GC-MS法分析天竺葵花瓣與莖葉的精油成分

高則睿，張 強，毛俊妮，李 晉，殷沛沛，吳雨松，王乃定

(云南中煙新材料科技有限公司，云南 昆明 650106)

GC-MS法分析天竺葵花瓣與莖葉的精油成分

高則睿，張 強*，毛俊妮，李 晉，殷沛沛，吳雨松，王乃定

(云南中煙新材料科技有限公司，云南 昆明 650106)

采用同時蒸餾萃取法分別對天竺葵的花瓣和莖葉進行精油的提取，使用GC-MS聯用儀測定精油成分和相對含量，研究了天竺葵不同部位的精油成分差異，結果表明：天竺葵莖葉精油含量比花瓣精油多；天竺葵花瓣精油與莖葉精油相比，花瓣精油中的酮類、雜環類、烷烴類含量高于莖葉精油，醛類、醇類、酸類、酚類、酯類、烯烴類、醚類、酸酐類則低于莖葉精油；兩獨立樣本t檢驗結果表明：醇類和烯烴類相對含量存在顯著性差異，其余化學成分無顯著性差異。

天竺葵；同時蒸餾萃取；精油；GC-MS分析

天竺葵(Pelargoniumhortorum)又名洋繡球，原產于非洲南部,屬牻牛兒苗科，屬多年生宿根草本植物[1-3]。精油是從植物的花、葉、莖、根或果實中，提煉萃取出的揮發性芳香物質。天竺葵精油含量較高，在食品、日化產品、中藥材領域的應用中發揮著重要作用[4-5]。鄭青荷等[6]采用水蒸氣蒸餾天竺葵鮮葉提取精油，GC-MS法分析了精油的主要成分。王建剛[7]采用頂空固相微萃取(HS-SPME)和氣相色譜質譜聯用(GC-MS)技術對天竺葵鮮葉揮發性化學成分進行了分離鑒定。王巨媛等[8]采用索氏提取法提取天竺葵干根系和鮮根系的揮發性成分，經氣相色譜-質譜聯用儀進行分析鑒定。國內對天竺葵成分的研究大多僅限于葉片[9]，而對花瓣和莖葉的共同研究尚未見報道。本試驗采用同時蒸餾萃取法，分別對天竺葵的花瓣和莖葉進行精油的提取，再利用GC-MS技術[9-19]對精油的化學成分進行了檢測，為更好地研究和利用天竺葵精油中的不同組分具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

購于云南花卉產業投資有限公司，產地為云南省大理州賓川縣的天竺葵。

1.2 主要儀器

精油提取采用同時蒸餾裝置進行萃取；精油成分采用6890N/5973N氣質色譜-質譜聯用儀(GC-MS)，由美國Agilent公司生產。

1.3 試驗方法

1.3.1 精油提取 準確稱取天竺葵花瓣和莖葉各50 g，分別置于1 L圓底燒瓶中，加入蒸餾水500 mL(加入少許沸石)，接至同時蒸餾萃取(SDE)裝置的一端，電熱套溫度控制在100～110 ℃之間，保持水沸騰產生蒸汽。另取20 mL 二氯甲烷置于100 mL 圓底燒瓶中，接在SDE 裝置的另一端，在60 ℃恒溫水浴下連續萃取3 h。停止加熱后，用10 mL 二氯甲烷沖洗SDE裝置。提取液轉移至分液漏斗中，搖勻后靜置分層，收集二氯甲烷相，加入適量的無水硫酸鈉靜置24 h，于旋轉蒸發儀中濃縮至1.0 mL，加入50 μL 0.1 mol/L乙酸苯甲酯的無水乙醇溶液，搖勻，取樣并進行GC/MS分析。

1.3.2 分析方法 精油提取物添加內標后，采用氣/質聯用儀6890N/5973N進行分析，結果采用內標法計算。

1.3.3 精油測定 氣相色譜條件：毛細管柱 HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為氦氣，流速為1 mL/min，進樣口溫度260 ℃，分流比為25∶1，進樣量2 μL；色譜柱升溫程序為：初始溫度50 ℃，保持1 min；以8 ℃/min升溫到160 ℃，保持2 min；再以1 ℃/min升溫到260 ℃,保持15 min。質譜條件：電離方式EI，電離能量70 eV；離子源溫度230 ℃；GC-MS 接口溫度：280 ℃；掃描范圍35～455 aum。

1.4 數據處理

采用Excel 2003 軟件對數據進行處理，SPSS 22.0軟件對兩獨立樣本進行t檢驗[20]。

2 結果與分析

2.1 精油成分相對含量測定結果

試驗檢測出天竺葵花瓣中含89種化合物，天竺葵莖葉中含73種化合物，分別見表1、表2。按精油成分化學性質的不同可分為醛類、酮類、醇類、酸類、酚類、酯類、雜環類、烯烴類、醚類、烷烴類和酸酐類，共計11類，再對其相對含量分別累加，得到表3。

2.2 精油成分相對含量變化

由表3可知：醛類中戊醛、己醛、糠醛、苯甲醛、5-甲基糠醛、苯乙醛6種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

酮類中6-甲基-5-庚烯-2-酮、樟腦、反式薄荷酮、薄荷酮、植酮、金合歡基丙酮6種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

醇類中苯甲醇、氧化芳樟醇、順式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、薄荷醇、α-萜品醇、β-香茅醇、喇叭茶醇、植醇9種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

酸類中2-甲基丁酸、戊酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸4種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

酯類中丁酸香茅酯、丙酸香茅酯、惕各酸香葉酯、亞麻酸乙酯4種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

表1 天竺葵花瓣精油成分

續表1：

序號化合物保留時間/min含量/(μg/g)56α-石竹烯14.900.75157肉桂酸乙酯14.980.45558α-姜黃烯15.300.25859α-金合歡烯15.451.42860異丁香酚甲醚15.512.532612,6-二甲基-2,6-辛二烯16.050.49862δ-杜松烯16.100.92863月桂酸16.680.979643,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇16.820.99965苯乙基惕各酸17.331.01466石竹烯氧化物17.432.08267喇叭茶醇17.820.27168丙酸香茅酯18.840.62469α-細辛腦19.110.33970惕各酸香葉酯19.490.21071肉豆蔻酸甲酯19.870.28072α-紅沒藥醇20.381.03973肉豆蔻酸20.450.74674苯甲酸苯甲酯20.650.17975植酮21.8410.42376金合歡基丙酮22.931.42977棕櫚酸甲酯22.993.19178棕櫚酸23.494.67279棕櫚酸乙酯23.920.45280香葉基芳樟醇24.440.58681反亞油酸甲酯25.234.245829,12,15-十八碳三烯-1-醇25.321.75783植醇25.490.82884亞油酸25.692.74485亞油酸乙酯26.040.41686亞麻酸乙酯26.120.30287十七烷27.5910.60888二十五烷29.662.88589癸二酸二異辛酯32.670.611

表2 天竺葵莖葉精油成分

續表2：

序號化合物保留時間/min含量/(μg/g)185-甲基糠醛6.020.90719β-蒎烯6.300.664206-甲基-5-庚烯-2-酮6.451.439212,4-庚二烯醛6.641.33122α-水芹烯6.800.20223檸檬烯7.263.70524苯甲醇7.381.856252,3-二甲基馬來酸酐7.470.95126苯乙醛7.576.75027氧化芳樟醇8.116.32828順式-芳樟醇氧化物8.415.26729庚酸8.480.66030芳樟醇8.636.588316-甲基-3,5-庚二烯-2-酮8.722.80432玫瑰醚A8.8629.30833苯乙醇8.938.29934玫瑰醚B9.1716.52935樟腦9.512.83836反式薄荷酮9.664.13337薄荷酮9.9022.44938薄荷醇10.026.25439辛酸10.300.77740α-萜品醇10.342.00141馬鞭草烯醇10.703.02842β-香茅醇11.0336.663433,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇11.489.01044甲酸香草酯11.793.07045紫蘇醛11.899.54146α-蓽澄茄油烯13.612.37147β-波旁烯13.794.59148甲基丁香酚13.994.46449石竹烯14.4019.10650丙酸香茅酯14.581.49851α-衣蘭油烯14.717.35852橙化基丙酮14.752.53953β-金合歡烯14.835.53954α-石竹烯14.923.769552,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-降蒎-2-烯15.475.04956異丁香酚甲醚15.546.38657表-二環倍半水芹烯15.614.29058丁酸香茅酯16.073.34859δ-杜松烯16.1412.58460斯巴醇17.389.48261喇叭茶醇17.895.01862惕各酸香葉酯19.528.724637,7-二甲基-2-亞甲基-降莰烷19.943.73164肉豆蔻酸20.544.93165愈創奧20.932.19266植酮21.858.44067金合歡基丙酮22.9924.80068異植醇23.311.403

雜環類中吡啶為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

烯烴類中莰烯、β-蒎烯、檸檬烯、石竹烯、β-金合歡烯、α-石竹烯、δ-杜松烯7種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

醚類中玫瑰醚 A、玫瑰醚 B、茴香腦、異丁香酚甲醚4種為花瓣和莖葉精油中共同檢出的成分。

表3 天竺葵花瓣和莖葉精油中成分及相對含量

將11類化學成分相對含量的變化制圖，由圖1可知：天竺葵莖葉精油含量明顯高于花瓣精油含量，天竺葵的花瓣與莖葉精油成分含量存在差別，花瓣精油中的酮類、雜環類、烷烴類含量高于莖葉精油，醛類、醇類、酸類、酚類、酯類、烯烴類、醚類、酸酐類則低于莖葉精油。

采用SPSS 22.0軟件，對天竺葵花瓣和精油中各類化學成分相對含量分別進行兩獨立樣本t檢驗。由表4可知：醇類和烯烴類相對含量發生顯著性差異，其余類別化學成分無顯著性差異。

3 結論與討論

本試驗采取同時蒸餾法對天竺葵花瓣和莖葉分別進行精油的提取，GC-MS聯用儀測定精油成分和相對含量，對試驗結果進行了數據處理，結果表明：天竺葵莖葉中的精油含量高于花瓣中的精油，但各化學成分的含量及種類存在差別，花瓣精油中的酮類、雜環類、烷烴類含量高于莖葉精油，而醛類、醇類、酸類、酚類、酯類、烯烴類、醚類、酸酐類低于莖葉精油。兩獨立樣本t檢驗結果表明：在花瓣精油和莖葉精油中，醇類和烯烴類相對含量發生顯著性差異，其余化學成分無顯著性差異。該試驗為更好地研究和利用天竺葵精油中不同化學成分提供理論依據。

圖1 天竺葵花瓣和莖葉精油成分相對含量變化圖

表4 天竺葵花瓣和精油中各類化學成分兩獨立樣本t檢驗結果

[1] 王巨媛,何金明,翟勝,等.GC-MS法分析天竺葵葉片精油成分[J].江蘇農業科學,2010(1):270-271.

[2] 黨璇,張曉珍,姚默,等.香葉天竺葵藥學研究概況[J].安徽農業科學,2011,39(31):19095-19096.

[3] 陳鵬,譚樂和,徐飛,等.利用乙醇提取香葉天竺葵中香茅醇研究[J].西南農業學報,2012,25(4):1534-1536.

[4] 石若夫,王關林.微波輻照誘導萃取香葉天竺葵揮發油[J].大連理工大學學報,2001,41(5):542-544.

[5] 易清元,江明,楊艷瓊,等.香葉天竺葵多倍體精油的化學成分研究[J].中國農學通報,2014,30(3):244-249.

[6] 鄭青荷,姜萍,周曉蘭,等.香葉天竺葵鮮葉揮發油的鎮咳活性成分分析[J].生物質化學工程,2011,45(1):37-40.

[7] 王建剛.豆蔻天竺葵鮮葉揮發性成分的 HS-SPME/GC-MS 分析[J].安徽農業科學,2011,39(18):10787-10789.

[8] 王巨媛,崔慶新,翟勝,等.天竺葵根系干鮮樣揮發性成分比較分析[J].時珍國醫國藥,2012,23(2):304-305.

[9] 王巨媛,翟勝,何金明,等.天竺葵莖揮發油的氣相色譜-質譜聯用分析[J].時珍國醫國藥,2010,21(7):1597-1598.

[10] 陳曉水,侯宏衛,邊照陽,等.氣相色譜-串聯質譜(GC-MS/MS)的應用研究進展[J].質譜學報,2013,34(5):308-320.

[11] 賀莉娟,梁逸曾,趙晨曦,等.唇形科植物揮發油化學成分的 GC/MS 研究[J].化學學報,2013,65(3):227-232.

[12] 李麗梅,李景明,孫亞青,等.同時蒸餾-萃取法(SDE)提取洋蔥精油的研究[J].食品工業科技,2004,25(6):86-88.

[13] 薛子瞻，張玄兵，王健，等.GC-MS法比較4個錦橙品種果皮精油成分差異[J].南方農業學報,2016,47(3):449-453.

[14] 田懷香,衣宇佳,鄭小平,等.同時蒸餾萃取與氣相色譜-質譜法分析國產干酪揮發性風味物質[J].食品工業科技,2009,30(4):73-76.

[15] 黃曉偉，熊國璽，李星，等.四川紅景天精油化學成分GC-MS分析及抑菌活性研究[J].南方農業學報,2015,46(10):1867-1871.

[16] 謝建春,孫寶國,鄭福平,等.采用同時蒸餾萃取-氣相色譜/質譜分析小茴香的揮發性成分[J].食品與發酵工業,2004,30(12):113-115.

[17] 李植飛，李堪，李芳耀，等.容縣烏欖葉揮發油化學成分及抗氧化活性分析[J].南方農業學報,2015，46(2):317-321.

[18] 吳恒，陰耕云，黃靜，等.尤力克檸檬葉揮發油成分分析及其在卷煙加香中的應用[J].江西農業學報,2015，27(8):80-83.

[19] 劉永國,張曉梅,艾娜絲,等.同時蒸餾萃取-氣質聯用分析艾草揮發性成分[J].食品工業科技,2013,34(6):170-176.

[20] 申希平,丁建生,李娟生,等.在SPSS中利用均數和標準差做兩獨立樣本t檢驗[J].現代預防醫學,2007,34(21):4066-4069.

(責任編輯：曾小軍)

Analysis of Essential Oil Compounds in Petal, Stem and Leaf ofPelargoniumgraveolensby GC-MS

GAO Ze-rui, ZHANG Qiang*, MAO Jun-ni, LI Jin, YIN Pei-pei, WU Yu-song, WANG Nai-ding

(Yunnan Tobacco Industrial Hi-tech Material Limited Company, Kunming 650106, China)

Simultaneous distillation extraction method was used for the extraction of essential oil from the petal, stem and leaf ofPelargoniumgraveolens, and GC-MS was adopted to determine the components and relative content of the extracted essential oil. The results indicated that: the content of essential oil in stem and leaf ofP.graveolenswas more than that in petal; the contents of ketones, heterocyclic, and alkanes essential oil components in petal were more than those in stem and leaf; while the contents of aldehydes, alcohols, acids, phenols, esters, olefins, ethers and anhydrides essential oil components in petal were less than those in stem and leaf. The results of 2-independent-samplesttest showed that there were significant differences in the relative contents of alcohols and olefins between petal and stem leaf, while there were no significant differences in the other essential oil components.

Pelargoniumgraveolens; Simultaneous distillation extraction; Essential oil; GC-MS analysis

2016-12-20

云南中煙工業有限責任公司重點科技項目“源于香料植物的特色煙草薄片與功能濾嘴的研發與應用”(2014FL01)。

高則睿(1980─)，男，工程師，博士，研究方向：卷煙新材料。*通訊作者：張強。

R284.1

A

1001-8581(2017)05-0072-05