香檳玫瑰花揮發油化學成分分析

李國明，張麗萍，劉小瓊，戴余波,李守嶺，胡永亮

(云南省德宏熱帶農業科學研究所檢測中心，云南瑞麗 678600)

香檳玫瑰(Champagnerose)為薔薇科薔薇屬多年生常綠或落葉灌木，是保加利亞的國花，又稱香檳金、香檳酒、古代絲綢[1]。德國科德斯1982年培育，親本Anaballseedling×seedling。在廣州一年四季均可開花,花色大紅,重瓣,有香味,是很好的盆栽、園林綠化植物。代表花語：愛上你是我今生最大的幸福，想你是我最甜蜜的痛苦，和你在一起是我的驕傲，沒有你的我就像一只迷失了航線的船[2]。

玫瑰具有柔和、純正、豐滿、甜醇的特有香氣，從玫瑰中提取的玫瑰油是最古老的香精油之一,為鮮花油之冠,具有幽雅、柔和、細膩、甜香若蜜的玫瑰花香,可調配多種花香型香精,用于日用化妝品、香皂等產品,利用玫瑰精油調香,生產食用香精亦日益成為精細化工工業的重要工藝手段之一[3]。玫瑰精油還具有抗焦慮、抗沖突等作用,并由于其低毒、無副作用而被廣泛使用。玫瑰鮮花不僅可作為觀賞植物美化環境,而且是釀造玫瑰酒、玫瑰醬、食用、藥用和熏制茶葉等的原料。加糧制成玫瑰糧糕、釀造成浸泡玫瑰酒、熏制茶葉、玫瑰養顏露、玫瑰醬等，用來做香囊和扇墜也十分相宜[4-5]。

玫瑰花味甘、微苦，性微溫，歸肝、脾、胃經，芳香行散，主利脾肺，益肝膽，辟邪惡之氣，食之芳香甘美，令人神爽。玫瑰花作為傳統中藥材在多本中醫藥典籍中都有提及，具有理氣、活血、美容養顏、收斂等作用,主治月經不調、跌打損傷、肝氣胃痛、乳癰腫痛等癥。現代醫學表明，玫瑰花的有效成分包含多種色素類和精油類。玫瑰精油內含多種有效芳香成分，作為傳統美容產品，具有改善膚質和美白保水的功效，亦可調節女性內分泌；其氣味芬芳，是女性必不可少的香體香料。研究表明玫瑰精油有助于局灶性腦缺血的治療；同時具有抗菌抑菌功能，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門氏菌效果顯著；另外，玫瑰精油作為芳療香料具有抗焦慮作用，且毒副作用小，具有巨大的開發價值[6]。

筆者采用石油醚蒸餾提取法從香檳玫瑰花干樣中提取揮發油，并以氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)對其揮發油的化學成分進行分析鑒定，以峰面積歸一化法計算揮發性化學成分的相對質量分數，為進一步研究和開發香檳玫瑰花提供科學依據。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1儀器。Trace ISQ氣相色譜-質譜聯用儀(美國Thermo Fisher公司)；色譜柱：毛細管色譜柱TG-1701MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；索氏提取裝置(天津化玻有限公司)；電熱套(鞏義市予華儀器有限責任公司)；移液器(METTLER TOLEDO)。

1.1.2試劑。無水硫酸鈉(分析純)；石油醚(分析純)：沸程30～60 ℃；無水乙醇(色譜純)。

1.1.3材料。香檳玫瑰花，2017年10月購買于瑞麗市花鳥市場花卉區，并經云南省德宏熱帶農業科學研究所李守嶺副研究員鑒定。

1.2方法

1.2.1香檳玫瑰花揮發油提取。以購買于瑞麗市花鳥市場花卉區的香檳玫瑰花為材料，對新鮮的香檳玫瑰花進行陰干，粉碎成花末過20目樣品篩，稱取15.5 g香檳玫瑰花樣品，用濾紙筒包裹好放入索氏提取管中，蒸餾燒瓶內加入100 mL石油醚，控制溫度為50 ℃，回流提取4 h，重復提取2次，最后揮干溶劑收集所得的金黃色澄清液體即為香檳玫瑰花揮發油，帶有特殊的玫瑰花香味，經稱量計算可知出油率為0.5%，采用5.0 mL色譜純乙醇溶解后轉移至試劑瓶中，密封保存待分析。

1.2.2供試溶液制備。以移液器準確移取0.5 mL香檳玫瑰花揮發油于5.0 mL容量瓶中，加色譜純無水乙醇定容至刻度，經旋渦混合器充分混勻靜置后，吸取1.0 mL待測液至進樣瓶中。

1.2.3氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)分析條件。氣相色譜條件：TG-1701MS毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，程序升溫(初始溫度70 ℃保持3 min，以3.0 ℃/min的升溫速率升至220 ℃，保持8 min)，載氣為高純He，恒流模式，柱流量為1.0 mL/min，平均線速度為37 cm/s，進樣量1.0 μL，進樣口溫度230 ℃，分流比50∶1。

質譜條件：EI電離模式，電子倍增管電壓1 913.0 V，電子能量70.0 eV，離子傳輸管溫度250 ℃，離子源溫度230 ℃，掃描質量范圍m/z：40～550 amu。

1.2.4成分分析。按上述氣相色譜-質譜聯用儀分析條件，對制備好的香檳玫瑰花揮發油待測溶液通過氣相色譜儀的自動進樣器進樣測試，得到的揮發性化學成分色譜圖由質譜工作站Xcalibur 3.0結合NIST08標準質譜圖數據庫對比進行檢索，并對圖譜進行綜合分析，按峰面積歸一化法計算各成分在香檳玫瑰花揮發油中的相對質量分數。

2　結果與分析

采用石油醚蒸餾提取法從香檳玫瑰花干樣中提取揮發油，利用氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)對揮發油的化學成分進行分析鑒定，得到的香檳玫瑰花揮發油總離子流如圖1所示。通過Xcalibur3.0質譜工作站結合NIST08標準質譜圖數據庫進行對比分析，共鑒定出46種主要的揮發性化學成分，占揮發油總成分的87.77%。各揮發性化學成分的出峰時間及相對質量分數見表1。

圖1　香檳玫瑰揮發油GC-MS分析總離子流Fig.1　Total ion current chromatogram of volatile oils from the flower of C.rose

分析表明從瑞麗市購買的香檳玫瑰花揮發油中揮發性化學成分相對質量分數為1.0%以上的主要成分有11個，分別為乙醇(8.23%)、異丁醛(18.94%)、α-蒎烯(4.73%)、芳樟醇(4.09%)、乙酸金合歡酯(4.31%)、橙花醇(4.59%)、香茅醇(15.59%)、乙酸香茅酯(3.91%)、異丁香酚甲醚(2.58%)、金合歡烯(1.14%)、纈草醛(7.73%)，這11個揮發性成分占揮發油色譜總餾出峰面積的75.84%。

相關研究表明，玫瑰花揮發油中含有的揮發性化學成分大體相同,主要成分是香茅醇及其酯類、香葉醇及其酯類、苯乙醇、橙花醇、芳樟醇、丁子香酚及其酯類等,還有庚醛、脂肪酸、烷烴系列(C17～C27玫瑰油石蠟烴的主要成分)等其他的化合物[7]，這些化學成分含量及種類上的差異造成玫瑰精油香氣的微妙差異。

香茅醇、香葉醇及其脂類是構成玫瑰香味的基本成分,其中香茅醇起主要作用；香葉醇可以抑制橙花醇過強的柑橘香氣,與之結合可增強玫瑰香特性；橙花醇有柑橘香韻和檸檬香、木香、醛香、青草等香氣特征,增加新鮮感；金合歡醇及其酯類主要是增強玫瑰的香甜氣味，使之更充實并有厚實的底蘊[8]；萜烯類化合物是構成玫瑰油新鮮的頭香香氣的必要組分,使玫瑰油香氣具有天然感；芳樟醇具有柑橘香、漿果香、玫瑰香的香氣特征,可以提高頭香的強度；丁香酚、丁香酚甲醚及畢茄澄烯等辛香成分主要是輔助玫瑰的甜香，從而使香氣甜濃，但辛香過重而清香成分又較少時會使香氣偏干；玫瑰醚是玫瑰中的清香成分,與丁香酚互補；以直鏈烷烴為代表的玫瑰蠟可以起到定香的作用，但過多的長鏈烷烴也會使精油帶有油脂氣[9]。

3　結論與討論

玫瑰精油中揮發性化學成分主要含有烷烴、香茅醇、香葉醇、橙花醇、紫羅蘭醇、單萜和倍半萜等多種化合物，還有庚醛、脂肪酸、烷烴系列(C17～C27玫瑰油石蠟烴的主要成分)等其他的化合物[7]，這些化學成分含量及種類上的差異造成玫瑰精油香氣的微妙差異。

目前，對植物精油中揮發性化學成分的分析鑒定多采用氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)、傅里葉變換紅外光譜( FTIR) 、二維核磁共振譜聯用、色譜與質譜聯用、色譜與同位素質譜聯用等分析技術[10]。GC-MS方法分離檢測效率高，1次能分離上百個化學成分，且具有高靈敏度、高選擇性以及定性的專一性和定量的準確性,操作簡便、分析用量少等特點,被廣泛應用于中草藥植物及其相應產品的有效成分分析[11-13]。

水蒸氣蒸餾法提取到的精油香氣成分更接近于玫瑰花自然狀態下的“香氣”狀況，但水蒸氣蒸餾時溫度較高，使得揮發性成分之間或與空氣中的氧氣發生反應，會一定程度上改變揮發性成分的原有組成[14]。

該試驗采用有機溶劑石油醚代替水來進行香檳玫瑰花干樣中揮發油的蒸餾提取，通過與前期采用水蒸氣蒸餾法提取揮發油的效果對比來看，對于樣品量較少的干樣，石油醚能較大程度地將香檳玫瑰花中的脂溶性揮發油提取出來，且鑒定出的組分與水蒸氣蒸餾法有所差異，水蒸氣蒸餾法對新鮮樣品中揮發油的提取效果比較明顯。玫瑰油的成分往往因品種、產地、制備方法等不同而存在差異。

為獲得富含自然香氣的玫瑰精油，選擇合適的加工方法非常關鍵，烷烴含量低以及高含量的單萜烯醇是高質量玫瑰精油的理想標準。結合現代分離技術的研究成果，進一步開發提取玫瑰精油的新工藝仍是今后玫瑰精油提取工藝研究的一個重要方向。

表1　香檳玫瑰揮發油化學成分GC-MS分析結果

[1] 中國科學院植物研究所.中國高等植物圖鑒：第3冊[M].北京：科學出版社，1980：287-289.

[2] 馬希漢，王永紅，胡亞云，等.精油玫瑰研究[J].西北林學院學報，2004，19(4)：138-141.

[3] 楊新征，楊德，張躍華.玫瑰的價值及開發前景[J].新疆農業科學，2004,41(2):110-112.

[4] 滕祥金，郝再彬，孟滕.玫瑰精油的開發利用[J].北方園藝，2011,31(7)：172-173.

[5] 李斌，宣景宏，孟憲軍.玫瑰的價值及玫瑰花精油的開發前景[J].北方園藝，2005,25(4)：58-59.

[6] 李玉杰，劉曉蕾，劉霞，等.玫瑰精油的化學成分及其抗菌活性[J].植物研究，2009,29(4)：488-491.

[7] 單銀花，王志祥，張豐，等.玫瑰精油提取與純化工藝研究進展[J].應用科技，2008,16(16)：15-17.

[8] 董麗，邢鈞，吳采櫻.香精香料的分析方法進展[J].分析科學學報，2003,19(2)：188-192.

[9] 鞏民浩，遲逸仙，張景茹，等.不同工藝制得玫瑰精油香氣差異對比分析[J].精細化工，2010,27(11)：1094-1099.

[10] 楊杰南，秦召，劉華敏，等.不同方法提取的玫瑰油揮發性化學成分對比分析[J].食品科技，2017，42(1):241-248.

[11] 李斌，孟憲軍，顏廷才，等.玫瑰精油超臨界CO2萃取及GC/MS分析[J].沈陽農業大學學報，2007,38(2)：170-173.

[12] 程劼，謝建春，孫寶國.國產玫瑰精油的化學成分及香氣特征[J].中國食品添加劑，2007(5)：66-70.

[13] 王淑敏，劉春明，邢俊鵬，等.玫瑰花中揮發油成分的超臨界萃取及質譜分析[J].質譜學報，2006,27(1)：45-49.

[14] 劉玉梅，劉全鈁.新疆玫瑰精油化學成分的研究[J].精細化工，2002,19(7)：388-389.