：色谱柱HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;载气He（99.999%）;流速0.8 mL/min;进样口温度230 ℃;试验前对取样量、平衡温度、平衡时间、萃取头种类、萃取时间、解吸时间都做了考察，综合考察确定顶空固相微萃取的最佳条件为初始温度为50 ℃，以10 ℃/min升温至100 ℃，再以5 ℃/min升温至150 ℃，最后以15 ℃/min升温至200 ℃;不分流进样。质谱条件：离子源EI源;离子源温度230 ℃;四级杆温度150 ℃;电离电压70 eV;质量范围35～550 m/z。

2）萃取纤维头的选择。将65 μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS-DVB）和100 μm聚二甲基硅氧烷（PDMS）2种萃取头分别对筋骨草样品进行萃取，按“1.3.1”色谱条件进行分析，结果得出65 μm PDMS-DVB萃取头具有很好的选择性。

3）萃取条件的优化。精确称取筋骨草样品粗粉0.2、0.4、0.6、0.8 g，按“1.3.1”色谱条件进样，得出样品量与萃取吸附量之间的关系，经分析当样品量为0.6 g时，萃取吸附量最大，故选择0.6 g为最佳取样量。

4）萃取温度的优化。分别在80、90、100、110、120、140 ℃条件下对筋骨草样品进行萃取，结果得出120 ℃时萃取效果最佳。

5）萃取时间的优化。取筋骨草样品粗粉0.6 g于120 ℃下平衡10 min，缓慢伸出萃取头，分别萃取5、10、15、20、25、30 min，结果得出15 min时吸附量达最大。

6）解吸时间的优化。称取筋骨草样品0.6 g在120 ℃下平衡10 min，萃取15 min取出，立即插入色谱仪进样口，分析解吸时间分别为1、2、3、4、5 min的总峰面积得知，解吸时间为3 min时总峰面积趋于最大，故确定最佳解析时间为3 min。

7）顶空固相微萃取条件。准确称取筋骨草样品0.6 g置15 mL顶空瓶，插入装有65 μm PDMS/DVB萃取纤维头的手动进样器，120 ℃下预平衡10 min，再伸出萃取头萃取15 min，取出立即插入色谱仪进样口（温度230 ℃）中，解吸3 min，不分流进样。

1.3.2  水蒸气蒸馏法

1）气相色谱-质谱条件。色谱条件：色谱柱HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;载气He（99.999%）;流速0.8 mL/min;进样口温度230 ℃;程序升温条件与固相微萃取条件下升温条件相同;分流比10∶1;进样量2 μL。质谱条件：离子源EI源;离子源温度230 ℃;四级杆温度150 ℃;电离电压70 eV;质量范围35～550 m/z。

2）提取条件。称取筋骨草药材400 g，适当粉碎，加12倍量的水，浸泡2 h，回流提取3 h，由于其挥发油含量较少，将收集到的纯露与乙醚按照1∶1萃取，取上层液1 mL作为供试品溶液。

2  结果与分析

首先通过化学工作站数据处理及面积归一化法从各总离子流中计算各组分相对百分含量，然后通过NIST08质谱数据库对各峰的质谱图进行检索，并确定成分。顶空固相微萃取法从筋骨草中分离出14种成分，鉴定出12种成分，占挥发性成分总量的85.55%，其中含量最高的为桉油精，相对百分含量为37.52%;水蒸气蒸馏法从筋骨草中分离出20种挥发性成分，鉴定出16种成分，占挥发性成分总量的90.16%，其中相对百分含量最高的为肉豆蔻酸，相对百分含量为51.83%。具体结果见图1、图2及表1。2种方法共鉴定出28种挥发性化合物，SPME法鉴定出的相对百分含量较高的有桉油精（37.52%）、合成右旋龙脑（8.87%）、壬醛（6.45%）、苯乙醇（6.08%）等;SD法鉴定出的百分含量較高的有肉豆蔻酸（51.83%）、月桂酸（11.91%）、癸酸（3.77%）、氧化石竹烯（3.19%）等，2种前处理方法并未得到共有化学成分。SPME前处理法更适用于分析沸点较低的单帖类化合物，如桉油精;中高沸点的醛类，如苯甲醛、壬醛等;中高沸点的酸类和酯类等化合物。而SD前处理法适合分析沸点较高的单帖、倍半萜类，如氧化石竹烯、柏木脑等;沸点较高的酮类和酸类化合物，如肉豆蔻酸和香叶基丙酮等以及极性较大的醇类化合物。

3  讨论

3.1  筋骨草挥发性成分分析

筋骨草中的桉油精具有解热、抗炎、抗菌、平喘[5]。现代研究表明合成右旋龙脑具有镇痛、抗炎和抑菌等作用[6];苯乙醇不仅有一定的杀菌作用，还会发出诱人的茉莉花香和玫瑰香气，给人以柔和愉悦的感觉[7];肉豆蔻酸对李斯特菌具有显著的抑制作用，在食品行业中有望作为避免李斯特菌污染的食品防腐剂[8];氧化石竹烯有抗炎镇痛等药理活性[9];月桂酸可以促进番茄植株的生长[10]。

3.2  两种提取方法结果差异原因分析

2种提取方法的作用机制不同，对不同性质组分的提取结果差异较大。SD法对样品浸泡、提取时间长，所需的温度也较高，可能会使一些沸点低且挥发性强的化合物分解变性甚至流失;而SPME则完全不同，该技术集样品的萃取、富集、进样于一体。具有不需要萃取溶剂、简单快速等优点，适用于易挥发性物质的检出。所以结合2种不同前处理方法来分析筋骨草的挥发性成分能够得到更加全面的成分信息。

参考文献：

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典一部[M].北京：中国医药科技出版社，2015.346.

[2] 熊  焰，曲  玮，梁敬钰.筋骨草属植物化学成分和药理作用研究进展[J].海峡药学，2012，24（2）：1-7.

[3] 曾茂贵，贾  铷，吴符火.筋骨草对小鼠S_（180）肉瘤的抑瘤试验[J].康复学报，2003，13（2）：30-31.

[4] 陈  芳，李孝栋，吴符火.筋骨草抗炎有效部位及其量效关系研究[J].康复学报，2009，19（6）：27-29.

[5] 汪  志，杨  涛.长期小剂量罗红霉素联合桉柠哌肠溶胶囊对鼻内镜术后疗效的影响[J].世界最新医学信息文摘，2018（58）：35-37.

[6] 蔡  皓.GC/MS法分析硫磺熏蒸对杭白菊挥发油成分的影响[A].中华中医药学会中药炮制分会.中华中医药学会中药炮制分会2011年学术年会论文集[C].北京：中华中医药学会，2011.6.

[7] 王兴凯，赵新节，孙玉霞.酿造工艺对海棠果酒挥发性香气成分的影响[J].食品工业，2018，39（6）：1-6.

[8] 白  兵.肉豆蔻酸抗单核细胞增多性李斯特菌的活性及机制研究[D].长春：吉林大学，2017.

[9] 闫  婕.马尔康柴胡不同部位药用价值评价研究[D].成都：成都中医药大学，2014.

[10] 富  饶.月桂酸对番茄感染叶霉病植株生长发育的影响[J].新农业，2017（5）：8-10.

收稿日期：2019-03-20

基金项目：湖北省技术创新专项（2016ACA146）

作者简介：马银宇（1992-），男，河南新乡人，在读硕士研究生，研究方向为中药及其天然产物活性成分，（电话）18064113331（电子信箱）18064113331@163.com;通信作者，卢金清，教授，主要从事中药及其天然产物活性成分研究，（电话）13476246250（电子信箱） 852472247@qq.com。