MathJax.Hub.Config({tex2jax: {inlineMath: [['$','$'], ['\\(','\\)']]}}); 炒神曲中短链脂肪酸的HS-GC/MS分析研究
  天津中医药  2017, Vol. 34 Issue (2): 136-138

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吴丹吴丹, 刘双刘双, 谢洪珍谢洪珍, 杜婕杜婕, 杨君君杨君君, 王跃飞王跃飞
WU Dan, LIU Shuang, XIE Hong-zhen, DU Jie, YANG Jun-jun, WANG Yue-fei
炒神曲中短链脂肪酸的HS-GC/MS分析研究
Analysis of short-chain fatty acids of fried medicated leaven by headspace gas chromatography mass spectrometry
天津中医药, 2017, 34(2): 136-138
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2017, 34(2): 136-138
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2017.02.18

文章历史

收稿日期: 2016-10-20
炒神曲中短链脂肪酸的HS-GC/MS分析研究
吴丹1,2, 刘双1,2, 谢洪珍3, 杜婕1,2, 杨君君1,2, 王跃飞1,2     
1. 天津中医药大学, 天津市现代中药重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 天津 300193;
2. 天津国际生物医药联合研究院, 中药新药研发中心, 天津 300457;
3. 天津市中药饮片厂有限公司, 天津 300110
摘要: [目的] 建立炒神曲中短链脂肪酸的顶空气相色谱-质谱联用分析方法(HS-GC/MS)。 [方法] 采用HS-GC/MS分析炒神曲中短链脂肪酸。炒神曲样品密封于顶空进样瓶中进样分析。 [结果] 通过检索美国国家标准与技术研究院(NIST)标准质谱库,鉴定了7种短链脂肪酸:乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸、己酸。 [结论] 该方法能够快速分析炒神曲中短链脂肪酸,为炒神曲的质量控制研究奠定基础。
关键词: 顶空气相色谱-质谱联用法     炒神曲     短链脂肪酸    

炒神曲,始载于《药性论》,是由苦杏仁、赤小豆、青蒿、苍耳子、辣蓼按照一定比例混匀后加入面粉(或与麦麸混合)发酵炮制而成的曲剂,具有健脾消食、理气化湿的功效,临床主要用于治疗饮食停滞,消化不良,脘腹胀满,食欲不振,呕吐泻痢[1-4]

神曲药效物质基础不清楚,作用机制不明确,质量标准研究未反映神曲作为发酵中药的特点。文献报道的神曲的质量研究多局限于青蒿、苦杏仁等药味中某些成分的测定[5],以及神曲中消化酶、蛋白酶等活性测定研究[6-7]。神曲作为一种发酵中药,在发酵过程中能够产生厌氧代谢产物,可以作为进一步质量评价的指标,但目前未见此方面的文献报道。短链脂肪酸是微生物厌氧发酵的产物,能为结肠提供能量,调节肠道pH值[8],抑制结肠炎症反应[9-12],肿瘤细胞增殖、原癌基因表达;促进抑制肿瘤细胞的分化和凋亡[13-16]。因此,本研究对神曲中短链脂肪酸进行分析研究,为进一步的质量评价奠定基础。

本研究采用顶空气相色谱-质谱联用法(HS-GC/MS)对炒神曲中短链脂肪酸进行分析,将炒神曲样品置于顶空进样瓶中,无需前处理,本方法简单,灵敏度高,可作为快速分析炒神曲中短链脂肪酸的方法。

1 仪器与试药 1.1 仪器

GC450-MS320气相色谱-质谱联用仪,配置CTC顶空进样器,Varian MS Workstation 6.92工作站(美国Varian公司);XS205万分之一电子天平(瑞士Mettler Toledo公司);AL204千分之一电子天平(瑞士Mettler Toledo公司);FW-100高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)。

1.2 试药

中药炒神曲购自北京同仁堂药店天津河西分店。

2 方法与结果 2.1 供试品制备

取炒神曲粉末2 g,精密称定,置于顶空进样瓶中,即得。

2.2 分析条件

顶空进样条件:顶空振荡室加热温度:80 ℃;加热时间:30 min;加热方式:振荡加热;顶空进样针温度:80 ℃;进样量:1.0 mL;不分流模式[17]

GC条件:色谱柱:DB-FFAP色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升温程序:初始50 ℃保持1 min,以10 ℃/min升至200 ℃;进样口温度:250 ℃;载气:高纯氦气(纯度>99.999 %);流速:1.0 mL/min。

MS条件:电离方式:EI;电子能量:-70 eV;离子源温度:250 ℃;传输线温度:280 ℃;电子倍增器电压:0.95 kV;全扫描模式,扫描范围m/z 33~200。

2.3 数据处理

通过检索美国国家标准与技术研究院(NIST)标准质谱库,得到化合物信息,统计R和F匹配度(R匹配为样品谱图与标准谱库检索得到结果的相似度;F匹配为标准品库逆向检索得到结果与样品谱图的相似度)均大于700的挥发性成分[17]

3 结果与讨论 3.1 分析方法的选择

短链脂肪酸无紫外吸收与荧光基团、极性大,难以采用高效液相色谱-紫外法检测;由于其具有强挥发性,文献报道多采用气相色谱法(GC)进行分析,但是多采用衍生化处理,过程繁琐费时,溶剂毒性大,重复性较差[18]。本研究采用顶空气相色谱-质谱联用法进行分析,无需对样品进行处理,操作简单,灵敏度高,可作为快速检测炒神曲中短链脂肪酸的方法。

3.2 炒神曲中短链脂肪酸HS-GC/MS分析

采用已构建的HS-GC/MS方法分析,得到炒神曲的HS-GC/MS色谱图,见图 1。通过检索NIST标准质谱库,在炒神曲中共检测到7种短链脂肪酸:乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸、己酸。测定结果见表 1

图 1 炒神曲的HS-GC/MS谱图 Fig. 1 HS-GC/MS chromatograms of fried medicated leaven
表 1 炒神曲短链脂肪酸HS-GC/MS分析结果 Tab. 1 Analysis results of SCFAs of fried medicated leaven by HS-GC/MS
编号 保留时间 分子式 化合物 R. Match F. Match
1 8.322 CH3COOH 乙酸Acetic acid 881 881
2 9.428 CH3CH2COOH 丙酸Propionic acid 776 776
3 9.758 CH3CH (CH3)COOH 异丁酸Isobutyric acid 756 756
4 10.478 CH3CH2CH2COOH 丁酸Butyric acid 844 844
5 10.951 CH3CH (CH3)CH2COOH 异戊酸Isovaleric acid 744 734
6 11.724 CH3(CH2)3COOH 戊酸Valeric acid 775 775
7 12.894 CH3(CH2)4COOH 己酸Caproic acid 846 846

在此基础上,进一步推测其裂解途径,验证NIST标准质谱库的化合物检索结果。如图 2所示,以戊酸为例,戊酸易发生麦氏重排,形成较强的m/z 60的碎片峰;羰基易发生烯醇式互变,然后发生β-裂解,产生m/z 73的碎片;羰基发生烯醇式互变,进一步发生麦氏重排,然后脱去一分子H2O后,发生i -裂解,产生m/z 41的碎片峰。

图 2 戊酸NIST谱库检索结果(a) 及其质谱裂解途径(b) Fig. 2 Retrieved result from NIST library (a) and MS fragmentation pathway (b) of valeric acid
4 结论

本研究采用HS-GC/MS鉴定了中药神曲中7种短链脂肪酸,为神曲的质量研究奠定基础。

参考文献
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Analysis of short-chain fatty acids of fried medicated leaven by headspace gas chromatography mass spectrometry
WU Dan1,2, LIU Shuang1,2, XIE Hong-zhen3, DU Jie1,2, YANG Jun-jun1,2, WANG Yue-fei1,2     
1. Tianjin State Key Laboratory of Modern Chinese Medicine Province and Ministry Co-established State Key Laboratory Cultivation Base, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
2. Research and Development Center of Traditional Chinese Medicine, Tianjin International Joint Academy of Biotechnology and Medicine, Tianjin 300457, China;
3. Chinese Traditional Medicine and Single Chinese Herb, Tianjin 300110, China
Abstract: [Objective] To establish a headspace gas chromatography mass spectrometry method for analysis of short-chain fatty acids (SCFAs) of fried medicated leaven. [Methods] Headspace gas chromatography mass spectrometry (HS-GC/MS) was applied for this study. Fried medicated leaven samples were sealed in the headspace bottle for analysis. [Results] By retrieving the National Institute of Standards and Technology (NIST) library, seven SCFAs was identified, including acetic acid, propionic acid, isobutyric acid, butyric acid, isovaleric acid, valeric acid and caproic acid. [Conclusion] The method could be used for rapid analysis of SCFAs of fried medicated leaven, which could establish the foundation for quality control of fried medicated leaven.
Key words: headspace gas chromatography mass spectrometry     fried medicated leaven     short-chain fatty acid