泰國芫荽與云南芫荽不同器官中揮發(fā)性成分分析

隋華嵩，鄒悅，周文忠，董勝強，孫凱，唐中笑，楊燕，侯英（．云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司，云南昆明65006；．云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司，云南昆明65006）

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泰國芫荽與云南芫荽不同器官中揮發(fā)性成分分析

隋華嵩1，2，鄒悅2，周文忠1，董勝強1，孫凱2，唐中笑2，楊燕2，侯英2
（1．云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司，云南昆明650106；2．云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司，云南昆明650106）

摘要：利用頂空-固相微萃取技術(shù)（HS-SPME）吸附泰國芫荽與云南芫荽不同器官中揮發(fā)性成分的組成。經(jīng)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析測定，并用峰面積進(jìn)行歸一化定量，泰國芫荽與云南芫荽分別鑒定出40種和31種化學(xué)成分，其中泰國芫荽從根、莖和葉分別鑒定出21、33種和35種，分別占總峰面積的92.18 %、91.35 %和93.15 %，而云南芫荽分別從根、莖和葉鑒定出16、17種和30種，分別占總峰面積的94.10%、92.66%和98.66%。不同器官主要揮發(fā)性成分具有相似性，即醛類和醇類，其中，2-十二烯醛為二者共同特征揮發(fā)性成分。泰國芫荽根中主要成分為2-十二烯醛和1-乙烯基-環(huán)十二醇，莖和葉中主要成分為2-十二烯醛；云南芫荽根中主要成分為2-十二烯醛，莖和葉中主要成分為2-十二烯醛和和1-乙烯基-環(huán)十二醇。

關(guān)鍵詞：泰國芫荽；云南芫荽；不同器官；揮發(fā)性成分；頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

芫荽（Coriandrum sativum）為傘形科一年生草本植物，又名香荽、胡荽等，俗稱香菜，原產(chǎn)于歐洲地中海沿岸及中亞地區(qū)，漢代張騫出使西域時引入我國，現(xiàn)廣泛栽培于全國各地。泰國芫荽（Eryngium foetidum L.）又叫大香菜、大芫荽、刺芫荽、野芫荽等，亦屬傘形科一年或多年生草本植物，是一種葉片寬大肥厚、葉面微皺、葉緣呈鋸齒狀的香味型青菜品種[1]。芫荽廣泛種植于世界各地，而泰國芫荽分布于東南亞及云南省西雙版納、德宏等熱帶、亞熱帶地區(qū)。

固相微萃取技術(shù)（Solid Phase Microextraction，SPME）是20世紀(jì)90年代以來出現(xiàn)的樣品處理方法，它克服了以前一些傳統(tǒng)樣品處理幾乎所有缺點，是集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體的一種新型環(huán)保型化學(xué)分析方法[2]。目前，對芫荽揮發(fā)性成分雖有研究，但主要集中于全株植物精油在傳統(tǒng)方式的提取及其抗氧化等生理功能方面的研究[3-12]。而采用HS-SPME-GCMS方法分析泰國芫荽和云南芫荽不同器官中揮發(fā)性成分的差異鮮見報道。為明確泰國芫荽和云南芫荽不同器官揮發(fā)性成分的化學(xué)組成，篩選主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，本文采用HS-SPME-GC-MS方法研究其揮發(fā)性物質(zhì)在不同器官中的動態(tài)變化，對確定泰國芫荽及云南芫荽特征香氣及其影響因素有一定的價值。同時，也為芫荽優(yōu)質(zhì)栽培、品質(zhì)育種、貯藏加工及產(chǎn)品質(zhì)量控制提供一定參考。

1　材料與方法

1.1材料

試樣在2014年6月上旬購買于云南省呈貢縣龍城蔬菜批發(fā)市場，由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳育種專業(yè)朱騫博士鑒定。

1.2儀器與設(shè)備

Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國安捷倫公司；手動SPME進(jìn)樣器及75 μm CAR/PDMS固相微萃取頭：美國Supelco公司；PC-420D型電磁加熱攪拌器：美國Corning公司；20 mL透明鉗口頂空瓶：美國安捷倫公司；20 mm銀色開口鋁蓋：美國安捷倫公司。

1.3前處理方法

將萃取頭插入GC/MS進(jìn)樣口中，于300℃老化20 min。稱取切割至約0.5cm試樣的不同器官1.00 g 于20 mL透明的頂空瓶中，以銀色開口鋁蓋密封。將頂空瓶置于通過電磁加熱攪拌器加熱、水溫（80±1）℃的燒杯中，再將SPME針管插入頂空取樣萃取30 min，取出，迅速插入到氣質(zhì)聯(lián)用儀的進(jìn)樣口，解吸2 min后，取出SPME針管。以未稱取樣品（其他步驟同上）為空白，以消除色譜柱流失等誤差。

1.4儀器條件

1.4.1色譜條件

色譜柱：HP-5MS（30 m×0.25 μm×0.25 μm），載氣為高純氦氣（純度≥99.999 %），進(jìn)樣口溫度260℃；升溫程序：起始溫度50℃，保持2 min，以5℃/min升至140℃，最后以10℃/min升至280℃；恒流模式：流速1.0 mL/min；分流比：10∶1；溶劑延遲0.5 min[13-18]。

1.4.2質(zhì)譜條件

電子轟擊（EI）離子源，電子能量70 eV，傳輸線溫度280℃，離子源溫度230℃，四級桿溫度150℃，質(zhì)量掃描范圍m/z 30 amu～450 amu。

1.5定性定量方法

定性測定結(jié)果保留Nist05標(biāo)準(zhǔn)譜庫或Wiley275標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索（匹配度≥80）的鑒定結(jié)果，并結(jié)合長期從事譜圖解析的專業(yè)人員分析予以確定。

化合物相對含量確定：采用面積歸一化法。

2　結(jié)果與討論

2.1不同器官中的揮發(fā)性成分的組成

按上述試驗步驟進(jìn)行試驗，采用質(zhì)譜檢索定性和峰面積歸一化法定量的方法得到泰國芫荽和云南芫荽不同器官（根、莖或葉）揮發(fā)性成分及其含量，見表1。

其中，泰國芫荽的根、莖和葉分別鑒定出21、33種和35種，分別占總峰面積的92.18 %、91.35 %和93.15 %，而云南芫荽分別從根、莖和葉鑒定出16、17種和30種，分別占總峰面積的94.10 %、92.66 %和98.66 %。

表1不同發(fā)育器官中各類揮發(fā)性成分及相對含量Table 1 Different volatile components and relative content of different plant organs

續(xù)表1不同發(fā)育器官中各類揮發(fā)性成分及相對含量Continue table 1 Different volatile components and relative content of different plant organs

泰國芫荽的根中2-十二烯醛和1-乙烯基-環(huán)十二醇的含量依次為46.91 %和36.57 %，為其主要揮發(fā)性成分，2-癸烯醛的含量為4.59 %，而其它成分均小于1 %；莖中主要揮發(fā)性成分為2-十二烯醛，其含量為78.49 %，1-乙烯基-環(huán)十二醇的含量為4.82 %，十二醛的含量為2.97 %，2，4，6-三甲基苯甲醛的含量為1.41 %，而其它成分均小于1 %；葉主要揮發(fā)性成分為2-十二烯醛，其含量為78.65 %，1-乙烯基-環(huán)十二醇的含量為3.60 %，十二醛的含量為5.75 %，而其它成分均小于1 %。

云南芫荽的根中2-十二烯醛和1-乙烯基-環(huán)十二醇的含量依次為41.82 %和42.97 %，為其主要揮發(fā)性成分，2-癸烯醛的含量為3.97 %，癸醛的含量為1.33 %，而其它成分均小于1 %；莖主要揮發(fā)性成分為1-乙烯基-環(huán)十二醇、2-十二烯醛、2-癸烯-1-醇和癸醛，含量依次為31.28 %、22.43 %、19.99 %和13.50 %，2-十一烯醛的含量為1.16 %，2-辛烯醛的含量為1.54 %，其它成分均小于1 %；葉主要揮發(fā)性成分為2-癸烯醛、癸醛和2-十二烯醛，含量依次為29.86 %、29.00%和21.85%，1-乙烯基-環(huán)十二醇的含量為8.91%，2-十一烯醛的含量為1.55 %，環(huán)辛烷的含量為1.75 %，2-癸烯-1-醇的含量為1.09 %，其余含量均小于1 %。2.2不同器官中的揮發(fā)性成分的變化

泰國芫荽和云南芫荽不同器官中各類揮發(fā)性成分種類的差異如圖1所示。

圖1泰國芫荽和云南芫荽不同器官中各類揮發(fā)性成分種類的差異Fig.1 Changes of volatile compound variety of Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. with different plant organs

由圖1可以看出，泰國芫荽鑒定出8類物質(zhì)，云南芫荽鑒定出7類物質(zhì)，醛類化合物和烯烴類化合物是泰國芫荽和云南芫荽較為豐富的一類物質(zhì)。其中，醛類、醇類、環(huán)烴類、酸類和呋喃類差異不明顯，而泰國芫荽的莖和葉中烯烴類化合物要顯著高于云南芫荽及其根；泰國芫荽和云南芫荽的根和莖中未鑒定出聯(lián)苯類化合物，僅在葉中鑒定出來；酯類化合物在云南芫荽的葉中鑒定出來，而泰國芫荽及其根和莖則未鑒定出來。

泰國芫荽和云南芫荽不同器官中各類揮發(fā)性成分相對含量的差異如圖2所示。

從各類揮發(fā)性成分相對含量的差異上看，醛類化合物和醇類化合物為泰國芫荽和云南芫荽的主要化學(xué)成分，烯烴類和環(huán)烴次之。其中，泰國芫荽莖中醛類化合物的含量約為云南芫荽莖的1倍，云南芫荽莖和葉中的醇類化合物的含量分別約為泰國芫荽的10倍和3倍，而其他類化合物在各器官中差異不明顯，由此推斷醛類化合物和醇類化合物的差異是造成泰國芫荽和云南芫荽在香氣不同的主要原因。

圖2泰國芫荽和云南芫荽不同器官中各類揮發(fā)性成分相對含量的差異Fig.2 Changes of volatile compound content of Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. with different plant organs

3　討論

傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾法提取不同產(chǎn)地芫荽中的揮發(fā)油：官智等對西雙版納野芫荽采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油并鑒定其主要成分為壬醛和癸醛[9]。云南玉溪芫荽經(jīng)水蒸氣蒸餾法獲得的揮發(fā)油以脂肪醛類化合物為主，脂肪醛的含量占揮發(fā)油總量的68.34 %，并以十二醛含量最高（14.69 %），癸醛（13.04 %）次之[6]；然而，程必強等報道西雙版納芫荽揮發(fā)油成分以不飽和脂肪醇（43.39 %）和不飽和脂肪醛（34.24 %）為主，并以2-烯-癸醇含量最高（33.70 %）[7]。海南野芫荽經(jīng)常規(guī)水蒸氣蒸餾法所得揮發(fā)油主要成分為十二烯醛（22.18 %）[10]。而不同提取方法提取相同產(chǎn)地芫荽中的揮發(fā)油：陸占國等利用索氏提取法和超聲波輔助提取法提取的黑龍江產(chǎn)地芫荽中的精油，酯類化合物為其主要成分并以己酸乙酯含量最高[5-8]，兩種提取方法中主要化學(xué)成分己酸乙酯含量的相對平均偏差仍有18.66 %。

水蒸氣蒸餾法、超聲波輔助提取法或索氏提取法等傳統(tǒng)提取方法都不同程度地存在著某些缺點，如樣品量過多、提取時間長、提取工藝復(fù)雜、濃縮過程中易丟失香氣物質(zhì)等，并因不同的揮發(fā)性成分對溫度、溶劑等條件有過大的選擇性差異，造成部分待測成分的富集和部分揮發(fā)性成分損失，這亦是文獻(xiàn)報道有差異之所在。然而，SPME基本原理為待測物在介質(zhì)相和/或頂空相、及萃取纖維相的分配平衡過程，在一定條件下達(dá)動態(tài)平衡時，涂層吸附的待測物的量與樣品中的濃度成正比，以此作為定量分析的依據(jù)[11-12]。CAR/PDMS型萃取纖維涂層對提取和富集揮發(fā)性化合物的選擇性和靈敏度效果最佳，而測試系統(tǒng)一般均為多組分、多相的混合體系，因此存在一種或多種萃取吸附競爭[19]。正是這種高靈敏性、高競爭吸附性、集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體的一種新型環(huán)保型萃取手段，較傳統(tǒng)提取手段更為適用于成分組成復(fù)雜且多變的樣品，尤其對揮發(fā)性成分和半揮發(fā)性成分有不可比擬的優(yōu)勢。

4　結(jié)論

應(yīng)用固相頂空微萃取吸附收集泰國芫荽和云南芫荽根、莖或葉中的揮發(fā)性成分，采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)分別對其揮發(fā)性化學(xué)成分進(jìn)行分離。利用質(zhì)譜庫檢索，分別從泰國芫荽與云南芫荽分別鑒定出40種和31種化學(xué)成分，同時運用峰面積歸一化法求得各香氣成分在揮發(fā)性成分中的相對百分含量，泰國芫荽從根、莖和葉分別鑒定出21、33種和35種，含量分別為92.18 %、91.35 %和93.15 %，而云南芫荽分別從根、莖和葉鑒定出16種、17種和30種，含量分別為94.10%、92.66 %和98.66 %。其主要成分均為醛類和醇類，醛類化合物和醇類化合物含量的差異是造成泰國芫荽和云南芫荽在香氣不同的主要原因。其中，2-十二烯醛為二者共同特征揮發(fā)性成分，泰國芫荽根中主要成分為2-十二烯醛和1-乙烯基-環(huán)十二醇，莖和葉中主要成分為2-十二烯醛；云南芫荽根中主要成分為2-十二烯醛，莖和葉中主要成分為2-十二烯醛和和1-乙烯基-環(huán)十二醇。總的來說，HS-SPME與GC-MS聯(lián)用是一種簡便快捷的方法，適用于芫荽中揮發(fā)性物質(zhì)的提取和半定量分析。

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Changes of Volatile Components in Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. with Different Plant Organs

SUI Hua-song1，2，ZOU Yue2，ZHOU Wen-zhong1，DONG Sheng-qiang1，SUN Kai2，TANG Zhong-xiao2，YANG Yan2，HOU Ying2
（1. Yunnan Reascend Tobacco Technology（group）Co.，Ltd.，Kunming 650106，Yunan，China；2. Yunnan Comtestor Co.，Ltd.，Kunming 650106，Yunan，China）

Abstract：The volatile compounds in different plant organs of Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. were extracted by using head-space solid phase microextraction（HS-SPME），and analyzed by gas chormatograph-mass spectrophotoerter（GC-MS）. A quantitative analysis in percent was performed by peak area normalization measurements. 21，33 and 35 volatile were identified in root，stalk and leaf，which the contents of were 94.10 %，92.66 % and 98.66 % of total area peak，respectively. The volatile compounds in different organs have similarities，which are aldehydes and alcohols. 2-dodecenal was the specific volatile compounds in both Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. 2-dodecenal and1-ethenylcyclododecanol are the main volatiles in root of Eryngium foetidum L.，while 2-dodecenal in both stalk and leaf. In Yunnan Coriandrum sativum L.，2 -dodecenal is the main volatile in root and stalk，and 1 -ethenyl -cyclododecanol in leaf.

Key words：Eryngiumfoetidum L.；Yunnan Coriandrumsativum L.；differentplantorgans；volatilecomponents；HP-SPME-GC-MS

收稿日期：2014-10-28

*通信作者：鄒悅（1978—），男（漢），工程師，研究方向：分析化學(xué)。

作者簡介：隋華嵩（1987—），男（漢），工程師，碩士，研究方向：主要從事分析化學(xué)、食品化學(xué)的研究。

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03.041