挥发性范文10篇

时间:2023-04-09 21:44:31

挥发性范文篇1

【关键词】青蒿;双青咽喉片;挥发性成分;气相色谱质谱联用

Abstract:ObjectiveToanalysevolatileconstituentsofHerbaArtemisiaeAnnuaeanditspreparation(ShuangqingYanhoutablet).MethodsTheconstituentsseparatedwereidentifiedbyGCMS,andthepercentagecontentsofcompositionsweredeterminedbynormalizationmethod.Results44componentswereseparatedandidentifiedinvolatileoilfromHerbaArtemisiaeAnnuae,and46componentswereseparatedandidentifiedinShuangqingYanhoutablet.ConclusionThemethodisstable,reliableandsuitableforthevolatileconstituentanalysisoftraditionalChinesemedicine.

Keywords:ArtemisiaannuaL.;ShuangqingYanhoutablet;Volatileconstituents;GCMS

青蒿,学名黄花蒿ArtemisiaannuaL.,为菊科蒿属一年生草本植物,具清热解暑,除蒸,截疟的功效。用于暑邪发热、阴虚发热、夜热早凉、骨蒸痨热、疟疾寒热、湿热黄疸等证[1]。《神农本草经》称其“主治疥痂瘙痒和恶疮,并杀虱,治留热在骨节间,明目”。《日华子》认为其“叶茎根子能补中益气,轻身补劳”。双青咽喉片系按中医传统理论组方,采用现代制药工艺提取有效部位研制而成的含服两用片。功能芳香透邪,清热解毒,生津润燥,利咽止痛。主要用于治疗急慢性咽炎、喉炎、扁桃体炎、口腔黏膜溃疡等。青蒿挥发油为其主要有效部位之一。已有的报道结果显示,不同地区的青蒿挥发油成分有较大差异,为了给开发利用青蒿资源提供科学依据,并探讨制剂工艺及复方配伍对挥发性成分的影响,我们采用GCMS法对四川泸州地区产青蒿及其制剂双青咽喉片的挥发性成分进行了初步研究。

1器材

1.1仪器气相色谱仪,GC17A(日本岛津);气相色谱质谱联用仪,QP5050型(日本岛津);CLASS5000工作站,NISTEI谱库。

1.2材料青蒿(野生,采自四川省泸州市市郊,阴干,经鉴定为黄花蒿ArtemisiaannuaL.的干燥地上部分);双青咽喉片(泸州医学院药研所自制,批号051214);试剂均为分析纯。

2方法

2.1样品液的制备

2.1.1青蒿油取青蒿切成小段(3~4cm),加8倍量水,浸泡3h,加热蒸馏3h,收集初蒸馏液,重蒸馏0.5h,收集挥发油,加少量无水硫酸纳脱水,得淡黄绿色透明油状液体,具青蒿的特殊香味。

2.1.2双青咽喉片取双青咽喉片20片(10.05g),加水100ml,置挥发油测定器的烧瓶中,自测定器上端加水使充满刻度部分,并在测定管中加入醋酸乙酯2ml,加热至沸,提取1h,收取醋酸乙酯层,加少量无水硫酸钠脱水,即得。

2.2气相色谱-质谱分析条件弹性石英毛细管柱:DB1,30m×0.25mm×0.25μm;程序升温:初始温度40℃,保持12min,以4℃/10min速率升温至70℃,保持10min,以6℃/10min速率升温至230℃。载气He,流速1ml/min;分流比30∶1;柱前压49kPa;进样口温度280℃;离子源EI,电子能量70eV;离子源温度:200℃;扫描质量范围:300~600amu;扫描间隔0.5s;进样量1μl。

3结果

在上述实验条件下,对青蒿挥发油及双青咽喉片进行分析,分别得到各自的总离子流图,对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱图,经过质谱计算机数据系统检索,人工谱图解析,按各色谱峰的质谱裂片图与文献核对,查对有关质谱资料[2~5],并对基峰、质荷比和相对丰度等方面进行直观比较,分别对各色谱峰进行确认,最终确定青蒿挥发油及双青咽喉片中的化学成分,结果见表1~2。

表1青蒿挥发油的GC-MS分析结果(略)

由表1~2可知:青蒿油中,相对含量高的组分依次为:蒿酮(45.82%)、()樟脑(12.90%)、桉油精(7.92%)、大根香叶烯D(4.28%)、莰烯(4.21%)、石竹烯(3.75%)等。双青咽喉片中,相对含量高的组分依次为:薄荷脑(45.58%)、蒿酮(20.33%)、()樟脑(8.08%)、桉油精(6.75%)、棕榈酸(2.89%)、石竹烯(2.18%)等。

表2双青咽喉片的GCMS分析结果(略)

4讨论

青蒿油与双青咽喉片的挥发性成分中,共有莰烯(Camphene)、β蒎烯(β-Pinene)、β-月桂烯(βMyrcene)、2,6-二甲基3,7辛二烯2醇(3,7Octadien2ol,2,6dimethyl)、桉油精(Eucalyptol)、蒿酮(Artemisiaketone)、蒿醇(Artemisiaalcohol)、(-)-樟脑()Camphor、桃金娘烯醇Myrtenol、石竹烯Caryophyllene、大根香叶烯DGermacreneD、石竹烯氧化物Caryophylleneoide等十二个相同组分。在含量最高的前7种主成分中,两者相同的有蒿酮、(-)-樟脑、桉油精、石竹烯、大根香叶烯D5种,且含量比例大体相似,说明青蒿油与其制剂在主成分上较为相似,但就其含量较少的组分而言,二者有较大的不同。这可能与复方制剂中含薄荷脑有关,我们加入的是天然薄荷脑,除主要有效成分薄荷醇外,也可能带入少量其它挥发性成分。另外,也可能是青蒿油在制剂过程中受热,并与复方中其它中药成分发生反应所致,提示制剂工艺及复方配伍对挥发油成分有一定影响。

泸州野生青蒿的挥发性成分主要为蒿酮(45.82%)、()樟脑(12.90%)、桉油精(6%)、大根香叶烯D(4.28%)、莰烯(4.21%)、石竹烯(3.75%)、金合欢醇(2.01%)、石竹烯氧化物(1.84%)、2,6二甲基1,5,7-辛三烯3-醇(1.81%)、蒿醇(1.71%)、反式-长松香芹醇(1.28%)、橙花醇(1.25%)等,这与钟裕容等[6]报道的福建厦门产黄花蒿挥发油成分较为相似,但与彭洪等[7]报道的川产黄花蒿有较大差别,尤其是泸州青蒿中含量极大的蒿酮,原来的川产黄花蒿中未见报道,而彭氏报道中含量较高的龙脑,在本种青蒿油中未检出。这可能因具体产地不同,生长环境不同造成。另外,我们在晾晒鲜青蒿时,采取不暴晒,阴干方式,得到的干青蒿呈黄绿色,有浓郁的青蒿香气,较好地保存了挥发性有效成分。

【参考文献】

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挥发性范文篇2

挥发性成分是一类数量巨大,结构种类繁多,生物活性多样。具有很高药用价值的天然成分,包括醇、醛、酮、醚、酯、羧酸等含氧基团。由十余种及至上百种成分组成的混合物,而其主要成分是挥发油和萜类及其含氧衍生物,它们具有一定的理化特征。其中最常用的重要的物理常数有比重、旋光度、折光率和凝固点等。在测定挥发油的物理常数时,因测定折光率所需样品极少、操作简便迅速,故通常多采取先测挥发油的折光度。若测定的折光率不符合规定时,其余的检查可不必进行。酸价、酯价和皂化价是指示挥发油的质量的重要的化学指标,挥发油中含有的各类成分,均因其具有的功能基而显示独特的化学性,可利用这些性质为含有挥发油的中药定性。

大多数挥发油是无色或淡黄色油状透明液体,少数呈棕色或黄棕色,个别挥发油具有其他颜色,多具有香气或其他特殊气味,常温下可以挥发。

挥发油难溶于水,但制时可出现挥发性特殊气味,若温度高于100℃时部分分解。可溶于浓酒精和多数有机溶媒中。

经常与日光及空气接触可氧化变质,使其比重增加,颜色变深,失去原有香味,并能形成树脂样物质,也不能再随水蒸气蒸馏。因此制备挥发油方法的选择是很重要的。产品应装入深色瓶中,密闭塞紧,放于阴凉处保存。

由于挥发油是混合物,成分不同,其沸点亦不同,故可利用此性质来分离取舍挥发油。常压下挥发油的沸点一般在70-300℃。挥发油多数比水轻。

酸碱性:用pH试纸测定挥发油的酸碱性,如呈酸性反应表明含有游离酸或酚类的化合物;如为碱性反应,表示挥发油中可能含有碱性化合物,如挥发油生物碱等。

氧、硫元素:可用钠熔法检识。

酚类:用含FeCl3的乙醇溶液检查挥发油乙醇液,如产生蓝、蓝紫或绿色反应。表示有酚类化合物。

羰基化合物:用硝酸银、NH3、H2O检查挥发油,如有银镜反应,表示其中含有醛类等还原性物质。用苯肼、氨基脲、羟胺等试验挥发油,如产生结晶型衍生物,表示有酮或磷存在。

内酯:于挥发油的吡啶溶液中,加亚硝酰铁、氰化钠试剂及氢氧化钠溶液,如呈红色并逐渐消失,表示含有内酯类化合物。因此,须根据其理化性质及临床的需要进行炮制,采取“适宜”的方法,以确保饮片的质量与临床疗效。

2炮制对药物的影响及其注意事项

根据挥发油成分在常温下可挥发的特点,故在加热炮制时火候的大小与炮制的时间要掌握,据报道经不同的方法炮制后挥发油的含量有如下变化:炒炭减少约80%,炒焦减少约40%,煨或土炒等损失约20%,为此,为了保留有效挥发性成分不受或少受损失,应尽量避免炮制过度对成份的破坏和损失。否则会影响疗效,特别是芳香类药材更应注意。例如含挥发油的荆芥、薄荷、茴香、木香等。早在《雷公炮炎论》上就指出不可用火处理,例如对茵陈等中药注明:“勿进火”。

水制时尽管挥发性成分在水中溶解度小但不宜久浸久泡,只宜“抢水洗”,否则香气溢散。如陈皮经拣选后喷水湿润铡成细丝即可。又如木香用温水洗净后沥干装入罐内,均匀地喷温开水(或洒)盖严。焖2-3h,待焖透后取出切片,晾干即可。总之,水制此类中药材时,宜焖润。即将药材经淋湿后,堆放在一起。用洁净的湿布盖好,经常检查翻动并洒水,使之内外保持湿润一致,直至湿润透心,软度适合为度。取药按要求切片晾干即可。

在临床用药时,某些药材含挥发油过多,以至对人体有害。然又是治疗所需的有效成分,故必须除去多余部分,以保证用药安全有效。如苍术、白术均有苍术醇、苍术酮等挥发油成分,对脾胃刺激性大,须用米泔水浸漂2-3d,沥干水,透心后切成饮片,晾干再炒炙,由于米泔水有吸附作用,再加上高热炒,受热挥发油或破坏或减少15%以上,从而除去了苍术、白术的副作用。

有时根据治疗要求须除彼挥发性成分留此挥发性成分。如麻黄生品,因含有挥发油故有解表发汗之功。若取润肺止咳平喘之功则需蜜炙。蜜炙后挥发油损耗1/2,故使发汗之力降低,而润肺平喘止咳之功增加。肉豆蔻生用有滑肠作用,需除油,故用煨法或与滑石粉共炒,以去油,减少其烈性。

根据挥发油可用蒸气蒸馏法提取原理,可以从唇形科植物薄荷的茎和叶中得到挥发油。

综上所述,含有挥发油性成分的中药,由于成分复杂,为更好地发挥疗效,必须在炮制过程中,严格遵照疗效第一的原则,科学合理地选择炮制方法。

挥发性范文篇3

关键词:美国红鱼;固相微萃取;气质联用;挥发性成分

Abstract

VolatilecompoundsofSciaenopsocellatusmuscleareextractedbySolidPhaseMicroextraction

(SPME)andareidentifiedbyGasChromatography-MassSpectroscopy(GC-MS),whichprovideelementarydataforprovinguptheodorcompoundsofthemarinefish.52volatilecompoundsofmatchingdegreemorethan800areisolatedandidentifiedsuccessfullyfromtheabdominalmuscleofSciaenopsocellatus,while54fromthedorsalmuscle,and42samecomponents.Thesecompoundsincludehydrocarbons,alcohols,ketons,aldehydes,estersandringycompounds.Themajorvolatilecompoundsarealcohols,aldehydesandketons,respectivelywiththecontentsof30.47%,38.47%,

13.14%and27.87%,41.54%,14.43%inthetotalvolatilecompoundsoftheabdominalanddorsalmuscle.Sciaenopsocellatushasthefishy,specificgrassy,fattyandmelon-likeodor.Hexanaland

1-Penten-3-olcontributetotheformoffishysmellmostgreatly,paredwith

thedorsalmuscle,theabdominalmuscleisfishier(F0.01).1-Octen-3-ol,4-Heptenalandbenzaldehydehavecloserelationstotheformofcharacteristicflavor.

Keywords:Sciaenopsocellatus,SPME,GC-MS,volatilecompounds

美国红鱼是一种海产经济鱼类,原产于北大西洋沿岸及墨西哥湾,因其肉质细嫩、味道

鲜美、市场畅销,造成捕捞过度、产量锐减。自八十年代中期后开始禁止商业性捕捞,并开展人工养殖,现已成为迄今世界上养殖产量最高的鱼种之一,也是国际上高档的热销水产品中的一员。我国已普遍开展养殖,年产量可达50000吨以上,前景广阔。

在自然捕捞和人工养殖的鱼类中,都存在不同程度的令人不愉快的异味。在捕获的海产鱼体内,经常存在的几种异味有腥臭味、石油味和碘味。如今我国消费者越来越注重食物的营养与口味,这些异味的存在不仅影响鱼类的食用口感,降低其商品价值,而且影响了鱼类的市场销售和养殖户的经济效益;另外,因不良养殖环境引起的一些异味还对人体有害,不能保证食用安全。多数内陆地区人无法接受海鱼的腥臭味,喜欢红烧或油炸海鱼,但从营养角度考察发现,这样虽可减少腥臭,但会破坏鱼体中的不饱和脂肪酸。

美国红鱼主要采用浅海养殖,其旺盛的生命活动以及体内活跃的酶系,导致许多具有异味的代谢物的产生;另外,投喂的饵料一般为鱼粉等人工饲料或腐败变质的杂鱼虾,使原本就具有腥臭味的鱼体腥味更加浓郁,风味大大降低,故不被广大消费者接受,从而限制了美国红鱼的加工和利用,进而影响了其养殖业的发展,因此需要全面分析其气味成分,以便进一步采取有效的措施加以抑臭和除臭。

本文采用固相微萃取装置提取挥发性成分,利用气质联用仪分析鉴定,为探明我国养殖海水鱼类鱼肉气味的组成提供了初步数据,并为以后如何改善养殖海水鱼肉不良风味提供理

1材料与方法

1.1试验材料

试验用活体美国红鱼,捕于我国美国红鱼主要养殖基地象山港,条重一斤左右,用充氧袋运送。

1.2主要仪器设备

固相微萃取装置:65µm聚二甲基硅氧烷/二乙烯苯(PDMS/DVB)涂层的萃取头(美国

Supelco公司)。

气质联机:QP2010GC/MS联用分析仪(日本SHIMADZU公司)。

1.3试验方法

1.3.1样品制备

用榔头敲击鱼头部至晕,去除鱼鳞、内脏、鳃部,将血污和杂质清洗干净,取鱼脊背骨

两旁肉和鱼肚处的白色腹肉分别置于冰水浴中匀浆,加入饱和NaCl溶液,肉液比例为1:1,并搅拌均匀。

1.3.2挥发性成分的顶空采样

取3g样品于样品瓶中,将SPME针管插入样品瓶中。在萃取温度60℃、磁力搅拌条件

下平衡20min,顶空萃取30min后取出萃取头,迅速用气相色谱-质谱联用仪进行后续分析鉴定。

1.3.3气质联机分析鉴定

气相色谱条件:VOCOL毛细管柱(60m×0.32mm×1.8µm);载气为He,流速为

0.96mL/min;不分流模式进样;进样口温度为210℃;接口温度为210℃;程序升温:柱初

温35℃,保持3min,以3℃/min上升到40℃,保持1min,再以5℃/min上升到210℃,保

持20min。

质谱条件:离子源温度为200℃;电离方式EI,电子能量70eV,灯丝发射电流200µA,扫描质量范围33~500(m/z)。

1.3.4定性定量方法

定性:化合物经计算机检索,同时与NISTlibrary(107kcompounds)和WileyLibrary

(320kcompounds,Version6.0)相匹配。本研究仅报道相似指数(SI)大于800(最大值1000)的鉴定结果。定量:相对百分含量按峰面积归一化计算。

2结果与讨论

2.1美国红鱼鱼肉挥发性成分的测定分析结果

试验比较了美国红鱼腹部肉和背部肉挥发性成分的分析结果,得到总离子流色谱图如图

1、2所示。挥发性组分及其相对百分含量见表1。图1、2显示,腹部肉和背部肉的总离子流图基本一致。由表1可以看出,从腹部肉和背部肉中分别检测出52种和54种有效挥发性成分,相同成分有42种。这些有效挥发性成分主要是烃类(Hydrocarbon)、醇类(Mellow)、酮类(Ketone)、醛类(Aldehyde)、酯类(Ester)和环状化合物(Ringycompound),其中含量较高的是醇类、醛类、酮类,它们在腹部肉和背部肉中分别占挥发性化合物总数的

30.47%、38.47%、13.14%和27.87%、41.54%、14.43%。根据风味特征以及所占含量,可以得出美国红鱼鱼肉中的气味主要由挥发性羰基化合物和醇造成。章超桦[1]、何雄[2]等研究报

道了通过特定脂肪氧合酶的作用,鱼脂质中的多不饱和脂肪酸代谢而衍生出来的挥发性羰基

化合物和醇对鱼肉的气味有很大贡献。

图1美国红鱼腹部肉HS-SPME-GC-MS图谱

HS-SPME-GC-MSchromatogramofvolatilearomacomponentsinabdominalmuscleofSciaenopsocellatus

图2美国红鱼背部肉HS-SPME-GC-MS图谱

HS-SPME-GC-MSchromatogramofvolatilearomacomponentsindorsalmuscleofSciaenopsocellatus

表1美国红鱼腹部肉和背部肉中的挥发性组分

Table1VolatilecompoundsobservedinabdominalanddorsalmuscleofSciaenopsocellatus

2.2美国红鱼鱼肉中的醇类化合物

被检出的醇类化合物主要是1-戊烯-3-醇、顺式-2-戊烯醇、1-辛烯-3-醇、1,5-辛二烯-3-

醇、反式-2-辛烯-1-醇、10-十一炔-1-醇等不饱和醇以及一些饱和醇类,如戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇等。一般来说,在新鲜鱼肉中,挥发性醇表现出的气味品质较为柔和[1,3]。不饱和醇的香气阈值一般较低,具有蘑菇香气和类似金属味,对肉类风味的形成有一定作用[4]。在检出的醇类物质中,1-戊烯-3-醇和1-辛烯-3-醇所占比例最大,对新鲜红鱼的风味特征贡献很大。1-戊烯-3-醇具有鱼腥味,是美国红鱼肉的主要腥味成分,在腹肉中的含量明显高于背肉,这是腹肉的腥气强于背肉的原因之一。而1-辛烯-3-醇是一种亚油酸的氢过氧化物的降解产物,表现出类似蘑菇的香气[5],普遍存在于鱼类的挥发性香味物质中,与美国红鱼肉中的特征香气密切相关。饱和醇类可能是在加热过程中脂肪经氧化分解生成的或是有碳基化合物还原而生成醇的缘故,由于它们的阈值比较高,因此除非它们以高浓度存在,否则对鱼肉的风味贡献很小[6]。从表1中可以看出饱和醇所占浓度较低,因此对红鱼肉的特征风味的影响不大。

2.3美国红鱼鱼肉中的羰基化合物

醛类化合物在美国红鱼肉中的含量较高,尤其饱和直链醛如己醛、庚醛、辛醛、壬醛、

葵醛等占有很大比例,通常呈现出一些令人不愉快的草味和辛辣的刺激性气味,且它们的阈值很低,因此对美国红鱼肉腥味的产生起着重要作用。尤其具有青草气味的己醛含量最高,

达18%,而其阈值(4.5µg/kg)较低,是美国红鱼肉腥臭味的重要相关物质。另外值得注意的

是4-庚烯醛、苯甲醛、2,4-庚二烯醛、2,4-癸二烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛等成分。苯甲醛已经被鉴定为烤花生的主要羰基化合物,具有令人愉快的杏仁香、坚果香和水果香[7];2,4-癸二烯醛具有油炸食品的脂香味[8],虽然其含量远低于己醛,但阈值(0.07µg/kg)也比己醛低得多,对美国红鱼鱼肉风味的贡献也较重要;4-庚烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛能产生瓜果类香气,在气味中有加和作用。醛类物质可能来源于不饱和脂肪酸氧化后形成的过氧化物的裂解,

如Drumm等[9]已经证实了己醛是ω6-脂肪酸过氧化物降解的主要产物;辛醛、壬醛是油酸氧化的产物;反,反-2,4-癸二烯醛是聚不饱和脂肪酸氧化的主要产物之一。

酮类物质主要呈现桉叶味、脂肪味和焦燃味,阈值远远高于其同分异构体的醛[10],对

鱼肉气味的贡献相对较小。但不同肉风味间的差异主要来自羰基化合物的定性定量差异,故

酮类化合物对形成肉风味仍具一定影响[11]。酮类对腥味物质主要起增强作用,它们的存在

可使腥味物质增强或改变。酮类可能是由于不饱和脂肪酸的热氧化或降解而产生的[12,13],一些小分子酮如2,3-戊二酮在脱腥后反而增多了,这可能是在脱腥过程中一些大分子酮类被分解成了小分子,同时也能证明这些小分子酮类对鱼腥味贡献不大。

2.4美国红鱼鱼肉中的其他化合物

试验中还检测出了部分烃类,烃类物质主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂。各种烷烃

(C6~C19)存在于甲壳类和鱼类的挥发物中,但它们的阈值较高,对整体风味贡献不大[14]。

2-甲基-1,6-庚二烯、3-甲基-1,4-庚二烯和1,3-反-5-顺-辛三烯等烯烃可能在一定条件下形成酮或醛,是产生腥味的潜在因素。检测出的环状化合物中,呋喃类可能会产生鱼腥味,但不是典型的鱼腥味;另外,几种含苯化合物如甲苯、1,2-二甲基苯等也是造成鱼肉异味的物质,

这可能是从环境污染物转移到鱼体内的,说明鱼肉的风味还受环境的影响;在腹部肉中发现

了一些背部肉中没有的氧化物,如二环戊二烯环氧化物和3-柠檬烯双环氧化物。一般认为,鲜鱼体内的氧化三甲胺会随着鱼新鲜度的降低,在微生物和酶的作用下降解

生成三甲胺和二甲胺。纯净的三甲胺仅有氨味,在很新鲜的鱼中并不存在,当三甲胺与不新鲜鱼的δ-氨基戊酸、六氢吡啶等成分共同存在时则增强了鱼腥的嗅感。海水鱼体内所含的氧化三甲胺较淡水鱼多,故当其新鲜度降低时,腥臭味更浓烈。但在匹配度大于800的物质中并无氧化三甲胺检出,可能它存在于美国红鱼体内其他部位,也可能是氧化三甲胺含量太低不能被有效地检出,因此有待于进一步研究。

2.5小结

通过采用顶空固相微萃取方法萃取美国红鱼鱼肉中的挥发性成分并经气质联用仪分析

鉴定,经NIST和Wiley质谱数据库检索和文献对照,共检出并确定64种成分,主要是醇、醛、酮和烃四大类,以醇、醛和酮类化合物的作用最为显著。美国红鱼的气味特征主要表现为鱼腥臭、青草气、脂香以及瓜果类香气等;己醛、1-戊烯-3-醇是美国红鱼的主要腥味成分,环境以及其它挥发性风味组分的协同作用或累加作用对腥味的形成也有较大影响;与背部肉相比,腹部肉的腥味明显(F0.01);1-辛烯-3-醇、4-庚烯醛、苯甲醛等物质对形成美国红鱼的特征气味起着重大作用。

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StudyonthevolatilecompoundsofcultivatedSciaenops

ocellatusmuscle

WangYijuan,LouYongjiang

挥发性范文篇4

论文摘要:目前,微生物挥发性物质的研究已成为一个研究的热点。对微生物挥发性物质的研究进展进行了阐述,以期为新型农药的使用和开发提供思路。

近年来,国内外学者对挥发性物质的研究大多集中在植物方面[1,2]。由于大多数这类物质具有抗菌和杀虫生物活性,其可直接应用于病虫害的生物防治,而这些物质被称为植物源农药[3]。由此推断,本身具有生防作用的微生物其所分泌的挥发性物质可能也具有植物挥发性物质的这些特性。

1植物挥发性物质的研究现状

昆虫取食、机械损伤、化学因子、病原菌侵染均能造成植物某些挥发性组分的大量释放[4,5],它们可能是一种直接阻止病原扩展和昆虫取食的化学防御因子,也可能作为报警信号(warningsigna1)参与植物通讯,或作为捕食者的引导信号(guidingcue),还可以作为植食性昆虫或病原菌的拒食素(deterrent)。植物挥发性物质(volatileorganiccompo-unds,VOCs)包括:碳氢化合物(如烃、萜烯)及其含氧化合物(如醇、醛、酮、酸、酯、内酯、醚、酚等)。大致分为脂肪酸衍生物、芳香族化合物、单萜和倍半萜类,也包含一些含氮(吲哚)及含硫(大蒜素)的化合物。

2微生物挥发性物质的研究现状

2.1国内研究进展

随着收集方法、检测手段、生物活性检测体系的完善和分析手段的提高,对微生物挥发性物质的深入研究成为可能。目前,有关这方面的研究国内外尚不多。国内也只是最近2~3年内有个别浅显的报道,只是简单研究了挥发性物质对某一种病原菌的抑制作用及其成分的简单分析,但都未对其生物活性和成分作进一步的深入研究。陈华等[6](2008)对枯草芽孢杆菌JA研究中发现,该菌产生的挥发性物质对灰霉病菌孢子和菌丝生长有抑制作用,吴艳等[7](2007)报道了1株组合Bacillussp.CL-8产生的挥发性物质对立枯丝核菌的抑制作用,揭示了菌代谢过程中所产生的挥发性抑菌物质与抑菌粗蛋白协同抗病的机制,同时说明了挥发性抑菌物质也是参与其在田间发挥抗病作用的重要成分。但他们都未对其有效成分和结构做进一步研究。郭华等[8](2005)采用蒸馏-萃取装置提取环棱褐孔菌的挥发性物质,并采用气相色谱-质谱联用技术(GC/MS)对其成分进行了分离鉴定。刘高强等[9](2007)利用顶空气相色谱-质谱联用法对灵芝发酵物中的挥发性物质的组分进行了研究。

2.2国外研究进展

国外对微生物挥发性物质的研究比较早,Schlleretal.[10](2002)采用气相色谱-质谱联用技术,分析了26种放线菌产生的挥发性物质,53种化合物归为萜类化合物,其中18种被鉴定。其中包括烷烃、烯烃、乙醇、酯类、丙酮、丁醇、乙酸、六化物和土味素等。先前,在温室和大田条件下,植物促生菌可诱发植物抗细菌、真菌和病毒病原菌的系统抗性的报道,但对微生物挥发性物质调节植物生长发育和诱导植物对植物病害的系统抗性的报道相对很少[11]。Ryuetal.[12](2003)报道了细菌产生的挥发性物质2,3-丁二醇和乙酰甲基原醇能促进拟南芥的生长,表明挥发性物质可作为参与调节植物与微生物互作的信号分子。Ryuetal.[13](2005)首次报道了枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌产生的挥发性物质诱导拟南芥产生对番茄软腐病的抗性,试验中用2,3-丁二醇缺陷突变菌株证明了挥发性物质的诱导抗病性作用,并且明确了挥发性物质所诱发的抗性的传导途径是依赖于乙烯的,而非依赖于水杨酸和茉莉酸途径。Faragetal.[14](2006)采用顶空固相微萃取并结合交气相色谱-质谱联用技术,研究了芽孢杆菌株GB03和IN937a的挥发性物质2,3-丁二醇和乙酰甲基原醇对拟南芥的促生长作用,揭示了支链乙醇可以作为2,3-丁二醇的替代物,成为一种新型的有前景的诱导植物的系统抗性的诱导剂或激发子。

Bhaskaretal.(2005)报道了1株枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)的挥发性物质,在平板对峙培养中对6种病原真菌的拮抗作用,能引起菌丝和孢子结构方面的畸形,而且挥发性物质的拮抗作用比扩散性物质的作用要大。Fernandoetal.[15](2005)首次对细菌的挥发性物质的鉴定和生防作用进行了报道,从芥花和大豆中分离到1株细菌,体外和土壤试验发现,其产生的挥发性物质能抑制菌核和囊孢子的萌发及核盘菌菌丝的生长,其中对囊孢子的抑制率达到54%~90%。随后对挥发性物质进行了分离鉴定,结果表明挥发性物质包括醛类、醇类、酮类和硫化物。在分离的23种物质中有6种抑制菌丝生长和菌核的生成,这6类物质为苯丙噻唑、环己醇、癸醛、二甲基三硫化物、2-乙基-1-己醇和壬醛。Kaietal.[16](2007)采用气相色谱-质谱联用技术(GC/MS)对不同细菌的挥发性物质进行了研究,结果表明不同细菌能产生1~30种挥发性化合物,而且大多数化合物是特有的。

3结语

综合上述国内外学者对微生物挥发性物质的研究,研究的对象包括细菌、放线菌和真菌。其中对细菌的报道占大多数,包括芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、假单胞杆菌等,这些细菌分离自土壤、植物体表以及灌木丛,而分离自植物体内的内生菌,目前国内外还没有相关的报道。内生菌由于与其宿主植物长期共同生活,获得了某些相关基因的直接传递,因而具备了相同次级代谢产物的生物合成途径,能够产生宿主植物所产生的某些杀虫、抗菌以及促进植物生长活性成分,而这些有效成分可来自于内生菌所产生的挥发性物质。这样,植物源农药的有效成分就可望利用它们的某些内生菌来工业化生产,从而有效解决植物源农药生产原料问题、规模化生产问题及制剂现代化等问题,为我国植物源农药的广泛使用和农业生产的无公害化做出实质性贡献。

4参考文献

[1]张薇,程政红,刘云国,等.植物挥发性物质成分分析及抑菌作用研究[J].生态环境,2007,l6(3):1455-1459.

[2]GEIRKK,MARIEB,SVERREK,etal.DiscrepancyinlaboratoryandfieldattractionofapplefruitmothArgyresthiaconjugellatohostplantvolatiles[J].PhysiologicalEntomology,2008,33(1):1-6.

[3]何培青,柳春燕,郝林华,等.植物挥发性物质与植物抗病防御反应[J].植物生理学通讯,2005,41(1):105-110.

[4]DEMORAESCM,LEWISWJP,PAREW,eta1.Herbivore-infestedplantsselectivelyattactparasitoids[J].Nature,1998(393):570-573.

[5]OBARAN,HASEGAWAM,KODAMAO.Inducedvolatilesinelicitor-treatedandriceblastfungus-inoculatedriceleaves[J].BiosciBiotechnolBiochem,2002,66(12):2549-2559.

[6]陈华,郑之明,余增亮.枯草芽孢杆菌JA脂肽类及挥发性物质抑菌效应的研究[J].微生物学通报,2008,35(1):11-14.

[7]吴艳,闫豫君,赵思峰.组合芽孢杆菌抑菌物质特性及其抑菌效果研究[J].西北农学报,2007,16(5):266-270.

[8]郭华,侯冬岩,回瑞华,等.环棱褐孔菌挥发性化学成分的分析[J].鞍山师范学院学报,2005,7(6):49-51.

[9]刘高强,王晓玲.顶空气相色谱-质谱联用法分析灵芝发酵物中的挥发性物质[J].菌物学报,2007,26(3):389-395.

[10]BHASKARC,ANITAP.LOKMS.DiffusibleandvolatilecompoundsproducedbyanantagonisticBacillussubtilisstraincausestructuraldeformationsinpathogenicfungiinvitro[J].MycologicalResearch,2005(160):75-78.

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[12]RYUCM,FARAGMA,HUCH.etal.BacterialvolatilespromotegrowthinArabidopsis[J].ProcNatlAcadSciUSA,2003,100(14):4927-4932.

[13]RYUCM,FARAGMA,HUCH.etal.Bacterialvolatilesinducesyste-micresistanceinArabidopsis[J].PlantPhysiol,2005(134):1017-1026.

[14]FARAGMA,RYUCM,SUMNERLW.etal.GC-MSSPMEprofi-lingofrhizobacterialvolatilesrevealsprospectiveinducersofgrowthpromotionandinducedsystemicresistanceinplants[J].Phytochemistry,2006,67(20):2262-2268.

挥发性范文篇5

【关键词】金针菇;挥发性成分;气相质谱-色谱联用

Abstract:ObjectiveToanalyzethechemicalconstituentsofessentialconstituentsextractedbysteamdistillationfromFlammulinavelutipes.MethodsThechemicalconstituentswereseparatedandidentifiedbyGC-MS.Therelativecontentofeachconstituentwasdeterminedbyareanormalization.Results30peakswereseparatedand6constituentswereidentified,whichaccountedfor54.36%ofthetotalcontents.Themainchemicalcomponentsoftheessentialconstituentswerelinolenicacid(32.74%);Palmiticacid(6.41%)andEthylpalmitate(4.96%).ConclusionTheessentialconstituentsofFlammulinavelutipescontainsthelinolenicacidwhichisrich.

Keywords:Flammulinavelutipes;Essentialconstituents;GC-MS

金针菇Flammulinavelutipes,又名朴菰、构菌、冬菇、毛脚金钱菌,为白蘑科Tricholomataceae金钱菌属Flammulina菌类植物[1],是著名的药食两用菌,具有广阔的开发前景。金针菇含有8种人体必需的氨基酸,其中赖氨酸含量占氨基酸总量的6.3%[2]。医学证明赖氨酸可以增强记忆、开发智力,对幼儿成长十分有益,故金针菇被誉为“增智菇”;金针菇所含的多肽、多糖有显著的抗癌作用[3]。金针菇干品具有独特香气,然而尚未见有关其芳香成分研究的报道,为此作者对其挥发性成分进行了研究。

1器材

1.1仪器岛津GCMS-QP-5000型气质联用仪。

1.2试剂乙醚、无水Na2SO4(均为AR)。

1.3药材金针菇样品由广东省蚕桑研究所提供,经该所所员刘学铭研究鉴定,为白蘑科菌类植物金针菇Flammulinavelutipes。

2方法

2.1供试品溶液的制备药材切成约1.5~2cm的段,取约80g,按照《中国药典》附录XD挥发油测定法——甲法[4]操作,加蒸馏水800ml,加热4h,收取挥发油提取器中油层和部分芳香水层,乙醚萃取,萃取液用无水Na2SO4脱水后备用。

2.2GC-MS分析

2.2.1色谱条件GC:DB-1石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm),样口温度250℃;接口温度230℃;载气为氦气;流速1.3ml·min-1;柱压80kPa;分流比10∶1;进样量为1.0μl。升温程序:初始柱温60℃,保持1min,以10℃·min-1的速率升到280℃,保持5min。

2.2.2质谱条件EI源(70ev),350V,双灯丝;质量范围m/z40~450全程扫描,扫描间歇1.0s。检测电子倍增器电压1.4kV。检索谱库名称NIST。

3结果

依法操作,得到挥发性成分的总离子流图。扣除乙醚溶剂本底后分离得到30个组分,对相对含量较高的组分进行质谱分析,通过计算机检索并与标准谱图对照,鉴定出其中的6个组分。以扣除溶剂峰的色谱图的全部峰面积作为100%,用归一化法确定了各组分在挥发油中的相对含量。分析结果见表1,总离子流图见图1。表1金针菇挥发性成分中的化学成分及相对百分含量(略)

4讨论

从GC-MS总离子流图及GC-MS检测结果可以看出,金针菇挥发性成分以亚麻酸为主,其相对含量达到32.74%。亚麻酸具有增长智力、延缓衰老、降低血压和胆固醇、抗菌、抗炎、抗肿瘤等活性[5~7],是降血压、降血脂药物和保健品的重要原料之一,应进一步研究,加以利用。

本研究首次从金针菇挥发性成分中鉴定出亚麻酸(32.74%)、软脂酸(6.41%)、邻苯二甲酸异丁酯(5.23%)、软脂酸乙酯(4.96%)、邻苯二甲酸丁酯(3.07%)、苯乙醛(1.95%)等成分,占其挥发性成分相对含量的54.36%,但还有24个组分尚未能鉴定出其结构,可能是由于金针菇挥发性成分属首次研究,其中一些成分尚未收入NIST检索谱库,有待于今后深入研究。

【参考文献】

[1]国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草,第1册[M].上海:上海科学技术出版社,1999:570.

[2]魏华,谢俊杰,吴凌伟,等.金针菇营养保健作用[J].天然产物研究与开发,1997,9(2):92.

[3]黄毅.食用菌栽培[M].北京:高等教育出版社,1993:132,258.

[4]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社,2005:57.

[5]王威,闰嘉英,王永奇.紫苏油药理活性研究进展[J].时珍国医国药,2000,11(3):283.

挥发性范文篇6

1.1仪器岛津GCMS-QP-5000型气质联用仪。

1.2试剂乙醚、无水Na2SO4(均为AR)。

1.3药材金针菇样品由广东省蚕桑研究所提供,经该所所员刘学铭研究鉴定,为白蘑科菌类植物金针菇Flammulinavelutipes。

2方法

2.1供试品溶液的制备药材切成约1.5~2cm的段,取约80g,按照《中国药典》附录XD挥发油测定法——甲法[4]操作,加蒸馏水800ml,加热4h,收取挥发油提取器中油层和部分芳香水层,乙醚萃取,萃取液用无水Na2SO4脱水后备用。

2.2GC-MS分析

2.2.1色谱条件GC:DB-1石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm),样口温度250℃;接口温度230℃;载气为氦气;流速1.3ml·min-1;柱压80kPa;分流比10∶1;进样量为1.0μl。升温程序:初始柱温60℃,保持1min,以10℃·min-1的速率升到280℃,保持5min。

2.2.2质谱条件EI源(70ev),350V,双灯丝;质量范围m/z40~450全程扫描,扫描间歇1.0s。检测电子倍增器电压1.4kV。检索谱库名称NIST。

3结果

依法操作,得到挥发性成分的总离子流图。扣除乙醚溶剂本底后分离得到30个组分,对相对含量较高的组分进行质谱分析,通过计算机检索并与标准谱图对照,鉴定出其中的6个组分。以扣除溶剂峰的色谱图的全部峰面积作为100%,用归一化法确定了各组分在挥发油中的相对含量。分析结果见表1,总离子流图见图1。表1金针菇挥发性成分中的化学成分及相对百分含量(略)

4讨论

从GC-MS总离子流图及GC-MS检测结果可以看出,金针菇挥发性成分以亚麻酸为主,其相对含量达到32.74%。亚麻酸具有增长智力、延缓衰老、降低血压和胆固醇、抗菌、抗炎、抗肿瘤等活性[5~7],是降血压、降血脂药物和保健品的重要原料之一,应进一步研究,加以利用。

本研究首次从金针菇挥发性成分中鉴定出亚麻酸(32.74%)、软脂酸(6.41%)、邻苯二甲酸异丁酯(5.23%)、软脂酸乙酯(4.96%)、邻苯二甲酸丁酯(3.07%)、苯乙醛(1.95%)等成分,占其挥发性成分相对含量的54.36%,但还有24个组分尚未能鉴定出其结构,可能是由于金针菇挥发性成分属首次研究,其中一些成分尚未收入NIST检索谱库,有待于今后深入研究。

【参考文献】

[1]国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草,第1册[M].上海:上海科学技术出版社,1999:570.

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[6]董杰明,吴瑞华,袁昌鲁,等.γ-亚麻酸的保健作用[J].卫生研究,2003,32(3):299.

[7]Fukushima,OhhashiM,OhnoT,etc.Effectsofdietsenrichedinn-6orn-3fattyacidsoncholesterolmetabolismolderratschronicallyfedacholesterol-enricheddiet[J].Lipids,2001,36(3):261.

挥发性范文篇7

关键词挥发性有机物,散发机理,去除设备

AbstractTouchestheharmfuleffectsofVOCsonhumanhealthanconditionsincurrentbuildingsathomeandabroad,reviewstheresearchstatusinVOCsemissionmechanismandVOCseliminationdevises,andpresentsthefuturestudyorientation.

Keywordsvolatileorganiccompound,emissionmechanism,eliminatingequipment

1挥发性有机物及其对人体健康的影响

挥发性有机化合物(VOC)是指环境监测中以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类物质的总称,其中包括含氧烃类、含卤烃类,广义场合包括甲烷、丙烷、氯烃、氟烃及醇、醚、酯、酮、醛等含氧烃、胺等含氮烃、二硫化碳等含硫烃。通常按沸点的范围把有机化合物分为极易挥发性有机物(VVOC),挥发性有机物(VOC),半挥发性有机物(SVOC)和与颗粒物质或颗粒有机物有关的物质(POM)等4类。

有些有机化合物不能包括在以上的分类中。这是由于这些化合物(如甲醛和丙烯酸)因其反应性或对热的不稳定性不易从吸附剂上回收或用气相色谱法进行。

挥发性有机物对人体的影响主要表现在感官效应和超敏感效应,包括感官刺激,感觉干燥,刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等,挥发性有机化合物很容易通过血液到大脑,从而导致中枢神经系统受到抑制,人人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉;醇、芳得烃和醛能刺激黏膜和上呼吸道;很多挥发性有机化合物如苯、甲氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯和甲醛等被证明是致癌物或可疑致癌物。

Molhave依据室内VOC对人体的影响不同,对其浓度进行了划分[1],该划分原则通常作为权威引用或作为指导,并在美国ASHRAE标准62-1989R中得到,他的划分原则见表1。

表1VOC浓度与人体反应

浓度范围/ug/m3人体反应

<200舒适

200~3000可能抱怨

3000~25000抱怨

>25000有毒

2现有建筑中挥发性有机物的情况

华西医科大学公共健康学院1995年冬天对刚装修的两个居民房进行了两个半月的VOC测量,发现这些房中产生不同程度的甲醇、乙醇、戊烷、已烷、苯、庚烷、环已烷、甲苯、二甲苯、乙基苯[2]。其中最主要的有机物是甲醇,苯,甲苯和二甲苯。中国预防医学院环境卫生监测所对一个办公室空气污染进行测量,发现办公室内主要有机物是苯、甲苯、二甲苯、乙苯和甲醛,浓度从0.1mg/m3到0.96mg/m3。

美国环保局(EPA)通过对16个建筑的随机抽样调查发现,有4个建筑中的VOC浓度超过了0.4mg/m3。欧洲对9个国家的56栋建筑进行了室内VOC浓度的测量[3],发现有22栋建筑中VOC浓度超过0.2mg/m3。[4]指出日本住宅中的有机物浓度为0.19~0.643mg/m3。文献[5]指出瑞典公寓中VOC浓度为0.31mg/m3,居民家庭中为0.47mg/m3。文献[6]指出英国综合建筑中VOC浓度为0.2mg/m3。

从上述调查情况可以看出,室内VOC污染状况是比较严重的。

3不同建筑装饰材料挥发性有机物的散发量测量

为了从污染源上控制VOC的产生,国内外很多单位都对建筑装饰材料的VOC散发情况进行了测量。文献[7]对中国生产的8种室内材料即酸漆、黑漆、地板清洁剂、地板蜡、空气清新剂、地毯背面粘接剂、墙约、墙纸粘接剂和彩色墙纸进行了测量,发现其散发的VOC有3~30种。文献[8]指出了TVOC的最大传和其衰减度随着材料的不同而不同,流态物质如油漆、清漆和地板油的衰减度最大。EPA做了实验来确认各种室内污染源的散发量,同时确认各种因素对散发量的影响[9],这些因素包括温度、相对湿度、空气变化及小室负荷。结果表明,空气换气次数对散发量尤其是湿材料的散发量有很大的影响。

文献[10]对37种典型的加拿大民用住宅所使用的建筑装饰材料发散的VOC进行了测量,得出了这些材料的VOC数据库。

目前世界上已有3个体积为55m3(5m×4m×2.75m)的实验室用于研究建筑装饰材料的VOC产生量,它们分别是IRC/NRC①,NRMRL/USEPA②和CSIRO/Austrlia③,这些实验室均用不锈钢制作,具有加热、通风、空气调节系统,能够控制室内各种参

数。

为了使各实验室所测得的数据有可比性及可靠性,欧洲已经建立了对室内污染物测量、选样方法、数据分析方法、结果整理方法等统一的协定方案[11]。

4建筑装饰材料VOC散发标准的制定和材料的分类

目前我国国家质检总局已颁发了《室内装饰装修材料有害物质限量》10项强制性标准,从2002年7月1日开始的散发量作了规定[12]。北欧国家根据普通材料最大的VOC散发量为40,100和数百ug/(m2·h),将材料分为MEC-A(低挥发性材料),MEC-B(中挥发性材料)和MEC-C(高挥发性材料)3类[13]。

美国EPA现在做出了污染源分类数据库,这个数据库含有材料的VOC散发量及毒性[14]。

5挥发性有机物散机理的研究

挥发性有机物的散发率通常由以下两个过程决定[15]:①材料内部的扩散;②材料表面到周围空气的散发。材料内部的扩散是浓度梯度、温度梯度及密度梯度共同作用的结果。每种化合物都有自己的质扩散系数,与其相对分子质量、分子体积、温度及与被扩散的物质特性有关。表面散发由几种机理共同作用,包括蒸发和对流。对于表面散发而言,VOC的散发率会受到空气中浓度、气流速度及温度的影响[16,17]。根据材料的不同,VOC的产生率可能由上述一个或两个因素起决定作用。

根据散发机理的不同,室内建筑装饰材料的散发模型,总体上可分为两类即经验模型和物理模型。

6挥发性有机物去除机理和去除设备的研究

目前人们主要集中研究活性炭和光触媒设备对VOC的去除特性。吸附是由于吸附剂和吸附质分子间的作用力引起的,这些作用力分为两大类--物理作用力和化学作用力,它们分别引起物理吸附和化学吸附。物理吸附是可逆过程,只能暂阻挡污染而不能消除污染。而化学吸附是不可逆的过程,是挥发性物质的分子与吸附剂起化学反应而生成非挥发性的物质,这种机理可使得低沸点的物质如甲醛被吸附掉。活性炭是最常用的吸附剂,它对许多VOC都是很有效的,但对甲醛作用很小。

已有的研究成果表明活性炭对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附,如对苯的吸附优于对环已烷的吸附;对带有支键的烃类物质的吸附优于直键烃的吸附;对相对分子质量大、沸点高的化合物的吸附总是高于相对分子质量小、沸点低化合物的吸附;空气湿度增大,则可降低吸附的负荷;吸附质浓度越高,则吸附量也越高;吸附量随温度升高而下降;吸附剂内表面积愈大,吸附量越高。浸了高锰酸钾的氧化铝(PIA)对甲醛及低浓度的醛和有机酸有很高的去除效率。所以PIA经常与活性炭联合起来使用以提高过滤器的效率。

目前美国市场上有3种化学过滤器,都是用活性炭作为吸附剂的[18],第1种是V字型装有大颗粒的活性炭,第2种是折边型装有小颗粒的活性炭,第3种是折边型的活性炭编织物过滤器,效率为40%~80%,当风速为2.5m/s时阻力为约100Pa。

光触媒设备是以N型半导体的能带为基础,N型半导体吸收能量大于或等于禁带宽度(禁带能量)的光子(hv)后,进入激发状态,此时价带上的受激发路过禁带,进入导带。同时在价带上形成光致空穴。可以用作光催化剂的N型半导体种类繁多,有TiO2,ZnO,Fe2O3,CdS和WO3等。由于TiO2的化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶,并且具有较深的价带能级,可使一些吸热的化学反应在被光辐射的TiO2表面得到实现和加速,加之TiO2无毒、成本低,所以被广泛用作光催化氧化反应的催化剂。TiO2的禁带宽度(Eg)为3.2Ev,当用波长小于387nm的光照射TiO2时,由于光子的能量大于禁带的宽度,其价带上的电子被激发,跃过禁带进入导带,同时在价带上形成相应的空穴。光致空穴h+具有很强的捕获电子的能力,而导带上的光致电子e-又具有高的活性,在半导体表面形成了氧化还原体系。利用光致空穴h+和光致电子e-与空气中的水分和氧气相互反应产生的具有高浓度活性的氢氧游离基·OH,可氧化各种有机物质并使之矿化。如下所示:

有机污染物的降解机理与其分子结构有关,分子结构不同其降解机理及途径也有差异。Hashimoto等研究了脂肪族化合物的光催化降解机理,认为脂肪烃先于·OH生成醇,并进而氧化为醛和酸,终生成二氧化碳和水[19]。文献[20]指出TiO2光催化反应中,一些芳得族化合物的光催化降解过程往往伴随着多种中间产物的生成。目前,对于各类芳香族化合物的光催化降解机理研究还很不完备,初步研究认为其主要降解机理还是在·OH基的作用下,芳香环结构发生变化,并进一步开环,从而逐步被氧化,最终矿化为二氧化碳、水及小分子无机物。

对室内甲醛和甲苯的研究表明,污染物光催化氧化与其浓度有关,质量数在1×10-4以下的甲醛可完全被光催化分解为二氧化碳和水,而在较高浓度时,则被氧化成为甲酸。高浓度的甲苯光催化降解时,由于生成的难分解的中间产物富集在TiO2周围,阻碍了光催化反应的进行,去除效率非常低,但低浓度时TiO2表面则没有中间产物生成。

文献[21]对非均相光催化技术在室内空气品质控制方面的应用进行了研究。指出光催化氧化技术室内空气中低浓度的VOC有着良好的效果。光催化氧化设备可进行模块化设计,而且气体通过时压力降低可忽略不计,这样很容易加装到中央空调空调的系统中去。美国新泽西州的通用空气技术(UAT)公司已开发生产了落地式及管道式光催化空气交净化与消毒设备[22]。

尽管许多厂家都在研制VOC去除设备,但对于室内多种有机物污染并存的情况,如何描述这些设备的性能及如何用于实际工程中,则是亟待解决的。

7结语

7.1国内外实测结果表明,许多建筑中存在VOC污染。国内这方面的刚起步,建议有关部门应规范现有建筑装饰材料,根据有关规范要求,尽快建立建筑装饰材料VOC数据库。

7.2为了评估建筑装饰材料对室内带来的挥发性有机物,应考虑实际房间中多污染源的,通过建立合理的房间污染模型来切实指导空调系统的设计运行和维护。

7.3针对目前国内外空调房间存在挥发性有机物的污染的问题,应该改变空调系统设计即从设计阶段就应该考虑这些污染的去除问题,并开发出用于去除各种污染包括牢固挥发性有机物的高效设备。

1MolhaveL.Volatileorganiccompounds,indoorairquality,andhealth.Proceedingsofthe5thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimateIndoorAir''''90,V5:15-34

2LiY,HuJ,LiuG,etal.Determinationofvolatileorganiccompoundsinresidentialbuildings.proceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:601-605.

3BluyssenPM,OliveriaFernandesEDe,FangerPO,etal.Finalreport,Europeanauditprojecttooptimizeindoorairqualityandenergyconsumptioninofficebuildings,(ContractJOU2-CT92-0022),TNOBuildingConstructionResearch,Delft,TheNetherlands,1995.

4ParkJS,FujiiS,YuasaK,etal.Characteristicsofvolatileorganiccompoundsinresidence.Proceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:579-584

5EnglundF,HardrupLE.Indoorairvoclevelsduringthefirstyearofanewthree-storybuildingwithwoodenframe.Theproceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:47-51

6YuC,CrumpD,SquireR.TheindoorairconcentrationandtheemissionofVOCsandformaldehydefrommaterialsinstalledinBRElowenergytesthouses.IndoorandBuiltEnvironment,1997(6):45-55.

7HanK,JingH.ChambertestingofVOCsfromindoormaterials.Theproceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:107-111

8TahtinenM,SaarelaK,TirkkonenTetal.Timedependenceoftvocemissionforselectedmaterials.Proceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:591-596.

9EPAReportNo.EPA-600/R-94-141.Characterizationofemissionsfromcarpetsamplesusinga10gallonaquariumasthesourcechamber.PreparedbyAcurexEnvironmentalCorporationfortheUSEnvironmentalProtectionAgencyOfficeofResearchandDevelopment,1994.

10FigleyD,MakohonJ,DumontR,etal.Developmentofavocemissiondatabaseforbuildingmaterials.TheProceedingsofthe7thdInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:53-58.

11SaarelaK,ClausenG,PejtersenJ,etal.Europeandatabaseonindoorairpollutionsourcesinbuildings,principlesoftheprotocolfortestingofbuildingmaterials.TheProceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:83-88.

12SchrieverR,MarutzkyR.VOCemissionsofcoatedparquetfloors.IndoorAir''''90.Proceedingsofthe5thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate.Toronto,1990,3:551-555.

13SaarelaK,parativeemissionstudiesofflooringmaterialswithreferencetonordicguidenlines.ASHRAEIAQ94HealthyBuildingsConferenceProccedings,Washington,DC:262-265.

14JohnstonPK,CinalliCA,GirmanJR,etal.Priorityrankingandcharacterisationofindoorairsources.CharacterisingSourcesofIndoorAirPollutionandRelatedSinkEffects.ASTMSTP1287,BruceATichenoreditor,AmericanSocietyforTestingandMaterials,USA,1996:392~400。

15KnudsenHN,KjaerUD,NielsenPA.Characterizationofemissionsfrombuildingproducts:long-termsensoryevaluation,theimpactofconcentrationandairvelocity.TheProceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:551-556.

16TichnorBA,GuoZ,SparksLE.Fundamentalmasstransfermodelforindoorairemissionsformsurfacecoatings.IndoorAir,1993,3(4):263-268.

17ClausenPA.Emissionofvolatileandsemi-volatileorganiccompoundsfromwaterbornepaints-theeffectoffilmthickness.IndoorAir:InternationalJournalofIndoorAirqualityandClimate,1993,3(4):269-275.

18MichaelAJ.Chemicalfiltrationofindoorair:Anapplicationprimer.ASHRAEJ,1996(2).

19HashimotoKazuhito,etal.JPhys.Chem,1984,88:4083-4088.

20藤屿昭,机能材料,1998,18(9):29

挥发性范文篇8

【关键词】金针菇;挥发性成分;气相质谱-色谱联用

Abstract:ObjectiveToanalyzethechemicalconstituentsofessentialconstituentsextractedbysteamdistillationfromFlammulinavelutipes.MethodsThechemicalconstituentswereseparatedandidentifiedbyGC-MS.Therelativecontentofeachconstituentwasdeterminedbyareanormalization.Results30peakswereseparatedand6constituentswereidentified,whichaccountedfor54.36%ofthetotalcontents.Themainchemicalcomponentsoftheessentialconstituentswerelinolenicacid(32.74%);Palmiticacid(6.41%)andEthylpalmitate(4.96%).ConclusionTheessentialconstituentsofFlammulinavelutipescontainsthelinolenicacidwhichisrich.

Keywords:Flammulinavelutipes;Essentialconstituents;GC-MS

金针菇Flammulinavelutipes,又名朴菰、构菌、冬菇、毛脚金钱菌,为白蘑科Tricholomataceae金钱菌属Flammulina菌类植物[1],是著名的药食两用菌,具有广阔的开发前景。金针菇含有8种人体必需的氨基酸,其中赖氨酸含量占氨基酸总量的6.3%[2]。医学证明赖氨酸可以增强记忆、开发智力,对幼儿成长十分有益,故金针菇被誉为“增智菇”;金针菇所含的多肽、多糖有显著的抗癌作用[3]。金针菇干品具有独特香气,然而尚未见有关其芳香成分研究的报道,为此作者对其挥发性成分进行了研究。

1器材

1.1仪器岛津GCMS-QP-5000型气质联用仪。

1.2试剂乙醚、无水Na2SO4(均为AR)。

1.3药材金针菇样品由广东省蚕桑研究所提供,经该所所员刘学铭研究鉴定,为白蘑科菌类植物金针菇Flammulinavelutipes。

2方法

2.1供试品溶液的制备药材切成约1.5~2cm的段,取约80g,按照《中国药典》附录XD挥发油测定法——甲法[4]操作,加蒸馏水800ml,加热4h,收取挥发油提取器中油层和部分芳香水层,乙醚萃取,萃取液用无水Na2SO4脱水后备用。

2.2GC-MS分析

2.2.1色谱条件GC:DB-1石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm),样口温度250℃;接口温度230℃;载气为氦气;流速1.3ml·min-1;柱压80kPa;分流比10∶1;进样量为1.0μl。升温程序:初始柱温60℃,保持1min,以10℃·min-1的速率升到280℃,保持5min。

2.2.2质谱条件EI源(70ev),350V,双灯丝;质量范围m/z40~450全程扫描,扫描间歇1.0s。检测电子倍增器电压1.4kV。检索谱库名称NIST。

3结果

依法操作,得到挥发性成分的总离子流图。扣除乙醚溶剂本底后分离得到30个组分,对相对含量较高的组分进行质谱分析,通过计算机检索并与标准谱图对照,鉴定出其中的6个组分。以扣除溶剂峰的色谱图的全部峰面积作为100%,用归一化法确定了各组分在挥发油中的相对含量。分析结果见表1,总离子流图见图1。表1金针菇挥发性成分中的化学成分及相对百分含量(略)

4讨论

从GC-MS总离子流图及GC-MS检测结果可以看出,金针菇挥发性成分以亚麻酸为主,其相对含量达到32.74%。亚麻酸具有增长智力、延缓衰老、降低血压和胆固醇、抗菌、抗炎、抗肿瘤等活性[5~7],是降血压、降血脂药物和保健品的重要原料之一,应进一步研究,加以利用。

本研究首次从金针菇挥发性成分中鉴定出亚麻酸(32.74%)、软脂酸(6.41%)、邻苯二甲酸异丁酯(5.23%)、软脂酸乙酯(4.96%)、邻苯二甲酸丁酯(3.07%)、苯乙醛(1.95%)等成分,占其挥发性成分相对含量的54.36%,但还有24个组分尚未能鉴定出其结构,可能是由于金针菇挥发性成分属首次研究,其中一些成分尚未收入NIST检索谱库,有待于今后深入研究。

【参考文献】

[1]国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草,第1册[M].上海:上海科学技术出版社,1999:570.

[2]魏华,谢俊杰,吴凌伟,等.金针菇营养保健作用[J].天然产物研究与开发,1997,9(2):92.

[3]黄毅.食用菌栽培[M].北京:高等教育出版社,1993:132,258.

[4]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社,2005:57.

[5]王威,闰嘉英,王永奇.紫苏油药理活性研究进展[J].时珍国医国药,2000,11(3):283.

挥发性范文篇9

关键词:环境检测;挥发性有机物;检测方法

1挥发性有机物

1.1挥发性有机物的来源

挥发性有机物的来源较多,植物生长、自然火灾、火山喷发、工业生产、机械维修、机动车尾气排放等均会产生。挥发性有机物的沸点通常在50℃~260℃。室温环境下,挥发性有机物饱和蒸汽压不小于133.32Pa。从构成要素看,主要包括氧烃、氮烃、低沸点的多环芳烃与烃类及其取代物和化合物[1]。

1.2挥发性有机物的检测意义

挥发性有机物检测是环境检测中的一大类型,检验检测能够确定挥发性有机物的组分,对其潜在危害进行细致分析,包括毒性作用分析、致癌成分分析、刺激性作用分析及此类作用产生的后果分析。通过对其有效检测,从科学角度制订合理的、针对性较强的控制措施,减少其对环境空气的污染,降低其对人体的危害,提高整体环境治理效果。

2挥发性有机物检测

2.1收集方法

挥发性有机物检测前先要进行样品采集,通常采用容器收集、固相微萃取、吸附收集等方法。容器收集法一般选用summa容器、冷凝袋容器。两种容器各有优缺点,前一种容器收集程序相对复杂,精细化程度较高,成本投入相对较大。后一种容器操作简便,成本低廉,容易实现。以Summa容器收集为例,具体收集时需要配套使用USE-PA技术取样,通过TO-14、TO-15分析极性物质、非极性物质并完成收集工作[2]。固相微萃取法与传统方法不同,优势是收集时可以同步完成对样品的集成、浓缩。萃取仪器中的萃取探头、手柄操作极为灵活方便,采集效率相对较高,能够节省人力资源,较好地达到收集目标。吸附收集法容易实现,简单易操作,应用范围较广。吸附收集过程中,以固体吸附物居多,虽然名称为固体吸挥发性有机物的检测需要,尤其是挥发性有机物中的一些元素通过固体吸附收集方法借助吸附剂能够达到较好的收集效果。使用的吸附剂不会对环境造成二次污染,具有一定的稳定性,如tenax既可以承受高温环境,也不会与其他有机物发生化学反应。活性炭的使用也相对较多,其通常会根据不同的收集地点或收集对象采用差异化的检测方法。例如,室内环境及工作地点的空气检测通常使用多种吸附剂,检测方法一般以热脱附与气相色谱法为主[3]。纺织品吸附收集方面,通常以SPME作为吸附剂,检测方法以释放收集顶空法、热脱附与气质联用法为主。地毯及毯胶黏剂中的吸附剂应用品类较杂,检测方法主要选择释放收集舱室法、热脱附与气相色谱法。

2.2检测方法

挥发性有机物检测多以仪器为准,常见的检测方法有GC、GC-MS、HPLC。GC是气相色谱仪的简称,使用中以联合应用为主,主要联合对象有FID检测器、ECD检测器[4]。如果设备设施配置不齐全,缺少以上两种检测器,可以将质谱仪当作检测器进行配合使用,也就是通常所说的单级质谱GC-MS检测。GC属于分离装置,需要配套其他仪器联合应用才能发挥作用。目前,GC-MS使用频率相对较高,与常规检测方法相比,具有精准度高、无误差的优势,有利于提升检测工作效率。从适用性看,对于未分离的有机检测能够起到较好的效果,尤其是在挥发性测量方面也能够高效完成各项测量任务。随着该技术的逐步优化,其最低测量浓度控制可以达到0.6~0.2mg/m3。大量检测实验结果证实该检测方法具有精准性、稳定性。HPLC检测法即高效液相色谱分析。其主要以流程化分析为主:储液瓶溶剂———泵吸至色谱系统———输出———流量与压力测量———送入样器———色谱柱分离———检测器———生成检测信号———数据处理制成色谱图———废弃液体处理。该方法能够改变流动相极性,使样品分离时处于较佳状态。HPLC分析法应用中增加了自动控制技术,可以高效完成自动化测量,有利于提高检测的精准性。

3挥发性有机物检测中的注意事项

3.1减少检测误差

由于挥发性有机物的构成相对复杂,加上受检测环境限制,会对样品检测数据造成影响,导致检测结果出现偏差,数据不精准。样品检测环节应尽可能减少检测误差,根据实践经验来看,采样时应严格遵循执行标准,实施弯头位置采集。对于风速的影响,可以通过风量计算方式进行合理的采样浓度控制。针对污口断面问题,应采用先采样、再放置、后检测的办法,规避此类问题。通常情况下,建议在样品收集环节做好样品采集监测与控制。进入到检测环节后,应进行标准化操作,对异样数据进行复审与排除。剔除无效数据后,应进行重新检测并保证检测的有效性。

3.2增强检测质量控制

要按照流量检测、验漏检查、单点质控检查、零气空白与系统空白检查、目标化合物测试等质量控制要求,做好检测频次的控制与日常质量控制工作。以零气空白、系统空白检查为例,一般的检查频率应控制在至少1周1次。每个月系统空白检测工作结束后,对系统采样口进行零气通入,通入零空气或高纯氮气皆可,确保零气可以覆盖整个系统。空白检测工作完成后,应配套进行单点质量检查,除日常平均浓度检查之外,应注重整体上的系统检查,检查保留的时间,分离情况。做好色谱方法的设置,色谱柱的更换工作,每次检查之后,应按照标准曲线要求进行绘制,做好记录、保存。标准曲线的绘制应采用建立多点标准曲线的方法,按照每组线性相关系数、决定系数情况进行绘制。为保证检测的有效性,除了增强质量控制外,应从主观因素方面入手,加强对检测人员、检查人员、管理人员的综合素质培训,包括对检测流程的培训,检测指标设置方法培训,检测数据分析技术培训等,这样既可以解决检测标准不统一、检测人员综合素质不全面的问题,也能够进一步优化环境检测中挥发性有机物检测团队建设,从整体上提升检测质量控制水平与检测效率。

4结语

挥发性有机物检测过程中,样品采集、保存、转运、处理、检测等均需要配套的设施设备。一些检测机构设施比较落后,存在配置数量不足情况。挥发性有机物检测过程中需要实施专业化管理,包括实验室管理和实验人员技能培训等。应以数字化发展为目标,积极推进各项资源配置,推动挥发性有机物检测向着完善化、智能化方向转型升级。

参考文献:

[1]田芳.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].中国资源综合利用,2019,37(12):126-128.

[2]吕俊佳.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].湖北农机化,2019,(21):78.

[3]刘成富,汤典峰,朱艳华.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].山东化工,2019,48(11):217,219.

挥发性范文篇10

关键词:折叠电加热水壶;风险物质;橡胶制品;检测分析

目前市面上流通的折叠电加热水壶的壶体一般为硅橡胶材质,壶底为不锈钢材质,壶盖为不锈钢或聚丙烯塑料(PP)材质。劣质的不锈钢可能导致重金属超标;劣质塑料及硅橡胶在特定使用条件下会析出有毒有害物质[1-4]。为了更好地了解壶体硅橡胶材料质量状况,我们对市场上销售的折叠电加热水壶产品进行检测分析,并对壶体的硅橡胶材料中挥发性物质的成分进行筛查和定性分析。

1实验部分

1.1仪器与试剂

气相色谱-质谱联用仪(带顶空进样器,型号:7890B-5977B),安捷伦科技有限公司;电子分析天平(型号:ME204),梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司。18种邻苯二甲酸酯类混合标准溶液,德国Dr.Ehrenstorfer公司。正己烷(农残级),默克化工技术(上海)有限公司;蒸馏水(二级),自制;微孔滤膜(0.22μm),天津津腾实验设备有限公司。折叠电加热水壶11批次(样品编号为1#~11#),市售。

1.2实验

1.2.1顶空及色谱条件DB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)毛细管色谱柱;进样口温度:260℃;程序升温:初温50℃,保持3min,以10℃/min程序升温至150℃,保持5min,再以15℃/min的升温至280℃,保持3min;载气:体积分数≥99.999%高纯氦,恒定流量,载气流速:1mL/min;隔垫吹扫流量:3mL/min;进样模式:分流进样,分流比:10∶1;顶空进样器参数:加热炉130℃,传输线150℃,定量阀1mL,进样时间0.5min。1.2.2质谱条件质谱接口温度:280℃;离子源温度:230℃;四级杆温度:150℃;全扫描监测模式,扫描范围(m/z):30~500,EI离子源;电离能量:70eV。1.2.3挥发性物质的检测挥发性物质项目的检测参照GB4806.2-2015[5]进行试验,其标准中规定挥发性物质质量分数≤0.5%。通过干燥箱干燥恒重处理后,根据重量差计算挥发性物质质量分数。检测发现,11批次样品中有10批次不符合要求。这10批次样品检测数据范围:挥发性物质质量分数为1.0%~1.5%(超过标准要求2倍至3倍)。在无法确定挥发物成分的情况下,长期使用该类型产品可能对人体健康产生危害。我们利用顶空气相色谱质谱联用仪进一步对挥发性物质的成分进行了定性分析,确定了挥发性目标物名称。1.2.4色谱柱的选择通过对比DB-624(30m×0.25mm×1.4μm)和DB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)两种毛细管色谱柱试验情况,认为DB-5MS毛细管色谱柱在分析高沸点物质时具有极低的柱流失,对活性化合物惰性优异、有很高信噪比、灵敏度和质谱图完整性。采用程序升温模式,可以缩短分析时间,提高分离度,有利于目标物检测和定性结果的分析。因此选用DB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)毛细管色谱柱。

2结果与讨论

2.1样品前处理的优化

采用挥发性非目标物定性筛查,参照QB/T5249-2018[6]、GB/T6041-2020[7]标准的相关规定进行试验各项参数的优化,将样品剪碎至4mm×4mm的小颗粒,置于装有无水氯化钙的干燥器中处理24h。准确称取1.00g样品于20mL顶空瓶中,采用顶空-气相色谱/质谱联用仪进行分析检测,选用安捷伦公司NIST17版谱库进行检索,对出峰物质进行定性分析。11批次样品挥发性非目标物主要为硅氧烷类物质,还检出二甲基硅烷二醇、2-乙基己醇类物质、(+)-柠檬烯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)等。硅橡胶中挥发性物质的气相-色谱质谱总离子流图见图1。

2.218种邻苯二甲酸酯类化合物

(塑化剂)的检测本试验模拟消费者实际使用条件,选择水模拟液,煮沸20min,放置至室温再煮沸20min,移取一定模拟液[(10±0.01)g]进行前处理。邻苯二甲酸酯类化合物在自然环境中广泛存在,所以检测过程要避免由于污染或本底值过高而导致假阳性的情况,需要关注前处理过程和色谱分析,严格按照标准要求对试验中用到的玻璃器皿进行清洗[8-11],对11批次折叠电加热水壶的水模拟液中塑化剂迁移量进行检测(图2)。从图2可知,11批次折叠电加热水壶的水模拟液中均未检出邻苯二甲酸酯。

3结论