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       【摘要】 
       目的定性分析墨旱莲的挥发油。方法采用水蒸气蒸馏法提取墨旱莲挥发油，用气相色谱-质谱法进行测定分析，用直观推导式演进特征投影法对二维数据中的重叠峰进行解析，并利用质谱数据库相似度匹配的方法结合程序升温保留指数对挥发油成分进行定性定量分析。结果从挥发油中共鉴定出111种化合物，占挥发油总量的92.74%，其主要的挥发性成分为：十五烷(13.83%)、α-石竹烯(10.88%)、十七烷(8.32%)和2-甲基-5-异丙基苯酚(7.46%)。结论化学计量学方法可以得到更多更准确的组份含量信息;利用保留指数信息结合质谱数据库相似度匹配的方法可以获得更加可靠的定性结果。
       【关键词】  墨旱莲; 挥发油; 气相色谱-质谱联用技术; 程序升温保留指数; 直观推导式演进特征投影法
       Abstract：ObjectiveTo analyze the volatile oil in Eclipta prostrata qualitatively.MethodsEssential oil of Eclipta prostrata was extracted by steam distillation and analyzed by Gas Chromatography Mass Spectrometry(GC-MS). Heuristic Evolving Latent Projection(HELP) was employed to revolve the over-lapping peads,while the components were analyzed qualitatively by similarity searching in the mass spectral library(NIST05) with retention indices.ResultsAfter the above analysis,there were 111 compounds identified,whose contents were 92.74% of total oil.Among them,n-Pentadecane(13.83%),α-Caryophyllene(10.88%),n-Heptadecane(8.32%) and 2-methyl-5-(1-methylethyl)-Phenol(7.46%) were the abundant components in the essential oil of Eclipta prostrata.ConclusionThe results show that more accurate component information of the in the overlapping peaks can be obtained with the help of chemometric method,and the results obtained from similarity searching conbined with retention indices are more reliable than those from similarity searching alone.
       Key words： Eclipta prostrata; Essential oil; GC/MS; Retention index; Heuristic Evolving Latent Projection (HELP)
       中药墨旱莲为菊科鳢肠属植物鳢肠Eclipta prostrata L.的干燥地上部分，是二至丸、参鹿茸补膏、凉血安神片等的原料之一[1]。近年来药理实验表明该植物有抗肿瘤、抗炎症、抗自由基、保护肝的作用及体内抗氧化功能以及对部分蛇毒引起的炎症和出血有明显的抑制作用[2～4]。
       文献报道[5]，墨旱莲主要含有三萜皂苷、噻吩类化合物、澎蜞菊内脂类等，其挥发油成分的研究鲜有报道。本实验用水蒸气蒸馏法提取墨旱莲挥发油，用化学计量学方法对二维数据中的重叠峰进行解析，利用质谱相似度匹配的方法结合色谱保留指数对挥发油进行定性分析，为开发中草药和植物资源提供实验依据。
       1 仪器与材料
       1.1 仪器、试剂与样品日本岛津气相色谱质谱仪(QP-2010型);标准挥发油提取器。正己烷为分析纯，正构烷烃系列化合物(C8-C20,C21-C40)，水为重蒸去离子水;湖南产墨旱莲(购于长沙千金大药房，经中南大学湘雅医院药剂科鉴定)。
       1.2 挥发油的提取将墨旱莲全草粉碎，过60目筛，取30 g粉末置于烧瓶中，加250 ml蒸馏水，回流提取4 h,得到淡黄色澄明油状液体，用无水硫酸钠干燥，正己烷定容至2 ml(挥发油提取器的收集管中加约1 ml正己烷)。
       1.3 GC/MS分析GC条件： DB-1柱 ( 30 m×0.25 mm);进样口温度270℃;进样量1.0 μl;流速1.0 ml/min;分流比10∶1;载气He;升温程序起始温度40℃，维持3 min，以10℃/min升至300℃, 维持3 min。MS条件：电离方式EI源;电子能量70 eV;离子源温度200℃;界面温度250℃;倍增电压0.8 kV;扫描范围(m/z)40～500 amu;扫描间隔0.2 s。
       1.4 保留指数的测定在完全相同的GC-MS条件下测定标准物质正构烷烃的保留时间，利用标准正构烷烃保留时间信息结合参考文献[6]对挥发油样品中的正构烷烃化合物进行结构确认。再用样品中正构烷烃保留时间信息对标准正构烷烃保留时间信息进行修正，采用修正后的保留时间为标准计算保留指数[7]，根据Van den Dool和Kratz提出的线性程序升温的保留指数计算公式计算：IX =100×[(tX- tn)/(tn + 1- tn)]+100n ①Ix为程序升温保留指数;t为待分析组份的保留时间;n，n+1分别为待分析组份前、后流出的正构烷烃的碳数。这样得到的保留指数误差更小，鉴定结果更加准确可靠。
       2 结果与讨论
       2.1 HELP方法解析重叠峰中药挥发油是一个非常复杂的体系， 从总离子流图(图1)可以看出，大部分色谱峰都达到了基线分离，但也有部分色谱峰有重叠现象。例如，总离子流图中的17.775～18.000保留时间段(即4 430～4 500色谱点范围)的A峰簇(图 2为图1中A峰簇的放大图)。从图2看似为一个三组分体系，直接从色谱库中进行检索，匹配结果见表1。表1 A峰簇质谱匹配结果从表1可看出，C1和C3的定性结果可靠程度和准确度都很低，同时由于色谱峰重叠难以进行定量分析。利用HELP方法解析(具体解析过程和基本原理见参考文献[8，9]，在此不详细说明)，A峰簇实际是一六组分体系，解析后色谱图(见图3)。所得6个组分的纯物质质谱分别与NIST标准质谱库进行匹配，其中R1、R3、R4、R6相似匹配度较低，可能是质谱库未包含这些物质;R2为3,7-Cycloundecadien-1-ol,1,5,5,8- tetramethyl-，其相似度为0.91;R5解析后从质谱图可以确定该物质为正构烷烃，结合该物质前后保留指数信息，确定R5为十六碳烷(hexadecane)。图1 墨旱莲挥发油成分GC-MS分析的总离子流图图2 A峰簇的总离子流图由此可见，采用HELP法解析挥发油GC-MS二维色谱光谱数据，可获得更多的组分信息。并且解析后得到的是纯组分的色谱和质谱，定性定量结果的准确性和可靠性大为增加。
       2.2 质谱相似匹配与保留指数信息用于组分定性分析利用HELP对整个二维数据进行解析得到168个峰的纯物质色谱和质谱。常规方法一般利用标准质谱数据库(NIST05)进行检索或结合文献[10]对各组分进行定性分析。但由于标准质谱库中存在大量相似的质谱(如同分异构体或同系物的质谱)，仅利用质谱相似度匹配很难得到准确的定性结果。因此，结合保留指数信息，对谱图进行定性分析就显得十分必要。本文中利用质谱数据库相似度匹配和色谱保留指数信息相结合的方法对168个组份进行了定性分析。图3 A峰簇解析后的色谱图首先利用公式①计算挥发油中各组分相应的保留指数，与NIST Chemistry Webbook库中各化合物的保留指数进行比较，进一步确证各化合物。在此给出几个实例说明具体实现过程与结果。图1中保留时间13.655min处的色谱峰，利用质谱定性时相似匹配度为0.95的有3种物质。见表2。表2 13.655min处的色谱峰质谱结合保留图1中保留时间16.190 min处的色谱峰物质，相似匹配度较高的有2种物质(见表3)。根据表3中给出的数据，可以确定该物质为相似匹配度较低的α-Caryophyllene，而并非相似度匹配最高的结果。表3 16.190min处的色谱峰质谱结合保留
       2.3 讨论
       墨旱莲挥发油为多种类型化合物的混合物，其中有脂肪族化合物、芳香族化合物，但主要是单萜、倍半萜及其衍生物。萜类化合物是存在于植物挥发油中的一大类化合物，具有多种生物活性，并且是一些中药的主要有效成分。本文的相关数据为墨旱莲药理药效研究打下了基础。
       3 结论
       近年来对中药挥发油成分的GC-MS研究较为常见，但多数只用仪器自带的工作站通过面积自动积分进行定量分析和利用质谱相似度匹配进行定性分析，而这种简单的方法对于复杂重叠的色谱峰往往无法得到准确的结果。在质谱相似度匹配中，工作站仅仅给出一个以相似度排序的备选表(Hitlist),对没有质谱解析经验的分析者来讲，很难从中选择出正确的定性结果(尤其是当备选表中存在多个相似度匹配系数很高相互之间又很接近的备选化合物时)。针对工作站处理数据的不足，本文提出了利用化学计量学方法对二维数据进行解析，并用质谱结合保留指数的信息对墨旱莲挥发油成分进行定性定量分析。本文通过HELP方法解析，得到168个峰，利用质谱相似度匹配结合保留指数信息鉴定其中的111个组份，占总挥发油总量的92.74%。通过实例说明了利用化学计量学方法(HELP方法)解析色谱峰，并结合保留指数对挥发油进行定性，比单用GC/MS定性更可靠。本实验为植物墨旱莲的开发利用提供了依据，对研究其他植物挥发油成分具有一定的指导意义。
       【参考文献】
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