毛細(xì)管柱氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測定巖桂葉精油中黃樟油素含量

尹禮國,徐 洲,張 超,魏 琴

(1.宜賓學(xué)院 發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川 宜賓 644007；2.宜賓學(xué)院 生命科學(xué)與食品工程學(xué)院, 四川 宜賓 644007；3.宜賓學(xué)院 食品科學(xué)與工程研究所, 四川 宜賓 644007)

·研究報告——生物質(zhì)活性成分·

毛細(xì)管柱氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測定巖桂葉精油中黃樟油素含量

尹禮國1,2,3,徐 洲1,2,3,張 超1,2*,魏 琴1,2

(1.宜賓學(xué)院 發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川 宜賓 644007；2.宜賓學(xué)院 生命科學(xué)與食品工程學(xué)院, 四川 宜賓 644007；3.宜賓學(xué)院 食品科學(xué)與工程研究所, 四川 宜賓 644007)

為了快速準(zhǔn)確測定巖桂葉精油中黃樟油素含量，建立了毛細(xì)管柱氣相色譜內(nèi)標(biāo)法，對巖桂葉精油中黃樟油素含量進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，巖桂葉精油中黃樟油素GC含量為92.9%～94.3%。該方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.5%，檢測時間為8 min，檢測精密度和準(zhǔn)確度高，時間短，可快速測定黃樟油素含量。

巖桂；精油；氣相色譜；內(nèi)標(biāo)法；黃樟油素

四川省宜賓市位于四川盆地南部邊緣，境內(nèi)的珙縣、興文縣、筠連縣的大部分地區(qū)為典型的卡斯特地貎山區(qū)，普通植物在這種土壤中生長較難，導(dǎo)致植被覆蓋率較低，水土流失嚴(yán)重，基巖大面積裸露，石漠化嚴(yán)重。種植巖桂是當(dāng)?shù)卣卫硎闹匾e措之一，其中珙縣巖桂種植面積已達(dá)3 600多公頃。巖桂(CinnamomumpetrophilumN.Chao)，樟科樟屬植物，常綠小喬木，高3～5 m。巖桂在石漠化的地區(qū)種植，生長旺盛，能夠較好地減少流失，美化環(huán)境[1-2]。與此同時，巖桂枝葉是提煉精油的重要原料，巖桂葉的蒸餾出油率高達(dá)4%左右，黃樟油素的GC含量高達(dá)90%～95%，傳統(tǒng)方法巖桂枝條的蒸餾出油率為1.16%，黃樟油素的GC含量為97.23%[2-5]。巖桂枝葉可以一年四季采摘，每畝巖桂進(jìn)入盛產(chǎn)期后枝葉600 kg以上，以枝葉價格1 元/kg、100 kg枝葉產(chǎn)油3 kg、巖桂精油100 元/kg、種子 200 元/kg 計算，每畝巖桂產(chǎn)值可達(dá)2 000 元以上。黃樟油素可用于合成洋茉莉醛、胡椒基丁醚、左旋多巴、胡椒乙胺、甲基多巴等化工、醫(yī)藥原料[6-7]，是我國重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品。巖桂產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)?shù)馗幻癞a(chǎn)業(yè)之一，綜合開發(fā)巖桂資源具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益。為了更好地開發(fā)巖桂資源，以及加強(qiáng)與黃樟油素相關(guān)的易制毒品管控，必需開展黃樟油素的定量分析。目前，黃樟油素定量分析采用的是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，其原理是通過色譜峰面積的相對比值進(jìn)行定量。由于面積百分比法需要所有物質(zhì)都被檢測到，分析檢測需要40 min以上[3-5]，分析檢測效率較低，對設(shè)備的要求也很高，普通企業(yè)不易滿足。色譜分析定量方法包括面積百分比法、歸一化法、外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法4種[8]。內(nèi)標(biāo)法通過在樣品液中加入內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，校正體積誤差，可以消除因進(jìn)樣而產(chǎn)生的誤差，也不需樣品中所有物質(zhì)被檢測到，具有很高的準(zhǔn)確度與精密度。本研究為提高檢測效率與準(zhǔn)確性，以毛細(xì)管柱氣相色譜內(nèi)標(biāo)法快速定量分析巖桂葉精油中黃樟油素含量，為巖桂資源的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)方法。

1 材料與方法

1.1 材料

巖桂葉采自四川省宜賓市珙縣巖桂種植基地，黃樟油素標(biāo)準(zhǔn)品由宜賓建中香料有限公司提供，無水乙醇(分析純，成都科龍化工試劑廠)，萘(色譜純，天津光復(fù)精細(xì)化工研究所)。

1.2 主要儀器設(shè)備

GC7890F氣相色譜儀，上海天美科學(xué)儀器有限公司；AE.SE-54毛細(xì)管色譜柱(15 m×0.25 mm×0.33 μm)，蘭州中科安泰分析科技有限責(zé)任公司；FZ- 102型植物樣品粉碎機(jī)，上海耶茂儀器儀表有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 巖桂精油的制備 取粉碎后的巖桂葉(粒度小于0.2 mm)100 g，放入全玻璃的水蒸氣蒸餾裝置的圓底燒瓶內(nèi)，連接好裝置后，連續(xù)蒸餾3 h，制得巖桂精油水混合物，置于分液漏斗中靜置，待分層后，放出下層液體，得巖桂精油。

1.3.2 氣相色譜內(nèi)標(biāo)法

1.3.2.1 內(nèi)標(biāo)應(yīng)用液配制 稱取1.250 0 g萘，用酒精溶解，定容至25 mL，得含萘50 g/L的內(nèi)標(biāo)應(yīng)用液。色譜分析時，每10 mL待測液中加入200 μL內(nèi)標(biāo)應(yīng)用液，待測液中萘的質(zhì)量濃度為1 g/L。

1.3.2.2 分析條件 色譜柱AE.SE-54，柱溫100 ℃，進(jìn)樣口溫度150 ℃，檢測器溫度200 ℃，進(jìn)樣體積1 μL，分流比20 ∶1。檢測器為氫火焰離子化檢測器(FID)，載氣為高純氮?dú)?99.99%)，燃?xì)鉃镠2，助燃?xì)鉃榭諝狻?/p>

2 結(jié)果與討論

2.1 相對校正因子的計算

圖1 黃樟油素的氣相色譜圖Fig.1 Gas chromatogram of safrole

黃樟油素的結(jié)構(gòu)式如右式，非極性，相對密度1.096，易溶于乙醇，能與氯仿、乙醚混溶，不溶于水和甘油。在分析過程中選擇對人體毒性小的乙醇配制檢測液，可保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員的身體健康。根據(jù)“相似相溶”原則[7]，選擇固定液由5%苯基與95%甲基聚硅氧烷構(gòu)成的AE.SE-54非極性毛細(xì)管柱。根據(jù)1.3.2節(jié)實(shí)驗(yàn)條件，對含1 g/L萘、黃樟油素0.1%的標(biāo)準(zhǔn)混合液進(jìn)行色譜分析，得氣相色譜圖如圖1所示，0.433 min為溶劑峰，3.317 min為內(nèi)標(biāo)物萘的色譜峰，5.803 min為黃樟油素峰。

2.2 精密度與準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

配制黃樟油素體積分?jǐn)?shù)分別為0.060%、0.100 0%、 0.140 0%，萘質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1 g/L的待測溶液，依據(jù)1.3.2節(jié)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行色譜分析，得色譜峰面積，見表1，計算結(jié)果見表2。

表1 實(shí)驗(yàn)測得色譜峰面積

表2 內(nèi)標(biāo)法精密度與準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，本實(shí)驗(yàn)方法對3個不同濃度黃樟油素溶液測定的平均相對偏差與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均不大于1%，具有很好的準(zhǔn)確度與精密度，符合黃樟油素含量檢測要求。由表1可知，實(shí)驗(yàn)過程中同一濃度物質(zhì)的峰面積有較大偏差，采用內(nèi)標(biāo)法可以較好地減小這些偏差，這與文獻(xiàn)[8]所述的內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)一致。

2.3 巖桂葉精油中黃樟油素含量的測定

依據(jù)1.3.1節(jié)實(shí)驗(yàn)方法取4份采自宜賓市珙縣的巖桂葉制備巖桂精油，配制成巖桂精油體積分?jǐn)?shù)為0.1%、萘的質(zhì)量濃度為1 g/L的檢測溶液，檢測溶液中的黃樟油素含量3次，檢測結(jié)果見表3。

表3 精油中黃樟油素含量的測定結(jié)果

由表3可知，本實(shí)驗(yàn)方法測得的4份巖桂葉精油黃樟油素含量平均值依次為93.6%、92.9%、94.3%、 93.3%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16%～0.49%，小于0.5%，表明該方法具有很高的精密度。

依據(jù)參考文獻(xiàn)[9]，對以上數(shù)據(jù)方差分析，結(jié)果見表4。查表可知，F(xiàn)0.05(3,8)=4.07、F0.01(3,8)=7.59，由此可知，不同采集點(diǎn)的巖桂葉中的黃樟油素存在顯著性差異。

表4 方差分析結(jié)果

通過日常檢測實(shí)驗(yàn)表明，氣相色譜分析檢測技術(shù)受到儀器設(shè)備性能、分析檢測環(huán)境條件、電源穩(wěn)定性等因素的影響較大，日常檢測工作中，在選用優(yōu)良的儀器設(shè)備的基礎(chǔ)之上，需做好儀器維護(hù)、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、電壓穩(wěn)定等工作，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。依據(jù)相似相溶原理，在色譜柱的選擇方面，除本研究所采用的AE.SE-54 色譜柱外，還可以用ZB-5、 Rtx-5MS、 HP-5等極性相近的色譜柱。

3 結(jié) 論

3.1 通過實(shí)驗(yàn)確立了以萘為內(nèi)標(biāo)物的毛細(xì)管柱氣相色譜內(nèi)標(biāo)法快速定量分析巖桂葉精油中黃樟油素含量，檢測表明，巖桂葉精油中黃樟油素GC含量為92.9%～94.3%。

3.2 方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.5%，測定黃樟油素含量具有分析速度快，精密度高等優(yōu)點(diǎn)，能提高分析檢測效率，適于巖桂葉精油中黃樟油素的快速檢測。

[1]劉福云,王準(zhǔn),周永麗,等.巖桂人工林水土流失監(jiān)測及效益評估[J].中南林學(xué)院學(xué)院,2005,25(1):15-20.

[2]《珙縣志》編纂委員會.珙縣志:1986-2000[M].北京:方志出版社,2008:10-79.

[3]尹禮國,卿海軍,曾林久,等.三種方法制備的巖桂葉精油(浸膏)的分析[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2009,29(6):69-72.

[4]劉洋.地球化學(xué)條件與巖桂次生代謝物含量關(guān)系的研究[D].成都：成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012.

[5]劉志超.巖桂葉精油蒸餾出油率及化學(xué)成分變化的研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),1995，15(2):59-62.

[6]羅小龍.黃樟油素的生產(chǎn)及應(yīng)用.[J].林產(chǎn)化工通訊,1998,32(5):24-27.

[7]陳小原,羅光炎,楊祥早,等.黃樟油素的異構(gòu)化及胡椒醛的電氧化合成[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),1991,11(4):319-323.

[8]吳國峰,李國全,馬永強(qiáng).工業(yè)發(fā)酵分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006:136-139.

[9]李云雁,胡傳榮.試驗(yàn)設(shè)計與數(shù)據(jù)處理[M].2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2011:68-73.

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Determination of Safrole Content in the Essential Oil ofCinnamomumpetrophilumN.Chao Leaves by Capillary Column GasChromatography with Internal Standard Method

YIN Li-guo1,2,3,XU Zhou1,2,3,ZHANG Chao1,2*,WEI Qin1,2

(1.Key Laboratory of Fermentation Resources and Application in Universities of Sichuan Province,Yibin University,Yibin 644000, China; 2.College of Life Science & Food Engineering, Yibin University, Yibin 644000, China;3.Institute of Food Science and Engineering,Yibin University, Yibin 644000, China)

In order to determine safrole content in the essential oil ofCinnamomumpetrophilumN.Chao leaves rapidly,the capillary column gas chromatography with internal standard method was set up.The safrole contents of the essential oils were 92.9% to 94.3%.The relative standard deviation (RSD) of the detection method was less than 0.5%,and the detection time was 8 min.The method was rapid,accurate and precise.

CinnamomumpetrophilumN.Chao;essential oil;gas chromatography;internal standard method;safrole

2014- 03- 19

四川省科技廳項(xiàng)目(項(xiàng)目編號2009JY0057)

尹禮國(1979—)男，湖北大冶人，副教授，博士生,研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)與食品生物技術(shù);E-mail:156948727@qq.com

*通訊作者：張 超(1966—)男，重慶開縣人，教授，研究方向?yàn)樯锕こ膛c食品生物技術(shù)；E-mail:1286023647@163.com。

10.3969/j.issn.1673-5854.2014.05.003

TQ35

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1673-5854(2014)05- 0011- 04