全 文 ：— 28 — 现代中药研究与实践2011年第25卷第3期Chin Med J Res Prac,2011 May.,Vol.25 No.3
黑胡椒为胡椒科植物胡椒 Pepper nigrum L. 的干
燥近成熟或成熟果实，具有温中散寒，下气，消痰功
能，主治胃寒呕吐，腹痛泄泻，食欲不振，癫痫痰多 [1]。
本文采用 FTIR 法和 GC-MS 法对黑胡椒的挥发油进
行了分析，现将研究结果报道如下。
1 实验材料
1.1 样品
黑胡椒样品 1 号（安徽滁州百姓缘大药房），2
号（陕西西安利群超市），3 号（广东某药店），4 号（江
苏徐州同康药店）
1.2 仪器与试剂
Tensor27 傅 立 叶 变 换 红 外 分 光 光 度 计（ 德 国
BRURER 公司）；GC-MS 气相色谱 - 质谱联用仪（美
Analysis of Chemical Composition of Volatile Oils from Black Peppers by FTIR and
GC-MS
XU Ke-wen，KAN Hai-feng, DU Hong-jing
(School of Chemistry & Chemical Engineering, Xuzhou Normal University, Xuzhou 221116, China)
Abstract:Objective To control the quality of Black Peppers through analysing the chemical constituents
of its volatile oils. Methods The essential oils were extracted from samples by steam distillation . Chemical
constituents were analysed by FTIR and GC-MS .Results 20 peaks of the FTIR fi nger print of the essential oils
contained 11 common peaks . Chemical constituents of 19～24 kinds were identifi ed from essential oils of each
samples by GC - MS . The volatile compounds are monoterpenoids, sesquiterpenes and their oxides, but the four
batches of samples have different volatile components .The contents of 4 batches of samples greater than 1% of
the features of components are Caryophyllen、1R-α-Pinene、β-Pinene、3-Carene、D-Limonene, and are black
pepper fl avor of the main components . Conclusion FTIR can be used accurately to the identify processed Black
Peppers .GC - MS can be used to control the quality of processed Black Peppers with characteristic constituents as
the index .
Key words：Black Pepper; Volatile Oil; FTIR; GC-MS
国安捷伦公司）；其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 挥发油的提取
分别取样品粗粉（20~40 目）约 70 g，称定重量，
置于圆底烧瓶中，加水约 300 mL 与沸石数粒，以水
蒸气蒸馏法 [2] 提取 4 批黑胡椒样品挥发油，得无色
透明至琥珀色油液，备用。
2.2 红外光谱鉴定
2.2.1 红外光谱测定 取适量粒度 200 目的 KBr 粉
末，置玛瑙乳钵中研磨均匀，转移至专用的模具中，
压成透明空白薄片。分别取黑胡椒 1~4 号样品挥发
油各一滴滴于 KBr 空白薄片上，测定红外光谱，扫
描范围 ：500~4 000 cm-1。原始红外光谱图由 TR→
AB 后，求其红外二阶导数图。红外光谱鉴定结果见
图 1~2 及表 1~2。
黑胡椒挥发油的 FTIR 鉴定与 GC-MS 分析
徐可文， 阚海峰，杜宏金
（徐州师范大学化学化工学院，江苏 徐州 221116）
摘要 : 目的 分析黑胡椒挥发油的化学成分 , 以控制其质量。方法 用水蒸气蒸馏法提取挥发油后 , 采
用傅立叶变换红外光谱法 ( FTIR) 和气相色谱 - 质谱法 (GC-MS) 分析。结果 在 4 批黑胡椒挥发油的 FTIR
图谱 20 个峰中有 11 个共有峰 ; GC-MS 分析每个样品鉴定了 19~24 种化学成分。主要挥发性成分是单萜类，
倍半萜及其氧化物，但 4 批样品的挥发性成分有所差别。4 批样品中含量大于 1% 的特征成分为丁香烯、
1R-α- 蒎烯、β- 蒎烯、3- 蒈烯、D- 柠檬烯 , 为黑胡椒的主要特殊成分。结论 FTIR 能准确地鉴别黑胡椒
,GC-MS 法能以丁香烯、1R-α- 蒎烯、β- 蒎烯、3- 蒈烯、D- 柠檬烯特征成分为指标精确地控制黑胡椒的质量。
关键词 ：黑胡椒 ；挥发油 ；傅立叶变换红外光谱法 ；气相色谱 - 质谱法
中图分类号 ：R284.1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1673-6427(2011)03-0028-03
收稿日期：2010-09-13
DOI:10.13728/j.1673-6427.2011.03.018
— 29 —现代中药研究与实践2011年第25卷第3期Chin Med J Res Prac,2011 May.,Vol.25 No.3
2.3 气相色谱 - 质谱分析
2.3.1 GC-MS分析条件 HP-5MS型（30 m×0.25
mm, 0.1 μm）；气化室温度为280 ℃，采用分流方
式进样，分流比为50：1，以高纯氦气为载气, 流速1
m/min；初始柱温为70 ℃，以10 ℃/min升至280 ℃，
保持10 min。电离电压70 ev，离子源温度为230 ℃，
四极杆温度为150 ℃,质量扫描范围为30~550 Amu。
2.3.2 GC-MS 定性和定量分析 按上述条件对 “2.1”
项下的挥发油进行 GC-MS 分析，得其总离子流色谱
图，应用峰面积归一化法确定了化合物的相对含量 ；
对总离子流色谱图的各峰进行质谱解析，根据计算机
质谱数据库检索所得到的信息并核对相关文献 [6]，4
批样品黑胡椒挥发油中共鉴定出 24 种化学成分 , 结
果见图 3、表 3。
表1 样品的一阶红外光谱吸收峰
Tab. 1 The fi rst-order infrared absorption peaks of samples
峰号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
1号
3070.61
2962.53
2927.52
2872.10
1644.12
－
1448.93
1376.76
－
1276.37
－
1225.92
1181.62
1149.28
－
989.08
973.85
913.84
887.08
－
786.26
2号
3070.28
2951.66
2926.75
2860.52
1643.43
1635.16
1448.50
1381.96
1367.78
1276.47
1257.74
1227.86
1182.04
1145.61
1105.85
988.99
－
912.41
886.89
814.21
786.67
3号
3070.73
2951.44
2926.53
2862.58
1644.19
－
1447.77
1377.04
1368.17
1276.61
－
1226.61
1181.79
1147.58
1105.52
989.24
973.97
913.47
886.93
813.92
786.51
4号
3069.86
2956.11
2927.84
2859.91
－
1634.14
1450.90
1381.98
1367.88
1276.46
1256.83
1228.21
1181.77
－
1106.08
987.74
－
－
886.72
813.46
－
均值
3070.37
2955.44
2927.16
2863.78
1643.91
1634.65
1449.02
1379.44
1367.94
1276.43
1257.29
1227.15
1181.80
1147.49
1105.82
988.76
973.91
913.24
886.90
813.86
786.48
RSD(%)
0.01
0. 20
0.02
0.20
0.03
0.04
0.09
0.20
0.01
0.00
0.05
0.09
0.01
0.20
0.03
0.07
0.01
0.08
0.02
0.05
0.03
表 2 样品的二阶红外光谱吸收峰
Tab.2 The second-order infrared absorption peaks of samples
峰号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
1号
3071.05
－
2927.10
2859.48
2827.83
－
1452.38
1435.64
1379.57
－
1276.05
－
1224.44
1181.18
1150.74
1104.65
991.09
887.30
－
786.85
－
544.04
2号
3070.63
2957.32
2926.34
2858.55
－
1631.93
1450.50
－
1382.63
1367.28
1276.50
1256.32
1225.82
1182.20
1145.34
1105.27
－
887.41
818.22
787.29
640.96
544.29
3号
3071.02
2959.02
2926.46
2859.56
2828.13
－
1449.85
1439.12
1380.47
－
1276.04
1255.67
1224.62
1181.76
1149.23
1105.22
991.36
887.22
818.04
787.26
－
544.43
4号
3070.26
2959.06
2927.14
2857.80
－
1631.94
1450.26
－
1383.29
1366.61
1276.36
1255.39
1225.85
1182.08
－
1106.35
－
887.15
818.90
－
641.24
544.61
均值
3070.74
2958.47
2926.76
2858.85
2827.98
1631.94
1450.75
1437.38
1381.49
1366.95
1276.24
1255.79
1225.18
1181.81
1148.44
1105.37
991.23
887.27
818.39
787.13
641.10
544.34
RSD（%）
0.01
0.03
0.01
0.03
0.01
0.00
0.08
0.20
0.10
0.04
0.02
0.04
0.06
0.04
0.30
0.06
0.02
0.01
0.06
0.03
0.03
0.04
— 30 — 现代中药研究与实践2011年第25卷第3期Chin Med J Res Prac,2011 May.,Vol.25 No.3
3 讨论
本研究通过对 4 批黑胡椒挥发油的分析，其
FTIR 图和 FTIR 二阶导数图均具有较强的指纹性特
征，在 FTIR 图中所出现的 20 个峰中存在 11 个共有
峰。在二阶导数 FTIR 图谱中吸收峰的鉴别特征更
强，且能检出在原始 FTIR 图谱中没有出现的某些
峰，如 1 105.37 cm-1、544.34 cm-1 等。本研究还将黑
胡椒挥发油的 FTIR 图谱与其它中药的挥发油进行了
比较研究，结果均有明显差异，这表明用该法鉴别黑
胡椒具有较强的专属性。
文献 [3] 报道黑胡椒的挥发油含量为 5.0%(mL/
g)。本实验中 4 批样品挥发油含量为 1.0%~3.1%(mL/
g)。 由 表 4 中 GC-MS 分 析 结 果 可 见，4 批 样 品 油
中化合物的组成相近，但其相对含量存在不同程
度的差异，如含量大于 20% 的化合物均为丁香烯
(20.62%~40.12%) ；含量大于 10% 的化合物均为 3- 蒈
烯 (13.33%~30.85%) 和 D- 柠檬烯（12.32%~20.35%），
含量大于 5% 的化合物为 β- 蒎烯（6.10%~9.77%）。
样品 1~4 与文献 [4-5] 相比较其主要化学成分的组成及
相对含量均相近。
4 结论
实验表明，采用 FTIR 法测定黑胡椒的挥发油
能准确地鉴定其品种 ；采用气相 GC-MS 法对样品的
挥发油进行质量分析，则能以丁香烯、D- 柠檬烯、
1R-α- 蒎烯、β- 蒎烯、3- 蒈烯成分的相对含量为指标
精确地控制市售黑胡椒的质量。
参考文献
[1] 国家药典委员会 . 中国药典 ( 一部 ) [ S ]. 北京 : 中国医药科技出版社 ,
2010, 227.
[2] 国家药典委员会 , 中国药典 ( 一部 )[S]. 北京 ：中国医药科技出版社，
2010，附录 XD.
[3] 周家驹 . 中药原植物化学成分手册 [M]. 北京，化学工业出版社，2004.
[4] 侯冬岩，回瑞华 . 海南黑胡椒果挥发性成分气相色谱—质谱分析 [J]. 质
谱学报 ,2005,26(1):40-42.
[5] 李祖光 , 高云芳 , 刘文涵 . 黑胡椒风味成分的研究 [J]. 食品科学 ,2003,24
(10):128- 131.
表4 4批样品挥发油的共有成分
Tab.4 The common compositions of four samples
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
化合物名称
1R-α-蒎烯
β-蒎烯
α-香叶烯
α-水茴香萜
3-蒈烯
对聚伞花素
D-柠檬烯
对-孟二烯
水合香桧烯
γ-榄香烯
α-可巴烯
α-榄香烯
丁香烯
α-丁香烯（葎草烯）
β-芹子烯
1
5.505
9.767
2.172
3.757
30.853
2.473
20.348
0.729
0.130
0.503
0.499
0.349
20.617
0.627
0.645
2
4.334
6.712
1.673
3.054
16.396
1.758
12.143
0.655
0.404
1.521
0.969
2.055
34.421
2.876
3.538
3
7.329
9.166
0.780
0.605
13.334
3.313
14.469
0.154
0.264
1.720
1.940
0.569
40.117
2.163
0.207
4
3.155
6.100
1.424
3.247
17.192
0.952
12.317
0.758
0.320
2.934
2.690
1.371
40.035
2.223
1.805
相对含量（%）
表3 4批样品的成分及相对含量
Tab.3 The compositions and relative contents of four samples
序
号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
保留时间
(min)
3.98
4.58
4.68
4.82
5.13
5.25
5.51
5.60
6.80
6.85
7.04
12.99
13.98
14.36
14.83
15.10
15.51
15.92
16.71
16.92
17.17
17.55
19.00
20.00
分子
式
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C10H14
C10H16
C10H16
C10H16
C10H18
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H14
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24O
C15H22
1R-α-Pinene 1R-α-蒎烯
2-Thujene 2-侧柏烯
β-Pinene β-蒎烯
α-Myrcene α-香叶烯
α-Phellandrene α-水茴香萜
3-Carene 3-蒈烯
p-Cymene对聚伞花素
D-Limonene D-柠檬烯
p-Mentha-2,4(8)-diene 2,4(8)-
对-孟二烯
p-Mentha-1,4(8)-diene 1,4(8)-
对-孟二烯
Sabinenehydrate
水合香桧烯
γ-Elemeneγ-榄香烯
α-Copaene α-可巴烯
α-Elemene α-榄香烯
α-Gurjunene
Caryophyllen 丁香烯
α-Guaiene α-愈创木烯
α-Caryophyllen α-丁香烯
β-Selinene β-芹子烯
α-Selinene α-芹子烯
α-Himachalene
γ-Cadinene（γ-毕澄茄烯）
Caryophyllene oxide
丁香烯环氧化物
α-Vatirenene
5.505
0.213
9.767
2.172
3.757
30.853
2.473
20.348
0.260
0.729
0.130
0.503
0.499
0.349
－
20.617
－
0.627
0.645
0.428
－
－
－
－
99.875
4.334
0.231
6.712
1.673
3.054
16.396
1.758
12.143
0.262
0.655
0.404
1.521
0.969
2.055
0.195
34.421
0.883
2.876
3.538
2.748
1.010
0.404
1.054
0.352
99.648
7.329
0.150
9.166
0.780
0.605
13.334
3.313
14.469
－
0.154
0.264
1.720
1.940
0.569
－
40.117
－
2.163
0.207
－
－
0.701
2.152
0.430
99.563
3.155
－
6.100
1.424
3.247
17.192
0.952
12.317
0.256
0.758
0.320
2.934
2.690
1.371
－
40.035
0.366
2.223
1.805
1.524
0.343
0.740
0.240
－
99.992 总 计
化合物名称 相对含量（%）
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