HS-SPME-GC/MS法分析風油精中揮發性成分

劉秀華,鄧 冰,孟 丹,鄧 義,何小波

(中國工程物理研究院,核物理與化學研究所,四川綿陽 621900)

HS-SPME-GC/MS法分析風油精中揮發性成分

劉秀華,鄧 冰,孟 丹,鄧 義,何小波

(中國工程物理研究院,核物理與化學研究所,四川綿陽 621900)

采用固相微萃取-氣相色譜-質譜法分析風油精中的揮發性成分。共檢測出27種化合物,含量較高的有水楊酸甲酯(25.19%)、薄荷腦(23.25%)、丁香酚(7.86%)、桉樹腦(7.28%)、樟腦(6.62%)、苯乙醇(6.35%)和乙酸苯甲酯(5.73%)等。水楊酸甲酯、薄荷腦、丁香酚和樟腦等均具有殺菌消炎和止癢鎮痛的作用,并且多種成分具有特殊的香氣。

頂空固相微萃取(HS-SPME);氣相色譜-質譜(GC/MS);風油精;揮發性成分

風油精具有消炎、鎮痛、清涼、止癢、祛風的功效,可用于傷風感冒引起的頭痛、頭暈以及關節痛,牙痛,腹部脹痛和蚊蟲叮咬,暈車等引起的不適[1],還可用于輕度燙傷、腳癬、咽喉腫痛等癥狀,是居家和旅行必備的良藥。目前對風油精成分分析的報道主要是針對一種或幾種成分的含量進行測定,大多采用氣相色譜法[2-6],檢測到的成分較少。頂空固相微萃取(HS-SPME)[7-9]作為一種新型的集采樣、萃取和富集于一體的樣品前處理方法,不需要有機溶劑,具有簡便快速、無污染等特點,在分析揮發性有機物方面有明顯的優勢。本研究利用固相微萃取與氣相色譜-質譜(GC/MS)聯用法對某品牌風油精的揮發性成分進行分析,希望可以為風油精產品品質的提高和消費者的安全使用提供有益的參考。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

HP 5890氣相色譜儀,HP 5989A質譜儀:美國惠普公司產品;毛細管柱(60 m×0.32 mm×0.5μm):美國安捷倫公司產品。

1.2 樣品前處理

取2.5 mL風油精于20 mL樣品瓶中,用丁基橡膠塞(20 mm)加鋁帽密封,在80℃水浴中平衡 30 min,采用 50/30μm DVB/Carbxen/PDMS StableFlex擔體的固相微萃取柱萃取15 min。

1.3 色譜條件

載氣:高純氦氣;進樣口溫度250℃;柱前壓25 kPa;程序升溫:柱溫60 ℃,保持5 min,以10℃/min速率升至250℃,保持15 min。

1.4 質譜條件

MSD檢測器,EI電離,質量掃描范圍m/z50～550,四極桿溫度100℃,離子源溫度200℃,傳輸線溫度 255 ℃,電子倍增器電壓2 150 V。

2 結果與討論

風油精主要由薄荷腦、樟腦、水楊酸甲酯等多種藥物配以香料制成,具有特殊的香氣,味涼而辣。除薄荷腦、樟腦、水楊酸甲酯、桉油和丁香酚主要成分外,還含有其他多種揮發性組分。本研究首先采用頂空氣直接進樣法(進樣量0.5 mL,以6℃/min速率升至240 ℃,保持2 min,其他條件與 HS-SPME法相同)對80℃水浴的風油精頂空氣進行測定,只分析出8種揮發性組分,其揮發性成分及色譜圖分別示于表1和圖1。由于 HS-SPME法不需要溶劑即可對樣品進行富集,所以又采用 50/30μm DVB/CAR/PDMS StableFlex固相微萃取頭對80℃水浴的風油精頂空氣中揮發性成分進行吸附濃縮,然后將萃取頭插入氣質聯機的進樣口,直接進行樣品的解吸、分離和檢測,得到的總離子流色譜圖示于圖2。采用 HS-SPME法共檢測出27種組分,大部分組分的峰面積比頂空氣直接進樣法有明顯提高,說明 HS-SPME法分析風油精的揮發性組分更具優勢。

采用譜庫(Demo庫、Nist 2002和自動檢索)和人工譜圖解析的方法對 HS-SPME法獲得的風油精頂空氣中揮發性成分的色譜峰進行綜合分析鑒定,峰面積歸一化法計算各組分的相對百分含量。得到的定性分析結果和樣品中各種揮發性成分的相對百分含量列于表2。

表1 頂空氣直接進樣法獲得的風油精揮發性成分Table 1 The volatile components of the Fengyoujing by head space direct injection

圖1 頂空氣直接進樣法獲得的風油精中揮發性成分的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of volatile components in the Fengyoujing by head space direct injection

圖2 HS-SPME法獲得的風油精中揮發性成分的總離子流色譜圖Fig.2 Total ion chromatogram of volatile components in the Fengyoujing by HS-SPME

表2 HS-SPME法獲得的風油精中揮發性成分Table 2 The volatile components of the Fengyoujing by HS-SPME

風油精頂空氣中含量較多的化合物為水楊酸甲酯(25.19%),薄荷腦(23.25%),丁香酚(7.86%),桉樹腦 (7.28%),樟腦 (6.62%),苯乙醇(6.35%),乙酸苯甲酯(5.73%)和鄰苯二甲酸二乙酯(5.16%)。多種揮發性成分具有植物、花或水果的香氣,這些物質大部分都是香料中的成分,或可以用于配制香精或香料[10]。

水楊酸甲酯、薄荷腦、丁香酚和樟腦薄荷醇等均具有殺菌消炎和止癢鎮痛的作用;α-蒎烯和β-蒎烯有明顯的鎮咳、祛痰和抗真菌的作用。這些成分共同作用,使風油精具有消炎、鎮痛、清涼、止癢等功效。但是,大部分揮發性成分對眼睛、呼吸道或皮膚有一定的刺激作用。其中,水楊酸甲酯和苯甲醇對眼睛、皮膚有一定的刺激作用 ;樟腦、桉樹腦、薄荷腦、α-蒎烯、β-蒎烯、1-甲基-4-異丙基-1,4-環己二烯、對異丙基甲苯、乙酸苯甲酯和異丁香酚對眼睛、呼吸道和皮膚都有一定的刺激作用;桉樹腦、薄荷腦能嚴重損傷眼睛;α-松油醇、丁香酚、檸檬烯、胡薄荷酮、異丁香酚等會刺激皮膚;檸檬烯、胡薄荷酮、異丁香酚與皮膚接觸可能會產生過敏反應[11-12],所以風油精不適于大面積、長時間的使用。

3 結論

將HS-SPME技術用于風油精的揮發性有機成分分析,具有快速簡便、清潔高效的特點。本研究利用 HS-SPME與 GC/MS聯用技術,在風油精的頂空氣中檢測出27種化合物,包括水楊酸甲酯、薄荷腦、丁香酚和樟腦等多種具有殺菌消炎、止癢鎮痛作用的物質,以及水楊酸甲酯、丁香酚、乙酸苯甲酯、檸檬烯、苯乙醇等多種帶有植物香、花香和水果香的物質。風油精頂空氣中含量較高的揮發性成分是水楊酸甲酯和薄荷腦,占總含量的48.44%。

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Analysis of Volatile Components in the Fengyoujing by HS-SPME-GC/MS

LIU Xiu-hua,DENGBing,MENG Dan,DENG Yi,HE Xiao-bo
(Institute of N uclear Physics and Chemistry,China Academy of Engineering Physics,Mianyang621900)

The volatile components in the Fengyoujing were concentrated by head space solidphase micro-extraction(HS-SPME),and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS).27 components are identified.The principal components are methyl salicylate(25.19%),menthol(23.25%),eugenol(7.86%),eucalyptol(7.28%),camphor(6.62%),phenethyl alcohol(6.35%)and benzyl acetate(5.73%).Some components have the action of sterilization,diminishing inflammation,stanching itch and demulcent,such as methyl salicylate,menthol,eugenol and camphor.Many volatile components are sweetscented compounds.

head space solid-phase micro-extraction(HS-SPME);gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS);Fengyoujing;volatile components

O 657.63

A

1004-2997(2011)01-0061-04

2010-02-26;

2010-05-24

劉秀華(1975～),女(漢族),黑龍江人,副研究員,從事環境保護與污染控制的相關研究。E-mail:liuxiuhuajulia@yahoo.com.cn