全 文 ：第 20 卷第 4 期
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4
分 析 科 学 学 报
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0 20 4 年 8月
Aug
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20 0 4
文章编号 : 1 0 0 6 一6 1 4 4 ( 20 0 4 )0 4 一 0 3 94 一 0 3
复杂精油— 丁香油的挥发性成分分析
董 丽 2, 朱书奎 ` , 柔 学俐 ’ , 邢 钧 ` , 吴采樱 `
(l
. 武汉大学化学与分子科学学院 ,武汉 43 0 0 72 ; 2 . 河南新乡医学院基础部 , 河南新乡 4 5 3 0 0 3)
摘 要 : 利 用 G C 一 M S 联用技术和双柱定性 法对烟 用精油— 丁 香油 的挥发性成分进行分析 ,共鉴定 出 28 种化学成分 , 主要成分为 丁香酚 、 石竹烯 、 环氧石 竹烯等 。 本 文着
重讨论 了 G -C M S 联用技术分析复杂精油时 的定性定量 问题 。 分析结果为香精香料的
质量控制 、 产品开发和调香等提供指导作用 。
关键词 : G C一 M S ; 丁香油 ; 双柱定性
中图分类号 : 0 6 57 . 63 ; T Q 6 5 6+ . 5 文献标识码 : A
丁香油是一种常用的烟用天然香精 ,能调配辛香和甜香风味 ,增进愉快 的烟草风味 , 已经在烟草工业广
泛应用 lj[ 。 它是用水蒸气蒸馏法从其干花蕾或花梗或叶片中制得的 。 目前已有文献〔卜` 〕对丁香油的成分进
行报道 ,但结合烟草公司提供的品吸结果 ,似乎未能从化学组成与香味特征的角度更好的揭示其致香机理 。
本文分别选用较长的非极性柱和极性柱对丁香油的成分进行了分离 , 并通过双柱 G C 一M S 定性及部
分标准品确认 ,增加了定性结果的准确性 。 同时利用峰面积归一化法及单一内标校正法 (假定相对校正因
子为 1) 分别进行了定量研究 ,将会对烟用香精香料的分析有一定的指导意义 。
1 实验部分
1
.
1 仪器与原料
H P 68 9 0 N 气相色谱仪 (配 F I D 检测器 ) ; H P 6 8 9 o 一 5 9 7 3 N G C一 M S 联用仪 。 丁香油 由武汉烟草集团公
司提供 ,为淡黄色液体 , 配制成 10 %的乙醚溶液用于直接分析 ;正 己醇 (色谱纯 ) ,无水乙醚 (分析纯 ) 。
1
.
2 分析条件
1
.
2
.
1 气相色谱条件 进样品温度 2 80 ℃ ; IF D 2 80 ℃ ; 进样量 1 . 0 # L ;载气为氮气 ,流量 1 m L / m in ; 分流
比 2 0 , 1 。 色谱柱 1 : 50 m 只 2 0 拜m x o . 3 拜m H P 一 SM S 石英毛细管柱 , 柱 1 程序 升温条件 : 初始温度
6 0 0C
, 以 s oC /m i n 升至 2 5 0 0C ( 1 0 m i n ) 。 色谱柱 2 : 3 0 m x 2 5 o 拌m 又 0 . 2 5 拼m H P 一 IN N O W A X 石英毛细管
柱 ,柱 2程序升温条件 :初始温度 4 0 0C ( 3 m i n ) , 以 s oC /m i n 升至 2 2 0 oC ( 3 0 m i n ) 。
1
.
2
.
2 质谱条件 IE 离子源温度 2 30 ℃ ; 四级杆温度 15 0℃ ; 电子能量 70 e V ;倍增器电压 1 7 25 V ; 接 口
温度 2 80 ℃ ;溶剂延迟 5 m in ; 扫描范围 30 一 5 o u ; 载气为高纯氦气 , 流量 1 m L /m in 。
1
.
3 丁香酚相对校正因子的测定
准确称取内标物正己醇 。 . 0 1 9 4 9 和丁香酚标准品 。 . 0 1 7 8 9 ,加入溶剂无水乙醚 , 溶液共重 1 . 0 0 2 8 9 。
取 1 . 0 拼L 注人气相色谱仪 ,平行进样 5 次 ,按平均峰面积计算丁香酚的相对校正因子 。 结果测得丁香酚
在柱 1 和柱 2 上相对校正因子的平均值分别为 0 . 98 0 2 和 1 . 。。 9 4 , R S D 分别为 1 . 46 %和 1 . 95 % 。
1
.
4 内标法测定丁香酚含量
准确称取内标物正己醇 。 . 0 6 9 2 9 和丁香油样品 。 . 1 0 0 0 9 ,加人溶剂无水 乙醚 , 溶液共重 1 . 0 0 5 3 9 。
取 1 . 。 拜L 注人气相色谱仪 ,平行进样 5 次 ,求得丁香油中丁香酚的峰面积的平均值 ,代人相对校正因子分
别求出丁香油中丁香酚在 H P 一 SM S 柱和 H P 一 IN N O W A X 柱上的相对含量 。
收稿 日期 : 2 0 0 3一 1 2一 0 9 通讯联系人 : 吴采樱
3 9 4
第 4期 分 析 科 学 学 报 第 2 0 卷
2 结果与讨论
2
.
1成分的分离和鉴定
在两根极性不同的色谱柱上分别优化 了丁香油的分离条件 ,并在优化条件下分别进行 G C 一 M S 分析 ,
利用 NI S t 98 标准质谱图库 自动检索被分析组分的质谱 , 并对检索结果进行人工核对 , 然后根据质谱总离
子流图找出与 G C 谱峰的一一对应关系 ,对其 中部分组分用标准品进行确认 , 鉴定结果见表 1 。 G C 一M S 在
H P
一
SM S 柱共鉴定出 25 种化合物 , 占总峰面积的 96 . 35 % 。 在 H P 一 IN N O W A X 柱上共鉴定 出 16 种化合
物 , 占总峰面积的 97 . 67 % 。 其中有 13 种化合物在两种柱子上均出现 。 丁香油的挥发性成分主要是丁香
酚 、 产石竹烯 、 环氧石竹烯 、 a 一石竹烯 、 香兰素 、 古巴烯 、 愈创木酚等 28 化合物 , 含量相对较高的是丁香酚 、 石
竹烯 、 环氧石竹烯 、 a 一石竹烯 、香兰素等 ,其中丁香酚含量最高 , 与文献记载含量 64 % 一 85 %相符 5j[ 。 实验
中采用两根极性相差较大的色谱柱分别进行分离和质谱鉴定 , 结果互相验证 ,互相补充 ,再以标准品对照 ,
提高了分析结果的可靠性 。 分析结果能比较客观全面的反映丁香油挥发性成分的真实情况 。
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各成分的定量分析
对于复杂产物的定量 , 因为标样的限制 ,大多数采取峰面积归一化法 (方法 l户 〕和单一 内标校正法
(方法 2 v)[ 」 。 但归一化法适用于所有组分都流出色谱柱 ,且在检测器上有信号的样品 。 单一内标校正法
是指在样品中准确加人一定量的原样品中不存在的物质作为内标 ,并假定各组分 的相对校正因子为 1 。
3 9 5
第 4期 董 丽等 :复杂精油— 丁 香油 的挥发性成分分析 第 20卷
本文分别用这两种定量方法对丁香油在 H P一 SM S柱和 H P一 IN N OW AX柱上分离鉴定出的组分进行 于足
量 ,各化学成分的相对含量见表 1 。
从表 1可以看 出 ,方法 1 和方法 2 在 H P 一 SM S 柱上 ,用面积归一化定量是可行的 。 但在 H P 一 IN N O -
W A X 柱上进行定量问题较大 ,特别是在高含量组分丁香酚上相差 10 . 32 % , 也就是面积归一化法定量出
的丁香酚的相对含量偏大 , 原因可能是 H P 一 IN N O W A X 柱的柱长仅为 3 O m ,柱子的分辨率较 50 m 的偏
低 , 使有些组分没有得到很好的分离 ,且极性柱的最高使用温度偏低使得并非所有组分特别是高沸点物质
不能完全流出所致 。 但用单一内标校正法分别对 H P 一 SM S 柱和 H P 一 IN N O WA X 柱上的丁香酚的定量结
果是比较接近的 (8 4 . 69 %与 8 3 . 2 1% ) , 说明组分没有完全流 出是主要原因 。 也就是说对于短柱子来说 ,
用单一内标校正法定量较好 ,这样可以减小某些组分不出峰带来的误差 。
2
.
3 丁香酚含量的比较
内标法是一种 比较准确的定量方法 。 本文用内标法对丁香油的主要成分丁香酚进行了定量 , 并与峰
面积归一化法和单一内标校正法对丁香酚的定量结果进行了比较 ,列于表 2 。
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.
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8 3
.
9 9
从表 2 中看出 ,方法 2 与内标法结果较接近 ,原因是选用的内标与丁香酚结构接近 ,相对校正因子接近
于方法 2 中的假定值 1 (0 . 9 8 0 2 和 1 . 00 9 4) ,所以选用方法 2 进行定量时选取合适的内标是至关重要的 。
2
.
4 重复性实验
平行 5 次按照相同的色谱条件进行气相色谱分析 ,考察方法的精密度 。 其中 5 种主要成分的色谱峰
的保留时间和峰面积的相对标准偏差 ( R S D ) ,前者为 0 . 01 % ~ 。 . 07 % ;后者为 1 , 08 % ~ 2 . 51 % 。
参考文献 :
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K e y w o r d s : G G M S
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3 9 6