实验26--毛细管气相色谱法测定野菊花挥发油中龙脑及樟脑含量.docx

实验26 毛细管气相色谱法测定野菊花挥发油中龙脑和樟脑的含量
一、目的
通过对野菊花提取物进行毛细管气相色谱分析，掌握中药挥发油的水蒸馏同时溶剂萃取的方法，熟悉毛细管气相色谱仪的工作原理及其操作，掌握野菊花挥发油中樟脑、龙脑的毛细管气相色谱分离分析及内标标准曲线法定量的方法。
二、内容提要
野菊花为菊科植物，在我国民间药用历史悠久。干燥的野菊花大约含有0.5%的挥发
油。传统提取挥发油采用水蒸馏同时溶剂萃取的方法，结合气相色谱分析可测得其中所含的各个成分，以及各成分的相对含量。
野菊花的挥发油中目前已鉴定出60余个化合物，因产地或提取方法不同，它们所含挥发油成分。差异较大，含有的相同成分有樟脑、龙脑等。
樟脑(Camphor)是一类脂环状的酮类化合物，结构式为

樟脑在医学上用途很广，如用作呼吸循环兴奋药。此外，成药清凉油、十滴水和消炎镇痛膏等均含有樟脑。
龙脑，俗称冰片( Borneol)，又称樟醇，是我国很多名贵中成药的原料，结构式为

毛细管气相色谱，其色谱柱为空心柱，分离效率高，每米总柱效可达106理论塔板数。
在分离难分离物质时，毛细管气桕色谱法特别有效，不仅分离速度快，操作也简便。
采用水蒸馏同时溶剂萃取法提取出中草药中挥发油是一种常用的提取方法，办法是先将中药切碎后，加水浸泡，然后采用直接水蒸馏将挥发油蒸馏出来，同时用有机溶剂（密度小于水）进行萃取分离，装置如右图，分离得到的挥发油再用无水硫酸钠进行干燥。这种提取方法还可以用微波辅助的方法大大提高提取效率。微波萃取是利用微波能强化萃取的一种很有潜力的新型萃取技术，微波具有穿透力强，选择性高，加热能力强等特点：从而可获得高的萃取速度和萃取效率及较好的萃取质量。因此，在中药有效成分的提取中具有很好的应用前景。
挥发油通常用GC-FID,GC-MS进行分析。本实验测定野菊花中樟脑和龙脑的含量，用癸烷作内标，用内标标准曲线法进行定量。
三、仪器和试剂
1．仪器
CP-3800型气相色谱仪（带氢火焰离子检测器FID）
CP-sil5CB毛细管柱（30m×i.d.0.25 mm×film 0.25um）
LWMC-205型可调功率微波化学反应器
水蒸馏同时溶剂萃取装置
微量进样器 10uL
容量瓶 5 mL 7个
吸量管 1 mL 1支，0.5 mL 1支
2．试剂
樟脑标样20 mg，龙脑标样20 mg，癸烷（内标）100 mg
野菊花样品20g
乙酸乙酯
四、实验步骤
1、样品的制备（选择其中之一）
(1)水蒸馏同时溶剂萃取法提取野菊花挥发油
取20g野菊花样品磨成粉，然后放入到500 mL挥发油提取装置的圆底烧瓶内，加入200 mL水，提取器内再放入10 mL乙酸乙酯后，电加热回流提取4h。挥发油被收集到提取器内的溶剂（乙酸乙酯）中。加热结束后，待仪器稍冷，将提取器内的油相放出，、置于加盖的玻璃瓶中，用无水硫酸钠干燥得到澄清挥发油提取液。
(2)微波辅助水蒸馏萃取法提取野菊花挥发油
将方法(1)中的电加热回流提取，改用在LWMC-205型可调功率微波化学反应器上进行。把装有野菊花样品及溶剂的圆底烧瓶安装入微波反应器的炉膛内，其余部分依次连接。设定微波功率200 W，定时提取50～60 min。微波辐射结束后，待仪器稍冷，按(1)法同样处理。
2．毛气管气相色谱仪的调试和操作
操作条件：
载气：氮气，流速：1mL/min，分流比：20:1。
检测器：FID，氢气与氮气的流量比通常为1:1～1:1.5，氢气与空气的流量比为1:10。
温度设定：进样口温度250℃，检测器温度300℃，柱温程序升温至2800C。程序升温从60℃开始，保持1 min，再以12℃·min的升温速度到达280℃，保持3 min，总过程大约需要22 min。
仪器操作按附录中“CP-3800型气相色谱仪使用步骤”进行。
3．测定樟脑、龙脑的标准曲线
(1)配制标准液
1)用称量纸称取龙脑10mg、樟脑20mg，小心放入10mL容量瓶内，用乙酸乙酯溶解并定容，得到龙脑、樟脑的标准溶液。
2)另取10mL容量瓶，放入已称取100mg的癸烷，用乙酸乙酯溶解并定容，得到浓度为10 mg/L内标标准溶液。
3)用1mL移液管移取配好的龙脑、樟脑的标准溶液各0、0.5、1.0、1.5、2.0及2.5mL分别于6个5mL容量瓶中，加乙酸乙酯溶解并稀释至刻度，然后用10 uL的进样器分别取10uL内标标准溶液加到以上6个溶液中，得到系列浓度内标标准溶液。
(2)进样
取luL系列浓度内标标准溶液，进样GC分析，重复3次。
4．野菊花中龙脑、樟脑的含量的测定
取1mL挥发油提取液于5mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容。加入10 uL内标癸烷溶液。最后用微量进样器取1.0uL进样，进行气相色谱分析，重复进行3次，得到峰面积比的平均值，采用内标法进行定量分析野菊花中龙脑、樟脑的含量。
五、数据处理
1)记录色谱操作条件。包括：仪器型号、检测器类型、柱类型、柱长、载气、流速等。
2)处理内标标准曲线数据。记录系列浓度内标标准溶液的色谱流出图，测读色谱图中癸烷、樟脑和龙脑的峰的保留时间和峰面积。求算樟脑／癸烷和龙脑／癸烷的峰面积比，用峰面积比对浓度进行线性回归处理，得到樟脑和龙脑的内标标准曲线和回归方程。
3)测量并计算野菊花挥发油提取液中樟脑和龙脑的含量。记录挥发油提取液的色谱图，测读癸烷、樟脑和龙脑的色谱峰面积。计算樟脑／癸烷和龙脑／癸烷的峰面积比，从标准曲线中分别测得樟脑和龙脑的含量，并计算3次数据的平均值及相对标准偏差。
4)进一步计算野菊花中樟脑和龙脑的含量。
六、思考题
1．实验中是否要严格控制进样量？实验条件若有变化是否会影响测定结果？为什么？
2．程序升温技术可用于何种样品的分析？为什么？
3．简要讨论毛细管柱色谱法与填充柱色谱法的特点及应用范围？