两种方法提取菖蒲的挥发性组分

李铁纯,侯冬岩,回瑞华,刁全平

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007)

菖蒲是一种常见的草药，原产于我国和日本，在我国各地均有分布.菖蒲是多年水生草本植物，通常生于池塘、湖泊岸边浅水区、沼泽地或泡子中[1].菖蒲中主要有挥发性组分、黄酮类、生物碱、有机酸、氨基酸、糖类等组分[2].菖蒲味辛性温、芳香清爽，辛能开泄、温胜寒湿、芳香开窍[3].菖蒲全株芳香，茎、叶可入药，可作为宁心安神佳品.菖蒲常用于治疗癫痫、热病神昏、湿痰蒙窍、多梦等症，外敷可治疗痈疽疥癣等症.菖蒲还可用来作为催吐、轻泻、胃肠气胀排气及疟疾、痢疾、炎症的治疗药物，此外还具有良好的驱虫效果.对于菖蒲的研究多见于临床应用方面，而对于其化学成分的研究少见报道[4,5].本文采用水蒸气蒸馏法和固相微萃取法提取菖蒲中挥发性组分，用气相色谱-质谱联用方法对其挥发性化学成分进行分析[6-9]，为菖蒲的开发利用提供科学依据.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

HP 6890-5973气相色谱-质谱联用仪，美国惠普公司；RE-52C旋转蒸发器，上海亚荣盛华仪器厂；水蒸气蒸馏装置，自制；HX-200A高速中药粉碎机，浙江省永康市溪岸五金药具厂；固相微萃取装置，美国SUPELCO公司；BS210S电子天平，北京赛多利斯天平有限公司.

无水乙醚、无水硫酸钠等均为分析纯.

样品菖蒲：购于鞍山某药房.

样品经粉碎过孔径为0.45 mm的筛子，得到粉末状样品待用.

1.2 水蒸气蒸馏提取法

称取经粉碎的菖蒲样品20.0 g于1 000 mL圆底烧瓶中，加入120 mL水浸泡12 h，水蒸气蒸馏5 h，馏出液用无水乙醚萃取3次，得到菖蒲挥发性化学成分的乙醚萃取液，在萃取液中加入无水硫酸钠干燥，减压除去乙醚，得到淡黄色透明液体，密封保存备用.

1.3 固相微萃取提取法

称取经粉碎的菖蒲样品3.0 g放入15 mL萃取瓶内，在60 ℃下放置30 min，然后在60 ℃下萃取70 min，解析时间为4 min.

1.4 气相色谱条件

色谱柱：HP-5弹性石英毛细管(25.0 m×200 μm×0.33 μm);载气He；载气流量1 mL/min；进样口温度为250 ℃；起始柱温为60 ℃，以10 ℃/min速度升温至140 ℃，再以2 ℃/min速度升温至190 ℃，再以8 ℃/min速度升温至230 ℃；水蒸气蒸馏的分流比是40∶1；固相微萃取采取不分流进样方式.

1.5 质谱条件

离子源为EI离子源；离子源温度200 ℃;接口温度230 ℃;四级杆温度150 ℃；电子能量70 eV；发射电流34.6 μA；电子倍增器电压1 435 V；质量范围m/z 20～500.

1.6 实验方法

取1.2水蒸气蒸馏提取的样品0.4 μL，固相微萃取采用直接进样方式，用气相色谱-质谱-计算机联用仪分析各个化学成分.再通过G1701BA化学工作站数据处理系统，按面积归一化法进行定量分析，分别求得各化学成分在挥发油中的相对百分含量.

2 结果与讨论

2.1 实验结果

按1.6方法进行实验,水蒸气蒸馏法提取菖蒲挥发组分的总离子流图,如图1所示.菖蒲中的挥发性化学成分及在挥发组分中的质量分数列入表1.

表1 水蒸气蒸馏法提取菖蒲挥发性组分

由图1水蒸气蒸馏法提取菖蒲挥发性组分总离子流图中鉴定出39种化学组分，相对质量百分含量为94.80%.

图1 水蒸气蒸馏法提取菖蒲挥发性组分所得总离子流色谱图

固相微萃取法提取菖蒲挥发组分的总离子流图,如图2所示.菖蒲中的挥发性化学成分及在挥发组分中质量分数列入表2.

表2 固相微萃取提取菖蒲挥发性组分

由图2固相微萃取法提取菖蒲挥发性组分总离子流图中鉴定出38种化学组分，相对质量百分含量为93.30%.

图2 固相微萃取提取菖蒲挥发性组分所得总离子流色谱图

2.2 讨论

采用水蒸气蒸馏法和固相微萃取法提取菖蒲中挥发性组分，用气相色谱-质谱联用方法对其挥发性化学成分进行分析.水蒸气蒸馏法提取菖蒲中挥发性组分种类为39种，相对质量百分含量为94.80%；固相微萃取法提取菖蒲中挥发性组分的种类为38种，相对质量百分含量为93.30%.

从实验结果可知：水蒸气蒸馏法提取菖蒲中挥发性组分种类和相对质量百分含量都略高于固相微萃取法.

两种方法提取菖蒲中挥发性组分中的β-细辛醚相对质量百分含量都较高，水蒸气蒸馏法中β-细辛醚相对质量百分含量为33.84%，固相微萃取法中β-细辛醚相对质量百分含量为38.49%.可见，固相微萃取法中β-细辛醚相对质量百分含量高于水蒸气蒸馏法.β-细辛醚是菖蒲的抗惊、治疗支气管炎和癫痫的药用有效成分.

此外，固相微萃取法提取菖蒲中挥发性组分丁香酚甲醚相对质量百分含量占20.81%，含量较高.丁香酚甲醚具丁香和康乃馨香气,是国家允许使用的食品级香料，用于配制依兰型、康乃馨型、紫丁香型等香精，也可以用于焙烤食品及烟草，还可以用于多种实蝇成虫的引诱剂，用途比较广泛.