頂空固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法分析霸王花揮發(fā)性成分

申利群，雷福厚

(廣西民族大學(xué)化學(xué)與生態(tài)工程學(xué)院，廣西林產(chǎn)化學(xué)品開發(fā)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530006)

頂空固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法分析霸王花揮發(fā)性成分

申利群，雷福厚

(廣西民族大學(xué)化學(xué)與生態(tài)工程學(xué)院，廣西林產(chǎn)化學(xué)品開發(fā)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530006)

目的：探索分析霸王花揮發(fā)油化學(xué)成分的方法。方法：采用聚二甲基硅氧烷萃取頭室溫頂空微萃取20min、初始柱溫60℃、程序升溫至250℃、進(jìn)樣口溫度250℃的氣相色譜條件，EI離子源、電子能量70eV的質(zhì)譜條件進(jìn)行氣相色譜/質(zhì)譜法分析。結(jié)果表明：共鑒定出49種化合物，主要揮發(fā)性成分及其含量為倍半萜及其含氧衍生物(27.78%)、脂肪族化合物(25.14%)、酯(14.40%)、2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(10.08%)和硅氧烷類化合物(6.27%)。結(jié)論：無溶劑的頂空萃取-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可作為霸王花揮發(fā)性成分分析的有效方法。

霸王花；揮發(fā)性成分；頂空固相微萃取；氣相色譜-質(zhì)譜法

火龍果花，俗稱霸王花，為仙人掌科量天尺屬植物量天尺的果用栽培品種，多年生肉質(zhì)草本植物[1]。原產(chǎn)于巴西、墨西哥等熱帶拉丁美洲地區(qū)，國(guó)內(nèi)目前在廣西、海南、廣東和福建等地有種植。霸王花不但營(yíng)養(yǎng)高、熱量低，而且含有功能獨(dú)特的藥效成分[2]。是醫(yī)食同源的綠色食品。其富含獨(dú)特的花青素，有抗氧化、抗自由基、保護(hù)心臟血管、增強(qiáng)記憶、抑制老年癡呆、抗衰老治咳嗽的作用[3]；而且富含獨(dú)特的植物白蛋白，可保護(hù)胃壁避免食物中重金屬在腸內(nèi)吸收而中毒；富含水溶性膳食纖維，有效改善便秘，降低血糖血脂和膽固醇、減肥、瘦身等功效[2]。但對(duì)其揮發(fā)油成分研究尚未見有報(bào)道。

為更好地認(rèn)識(shí)霸王花的食用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以期對(duì)霸王花的綜合開發(fā)和合理利用提供資料，本實(shí)驗(yàn)以干霸王花為原料，采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HS/SPME-GC/MS)[4-9]分析霸王花的揮發(fā)油成分。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

干霸王花(采自廣西百色市)。

QP2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司；CORNING固相微萃取儀、100μm聚二甲基硅氧烷萃取頭 美國(guó)Supelco公司；J&W DB-1MS石英彈性毛細(xì)管柱(30m×0.25mm，0.25μm)。

1.2 SPME取樣

干霸王花2g，切碎后放入10mL固相微萃取儀帶塞的萃取瓶中1h，然后將活化了的聚二甲基硅氧烷萃取頭插入，室溫條件下頂空萃取20min，于250℃氣化室脫附3min后，供GC-MS分析。

1.3 GC-MS分析條件[10-11]

氣相色譜條件：石英彈性毛細(xì)管柱；載氣；He；線速度：44cm/min；初始柱溫60℃，在60℃保持1min，再以10℃/min升溫至250℃，在250℃保持5min；進(jìn)樣口溫度250℃，不分流進(jìn)樣。質(zhì)譜條件：EI離子源，電子能量70eV，傳輸線溫度：250℃；離子源溫度：200℃；掃描方式：全掃描；質(zhì)量掃描范圍 40～500u。質(zhì)譜庫(kù)：NIST 147和NIST 27。

2 結(jié)果與分析

按1.3節(jié)的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)霸王花揮發(fā)油進(jìn)行分析，獲得的總離子流圖見圖1。采用計(jì)算機(jī)檢索和結(jié)合人工檢索，并查對(duì)有關(guān)文獻(xiàn)，從基峰相對(duì)豐度等幾方面進(jìn)行直觀比較，鑒定樣品中揮發(fā)性成分，并用峰面積歸一化法定量分析各成分含量。從霸王花揮發(fā)性成分中鑒定出49種成分，占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的96.83%(表1)。

圖1 干霸王花固相微萃取總離子流圖Fig.1 Total ion current of volatile components in pitaya flower extracted by HS-SPME

頂空萃取的溫度影響萃取達(dá)到平衡的時(shí)間及揮發(fā)性組分的組成和相對(duì)含量，升高溫度可以加快達(dá)到平衡的時(shí)間，但揮發(fā)性組分的成分中熱不穩(wěn)定的成分可能發(fā)生了變化，因此選擇在室溫?cái)U(kuò)散平衡1h，然后再室溫萃取20min。

在霸王花揮發(fā)油中，鑒定了49個(gè)組分(表1)。已鑒定組分占總揮發(fā)油組分峰面積的96.83%，主要為倍半萜及其含氧衍生物(27.78%)、脂肪族化合物(25.14%)、酯

(14.40%)、2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(10.08%)、硅氧烷類化合物(6.27%)以及一些鹵代烴。質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過5%的揮發(fā)性化學(xué)成分5種，占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的50.49%，分別為(+)-雪松醇(15.89%)、2,6-二叔丁基對(duì)甲苯酚(10.08%)、苯二甲酸二異丁酯(9.94%)、2-甲基十七烷(9.56%)、[1R-(1R,4Z, 9S)]-4,11,11-三甲基-8-亞甲基-二環(huán)[7.2.0]-4-十一烯(5.02%)。

表1 干霸王花固相微萃取-GC/MS鑒定揮發(fā)性成分結(jié)果Table1 Analysis and relative contents of volatile components in pitaya flower

倍半萜廣泛存在于植物中，其中很多具有重要的生理功能[12-14]，雪松醇是霸王花中含量最高的化合物，也是倍半萜類化合物。雪松醇具有很好的抗癌效果，對(duì)人肺癌細(xì)胞NCI-H460半數(shù)致死質(zhì)量濃度為44.98μg/mL，也是木香型、檀香型等香精的重要組分，并且是一種良好的定香劑[15]。另外霸王花中含有較多的酯類，醇類，如8-甲基癸酸甲酯、苯二甲酸二異丁酯、2-乙基-1-十二醇、1,2-二甲基-3-(1-甲乙烯基)環(huán)戊醇、2-十三酮等，這些化合物使得霸王花具有特殊的香氣香味。霸王花中還含有6.27%的硅氧烷類化合物，在一般的揮發(fā)油中少見，有待進(jìn)一步研究。

通過無溶劑的頂空萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，霸王花中的揮發(fā)性成分第一次進(jìn)行有效的分析；該方法靈敏度高且操作簡(jiǎn)便、無需其他溶劑，非常適合分離鑒定食品中揮發(fā)油成分。很顯然，霸王化的揮發(fā)性成分的組成和含量隨著霸王花的不同生長(zhǎng)時(shí)期、不同的生長(zhǎng)地方、加工和儲(chǔ)存的條件不同而有所不同；因此，對(duì)霸王花綜合和合理利用，還需要對(duì)其揮發(fā)性成分進(jìn)行系統(tǒng)地研究。

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Analysis of Volatile Components in Pitaya Flower by Headspace Solid Phase Microextraction-GC/MS

SHEN Li-qun，LEI Fu-hou
(College of Chemistry and Ecological Engineering, Guangxi University for Nationalities, Key Laboratory of Development and Application of Forest Chemicals of Guangxi, Nanning 530006, China)

Objective: To explore the analytic method of volatile components in pitaya flower. Methods: Headspace solid phase microextraction (HS/SPME) technology was used to extract volatile components from pitaya flower. Gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) was used to identify volatile components in pitaya flower at the condition of programmed temperature increase to 250 ℃, sample injection temperature at 250 ℃ and electronic ionization as the ion source. Results: A total of 49 volatile compounds were identified, which included sesquiterpenes and their oxidized derivatives (27.78%), alkanes (25.14%) and esters (14.40%), 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (10.08%) and siloxane compounds (6.27%). Conclusion: HS/ SPME-GC/MS strategy is a useful and feasible method for the analysis of volatile components in pitaya flower.

pitaya flower；volatile component；headspace solid phase microextraction；gas chromatography-mass spectrometry

TS207.3

A

1002-6630(2010)22-0315-03

2010-01-18

廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(桂科自0899025)；廣西高校優(yōu)秀人才資助項(xiàng)目(桂教人[2009]26號(hào))

申利群(1970—)，男，副教授，博士，主要從事天然產(chǎn)物的合成及天成產(chǎn)物化學(xué)成分研究。E-mail：aiqunwu@126.com