全 文 ：工作简报
静态顶空－气相色谱－质谱法测定４种
牡丹花的挥发性成分
李莹莹
（菏泽学院 园林工程系，菏泽２７４０１５）
摘　要：采用静态顶空－气相色谱－质谱法分离和鉴定４个品种牡丹花的挥发性成分，并用归一
化法测定其相对含量。共鉴定出３０种化合物，主要为醇、酯、萜烯、醚和醛等物质，不同品种挥发性
成分的种类和含量存在较大差异。４种牡丹花的共有物质是叶醇、正十二烷、苯乙醇和乙酸橙花酯
等。苯乙醇是藏枝红和红珠女中含量最高的成分，分别高达５４．０５％和４９．９９％，而墨楼争辉和李
园红中含量最高的是乙酸橙花酯，分别为３４．０７％和２０．０６％。
关键词：牡丹花；静态顶空－气相色谱－质谱法；挥发性成分
中图分类号：Ｏ６５７．６３　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－４０２０（２０１３）０３－０３３４－０３
Ｓｔａｔｉｃ　Ｈｅａｄｓｐａｃｅ－ＧＣ－ＭＳ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
ｏｆ　４Ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　Ｐｅｏｎｙ
ＬＩ　Ｙｉｎｇ－ｙｉｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇａｒｄｅｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｚｅ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｚｅ　２７４０１５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　４ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｐｅｏｎｙ　ｗｅｒｅ　ｓｅｐａｒａｔｅｄ　ａｎｄ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ｓｔａｔｉｃ　ｈｅａｄｓｐａｃｅ　ａｎｄ
ＧＣ－ＭＳ　ｉｎ　ｈｙｐｈｅｎａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ（ｉｎ％）ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｏｔａｌｙ　３０
ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｗｅｒｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｆｏｕｎｄ　ｗｅｒｅ　ａｌｃｏｈｏｌｓ，ｅｓｔｅｒｓ，ｔｅｒｐｅｎｅｓ，ｅｔｈｅｒｓ，
ａｌｄｅｈｙｄｅ　ａｎｄ　ｅｔｃ．．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｂｏｔｈ　ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｉｎ　４ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｐｅｏｎｙ　ｗｅｒｅ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．Ｌｅａｆ　ａｌｃｏｈｏｌ，ｄｏｄｅｃａｎｅ，ｐｈｅｎｙｌｅｔｈａｎｏｌ　ａｎｄ　ｎｅｒｏｌ　ａｃｅｔａｔｅ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　４
ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｐｅｏｎｙ．Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　Ｚａｎｇｚｈｉｈｏｎｇ　ａｎｄ　Ｈｏｎｇｚｈｕｎｖ　ｗａｓ　ｐｈｅｎｙｌｅｔｈａｎｏｌ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ
ｗｈｉｃｈ　ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ　ｔｏ　ｂｅ　５４．０５％ａｎｄ　４９．９９％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　Ｍｏｌｏｕｚｈｅｎｇｈｕｉ　ａｎｄ
Ｌｉｙｕａｎｈｏｎｇ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｎｅｒｙｌ　ａｃｅｔａｔｅ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　３４．０７％ａｎｄ　２０．０６％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｅｏｎｙ；Ｓｔａｔｉｃ　ｈｅａｄｓｐａｃｅ－ＧＣ－ＭＳ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ
　　牡丹为芍药科芍药属落叶灌木，其花硕大、色
艳，不仅具有极高的观赏价值，而且是重要的药食两
用花卉，含有对人体十分有益的芍药花苷、紫云英
苷、天竺葵花苷、黄酮苷等活性成分［１－２］，具有明显的
抗氧化能力［３］，营养、保健和美容价值较高，在饮料、
收稿日期：２０１２－０２－１４
基金项目：“十一五”国家科技支撑计划（２０１１ＢＡＤ１１Ｂ０１；
　２０１１ＢＡＤ１１Ｂ０２）；泰安市大学生科技创新行动计划（２０１０Ｄ２００５）
作者简介：李莹莹（１９８０－），山东临邑人，博士研究生，主要研
　究方向为观赏植物遗传育种。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｙｙｉｎｇ８０＠１６３．ｃｏｍ
酒类、化妆品、保健、滋补等方面都得到了一定程度
的开发。气相色谱－质谱联用（ＧＣ－ＭＳ）技术是应用
较多的化学成分分析方法之一［４］，目前，国内已有水
气蒸馏（ＳＤ）－ＧＣ－ＭＳ和顶空固相微萃取（ＳＰＭＥ）－
ＧＣ－ＭＳ等方法用于提取和分析牡丹花的挥发性成
分，结果表明：牡丹花中含有香茅醇、香叶醇、芳樟醇
等天然香味物质，可用于食品或香料等天然添加剂
的开发［５－６］。本工作采用静态顶空（ＳＨＳ）－ＧＣ－ＭＳ
技术对４个品种牡丹花的挥发性成分进行了分析，
对比研究了其挥发性成分的含量和种类，为开发利
用这一天然资源提供依据。
·４３３·
李莹莹：静态顶空－气相色谱－质谱法测定４种牡丹花的挥发性成分
１　试验部分
１．１　仪器
ＧＣＭＳ－ＱＰ２０１０ 型 气 相 色 谱－质 谱 联 用 仪；
ＴｕｒｂｏＭａｔｒｉｘ　４０Ｔｒａｐ顶空进样器。
１．２　仪器工作条件
色 谱 条 件：Ｒｔｘ－５ＭＳ 色 谱 柱 （３０．０ ｍ ×
０．３２ｍｍ，０．２５μｍ）；进样口温度２３０℃；载气为氦
气（９９．９９％），流量为３２．６ｍＬ·ｍｉｎ－１；柱流量
２．６９ｍＬ·ｍｉｎ－１；分流进样，分流比为１０比１。程
序升温：起始温度４０ ℃，保持２ｍｉｎ；以８ ℃·
ｍｉｎ－１速率升至１８０℃，再以１５℃·ｍｉｎ－１速率升
至２３０℃，保持５ｍｉｎ。
质谱条件：电子轰击（ＥＩ）离子源，电子能量
７０ｅＶ，电流２００μＡ，离子源温度２００℃，接口温度
２３０℃，扫描质量范围ｍ／ｚ４５～４５０。
静态顶空条件：样品加热温度 ４５ ℃，保持
３０ｍｉｎ，取样针温度８０℃，传输线温度８０℃。
１．３　试验方法
１．３．１　静态顶空取样
将新鲜牡丹花瓣试样２．０００ｇ放入２５ｍＬ顶空
样品瓶中，用聚四氟乙烯丁基合成橡胶片密封铝盖
封口，放入自动顶空进样仪进行提取。
１．３．２　挥发性成分测定
根据 ＧＣ－ＭＳ 标准质 谱 数 据 库 ＮＩＳＴ０８ 和
ＮＩＳＴ０８ｓ谱库，将总离子流图中各色谱峰的质谱碎
片 图与标准谱图对照、分析，相似度大于８０％的认
定为该化合物，并按峰面积归一化法确定各化合物
的相对含量，并对４个品种牡丹花挥发性成分差异
进行比较。
２　结果与讨论
２．１　不同品种牡丹花挥发性成分
按试验方法分别对墨楼争辉、李园红、藏枝红和
红珠女等４个不同品种牡丹花瓣进行分析，所得总
离子流色谱图见图１。
１———墨楼争辉；２———李园红；
３———藏枝红；４———红珠女
图１　４个不同品种牡丹花的挥发性成分总离子流图
Ｆｉｇ．１　ＴＩＣ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ　ｏｆ　ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｉｎ
ｆｌｏｗｅｒ　ｏｆ　４ｐｅｏｎｙ
由图１可知：各品种挥发性成分存在一定的差
异，但主要物质类似。红珠女中的物质种类明显少
于墨楼争辉、李园红和藏枝红，且峰面积也较低。经
标准质谱谱库比对、分析，４个品种共鉴定出３０种
化学成分，各化学成分名称及相对含量见表１。
表１　４个品种牡丹花的挥发性成分保留时间及相对含量
Ｔａｂ．１　Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　ｔｉｍｅｓ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ａｍｏｕｎｔｓ　ｏｆ　ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｉｎ　ｆｌｏｗｅｒ　ｏｆ　４ｐｅｏｎｙ
化合物
保留时间
／ｍｉｎ
相对含量／％
墨楼争辉 李园红 藏枝红 红珠女
化合物
保留时间
／ｍｉｎ
相对含量／％
墨楼争辉 李园红 藏枝红 红珠女
乙酸戊酯 １．４８ － － － ２．４３ 苯乙醇 ９．６９　 １７．６１　 １．１９　 ５４．０５　 ４９．９９
叶醇 ４．３４　 １．３６　 １．４２　 ２．４５　 １．６０ 反玫瑰醚 ９．８９ － ０．４６ － －
正己醇 ４．６１　 １．０１　 １．４１　 １．８７ － 对苯二甲醚 １０．６６　 ０．３９　 ０．８７　 ０．８３ －
茴香醚 ５．５１　 １．０２　 １．８４ － － 正十三烷 １１．２８ － － ０．３４ －
１Ｒ－α－蒎烯 ５．７９　 ２３．０９　 ７．８９　 ７．６７ － 香茅醇 １１．７５　 １０．５２　 ５．９４ － －
月桂烯 ７．０５　 ０．５８　 ０．６３ － － 乙酸橙花酯 １１．９１　 ３４．０７　 ２０．０６　 １．０１　 ２．７６
３－蒈烯 ７．２０ － ２．０２ － － 乙酸香叶酯 １２．２８ － － ０．６３ －
Ｅ－罗勒烯 ７．３９ － ２．０１ － － 橙花叔醇 １２．４２　 ０．５２ － １．９６ －
柠檬烯 ７．８２ － ０．５９ － － 正十四烷 １３．１７ － ０．９０　 １．２５　 ７．０７
１Ｓ－α－蒎烯 ８．０４ － ０．３０ － － 丁酸香茅酯 １４．２０　 ０．５１ － － －
Ｚ－罗勒烯 ８．２６　 １．３３　 １１．９９ － １．６８ 正十五烷 １５．００ － ０．８１ － －
苯乙醛 ９．１０　 ２．６３ － ９．７７　 ９．７２　１，３，５－三甲氧基苯 １５．３１　 ０．９０　 １５．９０ － －
苄丁醚 ９．２０　 ３．９５ － １３．６７　 １０．９８ 香叶烯Ｄ　 １６．５２ － ０．７７ － －
正十二烷 ９．２９　 ０．５０　 ０．３０　 ３．０５　 ３．５３ 正十六烷 １６．８７ － １５．８７　 １．４５　 １０．２４
顺玫瑰醚 ９．５５ － １．０６ － － ９－十八碳炔 ２０．４０ － ５．７８ － －
·５３３·
李莹莹：静态顶空－气相色谱－质谱法测定４种牡丹花的挥发性成分
　　由表１可知：４个不同品种牡丹花挥发性成分
的物质种类与含量差异较大。李园红的物质种类最
多（２３种），其中含量大于５％的化合物按照含量从
高到低依次为乙酸橙花酯（２０．０６％）、１，３，５－三甲氧
基苯（１５．９０％）、正十六烷（１５．８７％）、Ｚ－罗勒烯
（１１．９９％）、１Ｒ－α－蒎 烯 （７．８９％）和 ９－十 八 碳 炔
（５．７８％）等；墨楼争辉中含有１６种物质，相对含量
大于５％的分别是乙酸橙花酯（３４．０７％）、１Ｒ－α－蒎
烯（２３．０９％）、苯乙醇（１７．６１％）和香茅醇（１０．５２％）
等；藏枝红含有１５种，其中苯乙醇（５４．０５％）、苄丁
醚（１３．６７％）、苯乙醛（９．７７％）、１Ｒ－α－蒎烯（７．６７％）
等的含量大于５％；红珠女只含有１０种化合物，其
中苯乙醇（４９．９９％）含量最高，其次分别是苄丁醚
（１０．９８％）、正十六烷（１０．２４％）、苯乙醛（９．７２％）和
正十四烷（７．０７％）。４个品种的共有物质为叶醇、
正十二烷、苯乙醇和乙酸橙花酯等。从含量较高的
成分分析，结果发现藏枝红和红珠女的挥发性成分
相似，墨楼争辉和李园红的挥发性成分类似。目前
还没有依据香气成分对牡丹进行香型分类的研究，
试验供试品种在香型上是否可分为两类有待研究。
２．２　不同品种牡丹花挥发性成分的分类统计比较
以墨楼争辉总离子流峰面积为标准，分别计算
了４个品种牡丹花挥发性成分总峰面积及不同官能
团各类化合物峰面积的相对差异。墨楼争辉的化学
成分总含量最高，其次是李园红和藏枝红，而红珠女
的最低，仅有墨楼争辉的１７．６％，这与感官评价结
果基本一致，即墨楼争辉和李园红的香气最浓郁，而
红珠女香味最淡。分类统计显示，４个品种间挥发
性成分也存在较大差异，藏枝红中醇类物质含量最
高，墨楼争辉中酯类物质含量最高，李园红与墨楼争
辉中萜烯类物质含量相当且明显高于其余两种，且
李园红中醚类和烷烃的含量也明显高于其他３个品
种，４个品种中醛类物质含量均较低。另外，墨楼争
辉、藏枝红和红珠女中醇类和酯类的含量约占各品
种的６０％左右，只有李园红中这两类物质的含量约
为３０％，这说明醇类和酯类是牡丹花挥发性成分的
主要物质，对其花香贡献较大。
２．３　讨论
分析结果表明：牡丹花的大多数挥发性成分是
具有花香、果香等芳香气味的物质，因此，挥发性成
分化学组成与种类的较大差异导致了４个品种牡丹
花香的不同。各种挥发性成分具有不同的化学应用
价值，可根据每个品种所含物质及其含量的特点分
析其开发利用途径。如苯乙醇作为主香或底香在食
用香精的生产中被广泛应用［７］，也是茶类和酒类品
质评定的一个重要指标［８］，它在墨楼争辉、藏枝红和
红珠女中的含量均高于１５％，据此，推断这３个品
种可应用于牡丹茶、牡丹酒等食品的研发，但各个品
种对不同食品类别的适制性还需作进一步研究。萜
烯或萜烯醇是植物性精油中含量最高的萜类化合
物［９］，而李园红中萜烯类物质种类最多且含量也较
高，推测李园红可作为牡丹香薰产品及精油加工的
材料，另外，李园红含有较多的１，３，５－三甲氧基苯，
具有较高的药用价值。因此，不同品种牡丹花挥发
性成分的鉴定及研究为牡丹花附加价值更深入的开
发应用提供了理论依据。
本工作采用静态顶空－气质联用技术分析４个
品种牡丹花的挥发性成分，３２种物质中有６种烷
烃。方法操作简便、快速等特点［１０］，可优先选用。
参考文献：
［１］　ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏ，ＣＨＥＮＧ　Ｃｈｕａｎ－ｇｅ，ＳＵＮ　Ｑｉｎｇ－ｌｅｉ，ｅｔ
ａｌ．Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｏｕｒ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄ　ｃｏｎｓｔｉｔｕ－
ｅｎｔｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｆｌｏｗｅｒｓ　ｏｆ　Ｐａｅｏｎｉａ　ｓｕｆｆｒｕｔｉｃｏｓａ　ｂｙ　ｈｉｇｈ－
ｓｐｅｅｄ　ｃｏｕｎｔｅｒ－ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ
Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　Ａ，２００５，１０７５：１２７－１３１．
［２］　田给林，赵贵红．牡丹鲜花在食品中的应用现状及展望
［Ｊ］．食品研究与开发，２０１０，３１（４）：１８７－１９０．
［３］　冯志文，杨霞光，潘剑，等．６个品种牡丹花瓣的抗氧化
活性分析［Ｊ］．西北农林科技大学学报：自然科学版，
２００９，３７（１）：２０５－２１０．
［４］　ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｕｏ－ｍｉｎ，ＬＩ　Ｇｏｎｇ－ｋｅ．Ａ　ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ａｄｖａｎｃｅｓ
ａｎｄ　ｎｅｗ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｖｏｌ－
ａｔｉｌｅ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ，
２０１０，９５：１２７－１３９．
［５］　刘建华，董福英，程传格，等．菏泽牡丹花挥发油化学成
分分析［Ｊ］．山东化工，１９９９，３：３５－３７．
［６］　周海梅，戚军超，董苗菊，等．固相微萃取－气相色谱－质
谱分析牡丹花的挥发性成分［Ｊ］．化学分析计量，
２００８，１７：２１－２３．
［７］　杨晓，陈芳，李景明．植物中２－苯乙醇的合成研究进展
［Ｊ］．园艺学报，２０１０，３７（１０）：１６９０－１６９４．
［８］　梅雯芳．气相外标法、内标法检验酒类中苯乙醇的比较
［Ｊ］．食品工业，２００８（１）：７４－７５．
［９］　文福姬，俞庆善．植物性天然香料的研究进展［Ｊ］．现代
化工，２００５，２５（４）：２５－２８．
［１０］　高立娣，初红涛，白俊．静态顶空气相色谱法测定涂料
与胶粘剂中的苯系物［Ｊ］．理化检验－化学分册，２００９，
４５（１２）：１４３２－１４３４．
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