GC-MS法分析天竺葵花瓣與莖葉的精油成分

高則睿，張 強(qiáng)，毛俊妮，李 晉，殷沛沛，吳雨松，王乃定

(云南中煙新材料科技有限公司，云南 昆明 650106)

GC-MS法分析天竺葵花瓣與莖葉的精油成分

高則睿，張 強(qiáng)*，毛俊妮，李 晉，殷沛沛，吳雨松，王乃定

(云南中煙新材料科技有限公司，云南 昆明 650106)

采用同時(shí)蒸餾萃取法分別對(duì)天竺葵的花瓣和莖葉進(jìn)行精油的提取，使用GC-MS聯(lián)用儀測(cè)定精油成分和相對(duì)含量，研究了天竺葵不同部位的精油成分差異，結(jié)果表明：天竺葵莖葉精油含量比花瓣精油多；天竺葵花瓣精油與莖葉精油相比，花瓣精油中的酮類、雜環(huán)類、烷烴類含量高于莖葉精油，醛類、醇類、酸類、酚類、酯類、烯烴類、醚類、酸酐類則低于莖葉精油；兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果表明：醇類和烯烴類相對(duì)含量存在顯著性差異，其余化學(xué)成分無(wú)顯著性差異。

天竺葵；同時(shí)蒸餾萃取；精油；GC-MS分析

天竺葵(Pelargoniumhortorum)又名洋繡球，原產(chǎn)于非洲南部,屬牻牛兒苗科，屬多年生宿根草本植物[1-3]。精油是從植物的花、葉、莖、根或果實(shí)中，提煉萃取出的揮發(fā)性芳香物質(zhì)。天竺葵精油含量較高，在食品、日化產(chǎn)品、中藥材領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用[4-5]。鄭青荷等[6]采用水蒸氣蒸餾天竺葵鮮葉提取精油，GC-MS法分析了精油的主要成分。王建剛[7]采用頂空固相微萃取(HS-SPME)和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)對(duì)天竺葵鮮葉揮發(fā)性化學(xué)成分進(jìn)行了分離鑒定。王巨媛等[8]采用索氏提取法提取天竺葵干根系和鮮根系的揮發(fā)性成分，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定。國(guó)內(nèi)對(duì)天竺葵成分的研究大多僅限于葉片[9]，而對(duì)花瓣和莖葉的共同研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)采用同時(shí)蒸餾萃取法，分別對(duì)天竺葵的花瓣和莖葉進(jìn)行精油的提取，再利用GC-MS技術(shù)[9-19]對(duì)精油的化學(xué)成分進(jìn)行了檢測(cè)，為更好地研究和利用天竺葵精油中的不同組分具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

購(gòu)于云南花卉產(chǎn)業(yè)投資有限公司，產(chǎn)地為云南省大理州賓川縣的天竺葵。

1.2 主要儀器

精油提取采用同時(shí)蒸餾裝置進(jìn)行萃?。痪统煞植捎?890N/5973N氣質(zhì)色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)，由美國(guó)Agilent公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 精油提取 準(zhǔn)確稱取天竺葵花瓣和莖葉各50 g，分別置于1 L圓底燒瓶中，加入蒸餾水500 mL(加入少許沸石)，接至同時(shí)蒸餾萃取(SDE)裝置的一端，電熱套溫度控制在100～110 ℃之間，保持水沸騰產(chǎn)生蒸汽。另取20 mL 二氯甲烷置于100 mL 圓底燒瓶中，接在SDE 裝置的另一端，在60 ℃恒溫水浴下連續(xù)萃取3 h。停止加熱后，用10 mL 二氯甲烷沖洗SDE裝置。提取液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，搖勻后靜置分層，收集二氯甲烷相，加入適量的無(wú)水硫酸鈉靜置24 h，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至1.0 mL，加入50 μL 0.1 mol/L乙酸苯甲酯的無(wú)水乙醇溶液，搖勻，取樣并進(jìn)行GC/MS分析。

1.3.2 分析方法 精油提取物添加內(nèi)標(biāo)后，采用氣/質(zhì)聯(lián)用儀6890N/5973N進(jìn)行分析，結(jié)果采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算。

1.3.3 精油測(cè)定 氣相色譜條件：毛細(xì)管柱 HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為氦氣，流速為1 mL/min，進(jìn)樣口溫度260 ℃，分流比為25∶1，進(jìn)樣量2 μL；色譜柱升溫程序?yàn)椋撼跏紲囟?0 ℃，保持1 min；以8 ℃/min升溫到160 ℃，保持2 min；再以1 ℃/min升溫到260 ℃,保持15 min。質(zhì)譜條件：電離方式EI，電離能量70 eV；離子源溫度230 ℃；GC-MS 接口溫度：280 ℃；掃描范圍35～455 aum。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，SPSS 22.0軟件對(duì)兩獨(dú)立樣本進(jìn)行t檢驗(yàn)[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 精油成分相對(duì)含量測(cè)定結(jié)果

試驗(yàn)檢測(cè)出天竺葵花瓣中含89種化合物，天竺葵莖葉中含73種化合物，分別見表1、表2。按精油成分化學(xué)性質(zhì)的不同可分為醛類、酮類、醇類、酸類、酚類、酯類、雜環(huán)類、烯烴類、醚類、烷烴類和酸酐類，共計(jì)11類，再對(duì)其相對(duì)含量分別累加，得到表3。

2.2 精油成分相對(duì)含量變化

由表3可知：醛類中戊醛、己醛、糠醛、苯甲醛、5-甲基糠醛、苯乙醛6種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

酮類中6-甲基-5-庚烯-2-酮、樟腦、反式薄荷酮、薄荷酮、植酮、金合歡基丙酮6種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

醇類中苯甲醇、氧化芳樟醇、順式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、薄荷醇、α-萜品醇、β-香茅醇、喇叭茶醇、植醇9種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

酸類中2-甲基丁酸、戊酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸4種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

酯類中丁酸香茅酯、丙酸香茅酯、惕各酸香葉酯、亞麻酸乙酯4種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

表1 天竺葵花瓣精油成分

續(xù)表1：

序號(hào)化合物保留時(shí)間/min含量/(μg/g)56α-石竹烯14.900.75157肉桂酸乙酯14.980.45558α-姜黃烯15.300.25859α-金合歡烯15.451.42860異丁香酚甲醚15.512.532612,6-二甲基-2,6-辛二烯16.050.49862δ-杜松烯16.100.92863月桂酸16.680.979643,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇16.820.99965苯乙基惕各酸17.331.01466石竹烯氧化物17.432.08267喇叭茶醇17.820.27168丙酸香茅酯18.840.62469α-細(xì)辛腦19.110.33970惕各酸香葉酯19.490.21071肉豆蔻酸甲酯19.870.28072α-紅沒藥醇20.381.03973肉豆蔻酸20.450.74674苯甲酸苯甲酯20.650.17975植酮21.8410.42376金合歡基丙酮22.931.42977棕櫚酸甲酯22.993.19178棕櫚酸23.494.67279棕櫚酸乙酯23.920.45280香葉基芳樟醇24.440.58681反亞油酸甲酯25.234.245829,12,15-十八碳三烯-1-醇25.321.75783植醇25.490.82884亞油酸25.692.74485亞油酸乙酯26.040.41686亞麻酸乙酯26.120.30287十七烷27.5910.60888二十五烷29.662.88589癸二酸二異辛酯32.670.611

表2 天竺葵莖葉精油成分

續(xù)表2：

序號(hào)化合物保留時(shí)間/min含量/(μg/g)185-甲基糠醛6.020.90719β-蒎烯6.300.664206-甲基-5-庚烯-2-酮6.451.439212,4-庚二烯醛6.641.33122α-水芹烯6.800.20223檸檬烯7.263.70524苯甲醇7.381.856252,3-二甲基馬來(lái)酸酐7.470.95126苯乙醛7.576.75027氧化芳樟醇8.116.32828順式-芳樟醇氧化物8.415.26729庚酸8.480.66030芳樟醇8.636.588316-甲基-3,5-庚二烯-2-酮8.722.80432玫瑰醚A8.8629.30833苯乙醇8.938.29934玫瑰醚B9.1716.52935樟腦9.512.83836反式薄荷酮9.664.13337薄荷酮9.9022.44938薄荷醇10.026.25439辛酸10.300.77740α-萜品醇10.342.00141馬鞭草烯醇10.703.02842β-香茅醇11.0336.663433,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇11.489.01044甲酸香草酯11.793.07045紫蘇醛11.899.54146α-蓽澄茄油烯13.612.37147β-波旁烯13.794.59148甲基丁香酚13.994.46449石竹烯14.4019.10650丙酸香茅酯14.581.49851α-衣蘭油烯14.717.35852橙化基丙酮14.752.53953β-金合歡烯14.835.53954α-石竹烯14.923.769552,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-降蒎-2-烯15.475.04956異丁香酚甲醚15.546.38657表-二環(huán)倍半水芹烯15.614.29058丁酸香茅酯16.073.34859δ-杜松烯16.1412.58460斯巴醇17.389.48261喇叭茶醇17.895.01862惕各酸香葉酯19.528.724637,7-二甲基-2-亞甲基-降莰烷19.943.73164肉豆蔻酸20.544.93165愈創(chuàng)奧20.932.19266植酮21.858.44067金合歡基丙酮22.9924.80068異植醇23.311.403

雜環(huán)類中吡啶為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

烯烴類中莰烯、β-蒎烯、檸檬烯、石竹烯、β-金合歡烯、α-石竹烯、δ-杜松烯7種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

醚類中玫瑰醚 A、玫瑰醚 B、茴香腦、異丁香酚甲醚4種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

表3 天竺葵花瓣和莖葉精油中成分及相對(duì)含量

將11類化學(xué)成分相對(duì)含量的變化制圖，由圖1可知：天竺葵莖葉精油含量明顯高于花瓣精油含量，天竺葵的花瓣與莖葉精油成分含量存在差別，花瓣精油中的酮類、雜環(huán)類、烷烴類含量高于莖葉精油，醛類、醇類、酸類、酚類、酯類、烯烴類、醚類、酸酐類則低于莖葉精油。

采用SPSS 22.0軟件，對(duì)天竺葵花瓣和精油中各類化學(xué)成分相對(duì)含量分別進(jìn)行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。由表4可知：醇類和烯烴類相對(duì)含量發(fā)生顯著性差異，其余類別化學(xué)成分無(wú)顯著性差異。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)采取同時(shí)蒸餾法對(duì)天竺葵花瓣和莖葉分別進(jìn)行精油的提取，GC-MS聯(lián)用儀測(cè)定精油成分和相對(duì)含量，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理，結(jié)果表明：天竺葵莖葉中的精油含量高于花瓣中的精油，但各化學(xué)成分的含量及種類存在差別，花瓣精油中的酮類、雜環(huán)類、烷烴類含量高于莖葉精油，而醛類、醇類、酸類、酚類、酯類、烯烴類、醚類、酸酐類低于莖葉精油。兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果表明：在花瓣精油和莖葉精油中，醇類和烯烴類相對(duì)含量發(fā)生顯著性差異，其余化學(xué)成分無(wú)顯著性差異。該試驗(yàn)為更好地研究和利用天竺葵精油中不同化學(xué)成分提供理論依據(jù)。

圖1 天竺葵花瓣和莖葉精油成分相對(duì)含量變化圖

表4 天竺葵花瓣和精油中各類化學(xué)成分兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果

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(責(zé)任編輯：曾小軍)

Analysis of Essential Oil Compounds in Petal, Stem and Leaf ofPelargoniumgraveolensby GC-MS

GAO Ze-rui, ZHANG Qiang*, MAO Jun-ni, LI Jin, YIN Pei-pei, WU Yu-song, WANG Nai-ding

(Yunnan Tobacco Industrial Hi-tech Material Limited Company, Kunming 650106, China)

Simultaneous distillation extraction method was used for the extraction of essential oil from the petal, stem and leaf ofPelargoniumgraveolens, and GC-MS was adopted to determine the components and relative content of the extracted essential oil. The results indicated that: the content of essential oil in stem and leaf ofP.graveolenswas more than that in petal; the contents of ketones, heterocyclic, and alkanes essential oil components in petal were more than those in stem and leaf; while the contents of aldehydes, alcohols, acids, phenols, esters, olefins, ethers and anhydrides essential oil components in petal were less than those in stem and leaf. The results of 2-independent-samplesttest showed that there were significant differences in the relative contents of alcohols and olefins between petal and stem leaf, while there were no significant differences in the other essential oil components.

Pelargoniumgraveolens; Simultaneous distillation extraction; Essential oil; GC-MS analysis

2016-12-20

云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目“源于香料植物的特色煙草薄片與功能濾嘴的研發(fā)與應(yīng)用”(2014FL01)。

高則睿(1980─)，男，工程師，博士，研究方向：卷煙新材料。*通訊作者：張強(qiáng)。

R284.1

A

1001-8581(2017)05-0072-05