初探頂空固相微萃取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析白芷的風(fēng)味成分

許慶民，李 磊

（1.青海省環(huán)境監(jiān)測中心站，青海西寧810007；2.山東省分析測試中心，山東濟(jì)南250014）

白芷，又名香白芷。味辛，性溫，歸肺、脾、胃、大腸經(jīng)。功能祛風(fēng)解表、散寒止痛、除濕通竅、消腫排膿。現(xiàn)代藥理研究證明，白芷除了具有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎等作用，臨床常用治風(fēng)寒感冒、頭痛、牙痛、眉棱骨痛、鼻淵、腸風(fēng)痔漏、赤白帶下、癰疽瘡瘍、毒蛇咬傷等[1]。

固相微萃?。⊿PME）作為一種先進(jìn)的風(fēng)味分析技術(shù)，集合了采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣等過程，能夠簡便、快速地檢測待檢物，整個(gè)檢測過程不需要任何溶劑而且具有良好的選擇性和高的靈敏度等特點(diǎn)[2]，在食品藥品揮發(fā)性風(fēng)味成分的分析檢測中有著廣泛地應(yīng)用。白芷不僅是一種有特殊香味的中草藥，它還能夠改善局部血液循環(huán)，消除色素在組織中過度堆積，促進(jìn)皮膚細(xì)胞新陳代謝，進(jìn)而達(dá)到美容的作用[1]，因此對于其揮發(fā)性氣味的研究也具有重要意義,文獻(xiàn)報(bào)道大多是用超臨界萃取法分析其主要化學(xué)成分[4]，然而關(guān)于白芷香味成分研究的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道并不多，故本研究采用固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜法，對白芷中的揮發(fā)性香味成分進(jìn)行了分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

市售食用白芷；20ml自動(dòng)頂空瓶（美國Agilent公司制造）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市江南儀器廠）；手動(dòng)SPME進(jìn)樣器,85μm聚丙烯酸酯( PA)萃取頭；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀Agilent6890N-5973N,美國Agilent公司制造。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

先將萃取頭在氣相色譜的進(jìn)樣口老化,老化溫度為250 ℃。將白芷切成小片,取5g迅速放入20mL樣品瓶中,橡膠塞密封。將固相微萃取器的萃取頭插入到樣品瓶中,推出纖維頭,不可使萃取頭碰到樣品,在20，40，60，80，100℃下吸附萃取15，25，35，45，55min。隨后抽回纖維頭，從樣品瓶上拔出萃取頭，將其插入氣相色譜儀推出纖維頭，于250 ℃解吸2.5min，之后抽回纖維頭后拔出萃取頭。同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

1.2.2 試驗(yàn)條件

色譜條件：HP-5毛細(xì)管色譜柱(30m ×0.25mm×0.25μm)；載氣高純氦; 不分流，恒壓35kPa；起始柱溫40 ℃(2min) ,以5 ℃/ min 至60 ℃,無保留；再以10 ℃/ min 至100 ℃，無保留；再以18 ℃/ min 至240 ℃(6min )。進(jìn)樣口溫度與接口溫度均為250 ℃，檢測溫度240 ℃。

質(zhì)譜條件：離子源溫度280 ℃，電離方式EI，電子能量70ev，燈絲電流150μA，掃描質(zhì)量范圍為29～500amu。

1.2.3 定性定量方法

定性：化合物經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索同時(shí)與NIST library(107k compunds) 和Wiley Library (320k compound,version 6.0)相匹配。僅報(bào)道匹配度和純度大于80(最大值100)的鑒定結(jié)果。

定量：相對百分含量按峰面積歸一化法計(jì)算。

2 結(jié)果與討論

2.1 白芷樣品氣相色譜分析條件的優(yōu)化

2.1.1 萃取時(shí)間的優(yōu)化

為考察萃取時(shí)間對白芷揮發(fā)性成分分析的影響,選取了15，25，35，45，55min 5個(gè)條件,萃取溫度固定在50 ℃,GC-MS分析所檢出的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量如圖1。

圖1 相同溫度下不同萃取時(shí)間揮發(fā)性物質(zhì)的數(shù)量變化

2.2.2 萃取溫度的優(yōu)化

選取在40，50，60，70，80℃5個(gè)溫度，萃取時(shí)間為35min，GC-MS分析所檢出的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量如圖2。

圖2 相同萃取時(shí)間不同溫度下?lián)]發(fā)性物質(zhì)的數(shù)量變化

由圖1可知當(dāng)萃取時(shí)間達(dá)到35min時(shí)，白芷揮發(fā)性物質(zhì)基本揮發(fā)，隨著時(shí)間數(shù)量變化不大，故選取35min為最佳萃取時(shí)間；圖2表明萃取溫度達(dá)到60℃時(shí)，揮發(fā)物質(zhì)的數(shù)量達(dá)到最大值，溫度繼續(xù)升高其變化不大，綜合兩圖可得到最佳的萃取條件：60℃溫度下萃取35min。

2.2 白芷揮發(fā)性成分色譜

從圖3可以看出，利用HS-SPME法萃取出的揮發(fā)性成分較多而且萃取效果良好；大多數(shù)的揮發(fā)性成分在色譜條件下得到了較好分離，個(gè)別成分含量相對較高。

2.3 白芷揮發(fā)性成分分析

由表1可知，白芷揮發(fā)成分經(jīng)氣相色譜共分離出46種揮發(fā)性成分，經(jīng)計(jì)算機(jī)質(zhì)譜庫(NIST/WILEY)的檢索，共可鑒定出了化合物39種，,其中含量較高的且對白芷味貢獻(xiàn)較大的有:茴香腦(37.84%) , 其它含量較多的成分是3-羥基-4,5-二甲基-2[5H]呋喃酮(22.09%)、壬基環(huán)丙烷（6.45%)、4-甲基安息香醛（3.16%）、2-羥基-4,6-二甲氧基苯乙酮（2.61%）、1-十二烯（2.44%）。

2.3 結(jié)果分析

表3 各類物質(zhì)的所占百分比總匯表

表2顯示，白芷揮發(fā)性風(fēng)味中含量較高的是醚類（39.91%），酮類（25.83%），烴類（14.35%），其它成分的含量較以上三類?。?種醛類化合物,百分含量4.44%；5種酯類化合物,百分含量4.09%；4種醇類化合物,百分含量3.65%；7種未定性化合物，百分含量3.53%；2種酚類化合物，百分含量2.04%；4種酸類化合物，百分含量1.71%；1種含氮雜環(huán)化合物，百分含量0.45%。

2.4 檢出各類化合物對香味的貢獻(xiàn)

白芷具有特殊的香味，通過對其成分分析可知其香氣主要來自其主成分茴香腦以及各種茴香醚和茴香酮等香味物質(zhì)。

3 結(jié)論

1)使用Carboxen /PDMS纖維,考察了固相微萃取時(shí)間、萃取溫度對氣-質(zhì)聯(lián)用分析檢出的中藥白芷揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量，找到優(yōu)化的固相微萃取條件為：萃取時(shí)間35 min，萃取溫度60 ℃。

2)通過頂空固相微萃取與氣-質(zhì)聯(lián)用分析白芷揮發(fā)性成分，共檢出39種揮發(fā)性物質(zhì),其中對白芷風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的化合物有：醚類3種，酮類5種，烴類11種，酯類5種；含量較高的成分為茴香腦(37.84%)，其它含量較多的成分是3-羥基-4,5-二甲基-2[5H]呋喃酮(22.09%)、壬基環(huán)丙烷（6.45%)、4-甲基安息香醛（3.16%）、2-羥基-4,6-二甲氧基苯乙酮（2.61%）、1-十二烯（2.44%）。因此，對白芷揮發(fā)性香味成分的開發(fā)利用具有較大前景。

[1] 王本祥，現(xiàn)代中藥藥理學(xué)[M].天津科學(xué)技術(shù)出版社，1999.

[2] 劉源，周光宏，徐幸蓮.固相微萃取及其在食品分析中的應(yīng)用[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2003，29 (7) :83 - 87.

[3] Zawirska2Wojtasiak R.Op tical purity of (R) -( - ) -1-octen-32ol in the aroma of various species of edible mushrooms[ J ].Food Chemistry, 2004, 86: 113 - 118.

[4] 彌 宏,曲莉莉，任玉林.超臨界萃取中藥白芷的化學(xué)成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析[J].分析化學(xué)研究簡報(bào)，2005，33(3)：366-370.