火焰花揮發(fā)性成分的SPME—GC/MS分析

楊艷 楊春英 楊榮玲 劉學(xué)銘

摘 要 用固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用（SPME-GC/MS）法鑒定鮮火焰花和干火焰花中的揮發(fā)性成分。從鮮火焰花中共鑒定出揮發(fā)性成分24種，其中含量較高有雙戊烯、反式檸檬烯-1，2-環(huán)氧化物和α-法呢烯，相對(duì)含量分別為64.327%、9.876%和5.668%；從干火焰花中鑒定出揮發(fā)性成分34種，其中含量較高有雙戊烯、（E）-香葉基丙酮和苯乙醇，相對(duì)含量分別為49.389%、8.136%和5.600%。雙戊烯是火焰花的主要特征性揮發(fā)成分和香味成分，在鮮花和干花中的相對(duì)含量分別為64.327%和49.389%。

關(guān)鍵詞 火焰花；揮發(fā)性成分；GC-MS

中圖分類號(hào) S896.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

火焰花為火焰樹（Spathodea campanulata P. Beauv）的花，冬末春初花期盛開于火焰樹樹頂，因其花冠遠(yuǎn)望似一團(tuán)團(tuán)火焰而得名?；鹧鏄溆置鹧婺尽嗄?、噴泉樹，為木蘭綱唇形目紫葳科火焰木屬植物，原產(chǎn)非洲。目前除非洲外，還廣泛栽培于印度、斯里蘭卡等熱帶亞熱帶國(guó)家，中國(guó)廣東、福建、臺(tái)灣、云南等熱帶、亞熱帶地區(qū)均有栽培[1]?；鹧婊ǜ缓妓衔铩⒂袡C(jī)酸、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，還含有生物堿、單寧、糖苷類化合物等藥理成分[2-6]?；鹧婊捌溆袡C(jī)提取物具有抗瘧原蟲、抗菌、抗氧化、吸收紫外線等作用[7-11]。無論是新鮮火焰花還是干燥的火焰花，都有一種特別的風(fēng)味。目前國(guó)外有利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）分析火焰花甲醇、乙醇和石油醚提取物成分的報(bào)道[6，12]，尚未看到采用固相微萃?。⊿PME）后直接進(jìn)行GC-MS分析火焰花揮發(fā)性成分的報(bào)道。本文采用SPME-GC/MS法對(duì)新鮮火焰花和熱泵干燥后火焰花的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，以期為闡明火焰花特殊氣味物質(zhì)基礎(chǔ)及開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 測(cè)試樣品 新鮮火焰花采自廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所內(nèi)，干火焰花為鮮花經(jīng)熱泵干燥機(jī)35 ℃下干燥而得，均去除花萼。

1.1.2 主要儀器 Aglient 6890N/5975B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)安捷倫科技有限公司）；SPME萃取頭為50/30 μm DVB/CAR/PDMS（美國(guó)Supelco公司）；JB-3型定時(shí)恒溫磁力攪拌器（上海智光儀器儀表有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 分析條件 GC-MS分析條件：色譜柱DB-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）石英毛細(xì)管柱，進(jìn)樣口采用不分流模式，汽化室溫度250 ℃，柱溫初始溫度35 ℃維持5 min，以3 ℃/min的速率升至100 ℃維持1 min，以8 ℃/min的速率升至220 ℃停止。載氣為He，載氣流量為l.0 mL/min。

MS條件：EI離子源，離子源溫度為230 ℃，四級(jí)桿溫度為150 ℃，電子能量為70 eV，掃描質(zhì)量范圍：40～500 u，電子倍增器電壓：1 200 V。

1.2.2 成分鑒定 定性分析：固相微萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口老化2 h，老化溫度為250 ℃，進(jìn)樣口采用不分流模式，載氣為He，載氣流量為1.0 mL/min。分別取鮮火焰花和干火焰花，用剪刀剪成1 cm×1 cm的正方形碎片，分別放入2個(gè)15 mL螺口棕色樣品瓶中，40 ℃恒溫預(yù)熱20 min，將固相微萃取頭通過聚四氟乙烯隔墊插入樣品瓶中，頂空吸附20 min，在GC-MS進(jìn)樣口250 ℃解吸附7 min進(jìn)行檢測(cè)分析。2種樣品各重復(fù)3次?；鹧婊〒]發(fā)性成分經(jīng)GC-MS分析鑒定得到總離子流色譜圖后，通過GC-MSD化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，檢索Nisto5a譜圖庫，并檢索化合物分子式，取相似匹配度75%以上的結(jié)果，對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行鑒定。

定量分析：通過GC-MSD化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按面積歸一化法進(jìn)行定量分析。

各分離組分相對(duì)含量/%=（分離組分的峰面積/總峰面積）×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 火焰花揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流圖

火焰花揮發(fā)性成分經(jīng)GC-MS檢測(cè)和分析后，得到火焰花揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流圖。由圖1可知，鮮花和干花的主要揮發(fā)性成分基本一致，但干花較鮮花揮發(fā)性成分復(fù)雜，這說明鮮花在干燥過程中，產(chǎn)生了一些新的揮發(fā)性成分。

2.2 火焰花揮發(fā)性成分的主要組成

經(jīng)GC-MS分析鑒定后，得出火焰花揮發(fā)性成分的保留時(shí)間、名稱、分子式和相對(duì)含量如表1所示。由表1可知，在鮮火焰花中鑒定出24種化合物，干火焰花中鑒定出34種化合物，干火焰花中揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)量多于鮮火焰花揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)量。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在相對(duì)含量上，鮮花揮發(fā)性成分中含量較高的有3種物質(zhì)，分別屬于單萜、單萜類環(huán)氧化物和倍半萜，它們是雙戊烯、反式-檸檬烯-1，2-環(huán)氧化物和α-法呢烯，相對(duì)含量分別為64.327%、9.876%和5.668%。干花揮發(fā)性成分中相對(duì)含量較高的也有3種物質(zhì)，分別屬于單萜、酮類和芳香醇類，它們是雙戊烯、（E）-香葉基丙酮和苯乙醇，相對(duì)含量分別為49.389%，8.136%和5.600%。在種類上，鮮花揮發(fā)性成分中最多的是單萜、倍半萜等萜類或其含氧衍生化合物，占81.202%，其次是酯類化合物，占6.384%，還有醇類、酮類、醛類、芳香烯烴類和硫化物，干花中最多的是單萜、倍半萜等萜類或其含氧衍生化合物，占56.844%，其次是酮類化合物，占18.160%，還有酯類、醇類、醛類和酸類。根據(jù)有無氧原子，鮮花中含氧化合物有酯類、醇類、醛類、酮類和單萜含氧衍生物，占26.878%，非含氧化合物有單萜、倍半萜類、芳香烯烴和硫化物，占73.123%。干花中含氧化合物有酯類、醇類、醛類、酮類、酸類和單萜含氧衍生物，占46.020%，非含氧化合物有單萜和倍半萜類，占53.979%。

3 討論與結(jié)論

雙戊烯在鮮花和干花中的相對(duì)含量均遠(yuǎn)大于其它成分的含量，分別為64.327%和49.389%，這說明雙戊烯是火焰鮮花和干花的主要特征性揮發(fā)成分。干花中雙戊烯含量降低可能是因?yàn)轷r花中的雙戊烯降解生成了干花中的α-松油醇[13]。通過比較鮮花和干花的揮發(fā)性成分的種類可以發(fā)現(xiàn)兩者成分存在相同點(diǎn)和差異，相同點(diǎn)在于兩種狀態(tài)的火焰花中均含有酯類、酮類、醛類、醇類、萜類及其含氧衍生化合物。不同點(diǎn)在于干花中沒有鮮花中所含的芳香烯烴和硫化物，而且從數(shù)量上看，干花中非含氧化合物含量很大程度上低于鮮花中非含氧化合物含量，這說明干燥能降低非含氧化合物的含量，這與Venskutonis[14]報(bào)道的干燥能使非含氧化物的含量降低一致。與鮮花相比，干花揮發(fā)性成分中含有鮮花中不具有的酸類化合物（即醋酸）。同時(shí)，干花經(jīng)干燥后生成了新的醛類化合物。這說明鮮花中的酯類或醇類經(jīng)熱泵干燥后可能發(fā)生了分解和氧化反應(yīng)，如鮮花中的乙酸己酯分解產(chǎn)生了干花中的醋酸，鮮花中的正己醇經(jīng)氧化生成干花中的正己醛。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，鮮花和干花中含有8種相同的成分，分別是1-辛烯-3-醇、甲基庚烯酮、雙戊烯、壬醛、癸醛、β-環(huán)檸檬醛、β-檻香烯和（E）-香葉基丙酮。

Kumaresan等[6]利用GC-MS方法從火焰花乙醇提取物中鑒定出4種化合物，它們分別是1，1-二乙氧基-3-甲基丁烷、棕櫚酸、油酸和鄰苯二甲酸二異辛酯。Zaheer等[12]從火焰花石油醚提取物中鑒定出7種成分，棕櫚酸甲酯、二十三烷、二十一烷、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯、油酸、鄰苯二甲酸二異辛酯和左旋多巴，從火焰花甲醇提取物中鑒定出2種成分，石竹烯醇和羅漢柏烯?？梢?，不同提取劑對(duì)火焰花揮發(fā)性成分影響較大。本實(shí)驗(yàn)沒有采用任何有機(jī)溶劑提取，所鑒定的成分與文獻(xiàn)簡(jiǎn)單的甲醇、乙醇和石油醚提取物的成分有很大區(qū)別。此外，生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)植物揮發(fā)性物質(zhì)也有重要影響。已報(bào)道的火焰花材料均來自印度，而本實(shí)驗(yàn)中的火焰花來自國(guó)內(nèi)。由于固相微萃取技術(shù)SPME存在競(jìng)爭(zhēng)性吸附[15]，也可能是因?yàn)檩腿☆^上的競(jìng)爭(zhēng)性吸附位點(diǎn)不利于對(duì)這些成分的富集。

鮮花和干花中雙戊烯的含量均最高。雙戊烯，又稱檸檬烯、苧烯，有檸檬香味，其主要用途在于開發(fā)下游產(chǎn)品，包括合成精細(xì)化工中間體，如對(duì)傘花烴、對(duì)孟烷；合成雙戊烯樹脂，如聚酯樹脂、馬來酰亞胺樹脂、PDP樹脂；合成香料，如藿檀酯、香芹酮、（2R，4S）-2-乙酞基對(duì)孟-6-烯、反式香芹醇、乙酸松油酯、香檸檬酯[16]。本實(shí)驗(yàn)采用GC-MS方法對(duì)火焰鮮花和干花的揮發(fā)性成分進(jìn)行了鑒定，發(fā)現(xiàn)鮮火焰花和干火焰花的揮發(fā)性成分不同，干花中的揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)量多于鮮花，雙戊烯是火焰鮮花和干花的主要特征性揮發(fā)成分，對(duì)火焰花的開發(fā)利用有一定指導(dǎo)意義。但是，由于生長(zhǎng)環(huán)境不同，未用有機(jī)溶劑提取和SPME技術(shù)自身存在競(jìng)爭(zhēng)性吸附的原因，還有一些揮發(fā)性成分未能得到鑒定。

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責(zé)任編輯：葉慶亮