頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析黃山野菊花的揮發(fā)性成分

畢淑峰，程雪翔，陳靜雯，蘇小飛，周 穎，

（1.黃山學院生命與環(huán)境科學學院，安徽黃山245041；2.湖北鳳凰白云山藥業(yè)有限公司，湖北麻城438300）

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頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析黃山野菊花的揮發(fā)性成分

畢淑峰1，程雪翔2，陳靜雯1，蘇小飛2，周 穎1，

（1.黃山學院生命與環(huán)境科學學院，安徽黃山245041；2.湖北鳳凰白云山藥業(yè)有限公司，湖北麻城438300）

［摘 要］采用頂空-固相微萃取提取黃山野菊花中的揮發(fā)性成分，并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析其化學成分。結(jié)果表明：從黃山野菊花中共鑒定出55種揮發(fā)性成分，占揮發(fā)性成分總量的79.03%，主要成分為萜類及其含氧衍生物。黃山野菊花中含量較高的揮發(fā)性成分有樟腦（23.49%）、桉葉油醇（14.04%）、氧化石竹烯（5.80%）、2-莰醇（4.49%）、莰烯（3.21%）、乙酸冰片酯（2.96%）和1-石竹烯（2.72%）。

［關(guān)鍵詞］野菊花；揮發(fā)性成分；固相微萃??；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

0　引言

野菊花為菊科植物野菊（Chrysanthemum indieum L.）的干燥頭狀花序［1］，別名為山菊花、甘菊花，在我國廣泛分布，已進行人工栽培。野菊花具有清熱解毒、瀉火平肝的功能［2］，其主要化學成分為萜類和黃酮，具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗腫瘤等活性［3］。野菊花有濃郁的氣味，富含揮發(fā)性成分，前人已對不同產(chǎn)地的野菊花揮發(fā)性成分進行了大量研究［4-10］，研究結(jié)果表明:野菊花揮發(fā)性成分隨著產(chǎn)地、提取方法、采集時間等不同存在差異。目前，有關(guān)野菊花揮發(fā)性成分的研究主要集中于揮發(fā)油的化學成分，揮發(fā)油的提取方法主要為水蒸氣蒸餾法和同時蒸餾萃取法。固相微萃取技術(shù)是一種無溶劑的樣品預處理技術(shù)，該技術(shù)集采樣、萃取、濃縮與進樣為一體，具有無有機溶劑、樣品量少、操作時間短、選擇性好、重復性高等優(yōu)點，廣泛應用于食品、醫(yī)藥、環(huán)境等行業(yè)。頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)相結(jié)合常被用于植物揮發(fā)性成分的研究，但在野菊花揮發(fā)性成分研究中應用較少。

回瑞華等［11］采用水蒸氣蒸餾法和同時蒸餾萃取法提取黃山野菊花揮發(fā)油，并采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析其化學成分，但黃山野菊花揮發(fā)性成分的固相微萃取研究未見報道。本研究采用固相微技術(shù)提取黃山野菊花揮發(fā)性成分，并對其化學成分進行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，為黃山野菊花的開發(fā)利用和質(zhì)量評價等提供科學依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

野菊花于2014年11月采集于黃山市歙縣山區(qū)，曬干后粉碎，裝于棕色瓶中備用。Agilent HP7890-5975C型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；手動萃取柄、10 mL頂空瓶、100 μm PDMS固相微萃取頭（美國Supelco公司）；磁力加熱攪拌器（德國IKA公司）。

1.2實驗方法

1.2.1頂空-固相微萃取

稱取2 g粉碎后的樣品置于10 mL配有聚四氟乙烯膠墊的頂空瓶中，在磁力加熱攪拌器上70℃平衡30 min。將帶有100 μm PDMS固相微萃取頭（已在250℃條件下活化20 min）的手動進樣柄插入密封頂空瓶中，推出固相微萃取頭，頂空萃取40 min，取出萃取頭，立即插入氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的進樣口，250℃解吸7 min，按1.2.2設(shè)定的條件進行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析。

1.2.2GC-MS分析條件

色譜條件:HP-5MS彈性石英毛細管柱（0.25 μm×30 m×0.25 mm）；程序升溫的初始溫度為40℃，保留3 min，以4℃/min升至160℃，保留3 min，以6℃/min升至280℃，保留10 min；以高純氦氣（99.99%）為載氣；體積流量為1.0 mL/min；不分流。

質(zhì)譜條件:電子轟擊（EI）離子源，電子能量70 eV；溶劑延遲3 min；離子源溫度230℃，四極桿的溫度150℃；全掃描采集模式，質(zhì)量范圍m/z 50～500 amu。

1.2.3數(shù)據(jù)分析

經(jīng)NIST08譜庫檢索，結(jié)合質(zhì)譜分析鑒定各組分的結(jié)構(gòu)。采用面積歸一化法計算各組分的相對含量。

2　結(jié)果與分析

利用頂空-固相微萃取裝置從黃山野菊花中提取揮發(fā)性物質(zhì)，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析，從黃山野菊花中分離得到118種揮發(fā)性成分，鑒定出其中55種化學成分，占揮發(fā)性成分總量的79.03%，揮發(fā)性成分的總離子流圖和已鑒定化學成分的具體分析結(jié)果如圖1和表1所示。黃山野菊花揮發(fā)性成分中含有萜類、酯類、酸類和烷烴等化學成分，包括萜類及其含氧衍生物44種（73.87%）、酯類5種（4.63%）、烷烴3種（0.37%）、酮類1種（0.04%）、酸類1種（0.03%）、芳香族成分1種（0.09%），種類和含量均以萜類及其含氧衍生物為主；萜類及其含氧衍生物的成分包括21種單萜及其含氧衍生物（54.23%）、23種倍半萜及其含氧衍生物（19.64%）。黃山野菊花鑒定出的揮發(fā)性成分中含量較高的成分有樟腦（23.49%）、桉葉油醇（14.04%）、氧化石竹烯（5.80%）、2-莰醇（4.49%）、莰烯（3.21%）、乙酸冰片酯（2.96%）、1-石竹烯（2.72%），這7種主要成分占揮發(fā)油總量的56.71%，除乙酸冰片酯外，其他6種主要成分均為萜類。

表1　黃山野菊花揮發(fā)性成分Table 1 Chemical constituents of volatile components from Chrysanthemum indieum L.flowers from Huangshan

3　討論

揮發(fā)性成分是食品香氣特征的物質(zhì)基礎(chǔ)，多種揮發(fā)性成分共同決定了食品的香氣特征，而且揮發(fā)性物質(zhì)是影響食品風味品質(zhì)的重要因子。黃山野菊花揮發(fā)性成分中含有多種芳香物質(zhì)。樟腦是黃山野菊花揮發(fā)性物質(zhì)中含量最高的成分，可用作食用香料，配制薄荷香精，也可用于冷飲、糖果、焙烤食品和調(diào)味料，還可用作防蛀劑和防腐劑等。桉葉油醇也可用作食用香精香料，還可用于藥皂、噴霧劑、化妝品香精。2-莰醇廣泛用于配制迷迭香、薰衣草等香精，在牙膏、爽身粉以及其他化妝品中也有廣泛應用，還可用作肥皂、室內(nèi)噴霧劑和中國墨的加香劑。1-石竹烯為允許使用的食用香料，可配制精油仿制品和定香劑。4-萜烯醇可用作食用香料，主要用于配制香辛類香精。萜品烯主要用于配制人造檸檬和薄荷精油，異松油烯用作香料的原料，對異丙基苯甲醇用作香料。野菊花濃郁的香味與這些種類多、含量高的香氣成分密切相關(guān)。

不同產(chǎn)地的野菊花揮發(fā)性成分及其含量存在一定差異［6-8］。安徽金寨野菊花揮發(fā)油的主要成分是單帖、倍半萜及其含氧衍生物，氧化石竹烯、匙葉桉油烯醇、反式長松香芹醇、樟腦、冰片等也是含量較高的成分［4］。回瑞華等［11］曾采用水蒸氣蒸餾法和同時蒸餾萃取法提取黃山野菊花揮發(fā)油，共鑒定出42種化學成分，其主要成分為樟腦、冰片、氧化石竹烯等，但在本研究中桉葉油醇、莰烯、乙酸冰片酯和1-石竹烯等主要成分的含量較低或未被鑒定出。孫曙光等［5］研究發(fā)現(xiàn)安徽野菊花的揮發(fā)油化學成分比河南、廣東等地野菊花揮發(fā)油的化學成分復雜，其中，黃山野菊花揮發(fā)油的主要化學成分為樟腦、桃金娘醇、α-寧烯醛、植酮和（-）-斯巴醇等，與本研究中的主要成分存在較大差異。福建野菊花揮發(fā)油的主要成分為cis-β-金合歡烯、冰片、金合歡基丙酮、樟腦、石竹烯、麝香草酚和乙酸冰片酯［9］，與本研究中的主要成分存在較大相似性。廣東野菊花揮發(fā)油中樟腦、冰片、α-崖柏酮和乙酸冰片酯的含量較高［10］，樟腦、冰片、乙酸冰片酯均為本研究的主要成分。廣西野菊花揮發(fā)油中含量高的成分有醋酸異龍腦酯、樟腦、α-崖柏酮、乙酸冰片酯、桉葉油醇和氧化石竹烯［12］，其中樟腦、乙酸冰片酯、桉葉油醇、氧化石竹烯也是本研究中的主要成分。四川野菊花揮發(fā)油中含量最高的成分為樟腦和冰片［13］，江西五峰野菊花揮發(fā)油中含量較高的成分主要有樟腦、氧化石竹烯、乙酸冰片酯、油酸和冰片［14］，云南野菊花揮發(fā)油中含量最大的5種成分由高到低依次為樟腦、4-甲基-1-（1-甲基乙基）-雙環(huán)［3，1，0］-己-3-酮、龍腦、桉葉油素、石竹烯氧化物［15］。因此，樟腦、冰片、氧化石竹烯、乙酸冰片酯是野生菊花揮發(fā)性成分中最常見的主要成分。另外，樟腦、桉葉油醇、冰片是野菊花莖葉揮發(fā)油的主要化學成分［16］，這3種化學成分也是本研究中野菊花揮發(fā)性成分中的主要成分。

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（責任編輯 柴 智）

Analysis of Volatile Components of Chrysanthemum Indieum L.Flowers From Huangshan by Head Space-Solid Phase Micro-extraction Combined With GC-MS

BI Shu-feng1，CHENG Xue-xiang2，CHEN Jing-wen1，SU Xiao-fei2，ZHOU Ying1
（1.College of Life and Environment Science，Huangshan University，Huangshan Anhui 245041，China；2.Hubei Fenghuang Baiyunshan Pharmaceutical Co.，Ltd，Macheng Hubei 438300，China）

Abstract:The volatile components of Chrysanthemum indieum L.flowers from Huangshan were extracted by using headspace-solid phase micro-extraction（HS-SPME），and then were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）.The results showed that fifrty-five volatile compounds representing 79.03%of total volatile components were identified，and terpenes and their derivatives were the main components in the volatile components ofChrysanthemumindieumLflowersfromHuangshan.Themajorvolatilecompoundsof Chrysanthemum indieum L.flowers from Huangshan were alcanfor（23.49%），cineole（14.04%），caryophyllene oxide（5.80%），2-camphanol（4.49%），camphene（3.21%），bornyl acetate（2.96%），and l-caryophyllene（2.72%）.

Key words:Chrysanthemum indieum L.flowers；Volatile components；Phase micro-extraction；GC-MS

［中圖分類號］Q 946-33

［文獻標志碼］A

［文章編號］1005-0310（2016）02-0088-05

DOI：10.16255/j.cnki.ldxbz.2016.02.016

［收稿日期］2015-11-24

［基金項目］黃山學院科學研究計劃項目（2015xkjq004），安徽省大學生創(chuàng)新計劃項目（AH2014103753124），湖北鳳凰白云山藥業(yè)有限公司合作項目（2014BYS01）。

［通信作者］畢淑峰（1975-），男，安徽省黃山市人，博士，黃山學院生命與環(huán)境科學學院副教授，研究方向為天然產(chǎn)物化學。E-mail:bsfhs@aliyun.com