本发明涉及一种葛根中挥发性成分的顶空固相微萃取-气质联用分析法。
背景技术
葛根(puerarialobata)是豆科植物野葛(puerarialobatawilldohwi)的干燥根，主要种植于河南、河北、湖南、辽宁、广东、浙江等地。葛根含有丰富的淀粉、膳食纤维、糖类等物质，还含有多种黄酮类化合物，如大豆素、葛根素、黄豆苷、葛根素木糖甙等。《神农本草经》记载其味甘、辛，凉。归脾、胃、肺经。有解肌退热，生津止渴，透疹，升阳止泻，通经活络，解酒毒等功效。现代药理研究表明，葛根具有改善心脑血管疾病、降血糖、降血脂，抗肿瘤、解酒等作用，在临床上可用于治疗高血压、心绞痛、冠心病、偏头疼、糖尿病、肠道病变等疾病。
目前国内外对葛根的研究与开发主要集中在葛根多糖、葛根素、异黄酮类化合物提取等方面，而对其挥发性化学成分的研究分析却鲜有报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种葛根中挥发性成分的顶空固相微萃取-气质联用分析法，它包括以下步骤：
(1)顶空固相微萃取提取挥发性成分
称取葛根置于顶空瓶内，50～90℃平衡4～16min，将50/30μmdvb/car/pdms固相微萃取头插入顶空瓶内萃取吸附30～60min，取出，立即插入气相色谱进样口，在250℃下解吸3～9min；
(2)气相色谱-质谱联用分析条件
色谱条件：毛细管色谱柱初始温度40℃，保持1min，然后以5℃/min的速率升温至200℃，保持2min，再以15℃/min的速率升温至250℃并保持2min；进样口温度为250℃；
质谱条件：离子源：ei离子源；离子源温度：280℃；传输线温度：280℃；电子轰击能量：70ev；扫描方式：全扫描；质量扫描范围：35～400m/z；
对最终得到的挥发性成分的质谱数据进行定性和定量分析。
进一步地，骤(1)中，所述平衡时的温度为70～90℃，优选为90℃。
进一步地，步骤(1)中，所述平衡的时间为13min。
进一步地，步骤(1)中，所述萃取吸附的时间为40～60min，优选为50min。
进一步地，步骤(1)中，所述解吸的时间为3～7min，优选为5min。
进一步地，步骤(1)中，所述固相微萃取头在萃取葛根挥发性成分之前在270℃下老化处理30min。
进一步地，步骤(2)中，所述色谱柱为tr-pesticide弹性石英毛细柱，其尺寸为30m×0.25mm×0.25μm。
进一步地，步骤(2)中，载气为99.999％高纯度氦气；流速1.2ml/min；分流比为10:1。
本发明通过顶空固相微萃取-气质联用的方法分离得到91种葛根组分，并鉴定出其中67种成分。李耀华等采用水蒸气蒸馏法提取四川、湖南、广西三个产地葛根中挥发油，并用气相色谱-质谱联用仪检测各产地葛根挥发油组分，结果显示三个产地葛根挥发油分别鉴定出20、24、21种组分且含量最高的均为亚油酸。经比较发现，本研究鉴定出的葛根挥发性成分远多于上述文献报道，说明本发明的检测方法和定性分析手段具有显著的优越性。并且本发明的方法自动化程度高、操作简单、定性更加准确、结果更加可靠，也可以应用到其他药食同源植物挥发性成分检测分析中，为控制药食同源植物的质量，促进药食同源产业的发展提供了科学支持。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1为葛根挥发性物质成分的总离子流图。
具体实施方式
实施例1、葛根挥发性成分的检测与分析
1材料与试剂
葛根干药材，产自广西省，中山市中智大药房连锁有限公司；正构烷烃混合标准品(c7～c40)，美国o2si公司
2仪器与设备
tsq8000气相色谱-三重四级杆串联质联仪(gc-ms/ms，配电子电离源及xcalibur数据处理系统)、triplusrsh自动进样器、20ml顶空样品瓶、固相微萃取自动进样手柄，美国thermo公司；50/30μmdvb/car/pdms固相微萃取头，美国supelco公司。
3实验方法
3.1顶空固相微萃取法
准确称取葛根碎块3.0g置于20ml顶空瓶中(配有聚四氟乙烯垫的螺纹密封盖)，自动进样器将顶空瓶放在90℃的孵化炉中平衡13min后，将已老化(进样口270℃下老化30min)的50/30μmdvb/car/pdms固相微萃取头迅速插入样品瓶顶空部分进行萃取热吸附50min，然后将吸附后的萃取头插入气相色谱进样口，在250℃条件下解吸5min，最后进入gc-ms/ms系统进行分离检测。
3.2气相色谱-质谱联用分析
色谱条件：tr-pesticide弹性石英毛细柱(30m×0.25mm，0.25μm)；升温程序：初始温度40℃，保持1min，然后以5℃/min的速率升温至200℃，保持2min，再以15℃/min的速率升温至250℃并保持2min；分流比10：1；进样口温度为250℃；载气：99.999％高纯度氦气；流速1.2ml/min。
质谱条件：ei离子源；离子源温度：280℃；传输线温度：280℃；电子轰击能量：70ev；扫描方式：全扫描；质量扫描范围35～400m/z。
3.3挥发性成分的定性和定量分析
应用自动质谱退卷积定性系统(amdis)对葛根中挥发性物质总离子流图(tic)自动进行反卷积处理，所分辨的质谱在nist2.2标准谱库中检索，根据匹配度、保留指数和文献已报道物质进行核对，只选择正匹配和反匹配均大于800的物质，并用峰面积归一化法计算葛根各挥发性物质的相对含量。
保留指数是c7～c40正构烷烃混标在和葛根样品相同的分析条件下进样后，自动质谱退卷积定性系统(amdis)根据正构烷烃的保留时间，自动计算出各挥发性组分的保留指数。
3.4检测结果
表1葛根的挥发性成分
挥发性物质成分的总离子流图见图1，挥发性组分及相对百分含量如表1所示。葛根挥发性成分总离子流图共分离得到91种组分，并鉴定出其中67种成分，占挥发性物质总量的88.91％，包括烯烃类、醛类、酯类、醇类、酮类及其他类化合物。其中，含量最高的是酯类，有11种，占挥发性物质总量的26.05％；其次是醛类22个(22.16％)，醇类9个(13.85％)，酮类5个(5.59％)，萜烯类8个(2.88％)。另外含量从高到底排名前10的依次是广藿香醇(9.72％)、十六酸乙酯(7.63％)、大茴香脑(6.61％)、糠醛(5.93％)、亚油酸乙酯(4.80％)、醋酸(4.28％)、7,10-十八碳二烯酸甲酯(3.70％)、十六酸甲酯(3.64％)、己醛(3.60％)和2-正戊基呋喃(3.58％)，占挥发性成分总量的53.49％。
本发明鉴定出的葛根挥发性组分与其他文献报道有一定差异。李耀华等采用水蒸气蒸馏法提取四川、湖南、广西三个产地葛根中挥发油，并用气相色谱-质谱联用仪检测各产地葛根挥发油组分，结果显示三个产地葛根挥发油分别鉴定出20、24、21种组分且含量最高的均为亚油酸。经比较发现，本发明鉴定出的葛根挥发性成分远多于上述文献报道，说明该检测方法和定性分析手段具有显著的优越性。
实施例2、顶空微萃取条件的筛选
由于顶空-固相微萃取法的萃取效果受萃取吸附时间、萃取温度、解吸时间等条件的影响，本发明通过选取挥发性物质的总峰面积和总峰数目为考察指标，比较了不同的萃取吸附时间、萃取温度、解吸时间对葛根挥发性物质萃取效果的影响，并确定优化参数。
实验方法按照实施例1进行，其中萃取吸附时间、萃取温度、解吸时间按表2选择，不同萃取吸附时间、萃取温度、解吸时间对葛根挥发性物质萃取效果的影响结果见表2。
表2不同因素对葛根挥发性物质萃取效果的影响
从表1可以看出，顶空固相微萃取法萃取葛根挥发性成分的较优条件为：萃取温度为90℃、萃取吸附时间50min、解吸时间为5min。
综上，本发明通过多因素试验确定了顶空-固相微萃取法提取葛根挥发性成分的较佳参数，并采用气相色谱质谱联用法对较佳条件下萃取的葛根挥发性物质进行检测，利用自动解卷积技术(amdis)和保留指数对其组分进行定性分析，最终鉴定出67种化合物，为葛根产业的发展奠定了理论基础。并且本发明的方法自动化程度高、操作简单、定性更加准确、结果更加可靠，也可以应用到其他药食同源植物挥发性成分检测分析中，为控制药食同源植物的质量，促进药食同源产业的发展提供了科学支持。