全 文 ：收稿日期:2007-08-23;修回日期:2007-11-14
作者简介:宋述芹(1983～ ),女(汉族),山东菏泽人 ,硕士研究生 ,生态学专业。 E-mai l:shuqinl2008@126.com
通信作者:谷　茂(1957～ ),男(汉族),山西大同人 ,研究员 ,从事生态学研究。 E-mai l:gumao@oa.szpt.net
第 29 卷 第 2 期
2008 年 3 月
质 谱 学 报
Journal o f Chinese Mass Spectrome try Society
Vo l.29　No.2
Mar.2008
固相微萃取气质联用分析罗勒花和叶的挥发性成分
宋述芹1 , 2 ,谷　茂1 ,陈飞鹏2 , 许柏球1
(1.深圳职业技术学院 ,广东 深圳　518055;2.华南农业大学 ,广东广州　510642)
摘要:利用顶空固相微萃取技术(SPM E)吸附罗勒花和叶的挥发性成分 ,采用 GC/MS 分析鉴定 ,并用峰面积
进行归一化定量。从罗勒的花和叶分别分离出 50和 55 个峰 ,鉴定出其中的 33 和 43种化学成分 , 分别占总
峰面积的 97.7%和 94.3%。罗勒花和叶的主要成分均为蒿脑 , 芳樟醇 ,樟脑 , 石竹烯等。
关键词:固相微萃取;气相色谱-质谱联用(GC/MS);罗勒;挥发性物质
中图分类号:O 657.63　　文献标识码:A　　文章编号:1004-2997(2008)02-110-05
Analysis of Volatile Compounds From Flowers and Leaves
of Ocimum basilicum L.with Solid Phase Microextraction by GC/MS
SONG Shu-qin1 , 2 , GU M ao1 , CHEN Fei-peng 2 , XU Bai-qiu1
(1.S henz hen Poly technic , S henzhen 518055 , China;
2.S outh China of Agricultura l Univ ersity , Guangzhou 510642 , China)
Abstract:The volatile compounds f rom f low ers and leaves of f resh Ocimum basi licum L.
we re co llected by so lid-phase microex traction (SPME).The chemical const ituents w ere
separated and identified by gas chromatog raphy-mass spect rometry(GC/MS).A quant ita-
tive analysis in percent w as perfo rmed by peak area normalization measurements.Fif ty and
fif ty-f ive peaks in f low ers and leaves o f fresh Ocimum basi licum L .are detected respective-
ly .Thirty-three and fo rty-three species o f chemical components are identif ied by GC/MS.
The contents o f the identif ied compounds ext racted f rom flow ers and leaves are 97.7% and
94.3% of the to tal v olatile substances , respectively.Estrago le , 3 ,7-dime thyl-1 ,6-octadien-
3-ol , campho r , caryophyllene are the most abundant volat ile compounds released f rom f low-
ers and leaves f re sh Ocimum Bax il icum L..
Key words:solid phase microex t raction;gas chromato graphy-mass spect rome try (GC/MS);
Ocimum basi l icum L.;vo latile compound
　　罗勒(Ocimum basi l icum L.),别名九层塔 、
毛罗勒 、零陵菜 、兰香 、香草等 ,为唇形科罗勒属
一年生草本植物 。原产于以印度为中心的亚洲
热带 ,我国中部 、南部 、东部有栽培 ,主要分布于
广东 、广西 、湖南 、湖北 、台湾 、江西 、福建等省区。
早在北魏《齐民要术》就有罗勒栽培 、加工的记
录 ,作为药用植物 ,罗勒有疏风行气 、发汗解表 、
散瘀止痛之功效[ 1-2] 。罗勒的茎 、叶富含芳香油 ,
是重要的调香原料 ,目前在欧美各国 ,罗勒是一
种常用的香辛调味蔬菜 ,是西餐中沙拉的调香
菜 。作为药食兼用植物 ,罗勒日益成为国内外医
疗保健食品 、化工领域的研究热点。
固相微萃取(SPME)自 1990 年 Paw l-
iszyn[ 5 ] 首次提出以后 ,已广泛地应用于食品 、医
药卫生 、生物化学 、法医学等领域 ,其方法原理是
通过一个表面涂渍聚合物的纤维头有选择性地
富集样品中的痕量有机化合物 ,然后直接进样 ,
集采样 、萃取 、浓缩 、进样于一体 ,完全消除了有
机溶剂 ,操作简便 、快速。而采用固相微萃取方
法收集罗勒的挥发性成分未见报道[ 3-4] 。本实验
在室温下采用固相微萃取技术收集罗勒花和叶
的挥发性成分 ,然后用 GC/MS 分析 , 通过计算
机检索并与 Nist 质谱库提供的标准质谱图对
照 ,鉴定出化合物并确定各成分的相对百分含
量 ,以期较准确的全面了解罗勒花和叶的挥发性
成分 ,为更好地开发利用这一丰富的自然资源提
供依据。
1　实验部分
1.1　主要仪器与试剂
6890N/5973气相色谱-质谱联用仪:美国
Agilent公司产品;手动 SPME 进样器;100 μm
聚二甲基硅烷(PDMS)萃取头;罗勒花和叶:采
自广东深圳。
1.2　实验条件
1.2.1　色谱条件　色谱柱:HP-5MS 弹性石英
毛细管柱(30 m×0.25 mm ×0.25μm);进样口
温度:230 ℃;进样方式:不分流进样;载气:高纯
氦气 ,恒流流速 1.0 mL ·min-1 ;升温程序:初始
温度 50 ℃,以 4 ℃·min-1升至 150 ℃,保持 2
min ,然后以 8 ℃· min-1升至 250 ℃;接口温
度:280 ℃;
1.2.2　质谱条件　电子轰击(EI)离子源;电子
能量 70 eV;离子阱温度250 ℃;四极杆温度 150
℃;质量扫描范围 m/z 35 ～ 500 。
1.3　实验方法
将萃取头插入GC/MS进样口中 ,于 250 ℃
老化 2 h 。在萃取前 30 min将罗勒花(5朵)和
叶片(1个)置于 5 mL 样品瓶中 ,用聚四氟乙烯
衬里的硅橡胶垫密封 。将 100 μm PDMS 萃取
头通过瓶盖的橡皮垫插入到样品中 ,推出纤维
头 ,注意不要使其碰到花瓣或叶片 ,于室温(28
℃)下顶空萃取 40 m in。随后抽回纤维头 ,从样
品瓶上拔出萃取头 ,再将萃取头迅速插入 GC/
MS汽化室 ,于 230 ℃解吸 3 min ,同时启动仪器
采集数据。
1.4　定性分析
首先以 EI 为电离源 ,进行 GC/MS 分析 ,采
集所得到的质谱图 ,利用 Nist谱库检索 ,同时采
用保留指数定性的方法来辅助质谱检索定性。
保留指数定性是一种很有效的定性方法 ,使用保
留指数进行定性分析时 ,实验计算值与文献报道
的会存在差异 ,一般以 1%作为检索的尺度。质
谱检索和保留指数相结合的二维定性方法是一
种可信度较高的定性方法 。
2　结果与讨论
2.1　实验结果
按上述实验步骤进行实验 ,得到罗勒花和叶
挥发性成分的总离子流色谱图 ,分别示于图1 和
图 2 。用质谱检索和保留指数相结合的二维定
性方法进行分析 ,可以分别确认出 33种和 43种
罗勒花和叶挥发性成分 ,并用峰面积归一化法定
量测定各化学成分在挥发性成分中的相对百分
含量 ,列于表 1。
图 1　罗勒花挥发性成分总离子流色谱图
Fig.1　Total ion GC/MS of the volatile compounds in flowers of Ocimum basilicum L.
111　第 2 期　　　　　　宋述芹等:固相微萃取气质联用分析罗勒花和叶的挥发性成分
图 2　罗勒叶挥发性成分总离子流色谱图
Fig.2　Total ion GC/MS of the volatile compounds in leaves of Ocimum basilicum L.
表 1　罗勒花和叶中挥发性成分鉴定结果
Table 1　Components of volatile oil from flowers and leaves of Ocimumbasi licum L.
序号 化合物 相对百分含量/ %花 叶 分子式
相对分子
质量
1 3-己烯-1-醇 3-H exen-1-ol 0.219 - C6H 12O 100
2 α-蒎烯α-Pinene 0.043 0.149 C10H 16 136
3 茨烯 Cam phene 0.066 0.073 C10H 16 136
4 β-水芹烯 β-Phel land rene - 0.037 C10H 16 136
5 β-蒎烯 β-Pinene - 0.079 C10H 16 136
6 蘑菇醇 1-Octen-3-ol - 0.284 C8H 16O 128
7 3-辛酮 3-Octan one - 0.047 C8H 16O 128
8 β-月桂烯 β-Myrcene - 0.315 C10H 16 136
9 6-甲基-3-庚醇 6-Methyl-3-heptanol - 0.042 C8H 16O 128
10 Z-3-己烯-1-醇酸 Z-3-H exene-1-ol acetate - 0.759 C8H 14O 142
11 柠檬烯 Limonene 0.223 0.148 C10H 16 136
12 桉树脑 Eucalyptol 0.434 1.310 C10H 18O 154
13 E-3 , 7-二甲基-1 , 3, 6-辛烯 E-3 , 7-Dimethyl-1 , 3 , 6-octat riene - 0.033 C10H 16 136
14 Z-3 , 7-二甲基-1 , 3 , 6-辛烯 Z-3 , 7-Dimethyl-1 , 3 , 6-octat riene 0.551 0.935 C10H 16 136
15 戊基-环丙烷 Pen tyl-cy clopropane - 0.044
16 4-蒈烯 4-Carene 0.422 - C10H 16 136
17 芳樟醇 3 , 7-Dimethyl-1 , 6-octadien-3-ol 19.148 4.992 C10H 18O 154
18 樟脑 Cam phor 1.825 1.944 C10H 16O 152
19 冰片 Borneol - 0.048 C10H 18O 154
20 2-羟基-苯甲酸甲酯 2-H ydroxy-benzoic acid methyl es ter - 0.28 C10H 16O 152
21 蒿脑 Est ragole 44.61 57.635 C10H 12O 148
22 1-甲氧基-4-(1-丙稀基)-苯 1-Methoxy-4-(1-propenyl)-benzene 0.046 0.121 C10H 12O 148
23 顺式-3-己烯基异戊酸 cis-3-H exenyl isovalerate - 0.032 C11H20O 2 184
112 质 谱 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　　第 29 卷　
续表
序号 化合物 相对百分含量/ %花 叶 分子式
相对分子
质量
24 Z-柠檬醛 Z-3 , 7-Dimethyl-2 , 6-octadienal 0.437 0.026 C6H 12 84
25 柠檬醛 3 , 7-Dimethyl-2 ,6-octadienal - 0.027 C10H 16O 152
26 γ-揽香烯γ-Elemen er 0.488 0.028 C15H 24 204
27 古巴烯 Copaene 0.423 0.107 C15H 24 204
28 α-荜澄茄苦素α-Cub ebene 0.107 0.261 C15H 24 204
29
1-乙烯基-1-甲基-2 , 4-二度(1-甲基乙烯基)-[ 1S-(1α, 2β , 4β)]-环己烷
1-Etheny l-1-methyl-2 , 4-bis(methylethenyl)-(1S-(1α, 2β, 4β)-cy clohexane 6.601 - C15H 24 204
30
1-乙烯基-1-甲基-2 , 4-二度(1-甲基乙烯基)-环己烷
1-Etheny l-1-methyl-2 , 4-bis(methylethenyl)-cy clohexane 6.296 2.138 C15H 24 204
31 1 , 2-二甲氧基-4-(2-丙稀基)-苯 1 , 2-Methoxy-4-(2-propeny l)-b enzene — 0.027 C11H14O 2 178
32 α-雪松烯 α-Cedrene 0.035 0.046 C15H 24 204
33
2 , 6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-环(3 , 1 , 1)庚-2-烯
2 , 6-Dimethyl-6-(4-methyl-3-pentenyl)-bicyclo[ 3 , 1 , 1] hept-2-ene 0.152 10.411 C15H 24 204
34 石竹烯 C aryophy llene 1.54 1.35 C15H 24 204
35
1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-八氢-1 , 4-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-[ 1S-(1α, 7α, 8β]-
甘菊环 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-Octahydro-1-4-dim ethyl-7-(1-methy lethenyl)-
([ 1S-(1α, 7α, 8β]-azulene
1.939 0.824 C15H 24 204
36 柠檬烯 tr ans-α-Bergam otene 0.152 - C15H 24 204
37
3-(1 , 5-甲基-4-己烯基)-6-亚甲基-[ s-[ R＊, S＊] ]-环己烯
3-(1 , 5-Dimethy l-4-hexeny l]-6-methylene-[ s-[ R＊, S＊] ] -cyclohexene - 0.492 C15H 24 204
38
1S-顺-1 , 2 , 4a , 5 , 6 , 8a-六氢-4 , 7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘 1S-cis-1 , 2 , 4a ,
5 , 6 , 8a-H ex ahyd ro-4 , 7-dimethyl-1-(1-m ethylethyl)-naphthalene 0.529 6.095 C15H 24 204
39 α-石竹烯 α-Caryophyllene 1.54 0.7 C15H 24 204
40 双环-倍半水芹烯(+)-Epi-bicyclosesquiphellandrene 7.589 0.992 C15H 24 204
41 顺式-α-没药烯 cis-α-Bisabolene - 0.125 C15H 24 204
42 双环大根香叶烯 Bioy clogerm acrene 0.048 0.069 C15H 24 204
43
1H-1a , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 7a , 7b-八氢-1 , 1, 7 , 7a-四甲基-[ 1aR-(1aα, 7α, 7a)]-丙烷
萘 1H-1a , 2, 3 , 5 , 6 , 7 , 7a , 7b-Octahyd ro-1 , 1 , 7 , 7a-tet rametyl-[ 1aR-(1aα,
7α, 7a)-cycloprorop[ a] naphthalene
2.842 - C15H 24 204
44
1H-十氢-1 , 7 , 7-三甲基-4-亚甲基-[ 1aR-[ 1aα, 4aα, 7α, 7aα, 7aβ, 7bα] -丙烷甘
菊环 1H-Decahydro-1 , 1 , 7-t rimethl-4-m ethlene-[ 1aR-[ 1aα, 4aα, 7α, 7aα,
7aβ , 7bα] ]-cy cloprop[ e] azu lene
0.11 - C15H 24 204
45 酸式叶下珠烯 Aciphy llen e 0.394 0.217 C15H 24 204
46
S-1-甲基-4-(5-甲基-1-亚甲基-4-己烯基)-环己烯
S-1-Methyl-4-(5-meth yl-1-methylene-4-hexenyl] -cyclohexene 0.133 0.129 C15H 24 204
47 1 , 3 , 7-辛烯 1 , 3 , 7-Octat riene 0.130 0.301 C8H 12 108
48
1-甲基-5-亚甲基-8-[ 1-甲基乙基] -1 , 6-环癸二烯
1-Methy l-5-meth ylen e-8-(1-meth ylethyl)-[ s-(E , E)]-1 , 6-cyclodecadiene 0.035 - C15H 24 204
49 β-人参烯 β-Panasinsene - 0.018 C15H 24 204
50 衣兰烯 Ylangene 0.133 - C15H 24 204
51 小蠹二烯醇 Isoledene - 0.61 C15H 24 204
113　第 2 期　　　　　　宋述芹等:固相微萃取气质联用分析罗勒花和叶的挥发性成分
2.2　讨论
(1)通过 GC/MS分离鉴定 ,从罗勒花挥发
性成分中鉴定出 33种香气成分 ,从罗勒叶挥发
性成分中鉴定出 43种香气成分 ,分别占总挥发
性成分的 97.7%和 94.3%,其成分主要为烯 、
烷 、醇 、酮 、酯等 。
(2)罗勒花和叶挥发性成分中的化学组成
略有不同 ,但主要成分相同。检测出的物质对罗
勒浓郁的香味均有较大贡献 ,其中蒿脑 、芳樟醇
在罗勒花和叶中含量较高 ,是罗勒主要的香气成
分。此外石竹烯 ,罗勒烯 ,双环大根香叶烯等萜
类化合物以及一些不同结构的酯类化合物对罗
勒香气也有一定的贡献。值得一提的是蒿脑具
有很强的抗抑郁 ,杀菌 ,退热 ,驱虫 ,减缓压力等
功能 。另外芳樟醇 ,樟脑 ,石竹烯等挥发性物质
对人体神经系统 ,呼吸系统等具有保健功能。
(3)关于罗勒叶芳香成分分析 ,文献[ 6] 用
气质联用仪分析罗勒精油成分 ,得到罗勒挥发油
成分 27种 。其中芳樟醇 、桉树脑 、1-乙烯基-1-甲
基-2 ,4-二度(1-甲基乙烯基)-环己烷 、石竹烯为
主要成分 ,这与本实验结果所述相同;但此文献
所述的蒿脑 、樟脑 , (1S-顺)-1 , 2 , 4a , 5 , 6 , 8a-六
氢-4 ,7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘 、双环-倍半水
芹烯等 10多种成分在水蒸馏提取的精油成分中
没有发现 。文献[ 3-5]测定罗勒成分中的蒿脑 ,
芳樟醇等为主要成分功与本文实验结果相同 。
(4)固相微萃取技术是一种较新的采样技
术 ,具有装置简单 、操作方便和无溶剂污染等优
点 ,是一种富集鲜花痕量香气成分的简单可行的
采样方法 。
3　结　论
应用固相微萃取吸附收集罗勒花和叶的挥
发性成分 ,采用 GC/MS 联用技术分别对其挥发
性化学成分进行分离 。利用质谱库检索 ,同时采
用质谱检索和保留指数相结合的二维定性方法 ,
分别确认了罗勒花和叶中的 33种和 43种香气
成分 , 同时运用峰面积归一化法求得各香气成
分在挥发性成分中的相对百分含量。这为全面
了解罗勒的香气成分 ,更好地开发利用我国的罗
勒资源提供了科学依据。
参考文献:
[ 1] 　福建省科学技术委员会.福建植物志:第 4 卷
[ M] .福州:福建科学技术出版社 , 1989:621.
[ 2] 　姚　雷 , 高野泰吉 , 铃木茂敏.罗勒在盐胁迫条件
下水分生理及精油含量的变化[ J] .上海农学院学
报 , 2000 , 2(18):77-84.
[ 3] 　GRAYER R J , KIT E G C , GOLDSTONE F J , et
al.Infraspecific taxonomy and essential oil chemo-
types in sw eet ba sil o cimu basillicum[ J] .phyto-
chemistr y , 1996 , 5(43):1 033-1 039.
[ 4] 　LUCCHESI M E , CHEMAT F , SAMDJA J.Sol-
vent-f ree micr ow ave ex tr action o f essential oil f rom
aromatic herbs: comparison w ith conventional
hydro-distillation[ J] .Journal of Chroma to g raphy ,
2004 , 1 043(2):323-327.
[ 5] 　DICESARE L F , FORNI E , VISCARDI D , e t al.
Change s in the chemical composition of basil
caused by different dry ing procedures[ J] .Journal
of Ag ricultural and Food Chemistr y , 2003(51):
3 575-3 581.
[ 6] 　李建文 , 陈贵林.GC-MS 法测定罗勒中芳香成分
[ J] .现代仪器 , 2003 , (8):19-21.
114 质 谱 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　　第 29 卷