顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用检测全蝎的挥发性成分

周柏松，杨娜，李雅萌，王亚茹，刘金平，李平亚

（吉林大学药学院，长春 130021）

全蝎（Scorpio）为钳蝎科动物东亚钳蝎（Buthusmartensii Karsch）的干燥体，又名虿、虿尾虫、杜伯、主簿虫、蛜蚚、全虫、茯背虫，是名贵传统中药材，在我国的临床应用历史悠久，入药最早记载于五代时期的《蜀本草》。全蝎性味辛、平，有毒，归肝经，功能主治息风镇痉、通络止痛、攻毒散结，临床上用于小儿惊风、中风口歪、抽搐痉挛、半身不遂、风湿顽痹、破伤风、淋巴结结核、急性扁桃体炎、偏正头痛、疮疡、瘰疬等[1]。全蝎有多种加工方法，常见的有清水煮后烘干、盐水煮后烘干、直接烘干、沸水烫死后烘干、冻杀干燥法等，盐水煮后烘干应用最为广泛，但研究表明，冻杀干燥法和直接烘干法加工的全蝎质量更佳[2，3]。

全蝎具有镇痛[4]、抗哮喘[5]、抗癫痫[6]、抗肿瘤[7]、抗凝[8]、抗血栓[9]等生物活性。现代研究发现，全蝎中含有蝎毒、三甲胺、甜菜碱、硫磺酸、棕榈酸、软硬脂酸、胆甾醇及铵等活性成分[10]，还含有K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等多种微量元素[11]，其中，蝎毒为全蝎的主要活性成分，分为蛋白质类和非蛋白质类，蛋白质类中的毒性蛋白（蝎毒素）研究的较多[12]。目前，对全蝎研究较多的为蝎毒中的单体化学成分及其生物活性和药理作用，对全蝎的挥发性成分报道较少，本试验首次采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测全蝎的挥发性成分，为中药全蝎的进一步研究提供科学依据。

1 材料与仪器

1.1 材料

全蝎药材由吉林金宝药业股份有限公司提供，由吉林大学李平亚教授鉴定为动物东亚钳蝎（B.martensii Karsch）的干燥体。

1.2 仪器

固相微萃取装置、PDMS/DVB萃取纤维头（涂层厚度65m）（美国Supelco公司）；5975-6890N气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent公司）；FA1104N型电子分析天平（上海菁华科技仪器有限公司）。

2 实验方法

2.1 挥发性成分的提取

取样品1g，放入20mL顶空瓶中，密封。利用PDMS-100固相微萃取针萃取样品60min（萃取温度60℃、解析温度260℃、解析时间2min）。

2.2 GC-MS分析条件

2.2.1 GC分析条件 气相毛细管柱：AgilentHP-35（30m×0.25mm，0.25m）；程序升温：起始温度60℃，保持3min，以10℃/min升温到280℃；进样口温度：260℃，载气：He（纯度 99.99%）；柱流量：1.0mL/min；不分流进样。

2.2.2 MS分析条件 电子电离源（EI），电子轰击能量70eV，离子源温度230℃，采集模式全扫描，质量扫描范围（m/z）20～600，扫描速度 150u/s。

3 结果

按照上述实验方法和仪器分析条件进行实验，HPMSD化学工作站给出总离子流图（图1）；对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得质谱图，经过质谱计算机数据系统检索、核对标准质谱图，并查对有关质谱资料以及结合Kovats指数法对所检出化合物进行定性分析，采用峰面积归一化法确定各成分的相对含量（表 1）。

图1 全蝎挥发性成分总离子流图Fig.1 TotalIon Current Chromatogram of Volatile Components of Scorpio

表1 全蝎挥发性成分的GC-MS分析Tab.1 Analysis of Volatile Components from Scorpio by GC-MS

续表1

通过HS-SPME-GC-MS分析方法对中药全蝎的挥发性成分进行分析，所得总离子流图包含43个吸收峰；通过质谱计算机数据系统检索、核对标准质谱图以及结合Kovats指数法对所检出化合物进行定性分析，共鉴定出42个化合物；通过峰面积归一化法可知，所鉴定化合物的含量占挥发性成分的92.01%，其中，醛酮类化合物11种、相对含量38.65%，芳香族化合物4种、相对含量14.97%，萜类化合物8种、相对含量12.79%，杂环衍生物7种、相对含量11.81%，脂肪烃类化合物4种、相对含量3.22%，腈类化合物5种、相对含量7.91%，其他化合物3种、相对含量2.66%。

萜类化合物是挥发性成分中主要的活性成分，从全蝎的挥发性成分中鉴定出8种萜类化合物，占挥发性成分总含量的12.79%，包括-荜澄茄油烯-姜黄烯、（R）-樟脑、1 ，6 ，7-Cadina-4，9-diene-依兰油烯-芹子烯、-榄香烯、（+）-环苜蓿烯，其中，除（R）-樟脑以外均为倍半萜类化合物，以-荜澄茄油烯（7.31%）-姜黄烯（1.85%）和（R）-樟脑（1.04%）的相对含量较高。

4 讨论

首次采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对中药全蝎的挥发性成分进行了分析，该技术是一种快速、高效的分析方法，其中，顶空固相微萃取法与传统的水蒸气蒸馏法相比，具有快速、稳定、准确、操作简单等优点，对样品选择性高、重现性好，适合与大型分析仪器联用[13]。

全蝎的挥发性成分主要为醛酮类化合物、芳香族化合物和萜类化合物。这3类化合物均有特殊气味，故全蝎药材带有腥味。萜类化合物是挥发性成分中主要的活性成分，其中-姜黄烯具有抗肿瘤活性[14～16]，樟脑具有镇痛作用[17]。通过对全蝎挥发性成分的分析研究，为进一步开发全蝎的药用价值提供理论依据。

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