湖北海棠叶挥发性成分的DTD—GC/MS分析

王宵 杜业云 杨志斌 李晖 杨柳

摘要：采用直接热脱附—气相色谱/质谱联用技术（DTD-GC/MS）首次分析了湖北海棠叶挥发性成分，共检测鉴定出有效成分46种，主要包括烷烃类、酯类、醇类、酮类、烯类、醛类等化合物。其中，8种可用作香料添加剂， 5种可作医疗用途， 2种可用于杀虫剂。采用直接热脱附—气相色谱/质谱法分析湖北海棠叶挥发成分重现性好、操作简单、效率高、绿色环保。

关键词：湖北海棠；化学成分；直接热脱附-气相色谱/质谱联用技术

中图分类号：R284.1文献标识码：A文章编号：1004-3020（2015）06-0028-04

湖北海棠Malus hupehensis又名神龙海棠、野海棠、野花红、茶海棠，蔷薇科苹果属的落叶小乔木。湖北海棠大多分布于湖北西部山地，长江中游，湖南，云南中南部。其根可治筋骨扭伤，果可入药治胃病，具有抗菌消炎、消积化痰，润肺止咳、降血压等多种功效。其叶晒干可做茶，味微苦涩，俗名“花红茶”。目前，湖北海棠的化学成分研究多集中在海棠花果和根部，其叶的成分研究主要集中在根皮苷和黄酮类化合物[3-4]，对其挥发性物的研究较少。

直接热脱附（DTD），是吸附—解吸法的一种。样品干燥后，不经特殊处理置于脱附管内，通过加热使样品中的挥发性和半挥发性物质解吸出来，随惰性载气（常用氮气）带入冷肼中富集进行二次脱附，再进入气相色谱/质谱仪（GC-MS）中进行分析测定。直接热脱附灵敏度高、重现性好、操作简单、应用范围广[5]。

本研究首次采用了直接热脱附—气质联用技术（DTD-GC/MS）分析湖北海棠叶的挥发性化学成分，为海棠叶的分析提供新方法，为其资源开发利用提供一定参考。

1材料和仪器

1.1材料

海棠叶（采自湖北神龙架）、石英棉（经过脱活处理）、Markes玻璃热脱附管（C0-FXXX-0000）。

海棠叶用蒸馏水洗净风干后进行粉碎处理，将粉碎后的海棠叶粉末装于玻璃热脱附管内。检测时仅需将装有海棠叶粉末的热脱附管置于热脱附仪内加热即可。

1.2仪器

赛默飞Trace1310 GC/ISQ LT（单四级杆） 气质联用仪，电子天平，Markes Unity series 2热脱附仪。

1.2.1GC条件

色谱柱：TG-5MS（3000 m×025 mm×025 μm）；载气：高纯氦气（纯度≥99999%）；载气流速：1000 mL/min；初始温度50℃，进样口温度：200 ℃，不分流。程序升温：初始温度40 ℃保持5 min，10 ℃/min 升高至220℃后保持5 min，程序耗时：35 min。

1.2.2MC条件

EI源能量：70 ev；倍增器电压1 200 V， MS接口温度：280 ℃，离子源温度：280 ℃；采样模式：全扫描；质量扫描范围：35-450 amu.

1.2.2DTD条件

热脱附参数：热脱附温度90℃，脱附60 min。热脱附分流进样，分流比：20：1，传输线温为180 ℃。冷肼初始温度设为-10 ℃，平衡0.5 min，然后升温至280 ℃，保持5 min。

2结果与分析

2.1检出成分的数量及含量

气质联用法检测出的海棠叶可挥发成分总离子流图如图1，物质组分及其含量见表1。

2.2检出成分的组分分析

采用DTD法测定的湖北海棠叶的挥发成分主要包括烷烃类、酯类、醇类、酮类、烯类、醛类等多种化合物（表2）。

通过DTD-GC/MS对海棠叶样品进行定性分析，利用计算机谱库检索进行匹配，并根据有机化合物的质谱断裂一般规律进行分析确定其成分。采用色谱峰面积归一法，计算各峰面积的百分含量来确定各化学成分相对含量。共分离鉴定出匹配度80%以上的有效成分46种（表1），占总检出成分含量的8975%。

湖北海棠叶中烷烃类化合物含量最高，烷烃类化合物的相对百分含量高达到3829%，其中，含量最高的是二十烷（1482%），其次是植烷（543%），姥鲛烷（400%）和十六烷（368%）。含量高的烷烃化合物多为饱和烷烃，这是因为饱和烷烃是植物体蜡质的主要成分[6]，和植物体的器官息息相关，对植物起保护作用。

湖北海棠叶中酯类化合物含量为2762%，醇类化合物含量为1109%，酮类化合物含量为366%，醛类化合物含量为249%，杂环类化合物含量为200%，酸类化合物含量为138%，烯类化合物含量为137%，酚类化合物含量为133%。

检出成分中含量最高的是二十烷（1482%），其次是邻苯二甲酸二异丁酯（1160%）和邻苯二甲酸二丁酯（755%）。

醇类、醛类和烯类一般都具有芳香的气味，多用于香料制作中。检出湖北海棠叶可以用作香料添加剂的成分共有8种，其香味特征及用途如表3所示。

海棠叶中这8种可作香料添加剂成分为α-萜品醇（032%）、香叶基丙酮（157%）、雪松醇（206%）、苯甲醛（110%）、癸醛（062%）、壬醛（012%）、己醛（012%）和α-金合欢烯（137%），这8种物质使海棠叶的香味富有层次，后期提取海棠叶成分或者海棠叶精油研究时可以进一步加以利用。

湖北海棠叶中可作医药用途的成分共有5种，分别是香叶基香叶醇、植醇、植酮、香叶基丙酮及左旋樟脑。香叶基香叶醇生理活性较为广泛，具有杀菌抗病毒的作用，对于溃疡、神经衰弱、皮肤老化、血栓、动脉粥硬化和免疫缺失等多种疾病有治疗作用[11]。植醇是叶绿素的重要组成成分，也是合成维生素K及维生素E的原料[12]。植酮是维生素E醋酸酯的中间体[13]，香叶基丙酮也可作为合成维生素的中间体，亦用于合成异植物醇和橙花叔醇等[14]。左旋樟脑为医药中间体，可用于合成左旋樟脑磺酸。

可作杀虫剂用途的共有2种，邻苯二甲酸二丁酯和2，4-二叔丁基苯酚。邻苯二甲酸二丁酯可用来制作昆虫驱除剂，能驱除蚊子、虱子和疥虫等昆虫[10]，是海棠叶用以抵御虫害的重要成分。2，4-二叔丁基苯酚可用于农药、染料中间体等。

3结果与讨论

本文采用DTDGC/MS的方法对海棠叶中的挥发性成分进行测定，前处理简单、快捷、无污染、准确度高。 使用该方法检测鉴定出匹配度80%以上的有效成分共46种，主要包括烷烃类、酯类、醇类、酮类、烯类、醛类等多种化合物。其中，可用作香料添加剂的共有8种，可用作医药用途的共有5种，作杀虫剂用途的共2种。

直接热脱附法分析湖北海棠叶挥发成分具有以下优点：操作简单，不需要复杂的预处理，样品洗净风干碾碎后即可上机，省去了有机溶剂萃取步骤； 灵敏度高、鉴定成分多；绿色环保。直接热脱附-气相色谱/质谱联用技术（DTD-GC/MS）可拓宽运用于芳香类植物资源的可挥发性成分分析中，发展前景广阔。

参考文献

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（责任编辑：郑京津）