紫椴花揮發(fā)性成分HS-SPME氣相色譜質(zhì)譜分析

陳立波 王建剛 丁欽

摘要 [目的]研究紫椴花揮發(fā)性成分的組成。[方法]采用頂空固相微萃取氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（HS-SPME-GC-MS）技術(shù)對(duì)長(zhǎng)白山紫椴花揮發(fā)性成分進(jìn)行分離鑒定，以色譜峰面積歸一化法計(jì)算揮發(fā)性成分的相對(duì)含量。[結(jié)果]從紫椴花中分離出55種揮發(fā)性成分，鑒定出了44種，占揮發(fā)性成分總量的96.71%，其中主要揮發(fā)性成分是芳樟醇（34.37%）、β-苯乙醇（31.37%）、β-順式-羅勒烯 （12.03%）、丁香醇A（2.00%）、反式-α，α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化-2-呋喃甲醇（3.59%）。[結(jié)論]該研究為紫椴資源的深度綜合利用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 頂空固相微萃取;氣相色譜質(zhì)譜;揮發(fā)性成分;紫椴花

中圖分類號(hào) S792.36文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2018）34-0181-03

紫椴（Tilia amurensis Rupr.）是椴樹科（Tiliaceae）椴樹屬高大落闊葉喬木。紫椴分布于我國(guó)東北、華北地區(qū)，是長(zhǎng)白山區(qū)域重要的用材樹種，被《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（第一批）》定為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物[1-3]。紫椴樹冠大而優(yōu)美，樹齡長(zhǎng)，抗煙、抗毒性強(qiáng)，秋季葉黃，是世界四大闊葉行道樹之一。紫椴木材紋理致密，色白質(zhì)輕富有彈性，不翹裂容易加工，是建筑、家具、雕刻等行業(yè)的重要用材。關(guān)于紫椴的研究，多集中在紫椴形態(tài)及分類學(xué)、生態(tài)及地理學(xué)以及育種造林學(xué)等方面[4-8]。

紫椴花具有甜潤(rùn)、令人愉悅的香氣，是優(yōu)良的蜜源。紫椴花亦有清熱解表的功效，可治療感冒、發(fā)熱、口腔炎和喉炎等病癥。紫椴花化學(xué)成分的研究多集中在多糖、黃酮及乙醇提取物等方面[9-12]。關(guān)于紫椴花揮發(fā)性成分的研究鮮見報(bào)道。筆者以吉林左家紫椴鮮花為試樣，采用頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HS-SPME-GC-MS）分析其揮發(fā)性有機(jī)成分，為紫椴資源的深度利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫椴花，于2018年7月5日09：00—10∶00采自吉林省吉林市左家鎮(zhèn)吉林特產(chǎn)研究所，為紫椴新鮮花朵。將采集到的新鮮紫椴花朵儲(chǔ)存于大口具塞玻璃采樣瓶中，當(dāng)日完成分析測(cè)試。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-MS-2010-plus型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，配有EI源，四級(jí)桿質(zhì)量分析器;GC-MS Solution，日本島津公司;NIST05版質(zhì)譜圖庫(kù);DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司;57330U型手動(dòng)SPME萃取手柄及65 μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS/DVB）萃取探頭;20 mL精密螺紋口透明玻璃頂空進(jìn)樣瓶，美國(guó)Supelco公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 頂空固相微萃取。

在頂空萃取樣本之前，先將65 μm PDMS/DVB固相微萃取探頭安裝于手動(dòng)SPME進(jìn)樣手柄上，于氣相色譜進(jìn)樣口250 ℃老化30 min。選取新鮮完好的紫椴花朵5.0 g，置于20 mL 配有聚四氟乙烯膠墊的樣品瓶中，擰緊瓶蓋。將含有紫椴花朵樣本的密封頂空瓶置于恒溫箱內(nèi)，控制60 ℃恒溫平衡30 min，然后將老化后的固相微萃取探頭插過(guò)隔膜墊，進(jìn)入密封樣品瓶中，推出萃取探頭，60 ℃頂空萃取30 min，萃取完成后，將固相微萃取裝置迅速插入GC進(jìn)樣器，250 ℃條件下熱解析2.0 min。

1.3.2 色譜-質(zhì)譜條件。

氣相色譜儀熱解析溫度250 ℃;色譜柱：RTX-5MS 石英毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm）;色譜柱箱升溫程序：50 ℃保持3 min，以3 ℃/min升至100 ℃，然后以6 ℃/min升至200 ℃，再以8 ℃/min升至280 ℃保持10 min;氦氣（99.999%）為載氣，流量1.94 mL/min，壓力88.3 kPa;熱解析進(jìn)樣，分流比10∶1。

離子源溫度200 ℃;傳輸線溫度230 ℃;EI電子轟擊離子源，電子能量70 eV，燈絲3.5 min后開啟;四極桿質(zhì)量分離器，質(zhì)量掃描范圍m/z 30～500;檢測(cè)電壓0.85 kV，記錄4.0～45.0 min信號(hào)。

1.4 測(cè)定方法

試樣分析測(cè)定采用GC-MS-2010-plus型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。按“1.3.2”項(xiàng)色譜-質(zhì)譜條件準(zhǔn)備好氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀;按“1.3.1”項(xiàng)頂空固相微萃取制備樣本熱解析進(jìn)樣分析，同時(shí)啟動(dòng)色譜工作站GC-MS Solution記錄數(shù)據(jù)，通過(guò)GC-MS Solution色譜工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢索NIST05譜圖庫(kù)，進(jìn)行譜圖解析，確認(rèn)其各個(gè)揮發(fā)性成分結(jié)構(gòu);定性分析后通過(guò)色譜工作站GC-MS Solution數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按面積歸一化法進(jìn)行定量分析，分別求出各揮發(fā)性成分的相對(duì)百分含量。

2 結(jié)果與分析 樣本按“1.3”項(xiàng)試驗(yàn)條件進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜分析，對(duì)應(yīng)總離子流色譜圖如圖1所示。從圖1可以看出，試驗(yàn)用氣相色譜條件滿足紫椴鮮花揮發(fā)性成分的分離要求。經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析，用NIST05數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索，分離出55個(gè)色譜峰，最終鑒定44種成分，占總面積的96.71%。揮發(fā)性成分分析及面積歸一化法定量結(jié)果見表1。表1 數(shù)據(jù)說(shuō)明，紫椴花主要揮發(fā)性有機(jī)成分有芳樟醇（34.37%）、β-苯乙醇（31.37%）、β-順式-羅勒烯 （12.03%）、丁香醇A（2.00%）、反式-α，α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化-2-呋喃甲醇（3.59%）等，占揮發(fā)性物質(zhì)總量的83.36%。

對(duì)分離鑒定出的44種揮發(fā)性有機(jī)成分進(jìn)行歸類分析，其中醇類物質(zhì)12種（75.85%）、萜烯類19種（17.04%）、酯類物質(zhì)5種（0.23%）、烷烴類物質(zhì)6種（2.99%）、其他化合物2種（0.60%）。紫椴鮮花揮發(fā)性有機(jī)物中醇類物質(zhì)含量最多，占總含量的75.85%，其中芳樟醇（34.37%）、β-苯乙醇（31.37%）是紫椴鮮花的主要揮發(fā)性物質(zhì)。芳樟醇[13-14]又名沉香醇，是無(wú)環(huán)單萜醇類化合物，有類似鈴蘭或百合花樣優(yōu)美而愉悅的香氣。天然芳樟醇?xì)馕秷A和甜潤(rùn)、純正幽雅，是香水、香精配方中使用頻率最高的香料?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，芳樟醇具有鎮(zhèn)痛、抗焦慮、鎮(zhèn)靜催眠、抗炎抗菌、抑制腫瘤等藥理作用，同時(shí)也是降壓的有效活性成分之一。苯乙醇[15-16]是一種簡(jiǎn)單的芳香族伯醇，具有細(xì)膩、淡雅而持久的玫瑰花香味。苯乙醇對(duì)其他香氣成分有增效作用，可用作底香組分，是食品、化妝品、煙草和日化用品中重要香料成分，在醫(yī)藥上也常用作抑菌劑。羅勒烯[17-18]是一種無(wú)環(huán)單萜類， 即3，7-二甲基-1，3，6-辛三烯。植物生理研究表明， 在眾多調(diào)控植物防御反應(yīng)的信號(hào)分子中，羅勒烯是一種與植物防御啟動(dòng)密切相關(guān)的信號(hào)分子。蜜蜂生理研究發(fā)現(xiàn)，羅勒烯也是蜜蜂幼蟲信息素的一種組分，它不僅能夠抑制蜜蜂工蜂的卵巢成熟，還參與調(diào)節(jié)工蜂的采粉行為，提高了采粉蜂的比例，增加了哺育蜂回返巢房的頻率，在蜜蜂養(yǎng)殖業(yè)具有一定的科學(xué)價(jià)值。苯乙醇、芳樟醇賦予紫椴花甜潤(rùn)、優(yōu)雅、令人愉悅的香氣，也賦予其清熱解表、鎮(zhèn)痛抗炎等藥效。羅勒烯作為植物防御啟動(dòng)信號(hào)分子及蜜蜂信息激素，對(duì)研究紫椴花為蜜源植物及其作用機(jī)制有重要價(jià)值。

3 結(jié)論

采用RTX-5MS 石英毛細(xì)管柱對(duì)紫椴鮮花中揮發(fā)性有機(jī)成分進(jìn)行分離，經(jīng)MS鑒定，主要揮發(fā)性成分為芳樟醇（34.37%）、β-苯乙醇（31.37%）、β-順式-羅勒烯 （12.03%）、丁香醇A（2.00%）、反式-α，α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化-2-呋喃甲醇（3.59%）。

吉林省長(zhǎng)白山區(qū)域森林資源豐富，紫椴分布廣泛。紫椴花氣味芬芳，具有治療神經(jīng)紊亂、清熱解表、抗炎鎮(zhèn)痛、失眠、感冒、抑菌等作用，對(duì)其揮發(fā)性有機(jī)成分的研究，為集蜜源和藥用為一身的這一植物資源的深度開發(fā)提供了理論依據(jù)。

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