十三香揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS分析①

姜文婷，張 震，方洪壯

(佳木斯大學(xué)藥學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007)

十三香揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS分析①

姜文婷，張 震，方洪壯

(佳木斯大學(xué)藥學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007)

目的：初步分析十三香揮發(fā)油部分的化學(xué)物質(zhì)組成。方法：以水蒸汽法提取十三香揮發(fā)油、用GC-MS測定，采用自動質(zhì)譜解卷積定性系統(tǒng)，結(jié)合色譜保留指數(shù)及數(shù)據(jù)庫比對定性分析。結(jié)果：在“好德十香粉”供試品揮發(fā)油中共鑒定出66種化學(xué)成分，相對含量最高的物質(zhì)為茴香腦。結(jié)論：自動質(zhì)譜解卷積定性系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫比對方法尚不能解決全部色譜峰的定性。

十三香揮發(fā)油；GC-MS分析；自動質(zhì)譜解卷積定性系統(tǒng)；色譜保留指數(shù)

“十三香”是我國的傳統(tǒng)混合調(diào)味香料統(tǒng)稱。其配方為13種及13種以上的各具特色香味的天然香辛料，包括、肉桂、丁香、木香等多種中藥材[1]。這些天然香辛料中均富含揮發(fā)性化學(xué)成分，是“十三香”風(fēng)味及生理藥理功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。有關(guān)十三香粉揮發(fā)油化學(xué)成分的分析，現(xiàn)僅見超臨界提取“王守義十三香” GC-MS分析的報道，所用方法為數(shù)據(jù)庫比對結(jié)合文獻分析[2]。鑒于十三香組成的復(fù)雜性及自動質(zhì)譜解卷積定性系統(tǒng)(Automated Mass Spectral Deconvolution and Identification System，AMDIS) 解析GC-MS數(shù)據(jù)及色譜保留指數(shù)定性的出色功能[3～6]，本研究運用數(shù)據(jù)庫比對的同時，采用自動質(zhì)譜解卷積定性系統(tǒng)結(jié)合色譜保留指數(shù)分析了市售一種13種香辛料的復(fù)和調(diào)味料粉的揮發(fā)油化學(xué)成分。

1 材料與儀器

1.1 材料

市售“好德十香粉”(山東鴻興源食品有限公司 商品編號：1220808967)，配料：八角、桂皮、小茴香、姜、小蔥、花椒、橘皮、丁香、白胡椒、肉豆蔻、高良姜、豆蔻、甘草共計十三種。正構(gòu)烷烴C8～C40混合標(biāo)準(zhǔn)品(上海安譜科學(xué)儀器有限公司)。

1.2 儀器

Agilent 7890/5975N型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫公司)；SY2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞容生化儀器廠)。

2 方法

2.1 揮發(fā)油制備

取供試品約50g，置1000mL圓底燒瓶中，加入500mL蒸餾水及少許沸石，于揮發(fā)油提取器中加入蒸餾水和正己烷，提取6h，無水硫酸鈉脫水后，移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，50℃減壓濃縮除去正己烷，密封、避光冷藏。

2.2 GC-MS測定

HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)石英毛細管柱，溶劑延遲3min；初溫60℃，4℃/min升至130℃，保持5min；4℃/min升至200℃，10℃/min升至280℃。載氣氦氣，分流比100:1，進樣量1μL。標(biāo)準(zhǔn)EI源(70eV)，掃描范圍30～450amu，速度3.46次/s。

2.3 化學(xué)成分分析

于AMDIS上，載入正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品GC-MS測定數(shù)據(jù)，建立保留指數(shù)校正的文件。載入揮發(fā)油GC-MS數(shù)據(jù)，選香精香料數(shù)據(jù)庫。解卷積參數(shù)峰寬設(shè)為20，分辨率、靈敏度及色譜峰形的要求均設(shè)為中等，匹配因子最小值設(shè)置為60。運行程序，記錄數(shù)據(jù)解析結(jié)果與相應(yīng)組分的色譜保留指數(shù)。提取相應(yīng)化合物的CAS號與色譜保留指數(shù)，對AMDIS解析出的各組分的保留指數(shù)與NIST Chemical Web Book收錄的HP-5MS型柱相近條件下保留指數(shù)值進行比較分析，確定各色譜峰所對應(yīng)的化合物。對于AMDIS未能解析的色譜峰，于NIST庫檢索出可能的化合物組，逐一對化合物組中各物質(zhì)Web Book中相應(yīng)的保留指數(shù)與色譜峰人工計算值進行匹配分析，選出色譜峰所代表的物質(zhì)。

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)果

十三香供試品揮發(fā)油在設(shè)定的條件下測得的GC-MS總離子流圖如圖1，色譜工作站上自動積分共得到91個色譜峰。“好德十香粉”揮發(fā)油中共鑒定出66種化學(xué)成分，占色譜總離子流峰面積的90%以上。其中，位于總離子流圖保留時間20.18min處的色譜峰相對應(yīng)的化學(xué)成分為茴香腦，在各成分含量最多，峰面積的相對含量高達32%以上；相對含量大于1%的成分按色譜保留時間依次為，檸檬烯(10.24；7.30%)、桉樹腦(10.38；2.12%)、芳樟醇(13.14；1.59%)、草蒿腦(16.78；1.68%)、肉桂醛(19.471；9.19%)、可巴烯(22.92；3.30%)、α-姜黃烯(27.53；2.39%)、巴倫西亞橘烯(28.23；5.58%)和細辛腦(35.53；2.08%)。在所鑒定的化學(xué)成分中，以單萜與倍半萜為最多，分別有11與17個；接下的是醇、醛及醚類，均為7個；另外，酯、酮、酚、酸及其它類別的化學(xué)成分分別為6、4、3、2及2個。所鑒定的化合物中，通過AMDIS得到有59個，匹配因子大于90有3個，在80～89、70～79及60～69之間的分別有42、10及4個。

圖1 十三香供試品揮發(fā)油的總離子流圖

3.2 討論

供試品數(shù)據(jù)分析中，AMDIS顯示了較強的鑒定的能力。色譜工作站自動積分有6個重疊峰被AMDIS分辨出兩種化合物，有5種未被積分的物質(zhì)被AMDIS檢出。

AMDIS也存在著局限。數(shù)據(jù)分析中，有8個化合物的匹配因子雖然大于80%，但其色譜保留指數(shù)與AMDIS檢索出的物質(zhì)不符。

數(shù)據(jù)分析中不能忽略數(shù)據(jù)庫常規(guī)的比對分析。數(shù)據(jù)庫結(jié)合保留指數(shù)鑒定了4個AMDIS未能檢出及3個AMDIS錯誤識別的化合物。

供試品中尚有多個色譜峰未能定性，另外，市售的十三香粉因其品牌有不同的配方及組成，它們的揮發(fā)油中的化學(xué)成分均有待于下一步的研究。

[1]耿浩. 既調(diào)味又保健的“十三香”[J]. 食品與生活, 2005, 24(3):12

[2]譚龍飛, 楊連生. 十三香粉超臨界萃取物和水蒸汽蒸餾精油的GC-MS分析[J]. 華南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2004, 36(2): 100-103

[3]張偉國, 雷宏洲, 韓天祥, 等. 自動質(zhì)譜退卷積定性系統(tǒng)(AMDIS)用于重疊農(nóng)藥峰的GC/MS質(zhì)譜圖退卷積處理[J]. 質(zhì)譜學(xué)報, 2005, 3(26): 155-159

[4]Behrends V, Tredwell G D, Bundy J G. A software complement to AMDIS for processing GC-MS metabolomic data[J]. Anal Biochem, 2011, 415(2): 206-208

[5]Van den Dool H, Dec Kratz P. A generalization of the retention index system including linear temperature programmed gas-liquid partition chromatography[J]. J Chromatogr A, 1963, 11: 463-471

[6]Korány K, Amtmann M. A practical, theory-supported approach of linear temperature programmed gas chromatographic retention indices used in the recognition experiments of Hungarian food specialities, called “Hungarics”[J]. J Food Compos Anal, 2005, 18(5): 345-357

The GC-MS analysis of chemical components of thirteen-spice violet oil

JIANGWen-ting,ZHANGZhen,FANGHong-zhuang

(College of Pharmacy, Jiamusi University, Jiamusi 154007, China)

Objective: To analyze the chemical components in violet oil of thirteen-spice. Methods: The violet oil of Thirteen-spice power was extracted by stem distillation method and was determined by GC-MS. Qualitative analysis of chemical component was implemented by using automated mass spectral deconvolution and identification system (AMDIS) combined with chromatograph retention index and comparison of database. Results: 64 chemical components were identified from assay preparation of violet oil of Haode Ten Spice Powder. The highest relative content component was anethole. Conclusion: The identification of all chromatography peak in GC-MS data could not be resolved by both methods of AMIDIS and comparison of database.

thirteen-spice violet oil; GC-MS analysis; automated mass spectral deconvolution and identification wystem (AMDIS); chromatography retention index

佳木斯大學(xué)研究生科技創(chuàng)新項目，編號：LM2014-055。

姜文婷(1986～)女，黑龍江佳木斯人，在讀碩士研究生。

方洪壯(1956～)男，黑龍江齊齊哈爾人，學(xué)士，教授，碩士研究生導(dǎo)師。E-mail: fhz-chjms@163.com。

Q949.783.5

A

1008-0104(2015)01-0010-02

2014-09-03)