全 文 ：研究报告 香料香精化妆品　２０１２年１２月第６期ＦＬＡＶＯＵＲ　ＦＲＡＧＲＡＮＣＥ　ＣＯＳＭＥＴＩＣＳ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１２，ＮＯ．６
ｗｗｗ．ｆｃ－ｊｏｕｒｎａｌ．ｃｏｍ
互叶白千层挥发油气相指纹图谱的化学模式识别研究＊
作　者
１．广西中医药研究院，广西南宁　５３００２２；
２．广西中医质量标准研究重点实验室，广西南宁　５３００２２；
３．南宁万家辉香料有限公司，广西南宁　５３００２２
林　霄１，２　刘布鸣１，２＃　柴　玲１，２　白懋嘉３………………
作 者 简 介
作者简介：林霄（１９８１—），男，助理研究
员，从事天然产物的分析鉴定及质量控
制研究。
＃通讯作者：刘布鸣，研究员，硕士研究
生导师，从事中药、天然药化学成分与
质量标准研究。
联系电话：０７７１－５８８３４０５
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｂｕｍｉｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
摘　要
　　以２８批互叶白千层精油为研究对象，利用气相色谱法建立互叶白千层挥发油的指纹图谱，对其主要色谱峰进行归属，抽
取并确定了９个色谱峰为共有特征峰，同时运用计算机辅助相似性评价、聚类分析及判别分析对其进行模式识别研究。三种
方法得到的分类结果一致，相辅相成，可为评价互叶白千层挥发油以及对植物的质量评价和分类提供科学依据。
关键词
气相色谱法　互叶白千层　指纹图谱　化学模式识别　系统聚类分析　判别分析
Ｐａｔｔｅｒｎ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ　ｏｆ　Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　Ｏｉｌ　ｏｆ　Ｍｅｌａｌｅｕｃａ　ａｌｔｅｒｎｉｆｏｌｉａ　ｂｙ　ＧＣ＊
ＬＩＮ　Ｘｉａｏ１，２　ＬＩＵ　Ｂｕｍｉｎｇ１，２＃　ＣＨＡＩ　Ｌｉｎｇ１，２　ＢＡＩ　Ｍａｏｊｉａ３
（１．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　Ｍｅｄｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３００２２，Ｇｕａｎｇｘｉ，
Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｔｒａｄｔｉｔｏｎａｌ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｔａｒｄａｎｄｓ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３００２２，
Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；３．Ｎａｎｎｉｎｇ　Ｍａｎｙｌｉｋｅ　Ｓｐｉｃｅｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３００２２，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：　２８　Ｂａｔｃｈｅｓ　ｏｆ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌ　ｏｆ　Ｍｅｌａｌｅｕｃａ　ａｌｔｅｒｎｉｆｏｌｉａ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ　ａ　ＧＣ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈ　ｔｈｅ
ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ　ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ．Ｎｉｎｅ　ｐｅａｋｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ　ａｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｔｈｒｅｅ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｓ－
ｓｉｓｔｅｄ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　ｃｌｕｓｔｅｒ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅｓｅ　３　ｍｅｔｈｏｄｓ
ａｒｅ　ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｍｕｔｕａｌｙ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ，ａｎｄ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｏｆ　Ｍｅｌａｌｅｕｃａ　ａｌｔｅｒｎｉｆｏｌｉａ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＧＣ）　Ｍｅｌａｌｅｕｃａ　ａｌｔｅｒｎｉｆｏｌｉａ　ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ
ｃｌｕｓｔｅｒ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ
＊基金项目：广西自然科学基金项目（桂科基０８３２０２４）、南宁市科技
攻关项目（２０１１０２０５２Ｂ）
收稿日期：２０１２－１１－０１
　　互叶白千层（Ｍｅｌａｌｅｕｃａ　ａｌｔｅｒｎｉｆｏｌｉａ）为桃金娘
科（Ｍｙｒｔａｃｅａｅ）白千层属植物，原产澳大利亚，我国
广东、广西等地在上世纪９０年代成功大量引种，资
源十分丰富。其新鲜枝叶经水蒸气蒸馏后可得无
色至淡黄色的辛香风味精油［１］，在保健品、化妆品、
食品香料、药品等行业中广泛应用。有文献报道［２］，
根据互叶白千层中挥发性成分含量高低，可将其分
为松油烯－４－醇型、１，８－桉叶素型及γ－松油烯型三个
大类。本文以２８批互叶白千层精油为研究对象，采
用气相色谱（ＧＣ）法建立了互叶白千层挥发油指纹
图谱，并利用化学模式识别的方法对指纹图谱信息
进行系统聚类分析和判别分析研究，为评价互叶白
千层挥发油以及植物质量标准研究和分类奠定了
—０１—
香料香精化妆品　２０１２年１２月第６期
ＦＬＡＶＯＵＲ　ＦＲＡＧＲＡＮＣＥ　ＣＯＳＭＥＴＩＣＳ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１２，ＮＯ．６
研究报告
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基础。
１　仪器与试药
无水硫酸钠为分析纯；水为蒸馏水。
松油烯－４－醇对照品（纯度９９．８％），瑞士Ｆｌｕｋａ
公司，批号１１５８４。
样品共２８批，分别采自邕宁、钦州、南宁林科
院、玉林、中越边境等地，经广西中医药研究院中药
研究所赖茂祥研究员鉴定为互叶白千层精油；其中
３批挥发油为市售商品（南宁万家辉香料有限公司
生产）。具体见表１。
表１　样品来源
批次 采集地
１～３ 商品油（南宁万家辉香料有限公司）
４～７ 广西南宁
８～１０ 中越边境
１１～１３ 广西玉林
１４～１８ 广西钦州
１９～２６ 广西林科院
２７ 云南
２８ 万家辉香料基地
２　试验方法与结果
２．１　色谱条件
日本岛津ＧＣ－１４Ｂ气相色谱仪（氢焰离子化检
测器，ＦＩＤ检测器）；ＢＰ－１０毛细管色谱柱（３０　ｍ ×
０．２５　ｍｍ×０．２５μｍ ）；载气：高纯度氮气，柱前压：
５０　ｋＰａ；分流比：１／３０；进样口温度：２５０℃；检测器
温度：２５０℃；进样量：１．０μＬ；程序升温条件见表２。
表２　最佳程序升温条件
温度／℃ 升温速率／℃·ｍｉｎ－１ 保留时间／ｍｉｎ
９０ － ２０
１８０　 １０　 １０
２３０　 １０　 ５
２．２　挥发油供试品溶液制备
将互叶白千层的新鲜枝叶按《中华人民共和国
药典》２０１０年版一部“挥发油测定法”提取挥发油，
加无水硫酸钠脱水、过滤，即得供试品溶液。
２．３　指纹图谱分析与评价
２．３．１　特征共有峰的确定与归属
按上述供试品溶液制备方法和色谱条件对２８
批互叶白千层挥发油（表１）进行指纹图谱的测定。
三种类型互叶白千层挥发油的典型色谱图见图１。
比较所有测定的色谱图，从中选择了稳定性和重
现性均较好的９个共有峰（占总峰面积８５％以上）
构成了指纹图谱的特征峰群，按其出峰顺序将峰
１、３、５、６、７、８（Ｓ）、９分别确定为α－蒎烯、α－松油烯、
１，８－桉叶素、γ－松油烯、异松油烯、松油烯－４－醇、α－
松油醇。
图１　互叶白千层挥发油典型图谱
２．３．２　精密度与重现性试验
取同一挥发油样品，连续进样６次，记录各共有
峰的保留时间和峰面积，结果显示各共有峰的相对
保留时间和相对峰面积的ＲＳＤ均小于２％，符合指
纹图谱技术要求。
取同一批次的互叶白千层枝叶６份，分别提取
挥发油样品，获取气相色谱图谱，结果显示各共有
峰的相对保留时间和相对峰面积的ＲＳＤ 均≤５％，
表明样品重现性良好，符合指纹图谱技术要求。
２．３．３　相似度评价
用国家药典委员会“计算机辅助相似性评价系
—１１—
研究报告 香料香精化妆品　２０１２年１２月第６期ＦＬＡＶＯＵＲ　ＦＲＡＧＲＡＮＣＥ　ＣＯＳＭＥＴＩＣＳ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１２，ＮＯ．６
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统软件”计算这２８批不同采集地互叶白千层药材指
纹图谱的相似性，建立了指纹图谱共有模式，结果
见图２。
图２　２８批互叶白千层挥发油指纹图谱共有模式
２８批互叶白千层精油指纹图谱与生成的对照
图谱相似度分别为０．９９１、０．９９３、０．９９２、０．９９６、
０．９９６、０．９９６、０．９９２、０．９９６、０．９８５、０．９８８、０．３４４、
０．９９６、０．９９５、０．３５５、０．９９０、０．９９３、０．３３０、０．３３８、
０．３０５、０．９９３、０．９９５、０．５５４、０．９１６、０．９９４、０．８７３、
０．９９７、０．２９６、０．５５５。根据２８批图谱相互相似度的
比较，发现批次１～１０、１２、１３、１５、１６、２０、２１、２３～２６
间相似度大于０．８５，且松油烯－４－醇百分含量均大于
３５％，应为松油烯－４－醇型的互叶白千层油；批次１１、
１４、１７～１９、２２、２７间相似度大于０．９０，１，８－桉叶素
百分含量大于４０％，应为１，８－桉叶素型的互叶白千
层油；批次２８与其他２７种相似度均低于０．７０，其
中γ－松油烯百分含量大于４０％，故为γ－松油烯型互
叶白千层油。
２．３．４　聚类分析
聚类分析［３］（Ｃｌｕｓｔｅｒ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）是根据事物本
身的特性研究个体分类的方法，可用于研究对象的
分类与鉴定。将指纹图谱中各共有峰峰面积百分
含量采用ＳＰＳＳ１６．０统计分析软件进行测量，以系
统聚类法（Ｈｉｒｅａｒｃｈｉｃａｌ　Ｃｌｕｓｔｅｒ）中的类间平均链锁
法 （Ｂｅｔｗｅｅｎ－ｇｒｏｕｐｓ　Ｌｉｎｋａｇｅ）、欧 氏 距 离 平 方
（Ｓｑｕａｒｅｄ　Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ）作为样品测度。利用
此方法对２８批互叶白千层挥发油进行系统聚类分
析，绘出树状图，见图３。
图３　互叶白千层挥发油指纹图谱聚类分析图
结果表明，２８个样品可大致分为３类，与采用
国家药典委员会“计算机辅助相似性评价系统软
件”得到的计算结果一致。
２．３．４　判别分析
Ｆｉｓｈｅｒ判别分析［４］能够使样本数据从原来的ｎ
维空间投影到维度较低的ｍ 维（ｎ＞＞ｍ）空间，在ｍ
维空间中再进行分类，从而使数据更易于处理，并
且能在保持数据原有信息不丢失的基础上直观地
从投影图上看出样本的分类情况。采用ＳＰＳＳ软件
的逐步判别法，对２８批样品进行自身验证，检验聚
类分析结果的准确性，得到Ｆｉｓｈｅｒ投影图、领域图，
详见图４、图５，以及分类结果表，详见表３。
分类结果表明，２８个样本可分为三类，与聚类
分析的结果基本一致，无误判。
图４　Ｆｉｓｈｅｒ判别投影图
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香料香精化妆品　２０１２年１２月第６期
ＦＬＡＶＯＵＲ　ＦＲＡＧＲＡＮＣＥ　ＣＯＳＭＥＴＩＣＳ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１２，ＮＯ．６
研究报告
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图５　领域图
表３　分类结果表
分类结果ａ
类间平均链锁法
预测所属组关系
１　 ２　 ３
总计
原始计数
１　 ２０　 ０　 ０　 ２０
２　 ０　 ７　 ０　 ７
３　 ０　 ０　 １　 １
百分比／％
１　 １００．０ ０．０ ０．０　 １００．０
２　 ０．０　 １００．０ ０．０　 １００．０
３　 ０．０ ０．０　 １００．０　 １００．０
ａ—原始正确分类率为１００％
３　结论
模式识别（Ｐａｔｔｅｒｎ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）是通过特征抽取，
即将待识别物的参数特征抽取出来，对特征进行分
类，实现对模式的识别。这种方法广泛地应用于自然
科学、社会科学、工农业生产的各个领域。本文利用
了模式识别技术中的聚类分析和判别分析，对２８批
互叶白千层挥发油指纹图谱进行研究，收集的２８个
样品可分为三大类，分别是松油烯－４－醇型、１，８－桉叶
素型及γ－松油烯型，分类结果与采用国家药典委员会
“计算机辅助相似性评价系统软件”得到的计算结果
一致，说明此模式识别方法直观、合理、可行，可作为
相似度评价方法的有益补充。相似度评价通过数值
对每个样品的相似性进行量的评价，模式识别则通过
数学处理，对每个样品进行归类及判定。本研究中，
三种方法得到的分类结果一致，并两两相辅相成，可
为评价互叶白千层挥发油以及研究植物质量标准和
分类提供科学依据。
参考文献
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（上接第９页）
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ｔｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｆｏｏｄ　ｔａｉｎｔｓ　ｕｓｉｎｇ　ＳＢＳＥ［Ｊ］．Ａｎａｌ．
Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，２０１０，６７７（１）：２９－３６．
［９］　Ｌｅｆｆｉｎｇｗｅｌ．ＥＳＯ２００６［ＤＢ／ＣＤ］．Ｇｅｏｒｇｉａ：Ｂｏｌｅｎｓ　Ａｒｏｍａ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，２０１０．
国内行业简讯
●江苏隆力奇生物科技股份有限公司今年下半年在全世界２０个以上国家和地区成立销售分公司，全面打造
隆力奇的世界品牌。
●河北省迁西县（位于河北省东北部）郭庄户村拥有天然板栗资源达５　９００亩（１５亩＝１　ｈｍ２）的山坡地，唐山
高新区工作组来此帮扶，有意充分利用这一优势，发展板栗花提取香料项目。经工作组多方联系，奇华顿日用香
精香料（上海）有限公司有意向到迁西投资办企业，已多次入村考察。
●嘉兴“中华化工”的香兰素和乙基香兰素产销量已居世界第一位。尽管自２００９年以来公司未发生一起重大事
故，但公司仍十分重视安全生产并加大投入，实行全员安全培训，并购入应急装备设施、视频监控系统，进行２４　ｈ监控。
●第二届全国香料香精化妆品标准化技术委员会香料香精分技术委员会第六次全体会议于２０１２年１１月２７
日至２９日在云南勝冲召开。 （本刊讯）
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