杭胎菊超声萃取液的GC/MS分析

王　聪，俞卫平，张永昭，戴华杰，方吉妮（杭州职业技术学院，浙江　杭州310018）



杭胎菊超声萃取液的GC/MS分析

王聪，俞卫平，张永昭，戴华杰，方吉妮
（杭州职业技术学院，浙江杭州310018）

摘要：将杭胎菊粉末样品各1 g分别溶于5 mL丙酮（萃取温度40℃，萃取时间5 min）和5 mL甲醇（萃取温度50℃，萃取时间15 min）进行超声萃取，萃取液经GC/MS进行定性分析，采用面积归一化法定量，通过Agilent MSD化学工作站检索Nist 08标准质谱图库，并结合相关文献，鉴定出甲醇萃取液中有110种有机化合物，占萃取液总量的76.928%；丙酮萃取液中有91种有机化合物，占萃取液总量的77.554%。本法快速、简便、溶剂用量少，为杭胎菊质量控制提供一个可靠的评价依据。

关键词：杭胎菊；超声萃取；气相色谱/质谱法；甲醇；丙酮

杭胎菊（white Chrysanthemum morifolium bud）为菊科植物杭白菊未开放的花蕾，杭白菊被收载于《中华人民共和国药典》（2010版）［1］，主要产自我国浙江桐乡。杭白菊为“浙八味”之一，主要含有萜类、黄酮类、有机酸类、生物碱类等活性物质［2］。传统医学认为其具有散风清热、平肝明目、解毒消炎等药用价值。现代药理研究表明:菊花具有广泛的生物活性，如抗炎、抗氧化性、抗肿瘤、保护心血管等作用［3］。

有关杭白菊指纹图谱研究的报道中多采用薄层色谱法［4］、高效液相色谱法［5］、气相色谱法［6］和光谱法［7］等，这些方法均为菊花的质量评价提供了较好的参考。但这些方法均存在前处理工作量大、溶剂用量多、消耗时间长等问题。

超声波于20世纪50年代后逐渐应用于化工生产中，主要集中在植物的药用成分、多糖以及其他功能性成分的提取等研究领域。Yi Zheng等［8］采用超声萃取法从东方栓菌提取抗氧化性多糖；贾春晓等［9］采用超声波辅助溶剂萃取技术和GCMS法建立了烟叶中葡萄糖四酯类化合物的定性与定量分析方法；陈钢等［10］采用超声萃取技术提取黑莓花色苷并进行抗氧化性活性研究。超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速细胞内有效物质的释放、扩散和溶解，具有提取温度低、提取率高、提取时间短的独特优势而被广泛应用于提取各种动、植物有效物质。本研究拟基于丙酮、甲醇两种溶剂超声萃取杭胎菊的化学成分，再经GC/MS定性分析。

1　实验部分

1.1仪器、试剂与材料

美国Agilent 7890A-5975C GC/MS联用仪；中国昆山KQ-50E超声仪。

丙酮（≥99.5%）、甲醇（≥99.9%）均为美国TEDIA的色谱纯。

样品：特级杭胎菊王采集于浙江桐乡，经浙江省医药保健品进出口有限责任公司药材保健品分公司经理姚寨立鉴定为质量上等的胎菊花。干燥胎菊花100 g研磨成粉过120目筛。

1.2实验步骤

将粉碎后1.00 g样品装入Agilent 20 mL顶空瓶中，用移液管加入5 mL溶剂，密封。放入超声仪中，按照设定的萃取温度和萃取时间进行超声萃取。萃取后冷却至室温，打开瓶盖，用注射器吸取萃取液经PTFE滤膜过滤装入Agilent 2 mL样品瓶中，经Agilent 7693A自动进样器进样，同时进行GC/MS分析。

1.3实验条件

GC/MS条件:美国RESTEK Rtx-1701石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；柱箱升温程序：初始温度50℃（保持5 min），以5℃/min速率升至280℃（保持15 min）；进样口温度：300℃。分流比：10∶1；载气：氦气；流速：1.5 mL/ min。电子轰击（EI）离子源，电离能量70 eV，温度：230℃。扫描范围m/z 50～650；传输线温度280℃。

2　结果与讨论

2.1单因素实验

考察萃取条件时，以总峰面积为考察指标，因萃取物的浓度与总峰面积是成正比的。菊花含有萜类、黄酮类、有机酸类、生物碱类等活性物质，由此采用甲醇、丙酮两种溶剂超声萃取杭胎菊样品，以萃取温度和萃取时间为考察因素。结果表明，随着温度的升高，萃取的时间缩短，同时需考虑溶剂的挥发性、沸点等物化性质，所以，最后确定甲醇丙酮和乙酸乙酯的萃取时间和萃取温度请见表1。

表1　甲醇、丙酮萃取胎菊花的萃取条件Table 1 The extraction time and extraction temperature of white Chrysanthemum morifolium bud by methanol and acetone

2.2实验的重现性

取杭胎菊样品5份，在甲醇溶剂50℃中超声萃取15 min，考察其色谱峰调整保留时间和相对峰面积的重现性（用相对标准偏差RSD表示）。结果表明:色谱峰调整保留时间的相对标准偏差（RSD）均在0.24%以内，峰面积的相对标准偏差（RSD）均在0.87%以内。因此，此方法具有较好的重现性。

2.3GC-MS分析

萃取液经注射器打入汽化室瞬间高温汽化，经载气带入毛细管进行高效分离，再经质谱分析，通过计算机以面积归一化法计算杭胎菊各化学成分在萃取液中的面积百分含量，通过Agilent MSD化学工作站检索Nist 08标准质谱图库，并结合有关文献［11-12］，鉴定出甲醇萃取液中有110种有机化合物，见图1，占萃取液总量的76.928%；丙酮萃取液中有91种有机化合物，见图2，占萃取液总量的77.554%。

图1　甲醇胎菊萃取物总离子流图Fig.1 A typical GC/MS Total Ion Chromatorgram of C.morifolium extraction in methanol

图2　丙酮胎菊萃取物GC/MS总离子流图Fig.2 A typical GC/MS Total Ion Chromatorgram of C.morifolium extraction in acetone

由图1和图2的GC/MS谱图可知，杭胎菊的甲醇萃取液和丙酮萃取液中共有39种有机化合物。从由总离子流图检索Nist 08谱库，并结合相关文献可知，杭胎菊萃取液除去菊花特有的菊酮成分外，主要成分为9，12-十八碳二烯酸又名亚油酸占峰面积百分含量的6.765%；其次为9，12，15-十八碳三烯酸又名亚麻酸，均为不饱和脂肪酸，具有抗氧化、降低胆固醇的作用。另外，甲醇萃取液还含有谷甾醇、豆甾醇、麦角甾醇等多种植物甾醇类物质，这些物质具有预防心血管疾病、抑制肿瘤细胞、促进新陈代谢、调节激素水平的作用。除此之外，还有多种倍半萜类化合物，如榄香烯、石竹烯、金合欢烯、姜黄烯、广藿香烯等，这些物质多具有特殊香气，可提神醒脑。

2.4结论

从本研究来看，杭胎菊丙酮萃取液和甲醇萃取液共有化合物39种，化合物主要为樟脑、β-榄香烯、石竹烯、α-姜黄烯、α-芹子烯、长叶醛、叶绿醇、亚油酸、维生素E、谷甾醇等，这些化合物具有抗炎、抗氧化性、抗肿瘤、保护心血管等作用。由于丙酮和甲醇的物化性质差异，杭胎菊丙酮萃取液以黄酮类、有机酸类化合物居多，而甲醇提取液以倍半萜化合物居多。

参考文献：

［1］中华人民共和国药典编委会.中华人民共和国药典（一部）［M］.北京:中国医药科技出版社，2010.

［2］瞿璐，王涛，董勇喆，等.菊花化学成分与药理作用的研究进展［J］.药物评价研究，2015，38（1）:98-104.

［3］王婷婷，王少康，黄桂玲，等.菊花主要活性成分含量及其抗氧化活性测定［J］.食品科学，2013，34（15）:95-99.

［4］侯福才，周莹君，赵永亮，等.菊花薄层色谱鉴别方法的研究［J］.煤炭与化工，2013，36（2）:138-139.

［5］邵清松，郭巧生，李育川，等.药用菊花HPLC图谱分析及其模式识别研究［J］.中草药，2011，42（11）:2330-2334.

［6］韩丽娜，张书文，罗文君，等.济菊挥发油化学成分GC-MS分析［J］.中草药，2011，42（7）:1297-1298.

［7］张艳玲，夏远，朝格图，等.野菊花不同提取物的红外光谱分析［J］.光谱学与光谱分析，2012，32（12）:3225-3228.

［8］Zheng Y，Li Y，Wang W D.Optimization of ultrasonicassisted extraction and in vitro antioxidantactivities of polysaccharides from Trametes orientalis［J］.Carbohydrate Polymers，2014，111:315-323.

［9］贾春晓，王瑞玲，王莹莹，等.超声萃取-气相色谱-质谱法测定烟叶中的葡萄糖四酯［J］.中国药学杂志，2008，43（15）:1188-1190.

［10］陈钢，黄立山，徐静，等.黑莓花色苷的超声波提取与抗氧化性活性研究［J］.食品科学，2012，33（24）:117-121.

［11］高申荣，吕翼，卢金清.固相萃取-气质联用分析菊花挥发性化学成分［J］.中国医院药学杂志，2014，34（5）:380-383.

［12］官艳丽，王燕军，石琳，等.杭白菊和杭黄菊挥发油的GC-MS分析［J］.分析实验室，2007，26（6）:77-80.

修回日期：2015-11-16

GC/MS Characterization of Ultrasonic-Assisted Extraction in White Chrysanthemum Morifolium Bud

WANG Cong，YU Wei-ping，ZHANG Yong-zhao，DIE Hua-jie，FANG Ji-ni
（Hangzhou Vocational and Technical College，Hangzhou，Zhejiang 310018，China）

Abstract：This paper proposes a strategy for the extraction in white Chrysanthemum morifolium bud using ultrasonic-assisted extraction（UE）and separation/detection by gas chromatography-mass spectrometry （GC/MS）.The amount of 1g powder sample was immersed in the 5 mL solvent by UE，and the extractions were directly introduced into a gas chromatography equipped with a mass spectrometry and a fused-silica capillary column（30 m×0.25 mm×0.25 μm）.The GC/MS fingerprints showed a good reproducibility with the relative standard deviations（RSDs）of the retention times less than 0.24%and the RSDs of the relative peak arears less than 0.87%.The higher extraction temperature reduces the extraction time.Meanwhile，the volatility and the boiling point of the solvent maybe considered.Therefore，the final optimized combination of extraction times and temperatures in each solvent is in methyl alcohol 15 min and 50℃，in acetone 5 min and 40℃.The 110 organic compounds from methanol extraction in white Chrysanthemum morifolium bud can be identified by MS analysis and Nist 08 database searching in conjunction with literatures.The 91 organic compounds from acetone extraction in white Chrysanthemum morifolium bud can be identified simultaneously.Thus，the results proved it is a simple，rapid and accurate method suitable for the quality control of white Chrysanthemum morifolium bud.

Keywords：white Chrysanthemum morifolium bud；ultrasonic-assisted extraction（UE）；gas chromatography-mass spectrometry（GC/MS）；methanol；acetone

文章编号：1006-4184（2016）5-0042-03

基金项目：浙江省教育厅一般科研项目（No.YZ01430912）。

作者简介：王聪（1978-），硕士，实验师，从事色谱分析工作。E-mail:lifengwangcong0000@sina.com。