不同產(chǎn)地大馬士革玫瑰花精油化學(xué)成分的研究

王偉玲　王曉玲

摘要：以貴州黔南平塘縣、陜西三原縣兩個地區(qū)種植的大馬士革玫瑰花為材料，建立玫瑰花精油提取分離以及主要揮發(fā)性成分的鑒定方法，通過改進分析方法，比較不同地區(qū)種植的大馬士革玫瑰花精油的主要香氣成分。利用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰花精油，應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）法對提取的玫瑰花精油成分進行定性分離鑒定。共鑒定28種主要化合物，與國際標準中玫瑰精油的組成成分及相對含量范圍基本一致。所測的幾種化學(xué)成分精密度、重復(fù)性和穩(wěn)定性良好;加標回收率為97.1%～99.4%，RSD為0.80%～1.50%。不同產(chǎn)地的大馬士革玫瑰花精油的主要成分和相對含量有一定差異，各具特色。本實驗建立的分析方法穩(wěn)定，適合玫瑰花精油的成分分析。

關(guān)鍵詞：大馬士革玫瑰花;精油;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）;分離鑒定

中圖分類號：O657.63;TQ654.2

文獻標志碼：A

文章編號：1674–5124（2019）03–0059–06

Research on chemical components of damascus Rose essential oil from different areas

WANG Weiling， WANG Xiaoling

（College of Chemistry &Environment Protection Engineering， Southwest Minzu University， Chengdu 610041， China）

Abstract： To establish a method for extracting and separating rose essential oil and the separation and identification of main volatile components from damascus Rose a planted in Pingtang County of Guizhou Province and Sanyuan County of Shaanxi Province， the analytical methods were improved to compare the main aroma components of damascus Rose essential oil grown in different regions by improving the analytical methods. Rose essential oil was extracted by steam distillation， and the extracted rose essential oil components were qualitatively separated and identified by gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. A total of 28 major compounds were identified， which are basically consistent with the composition and relative content of rose essential oils in international standards. The precision， repeatability and stability of several chemical components tested were great; the recoveries were 97.1%-99.4%， and the RSD was 0.80%-1.50%. The main components and relative contents of damascus Rose essential oils from different regions have different characteristics and different characteristics. The analytical method established in this experiment is stable and suitable for the composition analysis of rose essential oil.

Keywords： damascus Rose; essential oil; gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）; separation and identification

0 引言

玫瑰在植物學(xué)分類上是薔薇科薔薇屬落葉叢生灌木，是全世界廣泛栽植的一種植物，它的花香清新濃郁、香氣純正。不僅具有很高的觀賞價值，而且很早就作為天然的香料植物被廣泛應(yīng)用[1-2]，有著重要的經(jīng)濟價值。由其花瓣提煉的精油更是有液體黃金之美譽，天然無毒。玫瑰精油不但具有食用、美容等功效，而且具有一定的藥用價值[3]。我國在玫瑰的栽培上已有幾千年的歷史，涉及品種眾多，其中世界公認的優(yōu)良品種之一的大馬士革玫瑰（學(xué)名：damascus Rose）已在我國廣泛栽培。

王金翠[4]、陳秋鵬[5]和楊柳[6]等科研組利用GC-MS分別對拉薩曲水地區(qū)、新疆和田地區(qū)和北京市房山區(qū)種植的大馬士革玫瑰花精油的化學(xué)成分進行了提取分離和鑒定。通過文獻調(diào)研和實地考察發(fā)現(xiàn)，陜西三原和貴州黔南州平塘地區(qū)的大馬士革玫瑰也有較大產(chǎn)量。由于南北氣候不同，產(chǎn)出的大馬士革玫瑰精油香味各有特點，但這兩個產(chǎn)地的化學(xué)成分卻未見文獻報道。因此，本實驗對這兩大產(chǎn)地的大馬士革玫瑰花精油成分進行GC-MS分析，并比較不同產(chǎn)地精油成分的特征，可以為大馬士革玫瑰精油產(chǎn)地的優(yōu)化和進一步開發(fā)提供理論依據(jù)，為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展服務(wù)。

精油傳統(tǒng)的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、有機溶劑萃取法[7]，近幾年出現(xiàn)了超臨界CO提取法[8]、2微波萃取法、超聲波輔助萃取法以及酶制劑萃取法[9]等，通過比較幾種方法，水蒸氣蒸餾裝置相對簡單、操作容易、成本較低;有機溶劑萃取法操作簡便，萃取率相對高些，但是有機溶劑容易殘留在精油中，且會造成較大的環(huán)境污染;超臨界CO2提取法在精油提取方面取得了良好的效果，且效率高，工藝簡單，無環(huán)境污染，但此設(shè)備要求高壓操作，操作技術(shù)要求較高，一次性投入成本相對較大;其他幾種方法在玫瑰精油中的使用還未見報道，不過隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這些提取技術(shù)對玫瑰精油的提取技術(shù)的優(yōu)化都有重要的參考價值。

玫瑰花精油的主要成分都是易揮發(fā)、難溶于水且易溶于有機溶劑，能夠隨水蒸氣餾出而分離，而且水蒸氣蒸餾裝置組裝簡單、操作容易、成本相對較低，是目前使用最廣泛的提取工藝，因此本實驗采用水蒸氣蒸餾法提取兩個產(chǎn)地的大馬士革玫瑰花精油，同時在蒸餾時加入適量的鹽水溶液可提高出油率。用GC-MS法對提取的玫瑰花精油成分進行分離鑒定，并改進了文獻報道的氣相色譜分離程序升溫方法，使香茅醇和橙花醇得到了很好地分離。

1 材料與儀器

黔南平塘縣、陜西三原縣兩個產(chǎn)地的新鮮大馬士革玫瑰花瓣、氯化鈉（優(yōu)級純，99.9%成都金山化學(xué)試劑有限公司）、乙醚（色譜純99.5%天津科密歐化學(xué)試劑有限公司）、無水硫酸鈉（優(yōu)級純99.9%成都金山化學(xué)試劑有限公司）、正己烷（色譜純99.5%天津科密歐化學(xué)試劑有限公司）、美國Agilent 7890B-5977A氣質(zhì)聯(lián)用儀、HP-5Ms Ultra Inert 0°C-325°C：（30m×250μm，0.25μm）、賽多利斯萬分之一電子天平、揮發(fā)油蒸餾裝置。

2 實驗方法

2.1 精油提取

首先將新鮮玫瑰花樣品1kg放入蒸餾裝置中，加入10%的氯化鈉水溶液3000mL加熱至沸騰后保持微沸，蒸餾提取5h，冷卻后用乙醚萃取上層揮發(fā)油，加入無水硫酸鈉吸去水分，將溶于乙醚的揮發(fā)油過濾，待乙醚揮干后，收集玫瑰精油。按照上述提取方法，將兩個產(chǎn)地的玫瑰花精油連續(xù)提取5份，進行GC-MS分析。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析方法

載氣：氦氣，純度99.995%;分流比10∶1;升溫程序：初始溫度70°C，維持35min，以5°C/min的升溫速率升至240°C，維持2min;進樣量1μL;溶劑延遲3min;離子源溫度：230°C;四級桿溫度150°C;電離方式：EI;電子能量：70eV;電子倍增：1.3kV;MS采集模式：掃描;質(zhì)量掃描范圍：33～550amu;譜庫：NIST11.L。

2.3 樣品的測定

取2.1條件下提取的5份精油各取0.001g，用10mL正己烷溶解，采用0.45μm有機濾膜過濾后按2.2色譜升溫程序?qū)悠愤M行定性分析，對其中的香茅醇、香葉醇、橙花醇的含量外標法定量，分析結(jié)果見表1。

2.4 數(shù)據(jù)處理

將GC-MS得到的總離子流圖通過系統(tǒng)自帶的NIST11.L譜庫檢索，結(jié)合相關(guān)文獻進行人工譜圖解析并確定玫瑰精油各成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)。通過Masshunter化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按面積歸一化法求得各化學(xué)成分的相對百分含量。

3 結(jié)果與討論

3.1 分析結(jié)果

采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）法分別對兩個不同產(chǎn)地的大馬士革玫瑰精油成分進行分析，得出氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）總離子流色譜圖（如圖1所示），運用計算機圖譜庫的標準質(zhì)譜圖進行檢索，鑒定精油中的各個化學(xué)成分，并按照峰面積歸一化確定各組分相對百分含量。鑒定分析結(jié)果如表2所示。

從表2中的結(jié)果可知共鑒定出28種主要化合物，其中香茅醇、香葉醇、橙花醇是玫瑰精油香氣的關(guān)鍵成分。目前從各種玫瑰花精油中鑒定出的化合物接近300種[10]，主要是醚類、醇類、萜類、酯類、醛類等化合物，其中香茅醇在精油的香氣成分中起主要作用;香葉醇最大程度的保留了玫瑰香特性;橙花醇有柑桔香韻和檸檬香、木香、等香氣特征;金合歡醇使香氣強烈和濃甜[11];萜烯類化合物是具有辛香和百合香氣，使玫瑰油香氣具有天然感;芳樟醇具有類似柑橘、鈴蘭的香氣特征，可以提高頭香的強度;丁香酚是辛香成分，主要輔助玫瑰的香甜，使香氣甜濃;玫瑰醚的清香能夠與丁香酚互補;直鏈烷烴在香氣中雖不起主要作用，但是能起到定香作用，使香氣持久[12-13]。

3.2 方法學(xué)考察

3.2.1 色譜條件的優(yōu)化

由于玫瑰花精油的化學(xué)成分比較復(fù)雜，本次試驗選取其中幾種主要化學(xué)成分做研究分析。研究最初采用相關(guān)文獻報道的GC-MS分析方法是以起始溫度50°C，保持2min，3°C/min的升溫速率升溫至280°C對提取的玫瑰精油樣品進行分析鑒定，得到圖譜（如圖2所示），對譜圖進行分析后，只檢測到香茅醇（圖2中1為香茅醇），并未檢測到橙花醇，經(jīng)過幾次條件摸索，最終確定色譜程序：初始溫度70°C，維持35min，以5°C/min的升溫速率升至240°C，維持2min，在此條件下，能夠同時檢測到香茅醇和橙花醇，而其他化學(xué)成分的檢測不受影響;進樣量1μL，得到的色譜譜峰窄，分離度高。

3.2.2 精密度試驗

由于玫瑰精油中化學(xué)成分比較復(fù)雜，故選擇其主要成分香茅醇、香葉醇、橙花醇來考察方法的精密度。取適量混合對照品溶液按色譜條件連續(xù)進樣5次，香茅醇、香葉醇、橙花醇的峰面積RSD（n=3）分別為0.80%、1.05%、1.60%，結(jié)果說明儀器精密度良好。

3.2.3 重復(fù)性試驗

平行制備上述樣品溶液5份，按上述方法測定，記錄樣品峰面積，香茅醇、香葉醇、橙花醇含量的RSD分別為1.12%、1.55%、1.17%，結(jié)果表明本實驗重復(fù)性很好。

3.2.4 穩(wěn)定性試驗及檢出限

取一份玫瑰花精油供試品溶液，分別在0，4，8，12，16，20，24，32h進同體積樣品，記錄3種成分香茅醇、香葉醇、橙花醇峰面積，并計算RSD值;空白樣品溶液連續(xù)進樣11次，計算此方法檢出限，結(jié)果見表3。

3.2.5 加標回收試驗

精密稱取已知3種成分含量的玫瑰花精油3份，加入高、中、低3個質(zhì)量濃度的對照品溶液，每一質(zhì)量濃度取兩份，按上述方法制備檢測，結(jié)果香茅醇、香葉醇、橙花醇平均回收率結(jié)果見表4。

3.3 討論

由于各種成分在精油中的占比不同，從而使不同的玫瑰精油表現(xiàn)出不同的香韻。從表2中各個成分的相對含量來看黔南平塘縣產(chǎn)玫瑰花精油中香茅醇的含量有31.52%;香葉醇6.05%;橙花醇3.02%，橙花醇和香葉醇的相對含量偏低，故散發(fā)出厚重的甜香氣;而陜西三原縣產(chǎn)玫瑰花精油中香茅醇18.23%、香葉醇24.67%、橙花醇相對含量13.93%，3種成分的比例較均勻，故散發(fā)出濃郁的花香。兩個產(chǎn)地的大馬士革玫瑰花精油成分組成基本相同，只是在相對含量上有些許差異，其他輔助香氣成分也不盡相同，其組成成分和相對含量的范圍滿足國際標準ISO9842-2003[14]的規(guī)定。

表5為各產(chǎn)地大馬士革玫瑰精油的主要芳香成分，結(jié)果表明，陜西三原、黔南平塘和拉薩曲水地區(qū)的大馬士革玫瑰花精油中都分別檢測到主要芳香成分，拉薩曲水地區(qū)種植的大馬士革玫瑰花精油中香葉醇的相對含量比較高，香茅醇和橙花醇的相對含量適中;新疆和田區(qū)和北京房山區(qū)的大馬士革玫瑰花精油中未分離到橙花醇，且新疆和田區(qū)玫瑰花精油中香葉醇的相對含量較低，而北京房山地區(qū)種植的大馬士革玫瑰花精油中香茅醇的相對含量占比較大，香葉醇的相對含量比較低，結(jié)合文獻數(shù)據(jù)及實驗數(shù)據(jù)可知玫瑰精油的組成及香氣品質(zhì)與玫瑰品種、產(chǎn)地及制備方法密切相關(guān)，可根據(jù)不同需求選取不同成分特征的精油原料。本實驗對兩種精油樣品的化學(xué)成分進行多次分析，同時對所使用的有機試劑進行分析，其中未檢測到試驗中相關(guān)化學(xué)成分，鑒定出的化學(xué)成分、種類以及相對百分含量都基本保持一致，表明該分析方法基本穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

玫瑰精油的化學(xué)成分本身就比較復(fù)雜，性質(zhì)相近的化學(xué)成分在儀器上的保留時間比較接近，很多化學(xué)成分不易被完全分離，但是在經(jīng)過多次試驗后最終確立的分析方法，能夠同時檢測到玫瑰精油中的幾種主要芳香成分，可以為玫瑰精油的GC-MS分析提供參考依據(jù)。本研究所采用的精油提取方法是水蒸氣蒸餾法，水蒸氣法提取玫瑰精油是目前應(yīng)用最廣、技術(shù)最成熟的提取工藝，其具有設(shè)備及操作簡單、成本低、穩(wěn)定性好、不容易帶入雜質(zhì)等優(yōu)勢，但是加熱時沸點較低的香氣成分會有部分損失，會影響其品質(zhì)，在此基礎(chǔ)上可以改進精油提取方法，確保沸點較低的化學(xué)成分沒有損失。

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（編輯：徐柳）