便捷式气相色谱质谱仪-便携式GC-MS技术在艾草燃烧过程研究中的应用
摘要
艾草（Artemisia argyi）作为传统中药，在艾灸疗法中具有重要地位。其药用价值主要来源于所含的挥发性化学成分。然而，传统实验室GC-MS分析存在样品前处理复杂、无法实时监测等局限性。本文创新性地采用便携式GC-MS技术，实现了对艾草燃烧过程的实时监测和成分分析。研究结果表明，便携式GC-MS能够快速、准确地分析艾草燃烧前后的化学成分，检测灵敏度满足研究需求，为艾灸作用机理研究提供了有效的技术手段。
1. 引言
艾草（Artemisia argyi）是一种广泛应用于传统中药的植物，尤其在艾灸疗法中具有重要地位。艾灸是中医的一种传统疗法，通过燃烧艾草产生的烟雾和热量刺激人体穴位，以达到治疗和保健的目的。艾草的药用价值主要来源于其所含的挥发性化学成分，这些成分在燃烧过程中会发生复杂的化学变化，从而影响艾灸的疗效。
传统实验室GC-MS分析虽然能够对艾草成分进行定性和定量分析，但存在样品前处理复杂、分析时间长、无法实时监测等局限性。便携式GC-MS技术的出现为解决这些问题提供了新的思路。便携式GC-MS具有操作简便、分析快速、能够实时监测等优点，特别适合于现场分析和动态监测。本文采用Mate 11型便携式GC-MS（苏州安益谱精密仪器有限公司）对艾草燃烧过程进行了实时监测和成分分析，旨在为艾灸作用机理的研究提供新的技术支持。
2. 材料与方法
2.1 样品准备
采集清艾条数支，分别设置空白实验室、未燃烧的挥发性成分、燃烧过程中的挥发性成分三组实验。空白实验室用于对照，未燃烧的挥发性成分实验用于分析艾草在未燃烧状态下的化学成分，燃烧过程中的挥发性成分实验用于分析艾草在燃烧过程中的化学成分变化。
2.2 仪器分析
使用Mate 11型便携式GC-MS（苏州安益谱精密仪器有限公司），配备-1色谱柱（12m×0.25 mm×0.25 μm）。
2.3 分析方法
采用采样手柄直接采样，捕集阱吸附前处理，通过气相色谱分离，质谱检定，NIST 2023质谱库进行化合物鉴定。通过对比未燃烧和燃烧过程中的挥发性成分，分析艾草在燃烧过程中的化学成分变化。
3. 结果与讨论
3.1 艾草燃烧前成分分析
未燃烧的主要成分是醇酮类、烯烃类物质，药用成分樟脑萜和樟脑相对目前占比相对较少。桉油精、樟脑、樟脑萜这些成分具有抗炎、抗菌、抗氧化等药理活性，是艾灸疗法发挥作用的物质基础。
3.2 艾草燃烧成分分析
燃烧后新生成了多种化合物，如柠檬烯、间戊二烯、苯、甲基呋喃、苯乙烯、苯甲晴等多种有机物质，在燃烧过程中也产生了大量的芳香烃类物质。燃烧过程中产生的柠檬烯（Limonene）具有抗氧化、抗炎、促进消化、缓解焦虑，并可能辅助抗菌及心血管保护。
4. 便携式GC-MS的方法优势
与传统实验室GC-MS相比，便携式GC-MS表现出显著优势。
便携式GC-MS能够快速、准确地分析艾草燃烧前后的化学成分，检测灵敏度满足研究需求。该方法为艾灸作用机理研究提供了有效的技术手段，具有操作简便、分析快速、准确性高等优点。
5. 结论
便携式GC-MS技术能够快速、准确地分析艾草燃烧前后的化学成分，检测灵敏度满足研究需求。艾草燃烧过程中发生复杂的化学转化，既保留了部分原有活性成分，又生成了新的药理活性物质。该方法为艾灸作用机理研究提供了有效的技术手段，具有操作简便、分析快速、准确性高等优点。在今后的研究中，结合代谢组学分析，可以进一步阐明艾灸作用的物质基础和作用机制。此外，该设备还可以广泛用于野外风味物质的分析工作，保证植物、果蔬、食品等最初原有的风味物质成分分析。
