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沙枣花挥发油化学成分的GC-MS分析



全 文 :233※分析检测 食品科学 2011, Vol. 32, No. 16
沙枣花挥发油化学成分的GC-MS分析
乔海军,杨继涛,杨 晰,赵连彪,李铁汉
(甘肃农业大学理学院,甘肃 兰州 730070)
摘 要:利用水蒸气蒸馏法提取沙枣花挥发油,采用气相色谱 -质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)
联用技术对其化学成分进行分离和鉴定,并用峰面积归一化法确定各组分的相对含量。结果共分离出 64 个组分,
鉴定出其中 54个化合物,占总质量分数的 96.89%;其主要成分为反式肉桂酸乙酯(77.36%)、(E)-4-丙烯基 -2-甲氧
基苯酚(3.03%)、乙缩醛(2.70%)、顺肉桂酸乙酯(1.09%)、苯乙酸乙酯(1.06%)、苯甲酸乙酯(1.03%)、反式橙花叔
醇(1.03%)。
关键词:挥发油;沙枣花;水蒸气蒸馏;气相色谱 -质谱法(GC-MS)
GC-MS Analysis of Chemical Composition of Volatile Oil from Flowers of Elaeagnus angustifolia L.
QIAO Hai-jun,YANG Ji-tao,YANG Xi,ZHAO Lian-biao,LI Tie-han
(College of Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)
Abstract :Steam distillation extraction followed by GC-MS was used to analyze the chemical composition of volatile oil from
the flowers of Elaeagnus angustifolia L. Peak area normalization method was used for quantification. Totally 64 compounds were
separated, of which 54 were identified and accounted for 96.89% of the total volatile oil, mostly including ethyl trans-cinnamate
(77.36%), (E)-2-methoxy-4-(1-propenyl) phenol (3.03%), acetal (2.70%), ethyl cis-cinnamate (1.09%), ethyl benzenacetate
(1.06%), ethyl benzoate (1.03%) and trans-nerolidol (1.03%).
Key words:volatile oil;Elaeagnus angustifolia L. flowers;steam distillation (SD);gas chromatography-mass spectrom-
etry (GC-MS)
中图分类号:TS224.4 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2011)16-0233-03
收稿日期:2010-09-23
基金项目:甘肃省教育厅项目(0702-11)
作者简介:乔海军(1976—),男,副教授,硕士,研究方向为天然产物化学和食品风味化学。E-mail:qiaohj@gsau.edu.cn
沙枣花为胡颓子科属植物沙枣 ( E l a e a g n u s
angustifolia L.)的花,集中分布在我国西北荒漠半荒漠
地区,是西北地区的主要蜜源物之一[1]。沙枣花呈淡黄
色,沙枣花期 5~6月,花朵释放出特殊的香味,具有
“飘香沙漠的桂花”的美称。据《中国植物志》记
载,其鲜花中含芳香油 0.2%~0.4%,除药用外,也可
提取高级香精油,沙枣花精油是食品行业、化妆品行
业的良好香料,值得大力开发[ 2 - 4 ]。
目前,已有关于宁夏、新疆、甘肃河西等地沙枣
花精油和香气成分的研究报道[5-9],但关于兰州沙枣花挥
发油化学成分的研究未见报道,本实验采用水蒸气蒸馏
法(steam distillation,SD)提取其挥发油,应用气相色
谱 -质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-
MS)联用技术分析其化学成分,以期确定兰州沙枣花挥
发油的主要成分,为沙枣花挥发油的合理开发和综合利
用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
沙枣花:沙枣花鲜花于 2010年 5月上旬采集于甘肃
农业大学校园内,处于开花盛期,封装于保鲜袋后冷
藏备用。
二氯甲烷(XAR)、无水硫酸钠(AR) 天津市光复精
细化工有限公司。
1.2 仪器与设备
GC6890-MS5973N型气相色谱 -质谱联用仪 美国
Agilent公司;水蒸气蒸馏(SD)装置 自制;RT-52C型
旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;LA-230S型电子天
平 北京赛多利斯仪器公司。
1.3 样品制备
称取沙枣鲜花 1000.00g,置于 3000mL圆底烧瓶,
通入水蒸气进行蒸馏[10-11],馏出液用色谱纯二氯甲烷充
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分萃取,萃取液用无水 Na 2SO4干燥 24h后过滤,滤液
采用旋转蒸发仪浓缩,除尽二氯甲烷溶剂,得到具特
异芳香味的淡黄色挥发油 3.10g,采用气相色谱 -质谱联
用仪分析,挥发油得率为 0 . 31%。
1.4 GC-MS分析条件
色谱条件:色谱柱为OV-1701石英毛细管柱(60m×
0.25mm,0.5μm);进样口温度 230℃;程序升温:初
温 45℃保留 5min,然后以 4℃/min升温至 100℃保留
5min,再以 3℃/min升温至 220℃保留 15min;载气为高
纯He,流速 1.0mL/min,压力 2.4kPa,分流比为 50:1;
进样量 1.0μL;溶剂延迟 5min。
质谱条件:离子源温度 230℃;四极杆温度 150℃;
电子能量 70.0eV;离子化方式为EI+;扫描质量范围30~
500u;质谱图利用 NIST 03标准谱库进行检索。
2 结果与分析
结合图 1 和系统图库检索、谱图解析,从基峰、
相对丰度等方面进行比较,共鉴定出其中 54个化合物
(仅当相似度高于 80%时予以确认),并用峰面积归一法
确定各组分相对含量,其主要成分为反式肉桂酸乙酯
(77.36%)、(E)-4-丙烯基 -2-甲氧基苯酚(3.03%)、乙缩醛
(2.70%)、顺肉桂酸乙酯(1.09%)、苯乙酸乙酯(1.06%)、
苯甲酸乙酯(1.03%)、反式橙花叔醇(1.03%)等。结果见
表 1 。
从表 1可以看出,沙枣花挥发油中挥发类物质类别
主要以酯、醛、酮类物质为主,其中共鉴定出:酯
类物质共 18种,相对含量达到 84.82%;醛酮类物质共
12种,相对含量为 5.09%;醇类物质共 10种,相对含
图 1 沙枣花挥发油化学成分的总离子流图
Fig.1 Total ion chromatogram of volatile oil from E.angustifolia L.
flowers
6
5
4
3
2
1



10
6 )
时间 /min
10 20 30 40 50 60 70 80
序号 保留时间 /min 化合物 相对含量/% 相似度 /% 序号 保留时间 /min 化合物 相对含量/% 相似度 /%
1 9.27 乙缩醛 2.70 91 28 27.20 顺肉桂酸乙酯 1.09 94
2 11.17 3-羟基 -2-丁酮 0.14 87 29 27.52 4-丙烯基-2-甲氧基苯酚 0.46 85
3 11.80 2-羟基乙酸乙酯 0.11 80 30 28.47 (E,E)-3,7,11-三甲基 -1,3,6,10十二烷四烯 0.12 82
4 12.10 反-2-甲基环戊醇 0.03 84 31 28.76 4-(2,2-二甲基 -4-亚甲基环己基)丁醛 0.06 83
5 13.88 顺 -2-己烯 -1-醇 0.03 86 32 29.54 荜澄茄油萜 0.31 80
6 14.25 庚醛 0.06 89 33 30.07 依兰油醇 0.05 81
7 14.73 呋喃 -2-甲醇 0.04 87 34 30.56 胡椒酚 0.54 91
8 15.68 3-甲硫基丙醛 0.04 81 35 31.64 反肉桂酸乙酯 77.36 94
9 16.87 E-2-苯甲酸己烯酯 0.07 83 36 32.26 (E)-4-丙烯 -2-甲氧基苯酚 3.03 94
10 17.10 苯甲醛 0.03 85 37 33.17 反式橙花椒醇 1.03 93
11 17.40 正己酸 0.10 86 38 35.55 反-环氧红没药烯 0.04 86
12 17.75 (E,E)-2,4-十二碳二烯醛 0.03 84 39 35.82 E-2-苯甲酸己烯酯 0.74 87
13 18.44 (9E,12E,15E)-9,12,15-十八碳三烯醛 0.08 80 40 36.40 肉桂酸异丙酯 0.74 87
14 18.67 壬醛 0.21 90 41 37.49 环己基甲酸-4-十三烷基酯 0.23 83
15 18.78 苯乙醛 0.65 97 42 38.79 2-甲基 -4-(2,6,6-三甲基环己烯基)-2-丁烯 -2-酮 0.13 81
16 19.09 苯乙醇 0.52 94 43 39.47 4-(3-羟基 -6,6-二甲基 -2-亚甲基环己基)-3-丁烯 -2-酮 0.13 81
17 19.86 辛酸乙酯 0.09 82 44 41.03 5-烯丙基 -1,2,3-三甲氧基苯 0.22 89
18 19.92 E-4-辛烯酸乙酯 0.09 85 45 41.17 (2E,15Z)-14-甲基 -十八烷基二烯 -1-醇 0.198 84
19 20.30 3,6-环氧己酸乙酯 0.03 81 46 47.72 亚油酸 1.54 85
20 20.57 Z-10-十五烯醇 0.03 81 47 49.42 植酮 1.02 93
21 20.82 苯甲酸乙酯 1.03 87 48 51.48 异喹胍 0.08 80
22 22.63 苯乙酸乙酯 1.06 94 49 57.25 E-9-十六碳烯酸乙酯 0.18 86
23 23.49 十一醛 0.12 89 50 58.07 棕榈酸乙酯 0.30 84
24 25.19 2,6,10-三甲基十四烷 0.06 82 51 62.08 正二十七烷 0.27 80
25 25.31 3-羟基十三碳酸乙酯 0.32 80 52 78.28 油酸乙酯 1.58 91
26 25.85 α-环丙基苯甲醇 0.16 81 53 80.42 硬脂酸乙酯 0.38 88
27 26.66 4-乙烯基-2-甲氧基苯酚 0.46 85 54 81.05 顺 -8,11,14-二十烷三烯酸甲酯 0.09 84
表 1 沙枣花挥发油的化学成分分析结果
Table 1 Analytical results of chemical constituents in volatile oil from E.angustifolia L. f ower
235※分析检测 食品科学 2011, Vol. 32, No. 16
量为 1 . 9 5 %;酚类物质 3 种;此外,还有少量烷烃、
烯烃、酸类、萜类等其他类型化合物。兰州沙枣花挥
发油组分类型及其相对含量见表 2。
主要挥发性物质 酯类 醛酮类 酚类 醇类 烷烃类 烯烃类 酸类 萜类 其他
种类 18 12 4 10 2 2 1 1 2
相对含量/% 84.82 5.09 4.06 1.95 0.33 0.16 1.54 0.31 0.3
表 2 沙枣花挥发油主要挥发性物质的相对含量
Table 2 Relative contents of major compounds in volatile oil from
E.angustifolia L. flowers
由表 2可以看出,兰州沙枣花挥发油化学成分主要
以酯类含量最高、醛酮类次之、酚类与醇类再次。酯
类化合物是构成兰州沙枣花特殊香味的主要物质,其中
反式肉桂酸乙酯含量最高为 77.36%,高于文献[5-6,8]报
道,占酯类物质含量的 91.20%,顺肉桂酸乙酯、苯乙
酸乙酯、苯甲酸乙酯、肉桂酸异丙酯的相对含量分别
为 1.09%、1.06%、1.03%、0.74%,可以确定沙枣花
挥发油的香型为肉桂酸酯香型,结果与文献报道[ 6 ]相
同;醛酮类化合物中乙縮醛含量最高为 2.70%,其他醛
酮相对含量均较低;酚类化合物共 4种,其中(E)-4-丙
烯基 -2-甲氧基苯酚含量最高为 3.03%,其余相对含量均
较低;鉴定出的醇类化合物虽然比较多,但整体含量较
低,其中反式橙花叔醇的含量最高为 1.03%。
从检测结果可以看出,兰州沙枣花挥发油中肉桂酸
酯含量最高,对沙枣花香味的贡献最大。肉桂酸乙酯
气息清而甜润,带有辛香味,有东方情调,苯乙酸乙
酯具有浓烈而甜的蜂蜜香气,苯甲酸乙酯微有水果气
味,(E)-4 -丙烯基 -2 -甲氧基苯酚属于愈疮木酚的衍生
物,具有特有的甜香香气,微带酚的气息,乙缩醛,具
有令人愉快的香气和坚果样味道,反式橙花叔醇则带有近
似玫瑰的香甜气[12],它们共同构成了沙枣花的特殊香味。
3 结 论
本实验利用水蒸气蒸馏法提取兰州沙枣花挥发油,
采用气相色谱 -质谱联用技术对其化学成分进行分离与鉴
定,并用峰面积归一法确定了各组分的相对含量,结
果共确定了其中的 54个化合物,兰州沙枣花挥发油的主
要化学成分为酯、醛、酮、酚、醇等化合物,含量
最高的组分为反式肉桂酸乙酯(77.36%),为肉桂酸酯香
型。肉桂酸乙酯具有甜橙和葡萄的香味和底韵,香气
持久,广泛用作玫瑰、柑橘、素心兰及东方型等香精
的调合香料,与香紫苏油及天然果子精合用效果更
好,也可用作香皂香料[ 13 ]。兰州沙枣花挥发油肉桂酸
乙酯含量较高,可作为提取肉桂酸乙酯的天然产物原
料,亦可用作香精的定香剂和变调剂,具有良好的开
发应用前景。
参 考 文 献 :
[1] 邓彦斌, 刘忠渊, 姜彦成, 等. 沙枣花蜜的发育解剖学研究[J]. 植物
研究, 1998, 18(1): 34-37.
[2] 常兆丰, 屠震栋. 沙枣资源开发研究综述[J]. 林业科技开发, 1993(2):
39-40.
[3] 黄俊华, 买买提江, 杨昌闻, 等. 沙枣研究现状与展望[J]. 中国野生
植物资源, 2005, 2(6): 26-33.
[4] 张万年, 刘泽鹰, 王哲民. 沙枣树药用价值和有效成分研究的进展
[J]. 中草药, 1986, 17(7): 41-44.
[5] 王青. 沙地沙枣花挥发油和净油化学成份的研究[J]. 有机化学, 1988,
8(8): 346-351.
[6] 李兆琳, 陈宁, 薛动渊, 等. 沙枣花挥发油化学成分的研究[J]. 高等
学校化学学报, 1989, 10(8): 804-808.
[7] 王妍, 巨涛, 王立新, 等. 超临界CO2流体萃取及气质联用研究宁夏
沙枣花的芳香成分[J]. 香料香精化妆品, 2007(3): 1-4.
[8] 刘晔玮, 邸多隆, 王勤, 等. 沙枣花挥发油的化学成分及其指纹图谱
的研究[J]. 香料香精化妆品, 2003(3): 11-13.
[9] 王妍, 李玲, 连松刚, 等. 顶空 -固相微萃取气质联用分析宁夏沙枣
花中香气成分[J]. 中草药, 2007, 11(11): 1620-1627.
[10] 林茂, 阚建全. 鲜姜和干姜精油成分的GC-MS研究[J]. 食品科学,
2008, 29(1): 283-285.
[11] 许玲玲, 杨晓东, 韩铮, 等. 东魁杨梅树叶和果实精油成分的比较与
分析[J]. 食品科学, 2009, 30(10): 248-251.
[12] 林翔云. 香料香精辞典[M]. 北京: 化学工业出版社, 2007.
[13] 罗静贞. 物竞化学品数据库[DB/OL]. (2010-08-25)[2010-06-17].http:/
/www.basechem.org/products/products-1471.html.