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金橘挥发性成分的SPME-GC/MS分析



全 文 :金橘(Fortunella cargarita)为芸香科(Rutaceae)金
橘属(Fortunella)多年生常绿灌木,民间亦称金柑、山
橘[1],原产于我国中南部温热地区,在江西、湖南、广西、
福建等地有大面积栽培。金橘果实呈矩圆形或卵圆形,
成熟后为金黄色,果皮与果肉较难剥离。金橘果皮厚且
营养丰富,质脆味香,风味独特,因而常以全果鲜食。金
橘既可食用,也可药用,它有理气、止咳、化痰、解郁、健
胃、预防哮喘和支气管炎的功效。现代研究发现,金橘
液可预防肾结石的发生[2],金橘中的黄酮类物质对机体
免疫系统功能的恢复有促进作用[3],还有抑菌、抗氧化、
降低血脂防心血管病等多种功效[4-6]。
目前,以金橘为原料的果脯、罐头已有开发[7-8],金
橘中黄酮类活性成分的提取分离亦有报导[9]。但关于金
橘挥发性成分的研究较少,本试验以金橘鲜果为试材,
采用顶空-固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱
联用技术(GC-MS)分析其挥发性成分,为进一步阐明
其香气组分,解释和研究药理作用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料2009年11月购自吉林市超市,经吉林化
工学院生药学教研室钟方丽教授鉴定为芸香科金橘属
金橘挥发性成分的SPME- GC/MS分析
陈萍1,娄东华1,王建刚2
(1.吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林 132022;2.吉林化工学院分析测试中心,吉林吉林 132022)
摘 要:采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱质谱联用(GC-MS)技术对金橘挥发性化学成分进行分离鉴定,
用色谱峰面积归一化法确定各组分的相对含量。从金橘挥发性物质中分离出46个组分,鉴定出39个组分,并测定各组
分相对含量,包括α-蒎烯(0.76%),β-月桂烯(6.56%),D-柠檬烯(82.23%),β-顺式-罗勒烯(0.52%),乙酸辛酯(1.02%),δ-
榄香烯(0.86 %),乙酸橙花酯(1.23 %),大牻牛儿烯D(2.40 %)等。通过对金橘挥发性成分的研究,为金橘资源的进一
步开发利用提供参考依据。
关键词:金橘;挥发性成分;顶空固相微萃取;气相色谱-质谱法
Analysis of Volatile Constituents from the Fortunelia Cargarita by SPME-GC/MS
CHEN Ping1,LOU Dong-hua1,WANG Jian-gang2
(1. College of Chemistry and Pharmaceutical Engineering,Jilin Institute of Technology,Jilin 132022,Jilin,China;
2. Analysis and Test Center,Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin 132022,Jilin,China)
Abstract:The research aimed to analyze the chemical components in fresh fruit of Fortunella cargarita and their
relative content. Under optimized extraction conditions,headspace solid-phase micro extraction (HS-SPME)
coupled with gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)was used to the extraction and determination of
the volatile constituents in fresh fruit of Fortunella cargarita 46 peaks were separated and 39 constituents were
identified. The relative of each constituent was determined,including alpha-Pinene(0.76 %),beta-myrcene
(6.56 %),D-limonene(82.23 %),beta-cis-ocimene(0.52 %),acetic acid,octyl ester(1.02%),delta-
elemene(0.86 %),nerol acetate(1.23 %),germacrene D(2.40 %)etc. The study on the volatile constituents
from fresh fruit of Fortunella cargarita provided the test basis for the further development and utilization of
Fortunella cargarita resources.
Key words:fortunella cargarita;volatile constitutes;HS-SPME;GC-MS
作者简介:陈萍(1971—),女(汉),讲师,硕士,主要从事仪器分析教
学与科研工作。
检测分析
食品研究与开发
Food Research And Development
2011年 12月
第 32卷第 12期
140
陈萍,等:金橘挥发性成分的 SPME-GC/MS分析
植物的鲜果实。采集的金橘样本用自来水冲洗干净,拭
去表面水分,用可封口的保鲜样品袋封装,冰箱4 ℃冷
藏保存待测。
1.2 仪器与设备
GC-MS-2010-plus气相色谱-质谱联用仪(配有
电子轰击离子源,四级杆质量分析器)、GCMS-Solution
数据处理系统:日本岛津公司;NIST05版质谱图库;
57330U型手动SPME进样器,57300U 型100 μm PDMS
萃取纤维头,20 mL带聚四氟乙烯瓶盖的样品瓶:美国
Supelco公司;DHG-9070A恒温箱:上海一恒科学仪器
公司。
1.3 方法
1.3.1 顶空固相微萃取
将100 μm PDMS固相微萃取纤维头安装于手动
SPME进样装置上,在气相色谱进样口老化,老化条件
为250℃老化30 min。选取完好金橘鲜果于组织捣碎机
中搅拌匀浆,称取匀浆液4.5 g,置于20 mL配有聚四氟
乙烯胶垫的样品瓶中,拧紧瓶盖,于50 ℃平衡30 min,
然后将老化后的固相微萃取纤维头插过隔膜垫,进入
密封样品瓶中,推出萃取头,50℃顶空萃取30 min,萃
取完成后,将固相微萃取装置迅速插入GC进样器进行
热解析,250℃条件下解析2.0 min。
1.3.2 气相色谱-质谱条件
色谱柱:RTX-5MS石英毛细柱(30 m×0.32 mm×
0.25 μm);升温程序:60℃保持3 min,以3℃/min速率升
至110 ℃,以5 ℃/min速率升至200 ℃,以10 ℃/min速率
升至280 ℃,保持10 min;载气为氦气(99.999 %),流量
1.84 mL/min,压力30 kPa,隔膜吹扫3.0 mL/min;分流比
10∶1。
电子轰击(EI)离子源;电子能量70 eV;传输线温
度230 ℃;离子源温度200 ℃;检测电压0.96 kv;质量扫
描范围m/z 18~450;溶剂截流1.5 min;记录范围2.0 min~
50 min。
1.4 测定方法
按1.3项方法对金橘挥发性物质进行提取,用GC-
MS-2010-plus气相色谱-质谱联用仪测定,通过GC-
MS Solution色谱工作站数据处理系统检索NIST05谱图
库,结合人工谱图解析,确认其各个化学成分;定性分
析后通过GC-MS Solution色谱工作站数据处理系统按
面积归一化法进行定量分析,求出各化学成分的相对
百分含量。
2 结果与分析
通过顶空-固相微萃取装置从金橘中提取的挥发
性物质,经气相色谱-质谱联用仪分析,用NIST05数据
系统检索和人工质谱解析,分离出46个色谱峰,最终确
定了39种成分,占总面积的99.64 %。图1是气相色谱-
质谱联用仪分析得到的金橘果实挥发性物质总离子流
色谱图。挥发性物质成分分析和面积归一化法定量分
析结果见表1。
表1数据说明,金橘挥发性物质的主要成分为α-
蒎烯(0.76 %),β-月桂烯(6.56 %),D-柠檬烯(82.23 %),
β-顺式-罗勒烯(0.52 %),乙酸辛酯(1.02 %),δ-榄香
烯(0.86%),乙酸橙花酯(1.23%),大牻牛儿烯D(2.40%),
4-(1-甲基乙烯基)-1-环己烯-1-甲醇乙酸酯(0.47 %),
大牻牛儿烯B(0.55 %)占挥发性物质总量的96.6 %。
对鉴定出的39种化学成分进行归类分析,发现金
橘中挥发性物质中萜烯类物质24种(95.5 %),酯类物
质8种(3.54 %),醇类物质1种(0.05 %),醛类物质1种
(0.13 %),烷类物质5种(0.42 %)。金橘鲜果中挥发性物
质有它独特的香味,这与它含有大量的萜烯、酯类物质
相关。β-月桂烯具有令人愉快的甜香脂气息,它是一
些香料的主要成分。D-柠檬烯含量最高(82.23 %)是金
橘挥发性成分中的主要成分,它的药理活性较强,有显
著的抗菌、镇咳、祛痰、平喘的作用。D-柠檬烯能促使
扩约肌松弛而使胆内压降低,有利于结石排出[10]。这些
与金橘具有镇咳、平喘、祛痰和治疗支气管炎的功效
相符[11]。
3 结论
采用顶空-固相微萃取法提取金橘鲜果中挥发性
物质,经GC-MS分析,主要成分有D-柠檬烯(82.23%),β-
月桂烯(6.56 %),大牻牛儿烯D(2.40 %),乙酸橙花酯
(1.23 %),乙酸辛酯(1.02 %),δ-榄香烯(0.86 %)等物
质。金橘作为风味水果,具有芳香健胃、消炎抗菌、平喘
祛痰、镇定安神的作用,对其化学成分的研究,为集食
用和药用为一身的这一植物资源开发提供了参考依据。
图 1 金橘挥发性物质总离子流图
Fig.1 Total ionic chromatogram of the volatile constituents from
the fresh fruit of Fortunella cargarita



×1
06 )
检测分析
141
参考文献:
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收稿日期:2011-07-24
表 1 金橘挥发性成分分析结果
Table 1 The volatile constituents from the fresh fruit of Fortunella cargarita
峰号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
保留时/min
4.350
5.262
6.434
7.017
8.813
8.888
9.205
9.572
10.731
11.227
12.849
16.255
20.136
20.699
21.469
21.638
22.376
22.760
23.056
23.468
23.667
23.950
24.379
24.561
24.690
25.062
25.177
25.368
25.675
26.557
27.025
27.086
27.275
27.370
27.816
28.226
28.752
29.586
30.467
化合物名称
壬烷
α-蒎烯
桧烯
β-月桂烯
D-柠檬烯
β-反式-罗勒烯
β-顺式-罗勒烯
γ-松油烯
2-蒈烯
2-甲基癸烷
氧化柠檬烯
乙酸辛酯
十三烷
乙酸壬酯
乙酸香芹酯
δ-榄香烯
5-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-4-己烯-1-醇乙酸酯
乙酸香叶酯
α-毕橙茄烯
乙酸橙花酯
β-榄香烯
十四烷
4-(1-甲基乙烯基)-1-环己烯-1-甲醇乙酸酯
石竹烯
α-4-二甲基-3-环己烯-1-乙醛
γ-榄[香]烯
2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-甲醇乙酸酯
马兜铃烯
α-律草烯
大牻牛儿烯 D
甘香烯
十五烷
α-布黎烯
α-金合欢烯
δ-杜松烯
α-古芸烯
大牻牛儿烯 B
表蓝桉醇
α-紫穗槐烯
分子式
C9H20
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C11H24
C10H16O
C10H20O2
C13H28
C11H22O2
C12H18O2
C15H24
C12H20O2
C12H20O2
C15H24
C12H20O2
C15H24
C14H30
C12H18O2
C15H24
C10H16O
C15H24
C12H18O2
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H32
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H26O
C15H24
相对含量/%
0.16
0.76
0.26
6.56
82.23
0.13
0.52
0.02
0.06
0.12
0.04
1.02
0.04
0.07
0.24
0.86
0.18
0.13
0.04
1.23
0.38
0.05
0.47
0.04
0.13
0.15
0.20
0.04
0.07
2.40
0.04
0.05
0.04
0.17
0.07
0.04
0.55
0.05
0.03
相似度
94
97
93
96
96
92
97
92
95
87
90
98
95
95
86
94
90
90
92
96
86
96
84
88
84
94
88
91
95
93
90
94
91
94
90
92
92
87
85
检测分析陈萍,等:金橘挥发性成分的 SPME-GC/MS分析
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