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HS-SPME-GC-MS分析甜面大南瓜花挥发性成分



全 文 :研究与探讨
2012年第16期
Vol . 33 , No . 16 , 2012
南瓜(Cucurbita moschata Duch.)为葫芦科南瓜
属植物,又名麦瓜、番南瓜、倭瓜等,为一年生蔓生草
本。世界各地均有栽培。味甘,性平。归肺、脾、胃经[1]。
其含有糖类、醇类、酸类、苷类、脂类、碱类等化合
物[2-3]。南瓜的药用价值高,能解毒,保护肝肾功能,具
有抗氧化,降血糖,降血脂,预防动脉粥样硬化和冠
心病等功能,还可以防治癌症,保护视力,控制体重
起到减肥作用,促进胃肠蠕动防治便秘,还具有辅助
治疗前列腺炎等功效[4-9]。目前,关于甜面大南瓜花挥
发性成分国内外尚未见报道,本文首次采用HS-
SPME-GC-MS结合保留指数法,对南瓜花的挥发性
成分进行分析,为进一步开发利用南瓜植物资源提
供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
甜面大南瓜种子 山西省太谷县艺农种子有限
公司生产,于2011年5月播种于河南大学中药研究所
药用植物园,2011年8月采摘同一植株上的雄花和雌
花全花。经河南大学中药研究所李昌勤副教授鉴定
为葫芦科南瓜属植物南瓜(Cucurbita moschata Duch.)
的花。标本存在于河南大学中药研究所。
GC 6890 N GC/5975 MS气相色谱-质谱联用仪
美国安捷伦公司;手动固相微萃取(SPME)装置 美
国Supelco公司;萃取头 65μm聚二甲基硅氧烷
(PDMS-DVB);C5~C26正构烷烃(Alfa Aesar)。
1.2 实验方法
1.2.1 SPME取样 使用前将SPME 的萃取纤维头在
气相色谱250℃下老化10min。取甜面大南瓜的雄花、
雌花各7mg于5mL的样品瓶中65μm PDMS-DVB萃取
纤维头50℃下顶空萃取30min,取出后立即插入色谱
收稿日期:2012-01-06 * 通讯联系人
作者简介:李昌勤(1971-),女,副教授,主要从事药用植物学、中药
学的教学以及河南道地药材的普查科研工作。
基金项目:河南省科技厅重点攻关项目(112102310310);河南大学大
学生创新性实验计划(11NB021)。
HS- SPME- GC- MS分析
甜面大南瓜花挥发性成分
李昌勤1,卢 引1,李新铮2,邢 晗1,康文艺1,*
(1.河南大学中药研究所,河南开封 475004;
2.河南科技学院,河南新乡 453003)
摘 要:目的:分析甜面大南瓜花挥发性成分。 方法:采用顶空固相微萃取和气质联用技术(HS-SPME-GC-MS),结合
保留指数法,首次采用峰面积归一化法计算各化合物的相对百分含量来分析甜面大南瓜花挥发性成分。结果:从甜面
大南瓜雄花和雌花中分别鉴定出37和16种化合物,分别占总峰面积的98.24%和94.45%。 其中雄花和雌花有10种共有
成分。 结论:发现甜面大南瓜雌雄花的挥发性成分具有差别。
关键词:南瓜,挥发性成分,固相微萃取,气相色谱-质谱
Volatile constituents from flower of Tianmian Cucurbita moschata Duch.
by head-space solid micro-extraction coupled with GC-MS
LI Chang-qin1,LU Yin1,LI Xin-zheng2,XING Han1,KANG Wen-yi1,*
(1.Institution of Natural Products,Henan University,Kaifeng 475004,China;
2.Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China)
Abstract:Objective:To study the volatile constituents in flowers of Cucurbita moschata Duch. (Tianmian).
Methods:The volatiles were analyzed by head-space solid micro-extraction,coupled with GC-MS and Kovats
indices for the first time. A quantitative analysis in percent was performed by peak area normalization
measurements to search the volatile constituents from flowers of C . moschata Duch . ( Tianmian ) .
Results:37 compounds were identified from the male flowers and 16 from the female flowers,98.24% and
94.45% of the total essential constituents respectively,the male flowers and the female had 10 common
components. Conclusion:The volatile constituents were different between the female flowers and the male of C.
moschata.
Key words:Cucurbita moschata Duch.;volatile constituents;SPME;GC-MS
中图分类号:TS255.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2012)16-0151-03
151
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.16.018
Science and Technology of Food Industry 研究与探讨
2012年第16期
编号 化学成分
相对百分含量(%) KI
雄花 雌花
1 2-甲基丙醛 0.56 - 567
2 2-甲基丁醛 - 3.90 662
3 苯甲醛 - 3.01 965
4 6-甲基-5-庚烯-2-酮 0.31 - 984
5 辛醛 0.46 - 1003
6 苯乙醛 - 6.80 1047
7 壬醛 5.00 8.81 1104
8 癸醛 0.53 4.44 1205
9 2-苯基巴豆醛 - 6.02 1269
10 十三烷 3.05 - 1299
11 α-荜澄茄烯 0.57 - 1377
12 β-波旁烯 7.58 - 1386
13 α-波旁烯 0.94 - 1389
14 十四烷 0.99 1.62 1399
15 α-古芸烯 1.01 - 1409
16 2-异丙基-5-甲基-9-亚甲基-
二环[4.4.0]十-1-烯 1.54 - 1420
17 石竹烯 2.12 - 1422
18 α-佛手柑油烯 25.09 6.24 1434
19 β-倍半菲兰烯 1.57 - 1441
20 (-)-香叶烯 D 1.49 - 1446
21 (E)-β-金合欢烯 1.43 - 1452
22 顺-α-没药烯 0.39 - 1458
23 (+)-表位-二环倍半菲兰烯 0.66 - 1470
24 1,2,4a,5,6,8a-4,7-六氢4,7-
二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘 1.69 - 1476
25 β-荜澄茄烯 24.50 16.73 1483
26 γ-荜澄茄烯 0.70 - 1493
27 二环香叶烯 1.68 - 1497
28 十五烷 1.22 2.10 1499
29 丁羟甲苯 1.69 13.12 1502
30 (-)-β-荜澄茄烯 2.72 - 1518
31 月桂酸甲酯 0.67 - 1522
32 Z-α-反式佛手柑油醇 0.48 - 1525
33 斯巴醇 1.08 - 1578
34 十六烷 0.75 - 1600
35 α-杜松醇 0.51 - 1656
36 十七烷 0.36 - 1700
37 植酮 1.06 4.19 1840
38 邻苯二甲酸异丁基壬酯 1.39 4.64 1857
39 棕榈酸甲酯 0.42 2.35 1924
40 邻苯二甲酸二丁酯 - 6.79 1951
41 邻苯二甲酸二异丁酯 1.46 - 1951
42 7-油酸甲酯 0.57 - 2097
43 二十一烷 - 3.69 2099
注:“-”表示没有此化合物。
表1 甜面大南瓜花的挥发油成分及相对百分含量
Table 1 Volatile constituents from male flower of
C.moschata.(Tianmian)
仪进样口(温度250℃)脱附1min。
1.2.2 GC-MS分析条件
1.2.2.1 色谱条件 HP-5 MS石英弹性毛细管柱
(0.25μm×30.0m×250μm),载气为高纯氦气(99.999%),
流速1.0mL/min,进样口温度250℃;色谱柱初始
温度50℃(保持2min),以8℃/min升温至120℃(保持
2min),最后以4℃/min升温至220℃(保持5min)。分流
进样,分流比为10∶1。
1.2.2.2 质谱条件 电离方式:EI源,电离能量70eV;
离子源温度为230℃;四极杆温度150℃;传输线温度
为280℃;电子倍增器电压1588V。质量扫描范围
m/z30~400,谱图检索:采用RTLPEST3. L和NIST05. L
进行检索。
1.2.2.3 保留指数测定 按照文献[10]进行KI(Kovats
保留指数)计算。
2 结果与分析
按上述条件对甜面大南瓜雄花与雌花进行分离
鉴定,由化学工作站给出的数据绘制总离子流图,见
图1和图2。
图谱中对应的化合物及相对百分含量列于表1。
从表1可以看出,HS-SPME-GC-MS 法从甜面大
南瓜雄花中鉴定出37个化合物,占全部挥发油成分
的98.24%(见表1)。其中,α-佛手柑油烯(25.09%)和
β-荜澄茄烯(24.50%)含量最高。
从甜面大南瓜雌花中鉴定出了16个化合物,占
总挥发性成分的94.45%。其中含量较高的是:β-荜
澄茄烯(16.73%),丁羟甲苯(13.12%)。
甜面大南瓜雄花和雌花中共鉴定出43个化合
物,雌雄花有10个共有成分:壬醛、癸醛、十四烷、α-
佛手柑油烯、β-荜澄茄烯、十五烷、丁羟甲苯、植酮、
领苯二甲酸异丁基壬酯、棕榈酸甲酯。甜面大南瓜雄
花的挥发性成分以烯类(75.68%)为主,而雌花的挥
发性成分以醛(32.98%)和烯类(22.97%)含量相对
较高。
在甜面雄花和雌花中α-佛手柑油烯、β-荜澄茄
图1 甜面大南瓜雄花挥发性成分的总离子流图
Fig.1 Total ion flow of volatile constituents from male flower of
C.moschata.(Tianmian)
4500000
4000000
3500000
3000000
2500000
2000000
1500000
1000000
500000
0


0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
时间(min)
图2 甜面大南瓜雌花挥发性成分的总离子流图
Fig.2 Total ion flow of volatile constituents from female flower
of C.moschata.(Tianmian)
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0


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时间(min)
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Science and Technology of Food Industry 研究与探讨
2012年第16期
烯和丁羟甲苯含量较高。α-佛手柑油烯具有温暖的
木质茶香,荜澄茄烯有清淡的檀木香气[10],丁羟甲苯
是一种常见的抗氧化剂,因此与其抗氧化性有一定
的关系。但其香味是否与吸引昆虫有关,值得更深入
地研究。
3 结论
本研究首次分开测定了甜面大南瓜的雄花和雌
花的挥发性成分,发现雄花较雌花可以分离出更多
的化学组分。从雄花中鉴定出37种成分,雌花中鉴定
出16种成分。经过对比发现,雄花比雌花的主要成分
多,两者共有的主要成分为α-佛手柑油烯、β-荜澄
茄烯和丁羟甲苯,三者共占总含量的51.28%(雄花)
和36.09%(雌花)。通过GC-MS分析,对甜面大南瓜的
挥发油进行了定性、定量分析,对其主要物质成分进
行了比较讨论,为进一步研究南瓜各部分的药理作
用以及合理开发利用南瓜提供了科学依据。
参考文献
[1] 国家中医药管理局《中华本草》编委会 . 中华本草 [M]. 上
海:上海科学技术出版社,1999,15:4597.
[2] 王岱杰,杜琪珍,王晓,等. 南瓜化学成分的研究[J]. 食品与
药品,2010,12(1):36-38.
[3] 张凡华. 低分子量南瓜多糖的提取、纯化、结构及抗氧化功
能研究[D]. 北京:中国农业大学,2007.
[4] 任永新 . 浅谈南瓜的保健功能及药理作用 [J]. 食品工程,
2007,2(6):10-12.
[5] 张芳,蒋作明,章恩明. 南瓜的功能特性及其在食品工业中
的应用[J]. 食品工业科技,2000,21(6):62-64.
[6] 张拥军,李鸿梅,姚惠源. 南瓜多糖的分离分析与降糖性质
研究[J]. 中国计量学院学报,2003,3(15):238-241.
[7] 孔庆胜,王彦英,蒋滢. 南瓜多糖的分离、纯化及其降血脂
作用[J]. 中国生化药物杂志,2000,21(3):130-132.
[8] 王鹏,王春玲,张占伟,等. 南瓜须镇痛抗炎药理作用实验
研究[J]. 时珍国医国药,1999,10(8):567.
[9] KANG W Y,JI Z Q,WANG J M. Composition of the essential
oil of Adiantum flabellulatum [J]. Chem Nat Compd,2009,45
(4):575.
[10] 林翔云. 香料香精辞典[M]. 北京:化学工业出版社,2007.
包装与食品机械,2009,27(2):5-7.
[5] 尚永彪,唐浩国. 膨化食品加工技术[M]. 北京:化学工业出
版社,2007:1-3.
[6] 李存芝,傅亮,虞兵,等. 微波膨化薏米饼的研究[J]. 食品工
业科技,2010,31(3):236-284.
[7] Varnalis A I,Brennan J G,MacDougall D B,et al. Optimisation
of high temperature puffing of potato cubes using response
surface methodology[J]. Journal of Food Engineering,2004,61:
153-163.
[8] Zapotoczny P, Markowski M, Majewska K, et al. Effect
of temperature on the physical , functional , and mechanical
characteristics of hot-air-puffed amaranth seeds[J]. Journal of
Food Engineering,2006,76:469-476.
[9] Nath A,Chattopadhyay P K,Majumdar G C. High temperature
short time air puffed ready-to-eat(RTE) potato snacks:Process
parameter optimization [J]. Journal of Food Engineering,2007,
80:770-780.
[10] Nath A, Chattopadhyay P K. Optimization of oven toasting
for improving crispness and other quality attributes of ready to
eat potato -soy snack using response surface methodology [J].
Journal of Food Engineering,2007,80:1282-1292.
[11] Nath A, Chattopadhyay P K. Effect of process parameters
and soy flour concentration on quality attributes and
microstructural changes in ready-to-eat potato-soy snack using
high-temperature short time air puffing[J]. LWT,2008,41:707-
715.
[12] Pardeshi I L, Chattopadhyay P K. Hot Air Puffing Kinetics
for Soy-fortified Wheat-based Ready-to-Eat(RTE) Snacks[J].
Food and Bioprocess Technology,2010,3(3):415-426.
[13] 龚丽,毛新,蒋爱民,等. 苦荞麦高温短时气流膨化工艺初
步研究[J]. 食品工业科技,2011,32(5):282-284.
[14] 穆华荣,于淑萍. 食品分析[M]. 北京,化学工业出版社,2009.
[15] 张习军,熊善柏,周威,等. 蒸煮工艺对米饭中淀粉消化性
能的影响[J]. 农业工程学报,2009,25(S1):92-96.
[16] 许永亮,程科,赵思明,等. 大米淀粉的分子量分布及其与
粘性的相关性研究[J]. 中国农业科学,2007,40(3):566-572.
[17] 方奇林. 大米淀粉米线的研究[D]. 无锡:江南大学,2005:
27.
[18] 叶敏,许永亮,李洁,等 . 蒸煮方式对米饭品质的影响 [J].
食品工业,2007(4):32-34.
[19] Antonio G C,Alves Denise Gomes,Patricia Moreira Azoubel,
et al. Influence of osmotic dehydration and high temperature
short time processes on dried sweet potato ( Ipomoea batatas
Lam.)[J]. Journal of Food Engineering,2008,84:375-382.
[20] 齐凤元,惠丽娟,赵丽,等. 糊化薏米的研究[J]. 粮油加工,
2008(10):93-94.
[21] 杜双奎,魏益民,张波. 挤压膨化过程中物料组分的变化
分析[J]. 中国粮油学报. 2005,20(3):39-42.
[22] 程译锋,过世东. 膨化参数对饲料淀粉糊化度和蛋白质体
外消化率的影响[J]. 渔业现代化,2009,36(6):54-59.
[23] 郑晓冬,周旻,傅承新. 薏米多糖提取工艺的优化[J]. 中国
粮油学报,2000,15(5):19-22.
[24] 张健. 薏米活性多糖提取研究[J]. 粮食与油脂,2004(10):
24-25.
[25] 刘春雪,高立海,程宗佳 . 挤压膨化对水产饲料营养成分
及消化率的影响[J]. 中国饲料,2003(14):17-19.
[26] 吕少芳. 膨化技术原理及在粮食深加工中的应用[J]. 郑州
粮食学院学报,1994,15(3):64-66.
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