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鞍 山 师 范 学 院 学 报
Journal of Anshan Normal University 2 011-08，13(4) :
43 － 46
固相微萃取法与水蒸气蒸馏法提取
白胡椒挥发油成分的比较
李铁纯，侯冬岩，刁全平，肖海燕，回瑞华
(鞍山师范学院 化学系，辽宁 鞍山 114007)
摘 要:采用固相微萃取法和水蒸气蒸馏法提取白胡椒中挥发性化学成分，用气相色谱-质谱法确定挥发
性化学成分结构及各化学成分在挥发油中的质量分数．分别鉴定出 22 种和 24 种化学成分．两种方法提取
白胡椒挥发油中蒎烯、蒈烯、3，7-二甲基 1，6-辛 3-醇和石竹烯的含量均较高．
关键词:白胡椒;挥发性成分;固相微萃取;气相色谱-质谱
中图分类号:Q949． 751． 8 文献标识码:A 文章篇号:1008-2441(2011)04-0043-04
白胡椒为胡椒科植物胡椒的干燥成熟果实［1］，又名白川．白胡椒原产于南印度马拉巴尔海岸地区，
在我国广东、广西、福建、海南、云南和台湾等地种植较多．白胡椒有强烈芳香和刺激性气味．具有除臭、
防腐和抗氧化作用，是食用香辛料中消耗最多、最为人们喜爱的一种香料［2 ～ 4］．本实验采用固相微萃取
法(SPME)和水蒸气蒸馏法(WDE)提取白胡椒中挥发油化学成分并进行了比较研究［5］，为白胡椒的挥
发油成分分析提供参考依据．
1 实验部分
1． 1 仪器与试剂
HP6890GC /5973MS型气相色谱-质谱联用仪，美国惠普公司;R2-201 型旋转蒸发器，上海中科机械
研究所;85mPA固相微萃取装置，美国 SUPELCO公司;无水乙醚、无水硫酸钠(所用试剂均为分析纯，水
为二次蒸馏水)．白胡椒样品:购自海南，粉碎后过孔径为 0． 45 mm筛，备用．
1． 2 固相微萃取法提取挥发油
将白胡椒样品 1 g 放入 4 mL萃取瓶内，用 60 ℃水浴加热，将 SPME 针管穿透萃取瓶隔垫，插入瓶
中，推手柄杆使纤维头伸出针管，纤维头置于样品上部空间(顶空方式) ，萃取时间为 60 min后缩回纤维
头，将针管退出萃取瓶，然后将 SPME针管插入 GC仪进样口，推手柄杆伸出纤维头，在气质联用仪进样
口解析 3 min 进样．
1． 3 水蒸气蒸馏萃取法
称取 50 g 粉碎的白胡椒置于 1 000 mL圆底烧瓶中，加入 200 mL去离子水浸泡过夜，用水蒸汽蒸馏
5 h，馏出液用乙醚连续萃取 3 次，用无水硫酸钠脱水，除去乙醚，得到淡黄色透明液体．
1． 4 气相色谱-质谱测定条件
1． 4． 1 气相色谱条件 色谱柱:HP-5 弹性石英毛细管 30m×0． 25mm×0． 33μm;柱温:60 ℃(5 ℃ /min)
200 ℃;汽化室温度:230 ℃;进样量:0． 2 μL;载气:He;载气流量:1 mL /min;分流比:10 ∶ 1．
收稿日期:2011－04－19
基金项目:辽宁省教育厅科学技术基金资助课题(No． 20331079)．
作者简介:李铁纯(1969－) ，男，辽宁鞍山人，鞍山师范学院化学系教授，博士，从事有机分析及天然产物化学教学与研究．
1． 4． 2 质谱条件 离子源:EI 离子源;离子源温度:200 ℃;接口温度 200 ℃;四级杆温度为 150 ℃;
电子能量:70 eV;发射电流:34． 6 μA;电子倍增器电压:1 988V;质量范围:20 ～ 500 m /z．
1． 5 实验过程
由 1． 2 固相微萃取法提取的挥发油以顶空方式进样，由 1． 3 水蒸气蒸馏萃取法提取的挥发油样品
取 0． 2 μL进样，，用 GC-MS进行组分鉴定．通过 G1701BA 数据处理系统，检索 NIST98 谱图库，结合人
工谱图解析［6，7］，确认其挥发油的化学成分，通过数据处理系统，按面积归一化法进行相对含量分析，
分别求得各化学成分在挥发油中的质量分数．
2 结果与结论
2． 1 实验结果
按 1． 5 测定方法进行实验，两种方法提取的白胡椒挥发油的总离子流图，如图 1 和图 2 所示．将两
种方法提取的白胡椒挥发油中的化学成分及求得的各化学成分在挥发油中质量分数列入表 1．
图 1 固相微萃取法提取白胡椒的挥发油的总离子流图
图 2 水蒸汽蒸馏提取白胡椒挥发油总离子流图
44 鞍山师范学院学报 第 13 卷
表 1 白胡椒中挥发油化学成分鉴定结果
序号 保留时间(min) 化合物名称 分子量
质量分数(%)
(WDE) (SPME)
相似度(%)
1 3． 26 2-甲基-双环［3． 1． 0］-2-烯， 94 1． 60 0． 40
2 5． 79 己醛 104 － 0． 43 94
3 5． 94 α-蒎烯 136 0． 81 0． 46 97
4 6． 94 4-甲基-双环［3． 1． 0］己烷 144 － 0． 47 91
5 7． 04 β-蒎烯 126 6． 96 2． 83 95
6 7． 37 β-月桂烯 136 0． 84 14． 94 94
7 7． 91 蒈烯-3 136 9． 95 5． 45 95
8 8． 07 4-蒈烯 136 0． 66 11． 89 97
9 8． 30 甲基异丙基苯 134 － 0． 33 97
10 8． 44 柠檬烯 136 14． 94 9． 02 94
11 8． 53 苯甲醇 97 0． 25 － 96
12 9． 22 甲基-4-(1-甲基乙基)1，4 环己二烯， 108 0． 13 0． 46 95
13 9． 46 β-松油醇 154 0． 18 0． 55 96
14 9． 75 冰片 154 1． 41 0． 15 96
15 10． 03 3，7，7-三甲基双环庚二烯 126 0． 72 0． 93 94
16 10． 42 3，7-二甲基 1，6-辛 3-醇， 146 21． 23 17． 76 94
17 16． 89 1-甲基-4-1-甲基)1，3 环己二烯 136 0． 27 0． 22 93
18 17． 23 3，环己烯-1-甲醇． 113 0． 34 1． 96 91
19 18． 00 可巴稀 204 0． 50 98
20 18． 39 罗汉柏烯 204 0． 28 0． 70 91
21 19． 21 石竹烯 204 28． 88 23． 86 99
22 20． 00 a-石竹烯 204 0． 72 1． 28 97
23 20． 53 1，2，3，5，6，8 六氢化-4，7-二甲基-1-甲基乙基萘 204 － 0． 14 90
24 21． 63 1，2，3，4，4，5，6，8-八氢化-4，8-二甲基，-2-(1-甲基乙基)萘 204 0． 25 － 94
25 23． 12 氧化石竹烯 240 0． 88 0． 64 91
26 24． 71 a-杜松醇 222 0． 06 － 91
27 25． 52 正十七(碳)烷 240 0． 15 － 93
28 27． 86 2，6，10，14，四甲基十六烷 282 0． 34 － 91
由表 1 可知，SPME法提取的白胡椒挥发油中鉴定出 22 种化合物，占挥发油总量的 94． 87%;WDE
法提取的白胡椒挥发油中鉴定出 23 种化合物，占挥发油总量的 91． 75 % ．其中 18 种化学成分为两种提
取方法中所共有，18 种所共有的化学成分中各组分的组成比例有变化．两种方法提取白胡椒挥发油中
蒎烯、蒈烯、3，7-二甲基 1，6-辛 3-醇和石竹烯的含量均较高，它们属单萜类化合物．
采用 SPME法提取白胡椒挥发油中石竹烯的含量为 23． 86%，WDE 法提取的白胡椒挥发油中石竹
烯的含量为 28． 88%，可见白胡椒挥发油中石竹烯的含量较高．石竹烯具有丁香香气，是合成石竹醇的
重要香料，也可用于日用香料和食用香精中，如制备调味品、口香糖等，是贵重的天然香料．
提取挥发性成分常用水蒸气蒸馏法，提取所需要的样品量大、提取时间长、需要大量有机溶剂进行
萃取，加热时间长，有些成分可能在加热过程中遭到破坏，丢失了一些原有的香气成分;而固相微萃取技
术不需要大量溶剂，仅需要少量样品，加热时间短，既方便又快捷，在挥发性成分提取中将会是一种很有
前景的方法．
参考文献:
［1］江苏新医学院编．中药大词典．下册［M］．上海:上海人民出版社，1539．
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54第 4 期 李铁纯，等:固相微萃取法与水蒸气蒸馏法提取白胡椒挥发油成分的比较
［4］凌关庭．天然食品添加剂［M］．北京:化学工业出版社，2000．
［5］侯冬岩，回瑞华，肖海燕，等．国产沉香的固相微萃取-所相色谱-质谱分析［J］．鞍山师范学院学报，2010，12(6):44－46．
［6］Heller S R，Milne G W A． EPA /NIH Mass Spectral Dtabase［M］． Washington:US Government Print Office，1978．
［7］施钧慧，汪聪慧．香料质谱图集［Z］．北京:中国质谱学会，1992．
Solid-phase Microextraction vs． Wet Distillation in the Extraction
of Volatile Constituents in White Pepper
LI Tie-chun，HOU Dong-yan，DIAO Quan-ping，XIAO Hai-yan，HUI Rui-hua
(Department of Chemistry，Anshan Normal University，Anshan Liaoning 114007，China)
Abstract:The volatile constituents in white pepper extracted by two methods，the volatile constituents are iden-
tified and the quality feaction are determinated． The volatile oils of white pepper are extracted by the solid-
phase microextraction and the wet distillation． extraction method，the components are separated by gas chroma-
tography and identified by mass-spectrometry respectively． 22 chemical components and 24 chemical compo-
nents are identified by gas chromatography-massspectrometry (GC-MS )method respectively． The compounds
from the volatile oils extracted by the two methods is different，the higher chemical components in the volatile
oils are pinene，careen，3，7-dimethyl-1，6-Octadien-3-ol and caryophyllene．
Key words:White pepper;Volatile components;Solid phase microextraction;GC-MS
(责任编辑:陈 欣)
64 鞍山师范学院学报 第 13 卷