ASEGCMS分析莪术的挥发性成分
作者:刘小虎,陆钊,崔九成,宫晶亮,何蕊 作者单位:陕西中医学院,陕西 咸阳 712046;吉林医药学院:化学教研室,口腔影像系06本科班,吉林 吉林 132013【摘要】 目的 建立一种莪术挥发性成分的提取和分析的方法。方法 加速溶剂萃取法(ASE)提取莪术挥发性成分,气质联用(GCMS)进行定量分析。结果 最佳的提取工艺条件:萃取溶剂乙酸乙酯,萃取温度80℃,静态时间6 min,循环2次。气质联用条件:进样1 μl,初始温度60℃,终止温度290℃;质谱扫描范围50~500 m/z,扫描间隔0.5 s,采用NIST和Wiley谱库对检测物进行在线检索。结论 采用优化后的ASE可快速提取莪术挥发性成分,结合GCMS检测。该方法显著优于传统提取和分析方法,具有高效、无污染、工艺简单和高实用等优点。
【关键词】 加速溶剂萃取;莪术;挥发性成分;气质联用
Analysis of elements of volatile oil from Rhizoma curcumaesediment by ASE and GCMS
LIU Xiaohu,LU Zhao,CUI Jiucheng,GONG Jingliang,HE Rei
(Shanxi University of Chinese Medicine,Shanxi,Xianyang,712046;Jilin Medical College:Department of Chemistry,Department of Oral Imaging 06 undergraduate class,Jilin City,Jilin Province,132013,China)
Abstract:Objective To set up a method of extraction and analysis of volatile oil from Rhizoma curcumaesediment. Methods Accelerated solvent extraction(ASE100)method was used to extract volatile oil from Rhizoma curcumae and the main compounds of volatile oil were identified by GCMS. Results The best condition of extraction:Extractive solvent acetic ester was extracted at the temperature of 80℃,with a static period of 6 mins,two cycles.Condition of GCMS:sample 1 μl was introduced at the initial temperature 60℃ and final temperature 290℃;MS scan range 50~500 m/z,scanning interval 0.5 s,NIST and Wiley registry of mass spectral data was used to search online. Conclusion With the methods of optimized ASE combined with GCMS,the volatile oil from Rhizoma curcumae was extracted and identified rapidly.The method was obviously better than other traditional extraction methods and it was quite effective,pollutionfree,simpleprocessed and highly pragmatic.
Key words:accelerated solvent extraction;Rhizoma curcumae;volatile oil;GCMS
据《本草纲目》记载:莪术辛、苦、温,归肝、脾经,具有行气破血、消积止痛之功效,被称为血中之气药。莪术根茎中含挥发油约1%~2.5%,为多种倍半萜类,研究发现,其中莪术醇、榄香烯、莪术酮和莪术二酮具有抗肿瘤、抗病毒的疗效[1]。随着近年来癌症发病率和死亡率的提高,有关中药莪术抗肿瘤的药学研究备受瞩目。但报道大多是药材总提取物的药理活性及临床应用[23],而对其基础物质——化学成分[45]的研究却少有报道。本实验以莪术为原料,采用加速溶剂萃取法(ASE)提取挥发性成分,通过紫外分光光度法监测其含量变化,用气质联用法(GCMS)分析最优工艺条件下提取得到的挥发性成分。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
块状莪术(吉林市同仁堂药店购买,经吉林市丰满区药检所鉴定为干燥莪术根茎);石油醚、乙酸乙酯、丙酮、无水乙醇(分析纯,天津市北方天医化学试剂厂).
ASE100 快速溶剂萃取仪,美国Dionex 公司 (配34 ml样品池及清洗池,收集瓶);UV754N型紫外分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;GCMS (Clarus500 气相色谱仪, Clarus四极杆质谱仪, 美国PE 公司);FW100型高速万能粉碎机,北京中型伟业仪器有限公司;AL104型电子分析天平,梅特勒托利多仪器(上海)有限公司。
1.2 加速溶剂萃取
莪术粉碎后过80目筛,置于60℃烘箱内烘干。称取5.0 g的莪术粉于34 ml的样品池中。ASE的操作条件:冲洗的体积(每次循环新加入到样品中的新萃取液的比例)60%,时间60 s。考察所用的萃取溶剂种类、萃取温度、静态时间以及循环次数对萃取率的影响,分别用石油醚、丙酮、乙酸乙酯和无水乙醇萃取,萃取温度分别为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃,静态时间为3、4、5、6、7、8 min,循环次数为1、2、3。
1.3 色谱质谱条件
色谱柱:PE5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度300℃;传输线温度280℃;程序升温:柱初温60℃保持1 min,以10℃/min 升至250℃,保持2 min,以5℃/min升至290℃,保持10 min; 载气:氦气(纯度为99.999%);流速:1.0 ml/min;进样量: 1 μl(ASE);不改变压力,恒流方式,无分流。
质谱条件:离子源为电子轰击(EI),电子能量70 eV,扫描范围50~500 amu ;四级杆温度150℃,溶剂延迟时间3 min。谱图检索为WILEY谱库和NIST谱库。
2 结果与讨论
2.1 ASE萃取条件的选择
2.1.1 提取溶剂的选择
准确称取原料莪术粉5.0 g,分别用100%石油醚、100%丙酮、100%乙酸乙酯、无水乙醇作为溶剂,设定其他条件为:温度80℃,静态萃取时间5 min,冲洗体积60%,循环1次进行提取。测定紫外吸收A值分别为0.457、0.373、0.529、0.498。莪术挥发油是亲酯性物质,所以乙酸乙酯的萃取效果最好,故选择乙酸乙酯作为提取剂。
2.1.2 提取温度的选择
准确称取原料莪术粉5.0 g,乙酸乙酯作提取剂,设定温度依次为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃;冲洗的体积(每次循环新加入到样品中的新萃取液的比例)60%;静置时间5 min;冲洗时间60s;循环1次,进行萃取,测定紫外吸收A值分别为0.477、0.501、0.531、0.512、0.503。结果表明,莪术挥发油的提取率在80℃时最高。
2.1.3 提取时间的选择
准确称取原料莪术粉5.0 g,乙酸乙酯作提取剂。萃取温度80℃;冲洗体积60%;冲洗时间60 s;循环1次,静置时间依次为3、4、5、6、7、8 min。测定紫外吸收A值分别为0.506、0.519、0.527、0.538、0.540、0.541。结果表明,萃取时间在3~6 min时,对提取率的影响较大;6 min以后,对提取率影响不大。
2.1.4 循环次数的选择
准确称取原料莪术粉5.0 g,乙酸乙酯作提取剂,萃取温度80℃;冲洗体积60%;冲洗时间60 s;静置时间6 min;改变循环次数为1、2、3次,测定紫外吸收A值分别为:0.493、0.564、 0.561。结果表明,循环次数对ASE的提取率有一定程度的影响。使用1个周期的提取率明显不如2个周期的,原因是2个周期从1个周期的中途退出,再次引进了新鲜溶剂,使存在于样品基体表面与萃取池的溶液之间的浓度梯度加大,质量传递加快,萃取效率提高。而3个周期与2个周期的差别不大,故选定2个周期作为最佳的条件。
2.2 GCMS分析
对最优提取方案(提取剂为乙酸乙酯;萃取温度80℃;冲洗体积60%;冲洗时间60 s;静置时间6 min;循环2次)下提取的莪术挥发油进行GCMS分析,总离子色谱图见图1。
结果表明,在4~25 min内分离出47种化合物,此条件下达到基线分析的峰至少超过40个,与计算机内存NIST 谱图库中化合物标准谱图进行检索,匹配度高于60%,相对含量均大于0.1%(见表1)的有15种挥发油成分。莪术挥发油内含有醚、酮、醇、烯类物质,其中倍半萜化合物居多,主要为新莪术二酮、莪术烯、γ橄香烯等成分。这与文献中的莪术挥发油的成分符合,证明利用ASE提取莪术挥发油是可行的。表1 莪术中代表性挥发油成分分析结果(略)
3 结论
本实验研究了ASE技术在提取莪术挥发性成分的应用。建立了ASEGCMS分析莪术的挥发性成分的方法,该方法具有高效、无污染、工艺简单和高实用等优点。本实验证明利用ASEGCMS分析莪术的挥发性成分具有良好的应用前景。
【参考文献】
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