顶空-气相色谱/质谱联用分析比较雪菊不同产地和部位的挥发性成分

成分分析

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陈凌霄, 张帅, 胡德俊, 李绍平, 赵静. 顶空-气相色谱/质谱联用分析比较雪菊不同产地和部位的挥发性成分[J]. 药物分析杂志, 2018, 38(2): 251-255. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.02.08.

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CHEN Ling-xiao, ZHANG Shuai, HU De-jun, LI Shao-ping, ZHAO Jing. Analysis of volatile components in snow chrysanthemum from different parts and habitats by HS-GC-MS[J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2018, 38(2): 251-255. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.02.08.

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基金项目

青年基金项目（81603069）；澳门科学技术发展基金FDCT/040/2016/A

第一作者

陈凌霄, Tel:+853-88222625, E-mail:yb47517@umac.mo;
张帅, Tel:+853-65705416, E-mail:mb55814@umac.mo。

通信作者

赵静, Tel:+853-88224873, E-mail:zhaojing.cpu@163.com

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收稿日期：2017-03-21

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顶空-气相色谱/质谱联用分析比较雪菊不同产地和部位的挥发性成分

陈凌霄 , 张帅 , 胡德俊 , 李绍平 , 赵静

澳门大学中药质量研究国家重点实验室, 澳门大学中华医药研究院, 中国澳门 999078

收稿日期：2017-03-21

基金项目：青年基金项目（81603069）；澳门科学技术发展基金FDCT/040/2016/A

第一作者：陈凌霄, Tel:+853-88222625, E-mail:yb47517@umac.mo
张帅, Tel:+853-65705416, E-mail:mb55814@umac.mo

通信作者：赵静, Tel:+853-88224873, E-mail:zhaojing.cpu@163.com

摘要：目的：比较雪菊不同产地和部位挥发性成分，为拓展其药用部位及质量评价提供依据。方法：顶空进样结合气相色谱联用质谱法（GC-MS）分析不同雪菊样品的挥发性成分。结果：依据MS数据库检索，共鉴定出主要化合物11个（匹配度>90%），主要为萜烯类成分，约占80%以上，1R-α-蒎烯和柠檬烯为雪菊的主要挥发性成分。不同产地黄色雪菊挥发性成分的种类差异不大，但含量差异较为明显；黄色雪菊和红色雪菊挥发性成分种类及含量差异不大，对于不同物候期的样品，胎菊中除4-亚甲基-1-（1-甲基乙基）双环[3.1.0]2-己烯外，主要的挥发性成分含量均远高于黄色雪菊；不同部位挥发性成分的种类和含量均有明显差异，其中雪菊种多数挥发性成分含量高于黄色雪菊及雪菊叶，而茎的挥发性成分种类最少且含量较低。结论：雪菊种、雪菊叶与黄色雪菊主要挥发性成分种类差异不大，有综合利用的可能。此外，雪菊生长环境对其挥发性成分含量有一定影响。

关键词：雪菊挥发性成分综合利用柠檬烯 1R-α-蒎烯气相色谱-质谱顶空

Analysis of volatile components in snow chrysanthemum from different parts and habitats by HS-GC-MS

CHEN Ling-xiao, ZHANG Shuai, HU De-jun, LI Shao-ping, ZHAO Jing

State Key Laboratory of Quality Research in Chinese Medicine, Institute of Chinese Medical Sciences, University of Macau, Macao 999078, China

Abstract: Objective: To analyze and compare the volatile components in snow chrysanthemum from different parts and habitats.Methods: The volatile components from snow chrysanthemum was analyzed by head space coupled with GC-MS (HS-GC-MS).Results: Eleven volatile components were identified with match values above 90%.Terpene was the main component (accounting 80%) and 1R-α-pinene and limonene were the major compounds.The volatile components in snow chrysanthemum from different habitats were similar, but their contents were obviously different.The type and content of volatile components in yellow and red snow chrysanthemum were similar.For samples collected at different phenological periods, the main volatile compounds in buds were much higher than those in snow chrysanthemum, except 4-methylene-1-(1-methylethyl)bicyclo[3.1.0]hex-2-ene.For different parts of snow chrysanthemum, the types and contents of volatile components were significantly different.Most volatile compounds in seeds were higher than those in flowers and leaves.The type and contents of volatile compounds in stems were the lowest.Conclusion: The seeds and leaves of yellow snow chrysanthemum have potential for comprehensive utilization because the types of their volatile compounds were similar to those in flowers.The results also suggested that environmental factors might affect their contents of volatile components.

Key words: snow chrysanthemum volatile compounds comprehensive utilization limonene 1R-α-pinene GC-MS head space

雪菊（Coreopsis tinctoria Nutt.），又名两色金鸡菊，维吾尔语称之为“古丽恰依”，系菊科金鸡菊属一年生草本植物^[1]。雪菊原产于美国中西部地区，后被引进我国，主要分布在新疆和田地区海拔3 000 m以上的昆仑山区^[2-3]。作为维吾尔医习用药材之一，雪菊具有清热解毒、活血化瘀、和胃健脾之功效^[4-5]。雪菊花可当茶饮用，用于治疗燥热烦渴、高血压、心慌、胃肠不适、食欲不振、痢疾及疮疖肿毒等疾病^[5-9]。已有研究报道挥发油为雪菊的主要活性成分之一^[10-12]。挥发油是重要的生物活性成分，多具有祛痰、止咳、镇痛、抗菌消炎、抗氧化等作用^{[10, 12-13]}。然而雪菊挥发油的具体化学成分尚不明确，并且对雪菊不同产地和部位挥发油的对比分析也鲜有报道。

本文应用顶空进样，气相色谱-质谱联用方法分析比较不同产地雪菊花和其不同部位中挥发性成分，旨在了解生长环境对雪菊挥发性成分影响及雪菊地上部分综合利用的可能性。

1 仪器与材料 1.1 仪器

Agilent 6890气相色谱仪，配置5973 NMSD质谱检测器；色谱柱为Agilent HP-5MS（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样器为CTC Combi PAL自动进样器。

1.2 材料

表 1列出了同一采收期收集的雪菊样品（S1~S11），包括红色雪菊、不同产地黄色雪菊、同一产地黄色雪菊不同部位及不同物候期的雪菊样品。

表 1 雪菊样品信息 Table 1 Sample information of snow chrysanthemum

2 实验方法 2.1 挥发性成分提取

称取粉碎后的样品粉末0.5 g，放入10 mL顶空瓶中密封，置顶空进样器中，按如下条件处理：样品瓶加热温度100 ℃；样品瓶加热时间30 min。

2.2 色谱条件

色谱柱：Agilent HP-5MS毛细管柱（30 m× 0.25 mm×0.25 μm）；顶空进样针温度105 ℃，进样量500 μL，进样口温度250 ℃；载气为He气，柱流量1.0 mL·min^-1。程序升温条件：初始温度50 ℃，保持2 min，以2 ℃·min^-1的速率升温至82 ℃，以4 ℃·min^-1速率提升至150 ℃，最后以20 ℃·min^-1升温至280 ℃，保持2 min。

2.3 质谱条件

EI离子源，电子能量为70 eV，四极杆温度为150 ℃；接口温度为250 ℃；质量范围：m/z 50~500。图谱检索：NIST MS Search 2.0库。

2.4 样品测定

采用上述实验方法对S1~S11样品的挥发性成分进行GC-MS分析。

3 结果与讨论 3.1 雪菊挥发性成分分析

达坂城黄色雪菊样品（S1）经GC-MS分析后，参比Nist 2.0标准质谱库，取匹配度90%以上的结果，共鉴定出主要化合物11个，均约占样品中挥发性成分峰面积80%以上，说明雪菊中挥发性成分主要为萜烯类化合物，其总离子流图见图 1-A。从色谱峰6+7中鉴定出2个化合物，邻伞花烃和柠檬烯。两者主要的差异性离子为m/z 119（邻伞花烃，峰6）和m/z 68（柠檬烯，峰7），图 1-B和图 1-C为提取相应离子后的色谱图。11个化合物分别是1R-α-蒎烯（1）、4-亚甲基-1-（1-甲基乙基）双环[3.1.0]2-己烯（2）、β-水芹烯（3）、β-蒎烯（4）、α-水芹烯（5）、邻伞花烃（6）、柠檬烯（7）、（E）-β-罗勒烯（8）、别罗勒烯（9）、罗汉柏烯-I3（10）、2，6-二甲基-6-（4-甲基-3-戊烯基）双环[3.1.1]庚-2-烯（11）。

1. 1R-α蒎烯（1R-α-pinene）2. 4-亚甲基-1-（1-甲基乙基）双环[3.1.0]2-己烯（4-methylene-1-（1-methylethyl）bicyclo[3.1.0]hex-2-ene）3.β-水芹烯（β-phellandrene）4.β-蒎烯（β-pinene）5.α-水芹烯（α-phellandrene）6.邻伞花烃（o-cymene）7.柠檬烯（limonene）8.（E）-β-罗勒烯（（E）-β-ocimene）9.别罗勒烯（allo-ocimene）10.罗汉柏烯-I3（thujopsene-I3）11. 2，6-二甲基-6-（4-甲基-3-戊烯基）双环[3.1.1]庚-2-烯（2，6-dimethyl-6-（4-methyl-3-pentenyl）bicyclo[3.1.1]hept-2ene）
A.总离子流图（total ion chromatogram）B.提取离子图m/z 119（extract ion chromatogram m/z 119）C.提取离子图m/z 68（extract ion chromatogram m/z 68）图 1 达坂城黄色雪菊的顶空GC-MS图谱 Figure 1 GC-MS chromatograms of yellow snow chrysanthemum from Dabancheng

3.2 不同产地雪菊挥发性成分对比分析

不同产地的黄色雪菊挥发性成分的种类差异不大，但含量差异较为明显（图 2，表 2）。该结果说明雪菊的生长环境对其挥发性成分有一定的影响。克里阳一级黄色雪菊挥发性成分含量较高并且克里阳地区雪菊挥发性成分含量基本与其品级相对应。阿叶地区多数挥发性成分含量略高于老叶克地区，说明海拔可能对雪菊挥发性成分的含量有一定影响。

图 2 不同产地雪菊顶空GC-MS图谱（峰号同图 1） Figure 2 GC-MS chromatogram of yellow snow chrysanthemum from different locations(peak No. is the same as in Fig. 1)

表 2 不同产地及部位雪菊挥发性成分含量比较 Table 2 Comparison of content of volatile components in snow chrysanthemum from different parts and habitats

编号（No.）	t_R/min	化合物（compounds）	样品（sample）
编号（No.）	t_R/min	化合物（compounds）	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8	S9	S10	S11
1	8.747	1R-α蒎烯（1R-α-pinene）	46.5	26.9	100.0^*	51.5	22.1	8.3	30.9	31.2	84.0	75.7	41.8
2	9.627	4-亚甲基-1-（1-甲基乙基）双环[3.1.0]2-己烯（4-methylene-1-（1-methylethyl）bicyclo[3.1.0]hex-2-ene）	76.5	23.2	12.1	70.3	24.5	-	74.2	63.6	71.1	85.1	100.0
3	10.587	β-水芹烯（β-phellandrene）	26.0	22.9	100.0	41.2	22.1	-	11.5	8.5	34.2	31.3	8.6
4	11.576	β-蒎烯（β-pinene）	29.5	29.3	100.0	48.2	40.7	10.0	11.4	10.6	26.2	29.8	12.3
5	12.199	α-水芹烯（α-phellandrene）	24.5	20.9	100.0	36.8	66.7	13.5	11.2	9.8	17.5	25.3	14.1
6	13.359	邻伞花烃（o-cymene）	47.8	42.4	54.3	100.0	37.9	52.2	97.5	46.7	7.3	34.1	43.3
7	14.01	柠檬烯（limonene）	40.2	33.8	100.0	43.8	24.8	9.1	13.8	17.1	43.8	36.5	18.4
8	14.445	（E）-β-罗勒烯（（E）-β-ocimene）	24.4	27.2	100.0	25.5	18.8	6.5	11.0	11.3	41.5	30.7	10.1
9	19.731	别罗勒烯（allo-ocimene）	26.8	33.1	100.0	28.2	21.5	6.8	12.2	13.3	41.0	33.0	11.3
10	29.173	罗汉柏烯-I3（thujopsene-I3）	52.2	56.4	94.2	76.2	12.0	-	20.3	32.1	100.0	80.9	14.6
11	32.471	2，6-二甲基-6-（4-甲基-3-戊烯基）双环[3.1.1]庚-2-烯（2，6-dimethyl-6-（4-methyl-3-pentenyl）bicyclo[3.1.1]hept-2ene）	49.6	39.9	100.0	55.3	17.7	5.6	28.3	34.1	85.9	67.3	25.3
注（note）：以最高者的峰面积为100；-未检出（set the peak area of the highest compound to 100；-undetected）

表 2 不同产地及部位雪菊挥发性成分含量比较 Table 2 Comparison of content of volatile components in snow chrysanthemum from different parts and habitats

3.3 不同品种及物候期雪菊挥发性成分对比分析

达坂城黄色雪菊和红色雪菊中挥发性成分的种类和相对含量差异不大（图 3，表 2）。但雪菊中含量较高的挥发性成分1R-α蒎烯和柠檬烯，黄色雪菊的含量要多于红色雪菊。对于不同物候期的雪菊样品（图 3，表 2），胎菊中除4-亚甲基-1-（1-甲基乙基）双环[3.1.0]2-己烯外，主要挥发性成分的含量均远高于黄色雪菊。

图 3 不同品种及物候期雪菊顶空GC-MS图谱（峰号同图 1） Figure 3 GC-MS chromatogram of yellow snow chrysanthemum at different phenological periods(peak No. is the same as in Fig. 1)

3.4 不同部位雪菊挥发性成分对比分析

黄色雪菊不同部位挥发性成分的种类及含量有明显差异（图 4，表 2），黄色雪菊、雪菊种和雪菊叶中的主要挥发性成分种类一致，黄色雪菊茎的挥发性成分种类较少。从含量上分析，黄色雪菊种多数挥发性成分含量略高于黄色雪菊和雪菊叶，雪菊茎中的挥发性成分含量较低。此外，不同部位雪菊中主要挥发性成分为1R-α蒎烯和柠檬烯。蒎烯具有良好药物活性，包括抑菌、抗肿瘤、抗炎及抗氧化等作用^[14-17]。柠檬烯也具有镇咳、祛痰、抑菌等作用^[18]。因此，本研究对拓展雪菊药用部位，综合利用雪菊资源具有一定指导意义。

图 4 不同部位雪菊顶空GC-MS色谱图（峰号同图 1） Figure 4 GC-MS chromatogram of different parts of yellow snow chrysanthemum(peak No. is the same as in Fig. 1)

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