一种刺柏挥发性成分的GC‑EI/MS分析方法

摘要

一种刺柏挥发性成分的GC‑EI/MS分析方法，涉及刺柏，将刺柏样品打成粉末后，利用采用顶空固相微萃取技术捕集香气成分，利用GC‑EI/MS进行定性分析，并采用面积归一化法确定各成分的相对质量分数。刺柏共鉴定出了31种挥发性成分，具有复杂丰富的化学成分。该方法能较好地分析刺柏挥发性物质的组成，为刺柏挥发性成分分析提供了新方法，对刺柏的研究及进一步开发有推动作用。

说明书

技术领域

本发明涉及刺柏，尤其是涉及一种刺柏挥发性成分的GC-EI/MS分析方法。

背景技术

刺柏是我国特有树种，有很强的杀菌性能，具有药用价值。其精油具有利尿、化痰等功能；刺柏果能助消化；刺柏果汤剂用于治疗肝病、关节炎等。同时刺柏也中含有芳香油，因此其香气成分可作为调香原料，其芳香性成分也被用于生产杜松子酒、化妆品和增强饮料的口感和香味^[1-3]。

尽管对刺柏属其他种的化学成分已有较深入的研究，但对刺柏化学成分的分析远远不够，目前尚没有对刺柏挥发性成分较成熟的分析方法。GC-EI/MS通常被用于分析香气物质，但由于其传统样品预处理方法需要使用有毒有机溶剂，且耗时长，操作复杂，因而可能在操作中损失分析物^[4]。利用顶空固相微萃取技术(SPME)可以将香味物质萃取到固相微萃取的纤维上，同时实现萃取、净化、浓缩，最后巧妙利用气相色谱仪中的气化室高温，将香味解析到气相色谱仪中，具有高效、无需溶剂等特点。特别适用于微量挥发性成分的富集，并方便与色谱设备联用^[5-6]。

参考文献：

[1]余定学,戴自钦,李丽萍,余晓华,谢金伦.刺柏叶精油的化学成分研究[J].云南大学学报(自然科学版),1994,02:145-148.

[2]В.П.格里高里耶夫,丁耳.刺柏的药用价值[J].生物质化学工程,1985,12:19.

[3]陈红英,林南英,余定学,谢金伦.刺柏中两个新的含氧二萜化合物[J].中草药,2004,04:12-14.

[4]J.Pawliszyn,New directions in sample preparation for analysis oforganic compounds,TrAC,Trends Anal.Chem.,1995,14：113-122.

[5]李国德,李娜,辛士刚,武士威,王美艳,孙亚飞,王欣钰.顶空固相微萃取技术的应用与发展[J].科技创新与应用,2017,03:73-74.

[6]李颖,李宗.顶空固相微萃取技术及其在中药分析领域的应用[J].中国实验方剂学杂志,2008,07:76-79.

发明内容

本发明的目的在于提供高效、安全的一种刺柏挥发性成分的GC-EI/MS分析方法。

本发明包括如下步骤：

1)提取与净化；

在步骤1)中，所述提取与净化的具体方法可为：将刺柏样品用搅拌机打成粉末，称取1.0g试样于25mL顶空瓶，加入10mL的正己烷-丙酮混合提取剂，浸泡30min后密封顶空瓶，置于加热搅拌仪器上加热使其温度达到60℃，插入SPME柱子，平衡15min后测定；所述正己烷与丙酮的体积比可为1︰1。

2)分析测定：将经过步骤1)的样品利用顶空固相微萃取技术预处理，预处理后的样品通过气相色谱-质谱联用得到总离子流色谱图和详细色谱图，对挥发性物质进行面积归一化分析，通过与GC-MS的数据库比对，可鉴定出部分化合物；

3)分析条件为：

(1)GC分析条件：VF-5MS石英毛细管柱；载气为高纯He；升温程序：80℃保持1.0min，以20℃/min升至200℃保持1.0min，以10.0℃/min升至250℃保持3.0min，以10.0℃/min升至280℃保持3.0min；进样口温度：280℃；柱流量控制模式：恒线速度，40.4cm/s；进样模式：不分流；分流阀开启时间1.0min；进样方式：热解析1min。

在步骤3)第(1)部分中，所述VF-5MS石英毛细管柱可采用30m×0.25mm，0.25μm；所述高纯He纯度可>99.999％。

(2)MS分析条件：EI源温度：230℃；接口温度：250℃；离子化电压：70eV；灯丝发射电流：60μA；检测器电压：1.08kV；溶剂切除时间：3.0min；质谱全扫描方式：扫描间隔时间0.5s，扫描范围50～650u；离子源真空度：2.60×10^-4Pa；定量方法：内标法(以峰面积计)。

本发明首次应用顶空固相微萃取技术与GC-EI/MS结合的方法分析刺柏挥发性物质，预处理过程更安全，同时具有准确的分析结果。与现有技术相比本发明方法具有如下优良效果：

(1)用顶空液相微萃取技术取代了传统GC-EI/MS预处理方法，过程中没有使用有毒溶剂，具有操作简单、安全、高效等特点。

(2)本发明采用了高灵敏度和强抗干扰能力的GC-EI/MS进行分析，鉴定出刺柏挥发性物质组成，具有操作准确、灵敏度高等特点。

附图说明

图1为刺柏挥发性成分的GC-EI/MS分析的总离子流色谱图；

图2为刺柏挥发性成分的GC-EI/MS分析的色谱图之一；

图3为刺柏挥发性成分的GC-EI/MS分析的色谱图之二；

图4为刺柏挥发性成分的GC-EI/MS分析的色谱图之三。

具体实施方式

材料：取自武夷山山脉的百年或千年刺柏。

试剂：正己烷、丙酮、乙醇(农残级，美国Tedia公司)。

仪器设备：Shimadzu GC/MS-QP2010气相色谱-质谱联用仪(日本岛津公司)；SPME(175um，CAR/PDMS)；加热搅拌仪器一套(J&KCHEMICA E01960069)；温度计。

刺柏挥发性成分的GC-EI/MS的分析：

(1)提取与净化，将刺柏样品用搅拌机打成粉末，称取1.0g试样于25mL顶空瓶，加入10mL的正己烷-丙酮(1︰1，体积比)混合提取剂，浸泡30min后密封顶空瓶，置于加热搅拌仪器上加热使其温度达到60度，插入SPME柱子，平衡15min后测定；

(2)分析测定，将经过步骤(1)的样品利用顶空固相微萃取技术预处理，预处理后的样品通过气相色谱-质谱联用得到总离子流色谱图和详细色谱图，对挥发性物质进行面积归一化分析，通过与GC-MS的数据库比对，可鉴定出部分化合物。

(3)分析条件为：

GC分析条件：VF-5MS石英毛细管柱(30m×0.25mm，0.25μm)；载气为高纯He(纯度>99.999％)；升温程序：80℃保持1.0min，以20℃/min升至200℃保持1.0min，以10.0℃/min升至250℃保持3.0min，以10.0℃/min升至280℃保持3.0min；进样口温度：280℃；柱流量控制模式：恒线速度，40.4cm/s；进样模式：不分流；分流阀开启时间1.0min；进样方式：热解析1min。

MS分析条件：EI源温度：230℃；接口温度：250℃；离子化电压：70eV；灯丝发射电流：60μA；检测器电压：1.08kV；溶剂切除时间：3.0min；质谱全扫描方式：扫描间隔时间0.5s，扫描范围50～650u；离子源真空度：2.60×10^-4Pa；定量方法：内标法(以峰面积计)。

刺柏挥发性物质的面积归一化分析结果见表1。

表1

№名称保留时间/min面积浓度/％1.可巴烯2.942.922.α-柏木烯0.760.753.榄香烯6.226.744.α-柏木萜烯6.536.495.喇叭茶醇6.876.836.α-柏木烯1.881.877.罗汉柏烯0.890.888.C13H22O1.511.509.α-石竹烯3.673.6510.蛇床烯1.141.1411.α-依兰油烯3.713.6912.d-毕橙茄烯8.088.0313.β-毕橙茄烯10.1010.0614.异长叶烯2.522.5115.α--白昌考烯2.162.1416.榄香醇3.733.7017.萘烷1.381.3818.环氧石竹烯0.830.8319.D-α-雪松烯5.725.6920.蛇麻二烯醇2.642.6321.雪松醇3.943.9222.D-β雪松烯3.083.0623.杜松醇1.501.4924.4-异丙-1,6-二萘3.053.0325.环氧石竹烯2.402.3926.毕橙茄油烯醇1.171.1727.C15H22O0.850.8528.C16H14O41.031.0229.桃柁酚0.800.7930.C22H30O23.223.2031.C21H30O25.685.65

(注：18和25号物质互为同分异构体)

从表1可以看出，刺柏样品中的挥发性成分以烯类、醇类为主，其中β-毕橙茄烯、d-毕橙茄烯、喇叭茶醇、榄香烯、α-柏木萜烯、D-α-雪松烯相对质量分数较高。

本发明采用顶空固相萃取法结合气相色谱-质谱联用(GC-EI/MS)可以对挥发性成分进行有效的定性定量分析，是分析刺柏挥发性成分比较适用的新方法。通过对刺柏挥发性成分的初步分析，结果表明，刺柏中含有多种具有药用价值的活性成分，具有一定的研究意义，后续可通过对其的研究，开发出对人类有益的药品。