气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对不同种类太子参挥发性成分检测

太子参是华东地区主产的大宗药材之一, 含有三萜皂苷类、环肽类、多糖类以及挥发性成分等[1]。具有抗衰老、抗应激、抗缺氧等药理作用。气相色谱-质谱联用技术 (Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS) 通过指纹的建立, 分离检测效率高, 能方便定性挥发性成分, 且一次能分离上百个挥发性成分, 近些年来被广泛应用于中草药挥发性成分分析。

1 仪器与试药

乙醚分析纯, 购自江苏汉邦科技有限公司;高纯氦 (含量≥99.999%) , 购自河南新航工业气体有限公司;HP6890GC/5973MSD气质联用仪 (美国惠普公司) ;挥发油测定装置。太子参药材从当地医药公司购买, 除5、7、10号样品生产产地分别为福建、贵州、安徽宣州产区外, 其他样品均为江苏不同产地。均经品种鉴定为石竹科植物孩儿参的块根。

2 实验方法与结果

2.1 挥发性成分的提取方法

分别取10批太子参样品200g, 粉碎后过筛, 筛孔径为0.84μm。称取过筛后的100g太子参粗粉, 置于500m L圆底烧瓶中, 加入1000m L水, 浸泡6h。浸泡后将样品经水蒸汽6h蒸馏, 蒸馏液用乙醚5m L萃取3次, 回流提取8h, 得挥发性成分乙醚提取液后, 对萃取液进行30℃减压蒸馏, 直至浓缩至10m L左右, 然后经无水硫酸钠干燥后得挥发油, 经过滤 (0.22μm微孔滤膜) , 密封待测。

2.2 分析条件

气相色谱条件:HP-5MS石英毛细管柱 (30.0m×0.25mm ID, 0.25μm Film Thickness) ;载气为高纯氦, 恒定流速0.7m L/min, 体积流量1.0m L/min;升温程序:柱温60℃, 以5℃/min升温至250℃;进样口温度280℃;分流进样, 分流比为20:1, 进样量1μL。以8℃/min的速度升温至300℃, 保持2min。质谱条件:电离方式EI;接口温度280℃;倍增器电压为1480V;四级杆温度150℃;离子源温度230℃;电子能量70e V;溶剂延迟2min;扫描质量为50~550amu。

2.3 指纹图谱建立

按选定的GC-MS条件进行分析太子参的各挥发性成分, 测得所有供试品的GC-MS总离子流图;质谱技术对总离子流图中的各峰扫描后, 得质谱图。经计算机处理和NIST-98标准质谱图库检索对所有组分质谱的数据鉴定, 将其与有关标准谱图核对, 初步确定出78种化合物在太子参挥发性成分中。根据太子参挥发性成分GC-MS总离子流图所给出的峰面积、峰保留时间和峰数值等成分鉴定结果以及相关参数, 进行比较、分析, 制定GC-MS指纹图谱。

2.4 指纹图谱分析

经过分析、比较挥发性成分的GC-MS总离子流图, 标定太子参指纹图谱的12个共有峰作为的特征峰, 按照序号从大到小其峰化学成分依次为:正-十六烷酸、未鉴定B、2-环己烯-1-醇-苯甲酸酯、未鉴定A、4-丁基-3-甲氧基-2-环己烯-1-酮、4-环己二烯-1-酮、4-丁基-3-甲氧基-2、3-呋喃甲基乙酸酯、2-戊基呋喃、糠醇、糠醛、己醛、吡咯。其中4-环已二烯-1-酮, 4-丁基-3-甲氧基-2是太子参挥发性成分中相对含量最高的成分。以4-环己二烯-1-酮 (7号峰) , 4-丁基-3-甲氧基-2为参照峰, 分别求出各共有峰与之相比的a值 (调整保留时间之比) 和各共有峰的相对峰面积。

2.5 指纹图谱的聚类分析

选择太子参挥发性成分中12个比较明显的共有峰, 用SPSS 11.0软件中的hierarchical cluster analysis对10个太子参样品进行聚类分析, 距离公式为square euclidean distance, 所用聚类方法为average linkage (between groups) 。结果显示, 当距离标尺在1时, 2、9、3、4、8、10各归为一类;在2时, 2、3、4、8、9、1 0归为一类;在6时, 2、3、4、6、8、9、10归为一类;在7时, 1, 2、3、4、6、8、9、10归为一类;在25时, 全部归为一类。由此可见, 江苏产太子参指纹图谱相似性较好, 与外省样品5、7号有一定的区别。

3 讨论

一般在制定指纹图谱时, 由于缺少适宜的对照品作参照, 故以供试品中峰形好、较稳定、峰面积适中、纯度高的共有峰作为参照峰来标定[2]。色谱指纹谱技术是国际公认的有效控制天然产物或中药内在质量的关键技术, 已成为目前中药质量评价的重要手段之一, 本实验在用GC-MS法对不同产地太子参中挥发性成分分析鉴定的基础上, 初步建立太子参挥发性成分GC-MS指纹图谱, 初步建立了以此12个共有峰为特征指纹信息的GC-MS指纹图谱, 证实不同种类的太子参挥发成分有一定的差异, 此方法稳定可靠, 为太子参药材的质量评价和GAP实施提供科学依据。

摘要：目的 探讨用气相色谱-质谱联用技术 (GC-MS) 对不同种类太子参挥发性成分的检测。方法 用GC-MS联用技术对不同种类的太子参建立其指纹图谱, 对挥发性成分进行分析, 确定共有指纹峰。结果 不同种类的太子参挥发成分有一定的差异, 初步建立了以此12个共有峰为特征指纹信息的GC-MS指纹图谱。结论 此方法稳定可靠, 可为太子参药材质量控制和综合利用提供理论基础和实验方法。

关键词：太子参,挥发性成分,GC-MS,指纹图谱

参考文献

[1] Liang X T.Basic Studies on Chinese Materia Medica (常用中药基础研究) [M].Vol I.Beijing:Science Press, 2003.

[2] 吴朝峰, 林彦铨.药用植物太子参的研究进展[J].福建农林大学学报, 自然科学版, 2004, 33 (4) :426～430.