Bestemmelse af flygtige komponenter i forskellige dele af Atractylodes macrocephala ved hjælp af gaskromatografi-massespektrometri med fastfasemikroekstraktion i hovedrummet
Atractylodes macrocephala Koidz. er en flerårig urteagtig plante, der tilhører Asteraceae-familien, og dens rødder og stængler bruges som medicin. Den har den virkning, at den styrker milten, nærer qi, udtørrer fugt, fremmer diurese, stopper svedtendens og stabiliserer graviditet. Moderne farmakologisk forskning viser, at Atractylodes macrocephala har farmakologiske virkninger som forbedring af mave-tarmfunktionen, kræftbekæmpelse, beskyttelse af nerver og har potentielle terapeutiske virkninger på sygdomme som lav immunitet, cerebral iskæmi, reumatoid arthritis, depression, diabetes osv. Flygtige komponenter er en vigtig del af de farmakologiske virkninger. Atractylon, en sesquiterpenforbindelse, er en af de vigtigste aktive ingredienser i Atractylodes macrocephala, som har farmakologiske virkninger såsom antitumor, hypotensiv og beskyttelse af åndedrætssystemet.
På nuværende tidspunkt bruger ekstraktion og analyse af Atractylodes macrocephala keton hovedsageligt dampdestillationsmetode, som har ulemper såsom lav ekstraktionseffektivitet og let tab af forbindelser. Headspace solid phase microextraction technology (HS-SPME-GC-MS) er en hurtig og enkel teknik til ekstraktion af flygtige komponenter, der ikke kræver kedelige forbehandlingsprocesser som f.eks. opløsningsmiddelekstraktion. Den har fordelene ved høj ekstraktionseffektivitet, kort ekstraktionstid, lavt prøveforbrug og minimalt tab af flygtige forbindelser. På nuværende tidspunkt er det blevet brugt i vid udstrækning til at udvinde flygtige komponenter fra prøver som grøntsager, frugt og alkoholholdige drikkevarer. Guo et al. brugte headspace solid-phase microextraction gaskromatografi-massespektrometri til at adskille og identificere de flygtige komponenter i Atractylodes macrocephala og sammenlignede dem med de flygtige komponenter, der blev udvundet med den traditionelle dampdestillationsmetode. De vigtigste komponenter, der blev udvundet med de to metoder, var stort set de samme; Liu et al. brugte gaskromatografi-massespektrometri til væske-væske-ekstraktion i hovedrummet til at bestemme de flygtige komponenter i Atractylodes macrocephala og sammenlignede dem med de flygtige komponenter, der blev udvundet med den traditionelle dampdestillationsmetode. Resultaterne viser, at de komponenter, der udvindes ved de to metoder, stort set er de samme og kan bruges til bestemmelse af flygtige komponenter i Atractylodes macrocephala. Kombinationen af headspace solid-phase microextraction og gaskromatografi-massespektrometri er mere velegnet til udvinding af flygtige stoffer i Atractylodes macrocephala.
Zhang et al. fandt, at Atractylodes macrocephala produceret i Pingjiang, Hunan, havde et højere indhold af Atractylodes macrocephala-keton ved at sammenligne indholdet af Atractylodes macrocephala-keton i forskellige regioner. På nuværende tidspunkt fokuserer forskning og udvikling af Atractylodes macrocephala i Atractylodes macrocephala hovedsageligt på dens hovedrod, og der er relativt lidt forskning i andre ikke-medicinske dele af Atractylodes macrocephala. Derfor brugte dette eksperiment for første gang hovedroden, den fibrøse rod, stammen og bladet af Atractylodes macrocephala i Pingjiang som råmaterialer og brugte HS-SPME-GC-MS-teknologi til at analysere forskellene i indholdet af Atractylodes macrocephala i de fire dele af Atractylodes macrocephala og sammenlignede forskellene i sammensætningen af flygtige komponenter i forskellige dele, hvilket giver reference til forskning og udvikling af flygtige komponenter i ikke-medicinske dele af Atractylodes macrocephala.

Forsøget viste, at der er betydelige forskelle i ophobningen af flygtige komponenter i forskellige dele af Atractylodes macrocephala. Som den vigtigste aktive ingrediens i Atractylodes macrocephala (se figur 7) ophobes Atractylodes macrocephala hovedsageligt i rødderne af Atractylodes macrocephala og har en lang række gode farmakologiske aktiviteter såsom antitumor, blodtrykssænkning, beskyttelse af åndedrætssystemet, antiinflammatorisk, smertestillende, antioxidant, hepatobeskyttende, antiinfluenzavirus, fjernelse af mider osv; Denne undersøgelse viste, at ud over de traditionelle medicinske dele af Atractylodes macrocephala var det relative indhold af Atractylodes macrocephala-keton i dens fibrøse rødder (25.85%) og blade (5.98%) også er relativt højt; I høstsæsonen udgør stænglerne og bladene af Atractylodes macrocephala 40% af hele planten, hovedrødderne udgør 40%, og de fibrøse rødder udgør over 10%. Stængler, blade og andre dele behandles dog for det meste som affald, hvilket har et stort potentiale for udvikling og udnyttelse; Shao et al. fandt ved at studere kvalitetsforskellen mellem hovedroden og den fibrøse rod af Atractylodes macrocephala, at når de flygtige komponenter i Atractylodes macrocephala er de vigtigste aktive ingredienser, kan den fibrøse rod af Atractylodes macrocephala betragtes som en erstatning for hovedroden til medicinsk brug; Som en meget efterspurgt medicinsk ingrediens på markedet er der relativt lidt forskning i kvalitetskontrollen af Atractylodes macrocephala, og dens udvikling og anvendelse i stor skala er blevet begrænset af faktorer som ekstraktionsteknologi og udbytte. Denne undersøgelse kan give nye ideer til udvinding og anvendelse. Atractylodes macrocephala-keton er ekstremt ustabil og gennemgår let en oxidationsreaktion med vand ved stuetemperatur og producerer forbindelser som Atractylodes macrocephala-lipid I og III. Der blev dog ikke fundet nogen lipider eller beslægtede forbindelser i de fire dele af Atractylodes macrocephala i dette eksperiment. Årsagen til dette formodes at være, at ekstraktionsprocessen for flygtige komponenter bruger headspace solid-phase microextraction, som undgår interferens fra andre faktorer som opløsningsmidler og høje temperaturer, og ekstraktionstiden er relativt kort. Baseret på dette eksperiment har kombinationen af headspace solid-phase microextraction og gaskromatografi-massespektrometri egenskaberne høj effektivitet, spormængde og følsomhed, hvilket bedre kan afspejle sammensætningen og ophobningen af flygtige komponenter i medicinske materialer. I øjeblikket er det blevet brugt i vid udstrækning inden for påvisning og analyse af flygtige komponenter fra plantekilder, såsom Fructus Aurantii og Huanghua. Det kan give tekniske valg og referencer til påvisning og analyse af flygtige komponenter fra plantekilder som Atractylodes macrocephala og analyse af biosyntetiske veje.

For det andet blev det konstateret, at der var betydelige forskelle i typerne og det relative indhold af flygtige komponenter i Atractylodes macrocephala-blade sammenlignet med de tre andre; 45 flygtige forbindelser blev bestemt i bladene, og terpener er de vigtigste flygtige oliekomponenter i Atractylodes macrocephala-blade. Blandt dem er det relative indhold af Daphne D det højeste (18,74%), som har vist sig at være en vigtig antibakteriel aktiv ingrediens i planter som Artemisia annua og Salvia miltiorrhiza og er blevet anvendt i produktionen af relaterede produkter som Artemisia argyi æterisk olie; Samtidig har Daphne D en stærk tiltrækkende effekt på skadedyr, patogener osv. og kan bruges som en naturlig bly til afstødningsmidler. D-limonen er en naturlig funktionel monoterpen med et relativt højt indhold (12.89%) i Atractylodes macrocephala-blade, der udviser betydelige antitumor-, antibakterielle og antiinflammatoriske aktiviteter; Derudover bruges D-limonen ofte som et fødevaretilsætningsstof i fødevareindustrien på grund af dets aromaforbedrende og antioxidantegenskaber; Med hensyn til pesticider har D-limonen en attraktiv effekt på visse insekter og kan også hæmme væksten af noget ukrudt, hvilket gør det velegnet til naturlige insekt- og herbicidanvendelser. Sammenfattende har blade, stængler og andre dele af Atractylodes macrocephala gode udsigter til udvikling og udnyttelse af naturlige produkter.

I øjeblikket er der stor efterspørgsel på markedet efter Atractylodes macrocephala, og forskningen i de flygtige komponenter i Atractylodes macrocephala er mest fokuseret på de medicinske dele som rødder og stængler. Der er relativt lidt forskning og udvikling på de ikke-medicinske dele som blade og fiberrødder. For eksempel bliver Atractylodes macrocephalas blade kun behandlet som affald. Hvis der kan gennemføres yderligere forskning og udvikling af de ikke-medicinske dele af Atractylodes macrocephala, vil det forbedre ressourceudnyttelsen og afhjælpe problemet med ressourceknaphed. I dette eksperiment blev der anvendt headspace solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) til at bestemme de flygtige komponenter i forskellige dele af Atractylodes macrocephala, hvilket belyser forskellene i sammensætningen af flygtige komponenter mellem forskellige dele og giver et datagrundlag for udvikling og udnyttelse af flygtige komponenter i ikke-medicinske dele af Atractylodes macrocephala; De traditionelle detektionsmetoder for Atractylodes macrocephala har problemer som f.eks. nem konvertering. Denne undersøgelse kan give teknisk reference til kvalitetskontrol af relaterede medicinske materialer såsom Atractylodes macrocephala.