靜態(tài)頂空—?dú)庀嗌V質(zhì)譜聯(lián)用法分析金絲皇菊的揮發(fā)性成分

趙燕飛，衛(wèi)博慧，王 紅

(運(yùn)城學(xué)院 理科實(shí)驗(yàn)中心，山西 運(yùn)城 044000)

菊花(Chrysanthemummorifolium)，是菊科、菊屬的多年生宿根草本植物，味微辛、甘、苦，性微寒；具有疏散風(fēng)熱，清肝明目，平肝陽(yáng)，解毒的功效；可作為原料入藥、也可直接食用、泡茶、煎湯、浸酒等。菊花種類(lèi)豐富，不同的品種揮發(fā)性成分不同。盧琪等[1]對(duì)福白菊菊花茶的風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行分析；畢淑峰等[2]采用頂空固相微萃取提取黃山野菊花中的揮發(fā)性成分；沈維治等[3]對(duì)比了雪菊與市售菊花的揮發(fā)性成分，共鑒定出8種菊花的揮發(fā)性成分52個(gè)；秦民堅(jiān)等[4]、周根等[5]、韓麗娜等[6]分別對(duì)黃山貢菊、4個(gè)杭白菊品種、濟(jì)菊的揮發(fā)性成分做了分析。

金絲皇菊(ChrysanthemummorifoliumJinsihuangju)隸屬于菊科菊屬，其花形碩大，花瓣嬌美、金黃艷麗；茶湯鮮亮澄明、入口清香甘綿；其花瓣中富含多種氨基酸、維生素、微量元素及抗氧化物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)豐富。近年來(lái)人們對(duì)金絲皇菊的消費(fèi)量呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)[7-9]。本文選用安徽黃山產(chǎn)的金絲皇菊進(jìn)行研究，建立了靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)作為檢測(cè)方法，為金絲皇菊藥用和食用價(jià)值的質(zhì)量控制提供依據(jù)。

1. 材料和方法

1.1 材料和設(shè)備

儀器設(shè)備：Agilent 7890A-5975C GC-MS聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫科技有限公司)；7697A-Headspace-Sampler頂空自動(dòng)進(jìn)樣器(美國(guó)安捷倫科技公司)；FA124電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)。

實(shí)驗(yàn)材料：金絲皇菊(C.morifoliumJinsihuangju)，產(chǎn)自安徽黃山。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

稱(chēng)取0.6 g金絲皇菊干花置于20 mL頂空樣品瓶?jī)?nèi)，卷邊器封口。在120 ℃加熱箱內(nèi)穩(wěn)定加熱30 min,定量環(huán)140 ℃下提取樣品，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)進(jìn)行分析。

1.2.2 氣相色譜GC條件

DB-17MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)；程序升溫：40 ℃穩(wěn)定2 min,以5 ℃/min升到150 ℃穩(wěn)定5 min，然后以6 ℃/min升到230 ℃穩(wěn)定10 min；進(jìn)樣量：1 mL；采用不分流進(jìn)樣方式；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；載氣：He；流速：1.0 mL/min。

1.2.3 質(zhì)譜MS條件

EI電離源；電子能量：70 eV；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；溶劑延遲：5 min；增益系數(shù)：1；質(zhì)量掃描范圍：30～450 amu。

2. 結(jié)果與分析

經(jīng)GC-MS檢測(cè)，得到金絲皇菊揮發(fā)性成分的總離子流圖(TIC)，如圖1所示，共分離出54種物質(zhì)。根據(jù)各組分的質(zhì)譜圖、結(jié)合NIST 08標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索、選用匹配度大于80%的物質(zhì)進(jìn)行分析，金絲皇菊中共鑒定出28種揮發(fā)性化學(xué)成分；同時(shí)根據(jù)峰面積歸一法確定出各成分的相對(duì)百分含量，結(jié)果如表1所示。

表1 金絲皇菊香氣成分的GC-MS測(cè)定結(jié)果

圖1 金絲皇菊揮發(fā)性化學(xué)成分總離子流圖

金絲皇菊中的28種化合物成分占揮發(fā)性成分總量的90.34%；其中包含烯類(lèi)14種、醇類(lèi)3種、酯類(lèi)3種、酮類(lèi)5種、雜環(huán)類(lèi)1種、醛類(lèi)1種、醚類(lèi)1種，分別占揮發(fā)性成分的18.40%、13.84%、18.64%、1.91%、0.40%、0.30%和36.84%。主要成分有桉葉素(36.84%)、合成右旋龍腦(13.07%)、L-乙酸冰片酯(11.14%)、2,6,6-三甲基-二環(huán)[3.1.1]庚-2-烯-4-醇乙酸酯(7.20%)、(1S)-(-)-α-蒎烯(4.38%)、莰烯(4.20%)、均三甲苯(3.18%)、β-萜烯(1.32%)、1,6-二甲基庚-1,3,5-三烯(1.14%)等。

金絲皇菊的成分以萜類(lèi)化合物為主，還有少量的脂肪族和芳香族化合物。萜類(lèi)化合物共占揮發(fā)性成分的82.33%。其中，單萜及其含氧衍生類(lèi)物質(zhì)有(1S)-(-)-α-蒎烯、莰烯、β-萜烯、α-松油烯、d-檸檬烯、γ-松油烯、(+)-4-蒈烯、順-β-松油醇、合成右旋龍腦、松油醇、2,6,6-三甲基-二環(huán)[3.1.1]庚-2-烯-4-醇-乙酸酯、L-乙酸冰片酯、6,6-二甲基-2-亞甲基雙環(huán)[3.1.1]庚-3-酮、藏紅花醛、桉葉素，共15種，占萜類(lèi)物質(zhì)含量的81.55%；倍半萜類(lèi)物質(zhì)有β-欖香烯、(E)-β-金合歡烯、1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氫-4a,8-二甲基-2-(1-甲基乙烯基)-萘，共3種，占萜類(lèi)物質(zhì)含量的0.78%。

萜類(lèi)化合物是很多天然植物藥中的主要有效成分，且很多成分具有抗癌潛力。在鑒定出的物質(zhì)中，蒎烯有較強(qiáng)的抗炎和祛痰作用。合成右旋龍腦俗稱(chēng)冰片、2-茨醇，具有鎮(zhèn)痛、抗炎、抗病菌、促進(jìn)滲透等多種藥用價(jià)值，能夠促進(jìn)藥物吸收，可長(zhǎng)期用于治療各種疾病，無(wú)明顯毒副作用[10]；β-欖香烯具有廣譜抗腫瘤特性，作為國(guó)家以及新藥β-欖香烯乳劑以用于癌癥患者的臨床治療[11]；桉葉素具有殺菌和殺蟲(chóng)作用。藏紅花醛具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤及對(duì)抗藥物所致肝腎損傷等多種藥理作用[12-14]，楚溪等[15]還發(fā)現(xiàn)藏紅花醛可以通過(guò)抑制氧化損傷來(lái)實(shí)現(xiàn)心肌保護(hù)作用。這些成分體現(xiàn)了金絲皇菊藥用價(jià)值的潛能。

萜類(lèi)化合物同時(shí)也是一類(lèi)重要的天然香料。(1S)-(-)-α-蒎烯具有松木、針葉及樹(shù)脂樣的氣味；莰烯具有類(lèi)似樟腦氣味；d-檸檬烯有新鮮橙子及檸檬氣味；松油醇有松木和丁香似的氣味；β-松油醇具有風(fēng)信子氣味；L-乙酸冰片酯具有甜的草本氣味；茶香酮是一種天然產(chǎn)物，具有淡的木香、甜的茶香、煙草氣味，可用作食品、香煙、化妝品中的調(diào)味料或香料，也是制備多種類(lèi)胡蘿卜素、維生素、香料、醫(yī)藥的中間體；1-辛烯-3-醇乙酸酯呈蘑菇香氣和金屬、泥土味；桉葉素有樟腦氣息和清涼的草藥氣味；藏紅花醛具有木香、辛香、藥香、粉香的香氣。多種萜類(lèi)成分共同造就了金絲皇菊濃郁的香氣。

3. 結(jié)論

(1)本實(shí)驗(yàn)采用靜態(tài)-頂空萃取的提取方式，對(duì)黃山金絲皇菊的揮發(fā)性成分進(jìn)行GC-MS檢測(cè)，共鑒別出28種揮發(fā)性成分，占揮發(fā)性成分總量的90.34%。其中烯類(lèi)14種、醇類(lèi)3種、酯類(lèi)3種、酮類(lèi)5種、雜環(huán)類(lèi)1種、醛類(lèi)1種、醚類(lèi)1種。桉葉素、合成右旋龍腦、松油醇、(E)-β-金合歡烯為大多數(shù)菊花揮發(fā)性成分的主要成分[16]，而4種成分金絲皇菊中也都有檢測(cè)到，說(shuō)明該提取方法具有可行性。與其他提取方法相比，該方法更環(huán)保、便捷。

(2)金絲皇菊揮發(fā)性成分以萜類(lèi)化合物為主，以及少量的脂肪族和芳香族化合物。萜類(lèi)化合物具有一定的抗炎性、殺菌性以及獨(dú)特的天然味道。在金絲皇菊中鑒別到的揮發(fā)性成分中，萜類(lèi)及其含氧衍生物占總含量的82.33%，其中單萜類(lèi)化合物15種，占81.55%。主要成分有桉葉素、合成右旋龍腦、L-乙酸冰片酯、2,6,6-三甲基-二環(huán)[3.1.1]庚-2-烯-4-醇-乙酸酯、(1S)-(-)-α-蒎烯、莰烯，等。其中，桉葉素含量(36.84%)明顯高于其他菊花茶中檢測(cè)到的含量；金絲皇菊中還檢測(cè)到藏紅花醛成分(0.30%)，該成分在以往菊花茶揮發(fā)性成分中鮮有介紹[1-6]。桉葉素具有殺菌和殺蟲(chóng)作用，藏紅花醛具有抗炎、抗氧化性，二者對(duì)金絲皇菊的藥食貢獻(xiàn)還需進(jìn)一步探索。

綜上所述，揮發(fā)性成分組成及含量是保證菊花質(zhì)量及療效的重要因素之一[5]，金絲皇菊揮發(fā)性成分研究有助于其藥學(xué)價(jià)值和天然抗菌性能的建立。靜態(tài)頂空-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)金絲皇菊揮發(fā)性成分可以作為一種方便、快捷的檢測(cè)技術(shù)得以推廣。