HS-SPME＆GC-MS分析三裂绣线菊叶片的挥发性物质

靳泽荣，张金桐

（山西农业大学化学生态研究所，山西太谷030801）

HS-SPME＆GC-MS分析三裂绣线菊叶片的挥发性物质

靳泽荣，张金桐

（山西农业大学化学生态研究所，山西太谷030801）

虎榛子（Ostryopsis davidiana）是栎黄枯叶蛾Trabala vishnou gigantina的一种重要寄主，而三裂绣线菊（Spiraea trilobata L.）是与虎榛子比邻而生却不被栎黄枯叶蛾为害的非寄主植物。为了研究这种现象，以三裂绣线菊为研究对象，利用固相微萃取-气相色谱质谱法（HS-SPME＆GC-MS）分析其叶片的挥发性物质，通过面积归一法计算出各成分的相对含量。结果表明，从三裂绣线菊叶片中共鉴定出39种化学成分，其中，醇类5种，占36.10%；酯类化合物15种，占53.60%；萜烯类化合物6种，占6.02%；烷烃类化合物3种，占0.12%；其他类化合物10种，占1.37%。此结果可为栎黄枯叶蛾植物源驱避剂的开发奠定基础。

三裂绣线菊；HS-SPME＆GC-MS；挥发物

三裂绣线菊（Spiraea trilobata L.）属于蔷薇科Rosaceae绣线菊属Spiraea，小枝细瘦，开展，叶片近圆形，伞形花序具花15～30朵。苞片线形或倒披针形，萼筒钟状，花瓣呈倒卵形，蓇葖果开张，花柱顶生稍倾斜，具直立萼片。花期5—6月，果期7—8月。生于多岩石向阳坡地或灌木丛中，海拔450～2 400 m，具有极强的生活力，是一种具有观赏价值的灌木树种。虎榛子是食叶性害虫栎黄枯叶蛾的重要寄主之一。近年来，该虫对虎榛子危害日趋严重，其幼虫轻则吃光叶片，仅剩枝干，致使虎榛子如火烧一样，重则使虎榛子林成片枯死[1]，严重影响树势与果实产量，对我国的生态环境构成严重威胁。

然而，我们发现其野生种与虎榛子往往比邻而生，但当虎榛子发生栎黄枯叶蛾病虫害时，三裂绣线菊往往不受丝毫影响。因此，为了研究这种现象，对三裂绣线菊进行了挥发物的收集与鉴定。

植物挥发物是指从植物的叶、花、果等表面散发出来的多种微浓度的挥发性次生物质，一般被认为是一些沸点小于340℃，分子量小于250的物质[2]。这类物质具有一定的“气味”，可以作为化学通讯物质在植物与植物及植物与昆虫之间起重要的“沟通”作用[3-4]。

目前，挥发物的提取方法主要有水蒸汽萃取法、超临界流体萃取法、吹扫捕集法以及顶空固相微萃取法等[5-7]。与其他常用的挥发物提取方法相比，HS-SPME具有简便、快速、经济安全等优点，极大地提高了分析检测效率，被广泛用于植物挥发物的提取。

本研究利用HS-SPME萃取三裂绣线菊叶片的挥发性物质并通过GC-MS分离鉴定，为进一步探究挥发物在栎黄枯叶蛾的寄主选择等过程中的作用奠定基础。

1 材料和方法

1.1 材料

供试材料为新鲜三裂绣线菊树叶，于2016年6月上旬在山西省太谷县国营林场内采集。

1.2 仪器设备

气相色谱-质谱联用仪：TRACE1300-TRACE ISQ（美国ThermoScientific）；SPME萃取头：50/30μm DVB/CAR/PDMS。

1.3 方法

1.3.1 挥发物萃取称取20 g取新鲜树叶，剪碎放入气质联用仪配套专用的容量为50 mL的固相微萃取萃取瓶，拧紧瓶盖立即进行HS-SPME＆GC-MS分析，样品振荡吸附程序：40℃震荡10 min，萃取头250℃解吸10 min，吸附30 min，解吸5 min。气相升温程序和质谱设置与吸附剂吸附法一致[8-11]。

1.3.2 色谱和质谱分析条件

气相色谱条件：高纯氮气为载气，无分流进样，毛细管柱为TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm，5%苯基甲基聚硅氧烷），色谱升温程序设定为80℃保持2min，然后以4℃/min的升温速率升至180℃，再以10℃/min的升温速率升至240℃，恒温5min；进样口和检测器温度设为250℃[12-15]。

质谱条件：质谱电离方式为电子轰击离子源（EI源），电子能量为70 eV，扫描质量范围30～500 m/z，速度0.2 sec/scan，传输线温度280℃，四级杆温度150℃，离子源温度280℃。质谱图采用NIST（MSSearch 2.0）标准谱库系统进行全扫描模式扫描，用计算机检索定性质谱图中各色谱峰对应的物质，根据相似度给出可能的物质分子结构[16]。

2 结果与分析

利用HS-SPME萃取三裂绣线菊叶片的挥发物并利用GC-MS分离鉴定，结果表明，三裂绣线菊叶片中共鉴定出39种挥发性物质，主要由醇类、酯类、萜烯类、烷烃及其他类化合物等5大类化合物组成。其中，醇类物质5种，相对含量占36.10%，以反-2-己烯-1-醇为主；酯类化合物15种，占53.60%，以反-2-己烯酯为主；萜烯类化合物6种，占6.02%，以罗勒烯为主；烷烃类化合物3种，占0.12%；其他类化合物10种，占1.37%（表1）。

表1 三裂绣线菊叶片的挥发物组成

从单独的挥发物组分来看，反-2-己烯酯在三裂绣线菊叶片相对含量最高，达到50.86%；其次为反-2-己烯-1-醇，相对含量占35.14%；其余物质在该叶片中含量则较少。

在这些化合物中，酯类化合物相对含量最高，其次为醇类化合物，烷烃类化合物相对含量较少。

3 讨论与结论

HS-SPME是一种简便、快速的收集挥发物的方法，且具有经济、安全、选择性好、灵敏度高等优点，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，对样品纯化、富集后，可直接与GC-MS联用，大大提高了检测效率[17-18]。本研究采用HS-SPME＆GC-MS方法对三裂绣线菊叶片的挥发物进行解析，共鉴定出39种化合物，可以分成5大类，其含量依次为酯类化合物＞醇类化合物＞萜烯类化合物＞其他类化合物＞烷烃类物质。

三裂绣线菊是一种常见的观赏类灌木，野生物种常与虎榛子比邻而生。虎榛子是栎黄枯叶蛾的主要寄主，近年来，在我国多地暴发栎黄枯叶蛾虫害，对虎榛子造成了巨大的危害，但与其比邻而生的三裂绣线菊往往不受为害。研究表明，在植物与昆虫协同进化过程中，植物气味化合物调节控制着昆虫的多种行为，植物释放的特定挥发性气味物质能够诱导昆虫产生驱避等行为[19]。如肉桂醛存在于多种植物的挥发物中，对烟草甲[20]等多种昆虫都具有驱避作用。此结果可为进一步研究栎黄枯叶蛾的植物源驱避剂提供依据。

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Analysis of Volatile Components fromSpiraea trilobataL. Leaves Using HS-SPME＆GC-MS

JINZerong，ZHANGJintong
（Institute ofChemical Ecology，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

Ostryopsis davidiana is an important host plant of Trabala vishnou gigantina,while Spiraea trilobata L.is a non-host plant which is adjacent to Ostryopsis davidiana and is not affected by Trabala vishnou gigantina.To reveal the phenomenon,leaves of Spiraea trilobata L.were analyzed by HS-SPME＆GC-MS and the relative content of each component was determinated by area normalization.The results showed that 39 chemical composition were detected and identified including5 Alcohol compounds（36.10%）, 15 Ester compounds（53.60%）,6 Terpene compounds（6.02%）,3 Alhane compounds（0.12%）and 10 other compound（1.37%）.The result mayprovide basis for developingplant-derived repellents ofTrabala vishnou gigantina.

Spiraea trilobata L.;HS-SPME＆GC-MS;volatile component

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.14

S685.99

：A

：1002-2481（2017）05-0729-03

2016-12-20

高等学校博士学科点专项科研基金项目（20131403110004）

靳泽荣（1991-），女，山西洪洞人，在读硕士，研究方向：生物信息化学。张金桐为通信作者。