摘要：目的：建立新疆雪菊挥发性成分的分析方法，鉴定其化学成分。方法：利用顶空固相微萃取技术（HS-SPME）吸附新疆昆仑雪菊中的挥发性成分，[方法]色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析鉴定，并用峰面积进行归一化定量。结果：从雪菊中共分离出54个峰，鉴定出其中的47种化学成分，占总峰面积的95.88%。雪菊中主要挥发性成分为3-蒈烯、1,3,8-对-薄荷三烯、α-柠檬烯、马鞭草烯醇、香芹酮等。结论:建立的方法分离度好，准确、可靠，为新疆雪菊挥发性成分的研究提供了分析方法

关键词：固相微萃取；气相色谱-质谱联用；雪菊；挥发性成分

新疆雪菊，学名为两色金鸡菊(Coriopsis ticntoria Nutt)是菊科金鸡菊属一年生草本植物的干燥头状花序，在新疆主要分布于田地区海拔高3000米左右的昆仑山区，有较丰富的野生资源。长期以来，新疆雪菊在民间应用较为广泛，被当地居民当花茶饮用，新疆维吾尔医院也作为一种维药材应用，具有清热解毒、活血化瘀、和胃健脾之功，用花泡茶饮，可治疗燥热烦渴、高血压、心慌、胃肠不适、食欲不振、痢疾及疮疖肿毒，有非常好的民间应用基础与开发前景。

固相微萃取（solid phase micro extraction，SPME）具有操作简捷、携带方便、灵敏度高、无需使用有机溶剂，可以与多种现代分析仪器联用等优点，通过吸附洗脱技术，富集样本中的挥发性和半挥发性成分，集采样、萃取、浓缩、进样为一体，使得样品处理及分析操作过程简单化。自1990年Pawliszyn^[1]首次提出以后，已广泛应用于新鲜水果、咖啡、茶、酒类、植物天然产物和中草药等有效成分分析检测。目前对于雪菊化学成分的研究^[2]已有相关报道，主要是黄酮类化合物分离纯化的研究；总多糖、总皂苷、总黄酮^[3-9]的定量研究；以及采用气质联用法对雪菊中的脂肪酸进行研究^[10]，而采用固相微萃取-气质联用法对挥发性成分的研究未见报道。本实验采用固相微萃取技术提取雪菊中的挥发性成分，然后用气相色谱质谱联用仪分析，通过NIST质谱库提供的检索功能，鉴定出雪菊中挥发性化合物的成分及相对百分含量，目的是研究快速检测的方法和条件，以此全面的了解雪菊中的挥发性成分，为今后建立不同产地雪菊挥发性成分的色谱图库和科学评价鉴定雪菊品质奠定基础，为开发和综合利用新疆雪菊资源提供一定依据。

1 实验部分

1.1 仪器与材料

气相色谱—质谱联用仪（Perkin Elmer珀金埃尔默，Clarus500）；分析天平（Mettle-Toledo 梅特勒-托利多）；固相微萃取装置、聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯（PDMS/DVB 65μm）固相微萃取头（美国SUPELCO公司）、聚二甲基硅氧烷萃取头（SPME-S-01 PDMS 上海新拓分析仪器科技有限公司）对比试验。

试验材料：采自新疆昆仑山山区。

1.2 仪器条件

色谱柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.5 μm）；载气：高纯氦气（99.999%）；流速：1.0 mL/min；初始状态不分流；进样口温度：250 ℃；程序升温：50 ℃保持1min，以5 ℃/min升温至200 ℃，保持10 min；离子化方式：电子轰击（EI）；离子化能量：70 eV；离子源温度：230 ℃；传输线温度270 ℃；溶剂延迟：0 min；扫描范围：50～400 amu；检测方式：全离子扫描（SCAN）；定量方式：面积归一化法。

1.3 实验方法

将固相微萃取头插入气相色谱质谱联用仪的进样口中，推出纤维头于250℃老化40min。同时将雪菊样品研磨成粉状，称取约1g的样品置于5mL的样品瓶中，加入约3mL的沸水并用硅橡胶垫瓶盖密封，震荡后将样品瓶放入约70℃水浴锅中。将老化后的固相微萃取纤维头按操作规程插入样品瓶中，顶空萃取30min，抽回萃取头并拔出固相微萃取装置，迅速插入仪器的进样口，在250℃热解析3min后启动仪器采集数据。

用上述条件对新疆雪菊挥发性成分进行分析，采集的总离子流图见图1。

图1 雪菊挥发性成分总离子流色谱图（不同萃取柱对比）

所得到的质谱图利用NIST谱库检索进行定性，按照峰面积归一化法测定组分的相对含量，结果列于表1。

表1 雪菊中挥发性成分鉴定结果

序号 No	保留时间 t/min	化合物 Compounds	相对百分含量 (relative percentage content\|)/%	分子式 (molecular formula)
1	0.98	甲苯 Toluene	1.98	C₇H₈
2	1.67	正己醛 Hexanal	0.55	C₆H₁₂O
3	2.79	1,3,5-Norcaratriene	0.40	C₇H₆
4	3.04	2-己烯醛 2-Hexenal	0.22	C₆H₁₀O
5	3.23	乙苯 Ethylbenzene	0.09	C₈H₁₀
6	3.48	邻二甲苯 o-Xylene	0.28	C₈H₁₀
7	5.36	3-蒈烯 3-Carene	6.94	C₁₀H₁₆
8	6.00	丁苯 n-butylbenzene	0.63	C₁₀H₁₄
9	6.13	反式-2-庚醛 (E)-2-Heptenal	0.32	C₇H₁₂O
10	6.34	苯甲醛 Benzaldehyde	0.44	C₇H₆O
11	6.97	甲基庚烯酮 6-methyl-5-Hepten-2-one	0.29	C₈H₁₄O
12	7.08	β-香叶烯 β-Myrcene	0.36	C₁₀H₁₆
13	7.64	α-水芹烯 α-Phellandrene	0.19	C₁₀H₁₆
14	7.98	3甲基-6-亚乙基环己烯Cyclohexene,-methyl-6-(1-methylethylidene)-	0.17	C₁₀H₁₆
15	8.23	1,3,8-对-薄荷三烯 1,3,8-p-Menthatriene	12.90	C₁₀H₁₄
16	8.37	α-柠檬烯 D-Limonene	25.26	C₁₀H₁₆
17	8.55	反式β-罗勒烯 trans-β-Ocimene	1.01	C₁₀H₁₆
18	8.90	苯乙醛 Benzeneacetaldehyde	1.54	C₈H₈O
19	9.06	α-蒎烯 α-Pinene	0.86	C₁₀H₁₆
20	9.29	γ-松油烯 γ-Terpinene	1.11	C₁₀H₁₆
21	10.72	3,4,4-三甲基-2-环戊烯-1-酮 2-Cyclopenten-1-one, 3,4,4-trimethyl-	0.49	C₈H₁₂O
22	10.27	（3-环己烯-1-基)-2,2-二甲基-1-丙酮1-Propanone,1-(3-cyclohexen-1-yl)-2.2-dimethyl-	0.36	C₁₁H₁₈O
23	10.44	四氢呋喃 Tetrahydrofuran	0.01	C₄H₈O
24	11.29	3-甲基-6-异丙烯环己烯醇 trans-p-Mentha-2,8-dienol	1.08	C₁₀H₁₆O
25	11.44	龙脑烯醛 α-Campholenal	1.57	C₁₀H₁₆O
26	11.37	二环[3.3.1]-2-烯-9甲基-9-醇Bicyclo[3.3.1]non-2-en-9-ol, 9-methyl-	0.01	C₁₀H₁₆O
27	11.74	氧化柠檬烯 (+)-(E)-Limonene oxide	1.25	C₁₀H₁₆O
28	11.92	马鞭草烯醇 Verbenol	1.70	C₁₀H₁₆O
29	12.03	(S)-顺马鞭草烯醇 cis-Verbenol	9.04	C₁₀H₁₆O
30	12.56	香芹蒎酮 Pinocarvone	0.86	C₁₀H₁₄O
31	13.06	4-萜品醇 Terpinen-4-ol	1.26	C₁₀H₁₈O
32	13.57	环己酮 Cyclohexanone	2.34	C₆H₁₀O
33	13.75	L-香芹醇 Carveol	2.29	C₁₀H₁₆O
34	13.89	马鞭草烯酮 D-Verbenone	0.95	C₁₀H₁₄O
35	14.19	2甲基-5-（2-丙烯基）-2-环己烯-1-醇2-Cyclohexen-1-ol,2-methyl-5-(1-methylethenyl)-,	3.46	C₁₀H₁₆O
36	14.92	香芹酮 Carvone	4.22	C₁₀H₁₄O
37	15.06	未知	0.91	—
38	15.82	1-环己烯-1-甲醛 1-Cyclohexene-1-carboxaldehyde	0.20	C₇H₁₀O
39	16.44	百里香酚 Thymol	0.31	C₁₀H₁₄O
40	17.57	香树烯 Alloaromadendrene	0.21	C₁₅H₂₄
41	17.64	未知	0.39	—
42	17.80	丁子香酚 Eugenol	0.07	C₁₀H₁₂O₂
43	17.94	香橙烯 Aromadendrene	0.09	C₁₅H₂₄
44	19.63	γ-榄香烯 γ-Elemene	0.32	C₁₅H₂₄
45	19.92	反式-α-香柑油烯 trans-α-Bergamotene	1.81	C₁₅H₂₄
46	21.11	未知	0.42	—
47	21.21	β-金合欢烯 cis-β-Farnesene	0.93	C₁₅H₂₄
48	22.21	香柠檬醇 Bergamotol	0.51	C₁₅H₂₄O
49	22.43	2(4H)-Benzofuranone, 4,4,7a-trimethyl- 4,4,7-三甲基-2(4H)-苯并呋喃酮	0.25	C₁₁H₁₆O₂
50	23.00	未知	0.60	—
51	23.69	环氧石竹烯 Caryophyllene oxide	2.57	C₁₅H₂₄O
52	23.94	丙烯菊酯 Bioallethrin	2.46	C₁₉H₂₆O₃
53	24.53	未知	0.76	—
54	26.17	未知	0.79	—

2 结果与讨论

2.1固相微萃取条件的选择

2.1.1萃取头的选择 SPME的萃取头种类较多，本次试验选用PDMS/DVB 65μm的萃取头，其适用范围是极性挥发性物质、醇、胺等化合物的吸附。

2.1.2样品用量样品量的多少直接影响色谱峰的分离效果，与色谱信号的强弱相关，样品量太小，色谱的采集信号强度低，对分析结果较为困难；样品量太大，虽然信号增强，但色谱峰分离度降低，不利于组分的完全分离。实验证明，样品量在1g左右置于5mL的样品瓶中，即可满足优化试验的条件。

2.1.3萃取温度萃取温度直接决定样品的萃取效率及萃取头的吸附效果。本次试验选用40℃、50℃、60℃、70℃、80℃五个水平来研究萃取温度对萃取效果的影响，比较结果见图2，雪菊挥发性组分的主要成分响应随着萃取温度的增加而呈正比增加。在70~80℃之间变化趋缓，故最佳萃取温度选择70℃。

图2 不同萃取温度的检测结果统计比较

2.1.4 吸附时间 在最佳的萃取温度下对吸附时间进行研究，固相微萃取头达到平衡的时间取决于目标物的浓度和萃取头对其的灵敏度。本次试验选用5min、10min、20min、30min、45min五个时间水平来研究萃取时间对萃取效果的影响，结果见图3，表明随着萃取时间的增加，色谱信号的响应呈正比增加，在30~45min之间已趋于平衡，出于对实验效率的考虑，萃取时间既可以达到较好的萃取效果又可以对样品进行连续的检测，所以萃取时间选择30min。

图3 不同萃取时间的检测结果统计比较

2.2 重复性实验

在最优化的条件下连续5次对雪菊样品进行分析，其中响应信号较高的化合物组分的相对百分含量的变异系数均小于5%，从表2可以说明该方法重复性较好，适用于雪菊挥发性成分的分析测定。

表2 主要挥发性成分重复测定结果（n=5）

化合物 (Compounds)	RSD/%
3-蒈烯	4.32
1,3,8-对-薄荷三烯	3.85
α-柠檬烯	2.56
马鞭草烯醇	3.58
香芹酮	4.26

3 结论

固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术是分析挥发性化合物的有效方法，通过该方法对新疆雪菊挥发性化学成分进行分析鉴定，操作简便，重现性好，能够客观反映雪菊的主要特征挥发性化合物，是一种具有较好应用前景的分析手段。在结合化学计量学的方法对不同地域的雪菊产品进行分析研究，可为雪菊指纹图谱鉴定提供一定的分析依据，从而可以更加客观地评价不同产地雪菊的品质。

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