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锦绣杜鹃叶片挥发物GC-MS分析

更新时间:2009-03-28

锦绣杜鹃(Rhododendron pulchrum Sweet)属杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃花属(Rhododendron)植物,是著名的观赏性植物,花期主要在2~4月,在我国华南地区栽培广泛,是优良的园林绿化植物[1]。同时锦绣杜鹃也和其他杜鹃植物一样具有一定的药用价值,如干燥叶片可以祛痰、止咳等[2-3],关于锦绣杜鹃挥发物的研究目前研究较少。植物挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs),主要包括萜类、芳香类和醛类化合物[4]。一些VOCs有益于人类身体健康,可以缓解紧张情绪、提高人体抵抗力,保持植物周围空气的新鲜,抑制有害微生物生长[5-7]。为了分析其挥发物具体成分,采用动态顶空套袋-吸附采集法进行挥发物的收集。传统收集挥发物的方法,如:水蒸气蒸馏提取法,收集到的物质中混有部分不挥发物质,影响了结果的真实性和可靠性[8],相比较而言动态顶空套袋-吸附采集法收集的物质全部为植物挥发物,保证了数据的真实可靠,而且设备安装简单,操作方便,是目前应用较为广泛的收集植物挥发性有机物的方法。然后将收集萃取的挥发物成分通过气相色谱-质谱联用仪(GCMS:Gas Chromatography-Mass Spectrometer)分析,确定挥发物种类。

1 材料和方法

1.1 供试植物材料

锦绣杜鹃于2017年6月采购于广州市荔湾区花卉博览园。植株高约40cm,冠幅约20cm×20cm,生长状况良好。试验进行期间非锦绣杜鹃花期。

1.2 试验材料与分析仪器

Porapak Q吸附管(外径 6mm,长150mm,80~100目);无味特氟龙管;HH-10型活化仪;QC-1S型大气采样仪(北京市劳动保护科学研究所);气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent GC7890A/MS5975C);美国Reynolds Oven Bag(482mm×596mm,材质稳定、耐高温,不产生挥发性气体);超静音可调式气泵(广东海利公司);银环流量计;二氯甲烷,高效液相色谱纯(天津市科密欧公司)。

1.3 GC-MS工作条件

GC(7890A 型,Agilent公司)工作条件:色谱柱为 30m×250μm×0.25μm 的 HP-5MS柱;程序升温:初始温度50℃(保持2min),以7.5℃/min的速率升至 220℃(保持 5min)。MS(5975C 型,Agilent公司)工作条件:电离方式为EI;电子能量为70eV;原子质量范围29~400m/z;接口温度280℃;离子源温度为230℃;四级杆温度150℃。

1.4 锦绣杜鹃挥发物提取与GC-MS分析

采用动态顶空套袋吸附法收集锦绣杜鹃挥发物,整个装置连接顺序依次为:可调节气泵,流量计,蒸馏水,大气干燥塔,抽气袋,吸附管,大气采样仪。各仪器间用特氟龙管相连。用美国Reynolds Oven Bags套住锦绣杜鹃,在两个底角分别剪一个小口插入无味硅胶管,用Parafilm封口膜密封,袋子开口处用棉花将枝条缝隙塞住,绳子绑紧并用Parafilm封口膜密封。打开可调节气泵和大气采样仪,将袋子内空气抽空,再使袋子内充满过滤的空气,保持30min。期间打开活化仪,将吸附管活化(220℃活化30min)。然后将吸附管连接在大气采样仪和袋子之间,开始提取挥发物,提取6h。然后用500μL二氯甲烷将吸附管内的吸附物淋洗到洁净干燥的色谱瓶中,做好相应标记。先后5次采集不同锦绣杜鹃挥发物,以室内空气为对照。

经过动态顶空套袋-吸附采集法提取锦绣杜鹃挥发物,然后运用GC-MS对挥发物进行定性定量分析,从表1中可以看出:锦绣杜鹃挥发物成分主要有15种,共六大类化合物,包括醛类、酮类、烷烃和醚类化合物。其中醛类化合物2种,占挥发物总成分的24.81%;酮类化合物7种,占挥发物总成分的17.77%;烷烃类化合物5种,占挥发物总成分的8.20%;醚类化合物1种,占挥发物总成分的0.87%;萜烯类化合物1种,占挥发物总成分的0.41%。

通过气质联用仪计算机的NIST2008谱库,得出谱库检索报告,结合匹配度手动检索出各个物质对应的中文名称,对各挥发物成分进行定性,应用总离子流峰面积归一化法计算出各挥发物成分在总挥发物中的相对百分含量。

1.5 数据处理

使用GC-MS进行挥发物成分分析。每次进样前先运行一次空样清洗色谱柱,然后分别用二氯甲烷和样品润洗3次进样针,再吸取1μL样品进样分析。

2 结果与分析

2.1 挥发物成分种类

锦绣杜鹃挥发物总离子流图见图1,挥发物GC-MS分析结果见表1。

一个城镇的产业发展对一个城市的发展至关重要,城镇的产业是一个城市得以快速发展的基础。城镇化发展要求一个城市的第一产业发展水平比较高,我们知道第一产业是为一个城市提供茶、米、油、盐。只有保证一个城市的基本吃穿,一个城市才能不断往高方向的发展。而一个城市的发展靠第一产业难以带动,必须大力发展第二、三产业,第二产业和第三产业是带动城市经济发展的钥匙。但是武夷山民族地区,现在的发展还是主要靠第一产业带动,第二产业还明显依靠粗放型的加工为主,第三产业旅游业虽有所发展,但力度明显不足,传统的饮食业、商业仍然是其发展的主要方向。

苏轼的《念奴娇·赤壁怀古》中抒发了作者对英雄人物的敬仰与怀念,以及对自己人生的感叹。整首词中,上阕主要是对景物的描写,下阕着重描写人,表达了对周瑜的敬仰以及自己事业无成的感叹。其中,“小乔”即是对周瑜才貌出众、才华横溢的烘托。“多情”后几句尽管较为伤感,却衬托了作者不甘平庸、积极努力向上的表现,不逊于那些英雄本色。

2.2 锦绣杜鹃挥发物成分

  

图1 锦绣杜鹃挥发物总离子流

 

表1 锦绣杜鹃挥发物成分GC-MS分析

  

序号1234567891 0 11 12 13 14 15保留时间/min 8.503 10.031 12.518 12.827 13.566 14.164 14.443 15.620 16.665 16.954 17.208 17.284 17.925 18.054 20.651化合物名称Ethylbenzene乙苯1R-.alpha.-Pinene1R-α-蒎烯Acetophenone苯乙酮Benzene,1-ethenyl-3-ethyl-2-Ethyl-2,3-dihydro-1H-indene Benzaldehyde,4-ethyl-4-乙基苯甲醛Isophthalaldehyde间苯二甲醛Ethanone,1-(4-ethylphenyl)-对乙基苯乙酮Ethanone,1-(3,4-dimethylphenyl)-3,4-二甲基苯乙酮1-Propanone,1-(2,4-dimethylpheny 1-Hydroxy,1-phenyl-2-propanone反-2,3-环氧丁烷2'-Ethylpropiophenone乙基苯丙酮Ethanone,1,1'-(1,4-phenylene)bis-1,4-二乙酰苯4'-Ethylpropiophenone对乙基苯丙酮1,10-Undecadiene1,10-十一二烯分子式C8H10 C10H16 C8H8O C10H12 C11H14 C9H10O C8H6O2 C10H12O C10H12O C11H14O C9H10O2 C11H14O C10H10O2 C11H14O C11H2O分子量106 136 120 132 146 134 134 148 148 162 150 162 162 162 152相似度/%87 97 94 96 91 91 93 97 87 93 92 91 94 81 94相对含量/%0.83 0.41 0.50 0.84 0.72 18.56 6.25 7.78 3.40 2.61 0.87 0.58 2.31 0.59 5.40

从表1中可以看出:锦绣杜鹃叶片挥发物成分为:4-乙基苯甲醛(Benzaldehyde,4-ethyl-),相对含量为 18.56%;间苯二甲醛(isophthalaldehyde),相对含量为6.25%;对乙基苯乙酮(ethanone,1-(4-ethylphenyl)-),相对含量为 7.78%;3,4-二甲基苯乙酮(ethanone,1-(3,4-dimethylphenyl)-),相对含量为 3.40%;1-propanone,1-(2,4-dimethylphenyl,相对含量为2.61%;乙基苯丙酮(2′-ethylpropiophenone),相对含量为 0.58%;对乙基苯丙酮(4′-ethylpropiophenone),相对含量为 0.59%;1,4-二乙酰苯(ethanone,1,1′-(1,4-phenylene)bis-),相对含量为2.31%;苯乙酮(acetophenone),相对含量为0.50%;benzene,1-ethenyl-3-ethyl-,相对含量为 0.84%;2-ethyl-2,3-dihydro-1H-indene,相对含量为0.72%;乙苯(ethylbenzene),相对含量为 0.83%;1,10-十一二烯(1,10-undecadiene),相对含量为 5.40%;反-2,3-环氧丁烷(1-hydroxy,1-phenyl-2-propanone),相对含量为 0.87%;1R-α-蒎烯 (1R-.alpha.-Pinene),相对含量为0.41%。醛类化合物和酮类化合物为锦绣杜鹃叶片挥发物的主要成分,酮类物质种类最多。

TL:Chinese Proverb-an outwardly attractive but worthless person

3 结论与讨论

通过GC-MS联用仪分析出锦绣杜鹃挥发物成分,共鉴定出15种组分,相对含量依次为:醛类化合物(24.81%),酮类化合物(19.33%),烷烃类化合物(6.23%),醚类化合物(0.87%)以及萜烯类化合物(0.41%)。选用动态顶空套袋-吸附采集法对锦绣杜鹃挥发物进行采集,并结合GC-MS对所得挥发物进行分析,较大程度的保证了所收集物质为植物挥发物,结果真实可靠。GC-MS方法操作方便快速,溶剂污染较小,而且对目标化合物的选择性好、灵敏度高,可以作为鉴定锦绣杜鹃挥发物的较好方法。通过对提取锦绣杜鹃成分的化学性质分析可以看出,锦绣杜鹃挥发物主要成分酮类物质,种类相对较多,与其他杜鹃相比存在一定的差异。李朝婵[9]等对3种雪山杜鹃:迷人杜鹃(R.agastum)、马缨杜鹃(R.delavayi)和露珠杜鹃(R.irroratum)叶挥发油分析结果显示,3种杜鹃的主要成分都为烷烃:2,5-二甲基-2,5-过氧化二氢己烷(20.23%)、2,2,4,6,6-五甲基庚烷 (18.11%) 和 2,2,4,6,6-五甲基庚烷(30.81%)。惠宇[10]采用水蒸气蒸馏法提取兴安杜鹃R.dauricumL.叶中的挥发物发现其成分主要为桉叶醇(10.95%)和 β-愈创木烯(10.21%)。张继等[11]使用水蒸气蒸馏法对烈香杜鹃挥发油进行分析发现,其主要化学成分为酮类物质,含量最高的为3,7-环葵烷-1-酮(15.53%)。不同杜鹃植物所产生的挥发物种类差异较大,不同方法提取的同一种植物挥发物也存在差异,为了更好更全面的了解锦绣杜鹃挥发物的成分,今后可以尝试多种方法进行采集分析。

参考文献

[1]福建省科学技术委员会福建植物志编写组.福建植物志第一卷[M].福州:福建科学技术出版社,1982.

[2]陈刚,金慧子,李雪峰,等.杜鹃花属植物的化学成分及药理研究进展[J].药学实践杂志,2008(4):255-257.

[3]张娟红,王荣,贾正平,等.藏药烈香杜鹃研究概况[J].中国中医药信息杂志,2012(8):104-107.

[4]刘和,孙忠贵.我国化学领域天然植物挥发性成分研究的进展[J].江西农业大学学报,1998(1):76-83.

[5]钱华丽.醒脑静注射液用中药材超临界萃取工艺研究[D].无锡:江南大学,2006.

[6]郑华,金幼菊,周金星,等.活体珍珠梅挥发物释放的季节性及其对人体脑波影响的初探[J].林业科学研究,2003(3):328-334.

[7]戚继忠,由士江,王洪俊,等.园林植物清除细菌能力的研究[J].城市环境与城市生态,2000(4):36-38.

[8]苗成林,孙宝腾,罗丽萍,等.动态顶空进样-气质联用法分析国产沉香化学成分[J].食品科学,2009(8):215-217.

[9]郭肖,周绪正,朱阵,等.藏药雪山杜鹃叶挥发油成分的GC-MS 分析[J].中药材,2016(6):1319-1322.

[10]惠宇,孙墨珑.兴安杜鹃叶中挥发性成分的GC-MS分析[J].植物研究,2012(3):365-368.

[11]张继,马君义,杨永利,等.烈香杜鹃挥发性成分的分析研究[J].中草药,2003(4):19-20.

 
史先慧,张国祥,方依汉,范凌华,孙朝辉,马涛,温秀军
《河北林业科技》 2018年第01期
《河北林业科技》2018年第01期文献

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