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紫藤鲜花香气化学成分的研究



全 文 :香料香精化妆品 2005 年 4 月第 2 期
FLAVOUR FRAGRANCE COSM ET ICS April ,2005 , NO. 2 研究报告
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紫藤鲜花香气化学成分的研究
作 者
1.浙江工业大学 化学工程与材料学院 ,浙江杭州 310014;
2.杭州市质量技术监督检测院 ,浙江杭州 310004
李祖光1*  卫雅芳2  芮 昶2  高云芳1…………………
摘 要
  采用固相微萃取吸附采集紫藤(Wistaria sinensis)花的香气成分 ,用色谱 /质谱联用分析鉴定 , 并用 GC /MS 总离子流色谱
峰的峰面积进行归一化定量分析紫藤鲜花的香气成分 , 鉴定出 2-十一酮 21. 22%、2-壬酮 20 . 09%、3-[ 4 , 8-二甲基-3 , 7-壬二
烯]-呋喃 10. 32%、2-十三酮 8. 21%、芳樟醇 7. 5%、β-石竹烯 6. 02%、反式罗勒烯 5 . 41%、草蒿脑 4 . 27%、反式茴香脑3 . 91%、
反 ,反-2 , 4-辛二烯-1-醇乙酸酯 1. 65%、α-蒎烯氧化物 1 . 32%、2-十五酮 1. 14%、大根香叶烯-D 1. 14%和 4-丙酮基环庚酮
1 . 11%等 32 种化合物。固相微萃取-气相色谱 /质谱法是一种可用于鲜花香气成分分析的简单可行的分析方法。
关键词
紫藤 顶空成分 固相微萃取 气相色谱-质谱法
Study on the Chemical Constituents of the Fragrance Released from Fresh Flowers ofWistaria Sinensis
Li Zuguang
1  Wei Ya f ang2  Rui Chang 2  Gao Yun f ang1
(1. College of Chemical and M aterials Enginee ring , Zhejiang Universi ty of Technolog y , Hangzhou  
310014; 2. Hangzhou Institute of Calibration and Testing fo r Quality and Technical Supervising , Hang-
zhou 310004)
Abstract   The headspace constituents re leased fr om fre sh flowe rs of wistaria sinensis were investig ated by gas
chr omatog raphy-mass spectrome try. The headspace volatiles we re sampled by so lid-phase micro ex traction (SPM E). SPME
sampling was conduc ted w ith 30 μm PDMS fibe r a t 25±5℃ for 30 min. The fibers were de so rbed in a GC injec tion liner at
250℃ fo r 5 min. A capilla ry co lumn(WCOT FUSED SIL ICA 30 m×0. 25 mm ID COATING CP-SIL 8 CB-LOW BLEED /MS
DF=0 . 25 μm ) w as employed in GC /MS analy sis. Initial oven temperature was kept at 40℃ for 5 min , then raised to 250℃ at
3℃ /min , and kept at 250℃ fo r 5 min. The chemical constituents w ere separa ted and identified by GC /MS. 2-Undecanone
(21 . 22%), 2-nonanone (20 . 09%), fur an , 3-(4 , 8-dime thy l-3 , 7-nonadieny l)-(10. 32%), 2-tridecanone 8 . 21%), linalo ol
(7 . 5%),β-car yophyllene(6 . 02%), (E)-ocimene (5. 41%), e st rago le(4 . 27%), tr ans-anethol(3 . 91%), trans , tr ans-octa-2 , 4-
dieny l acetate ( 1. 65%), α-pinene ox ide ( 1 . 32%), 2-pentadecanone ( 1. 14%), germacrene-D ( 1. 14%) and 4-
ace tony lcy cloheptanone (1 . 11%)we re the most abundant vo la tiles released f rom fresh flowe rs of wistaria sinensis , and a total
of 32 vo latile compounds w ere identified. In this study , headspace SPME-GC-MS afforded a simple sampling method fo r the
headspace vo latiles released from fresh flow er s o f wistaria sinensis.
Keywords Wistaria sinensis Headspace constituents Solid-phase microex traction(SPME) Gas chromatog raphy /mass spectrometry
 收稿日期:2004-06-07;修回日期:2005-02-05
 基金项目:浙江省分析测试基金资助项目
  紫藤(Wistaria sinensis)又名朱藤 、藤罗 ,豆科
紫藤属落叶藤本树种 ,分布于我国西北 ,华北及长江
流域诸省 。喜缠绕上升 ,花序总状下垂 ,花期 4 、5
月 ,花蓝紫色 ,先叶开放 ,穗大而美 ,具芳香 ,花粉为
扁球形 ,观赏价值高 ,广泛应用于园林 、庭院绿化及
盆景用材[ 1] 。紫藤不仅是早春观花植物 ,而且有着
较高的经济价值 ,其花含芳香油 ,可用于提取紫藤鲜
花油 ,花瓣用糖渍制糕点 ,根皮和花药用 ,能解毒驱
虫 ,止吐泻 ,花穗治腹水[ 2] ;此外 ,从其种子中提取所
得的紫藤凝集素 ,在临床免疫和细胞遗传研究中也
有一定的应用前景[ 3] 。人们研究植物芳香成分多以
浸膏或净油为对象 ,由于受萃取溶剂的干扰 ,影响到
香气的真实性 。固相微萃取技术(solid phase mi-
croext raction 简称 SPME)属于非溶剂型萃取法 ,是
一种新的采样技术 ,其装置简单 、操作方便 ,能与其
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研究报告 香料香精化妆品 2005年 4月第 2期FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS April , 2005 ,NO. 2
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它分析仪器联用 ,对挥发性和半挥发性的有机物进
行分析测定 ,特别适用于现场分析 ,目前已在环保 、
医药 、食品 、香料等领域得到广泛应用 ,并取得良好
的效果[ 4 ~ 9] 。但目前未见用 SPME 研究紫藤鲜花
香气成分的研究报道 。本实验在室温下 ,采用固相
微萃取吸附富集紫藤鲜花的香气成分 ,然后用 GC /
MS 分析 ,为全面了解紫藤鲜花的香气成分 ,对紫藤
的进一步研究及开发利用 ,更好地开发利用我国紫
藤资源提供科学依据 。
1 实验部分
1. 1 材料与仪器
紫藤鲜花采自浙江工业大学校园内 ,采集后立
即进行分析。手动固相微萃取进样器 ,美国 Supelco
公司制造;30μm 聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取纤维
头 , 美国 Supelco 公司制造;GC3800 /M S Saturn
2000气相色谱-质谱联用仪 ,配有液体化学源(色谱
级乙腈为化学源反应试剂),美国 Varian公司制造 。
1. 2 SPME取样
先将 SPME 的萃取纤维头在气相色谱的进样
口老化 ,老化温度为 250℃, 载气体积流量为 0 . 8
mL /min ,分流比为50∶1 ,老化时间为0 . 5h 。取适
量的紫藤鲜花置于 20mL 的样品瓶中 ,盖上盖子 ,插
入 30μmPDMS萃取纤维头 ,于室温(25℃±5)下顶
空取样 30min 。
1. 3 GC-MS 分析
1. 3. 1 色谱条件:色谱柱为 WCO T FUSED SILI-
CA 30m ×0. 25mm ID COA TING CP-SIL 8 CB-
LOW BLEED /M S DF =0. 25μm ,载气为高纯氦气
(99. 999%),氦气流速为 0 . 8mL /min , 1079 进样口
温度为 250℃,起始柱温为 40℃,保持 5min ,再以
3℃/min升温至 250℃,保持 5min。
1. 3. 2 质谱条件:电离源为 EI或 CI(液体乙腈为
化学源反应试剂),离子阱温度为 150℃,GC /MS 传
输线温度为 250℃,质量扫描范围为 40 ~ 450amu ,
EI电子能量为 70eV 。
1. 4 定性和定量分析
首先以 EI 为电离源 ,进行色谱-质谱联用分析 ,
采集所得到的质谱图利用 NIST 及WILEY 两个谱
库串联检索;然后用液体乙腈为化学源反应试剂进
行色谱 /质谱联用分析 ,根据产生的准分子离子峰
(M +1)进一步确定待测化合物的分子量 。同时本
文采用保留指数定性的方法来辅助质谱检索定性。
保留指数定性是一种很有效的定性方法 ,在使用保
留指数定性分析时 ,实验计算值和文献报道值会存
在差异 ,一般以 1%作为检索的尺度。质谱检索与
保留指数相结合的二维定性方法是一种可信度较高
的定性方法 。本文用于测量保留指数的正构烷烃系
列标准样品有 C6-C18。
2 结果与讨论
按上述实验条件对紫藤鲜花进行测定 ,其总离
子流色谱图如图 1所示 。
图 1 紫藤鲜花顶空挥发物的 GC/MS
总离子流色谱图
采用计算机检索和人工解析各峰相应的质谱
图 ,共鉴定出 32种化合物 ,定性结果及相对含量见
表 1。
表 1 紫藤鲜花香气成分的 SPME-GC-MS鉴定结果及各化合物的相对含量
序号
No
保留时间 /min
retention t ime
化合物名称 compound 分子式
f ormula
分子质量
mw
相对含量 /%
relative content
1 19. 26 顺式罗勒烯(Z)-Ocimene  C10H16 136 <0. 01
2 19. 84 反式罗勒烯(E)-Ocimene  C10H16 136 5. 41
3 21. 65 α-蒎烯氧化物α-Pinene oxide  C10H16O 152 1. 32
4 22. 20 2-壬酮 2-Nonanone  C9H18O 142 20. 90
5 22. 63 芳樟醇 Linalool  C10H18O 154 7. 50
6 23. 28 1 , 1-二甲基-2-乙烯基-3-亚甲基环己烷 Cy clohexane , 2-eth enyl-1 ,
1-dimethyl-3-methylene-
 C11H18 150 0. 35
7 26. 86 萘 Naphthalene  C10H8 128 0. 22
8 27. 20 2-癸酮 2-Decanone  C10H20O 156 0. 74
9 27. 56 草蒿脑 Es t ragole  C10H12O 148 4. 27
10 27. 93 癸醛 Decanal  C10H20O 156 <0. 01
11 29. 04 3-己烯-1-醇戊酸酯 Pentanoic acid , 3-hexenyl es ter ,(Z)-  C11H20O 2 184 0. 22
12 29. 30 反式-2-己烯-1-醇 3-甲基丁酸酯 Butan oic acid , 3-methyl , 2-hexe-
nyl ester ,(E)-
 C11H20O 2 184 0. 34
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FLAVOUR FRAGRANCE COSM ET ICS April ,2005 , NO. 2 研究报告
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13 29. 57 2-甲基丁酸己酯 Hexyl 2-m ethylb utanoate  C11H22O 2 186 <0. 01
14 29. 71 反式-2-己烯-1-醇戊酸酯 trans-2-Hexeny l valerate  C11H20O 2 184 0. 16
15 30. 20 顺式茴香脑 cis-Anethol  C10H12O 148 <0. 01
16 31. 18 4-丙酮基环庚酮 4-Acetonylcycloheptanone  C11H16O 2 168 1. 11
17 31. 26 反式 , 反式-2 , 4-辛二烯-1-醇乙酸酯 t ran s , trans-Octa-2 , 4-dienyl
acetate
 C11H16O 2 168 1. 65
18 31. 74 反式茴香脑 t rans-Anethol  C10H12O 148 3. 91
19 31. 95 2-十一酮 2-Undecanone  C11H22O 170 21. 22
20 33. 25 3 , 7-二甲基-2 , 6-辛二烯酸甲酯 2 , 6-Octadienoic acid , 3 , 7-dimeth-
yl-, methyl es ter
 C11H18O 2 182 0. 13
21 35. 68 α-胡椒烯α-Copaene(α-王古王巴烯)  C15H24 204 <0. 01
22 36. 86 3-甲基丁酸苄酯 Benzyl 3-methy lbutyrate  C12H16O 2 192 <0. 01
23 37. 61 α-古芸烯α-Gurjunene  C15H24 204 0. 42
24 38. 11 β-石竹烯 β-C aryophy llen e  C15H24 204 6. 02
25 39. 17 苯甲酸苯乙酯 Benzoic acid , 2-phenylethyl es ter  C15H14O 2 226 0. 68
26 39. 84 α-石竹烯α-Caryophyllene  C15H24 204 0. 44
27 40. 99 大根香叶烯-D Germacrene-D  C15H24 204 1. 14
28 41. 46 3-甲基丁酸 2-苯乙酯 Butanoic acid , 3-methyl-, 2-phenylethyl ester  C13H18O 2 206 0. 41
29 41. 60 2-十三酮 2-Tridecanone  C13H26O 198 8. 21
30 41. 95 (E , E)-α-金合欢烯(E , E)-α-Farnesene  C15H24 204 0. 60
31 44. 76 3-[ 4 , 8-二甲基-3 , 7-壬二烯基] -呋喃 Furan , 3-(4 , 8-dimethyl-3 , 7-
n on adienyl)-
 C15H22O 218 10. 32
32 49. 07 2-十五酮 2-Pentadecanone  C15H30O 226 1. 14
  由表 1可知 ,紫藤鲜花的主要香气成分为(相对
含量)2-十一酮(21. 22%)、2-壬酮(20. 09%)、3-[ 4 ,
8-二甲基-3 , 7-壬二烯]-呋喃(10. 32%)、2-十三酮
(8. 21%)、芳樟醇(7 . 5%)、β-石竹烯(6. 02%)、反式
罗勒烯(5. 41%)、草蒿脑(4. 27%)、反式茴香脑
(3. 91%)、反 ,反-2 ,4-辛二烯-1-醇乙酸酯(1. 65%)、
α-蒎烯氧化物(1. 32%)、2-十五酮(1. 14%)、大根香
叶烯-D(1. 14%)和 4-丙酮基环庚酮(1. 11%)等 。
酮类化合物的含量最高 ,占总量的52. 51%,其中 2-
十一酮具有类似芸香的香气 ,这些酮类化合物赋予
紫藤鲜花具有较为浓郁的香味 ,是紫藤鲜花的主要
香气成分 。芳樟醇也是其中含量较高的组分之一 ,
其沸点为 198℃,相对密度为0. 86 ,广泛存在于众多
的植物精油中 ,是一种重要的香料成分 ,具有铃兰花
香香气 ,对紫藤鲜花的香气具有较大的贡献。此外
其中含有 β-石竹烯 、反式罗勒烯 、大根香叶烯-D 等
萜类化合物 、呋喃类以及一些不同结构的酯类化合
物 ,这些化合物对紫藤鲜花的香气也有一定的贡献 。
值得一提的是其中所含的反式茴香脑 ,具有较强的
杀菌和防腐等作用 ,是一种安全的性能优越的天然
食品添加剂 ,这可能是紫藤具有一定药用功能的有
效成分之一。
3 结 论
固相微萃取技术是一种较新的采样技术 ,具有
装置简单 、操作方便和无溶剂污染等优点 ,是一种富
集鲜花痕量香气成分的简单可行的采样方法 ,且更
能代表香气的真实性 。本文将该技术用于紫藤鲜花
香气成分的分析 ,从中鉴定出 2-十一酮 、2-壬酮 、3-
[ 4 ,8-二甲基-3 ,7-壬二烯]-呋喃 、2-十三酮 、芳樟醇 、
β-石竹烯 、反式罗勒烯 、草蒿脑 、反式茴香脑 、反 ,反-
2 , 4-辛二烯-1-醇乙酸酯 、α-蒎烯氧化物 、2-十五酮 、
大根香叶烯-D 和 4-丙酮基环庚酮等 32种化合物 ,
为全面了解紫藤鲜花香气成分 ,更好地开发利用我
国紫藤资源提供科学依据。
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