全 文 ：102
顶空固相微萃取－气质分析罗勒叶香气成分
陆占国1，王琳1，李伟1，林宝祥2
(1． 哈尔滨商业大学食品工程学院，省高校食品科学与工程重点实验室，哈尔滨 150076;
2． 黑龙江省农业科学院园艺分院，哈尔滨 150069)
摘 要:采用顶空固相微萃取和气相色谱 －质谱分析白花罗勒叶的香气成分。萃取柱为 DVB /CAR/PDMS
时共检测出 20 种挥发性成分，解析出占总挥发性成分的 98. 273% 的 18 种物质，主要成分是草蒿脑
(42. 879%) ，芳樟醇 (36. 214%) ，桉树脑 (3. 994%)。萃取柱为 CAR/PDMS时共检测出 25 个成分，解析出
占总挥发性成分的 98. 827%的 23 种物质，主要成分是草蒿脑 (48. 100%) ，芳樟醇 (24. 868%) ，桉树脑
(3. 321%)。萃取柱为 CW/DVB时共检测出 24 个成分，解析出占总挥发性成分的 100%的 24 种物质，主要成
分是芳樟醇 (36. 056%)、草蒿脑 (35. 774%)、桉树脑 (8. 189%)。
关键词:罗勒;顶空固相微萃取;气相色谱 －质谱法
中图分类号:TQ656. 1 文献标识码:A 文章编号:1006 － 2513(2011)04 － 0102 － 05
Study on aroma components of basil leaves
by HS-SPME-GC-MS
LU Zhan-guo1，WANG Lin1，LI Wei1，LIN Bao-xiang2
(1． Key Laboratory of Food Science and Engineering，School of food
Engineering，Harbin University of Commerce，Harbin 150076;
2． Garden branch，Heilongjiang academy agricultural sciences，Harbin 150069)
Abstract:Aroma components of basil were extracted and analyzed by head space － solid phase microextraction and gas
chromatography － mass spectrometry (HS － SPME － GC － MS)． Twenty components were detected by DVB /CAR/
PDMS column and 18 compounds (98. 273% of total) were identified with main constituents of estragole
(42. 879%) ，linalool (36. 214%) and cineole (3. 994%) . Twenty five components were detected and 23 com-
pounds (98. 827% of total) were identified by CAR/PDMS column with estragole (48. 100%) ，linalool
(24. 868%)and cineole (3. 321%)． Twenty four components were detected and 24 compounds (100% of total)
were identified by CW － DVB column with linalool (36. 056%) ，estragole (35. 774%)and cineole (8. 189%)．
Key words:Basil;HS － SPME;GC － MS
罗勒 (学名 ocimum basilicum L．)是唇形科
罗勒属一年生草本植物，英文名 Basil，有白花，
紫花罗勒之分。也称九重塔、九层塔、光明子
等。罗勒的叶和花香气袭人，除了观赏外，还可
药食两用。作为药用全草入药，可治腹泻、风寒
感冒、头痛等;食用可做烹调时的调香调味品，
还可添加到各种点心、食品中［1，2］;也可制取精
油用于化妆品和香水调配以及食用香精用途［3］。
收稿日期:2011 － 04 － 15
作者简介:陆占国 (1954 －) ，男，工学博士，教授，研究方向:精油、香料以及萜化学天然产物分离分析与应用。
103
罗勒之所以可被用于食品、保健、医药中是由于
它的芳香成分及其生理活性，因此，不管作为食
用，还是药用，即可直接使用青嫩叶或者花，也
干燥粉碎使用。
关于罗勒香气成分国内外有所报道。例如，
Daniela［4］ (罗 马 尼 亚)、 Omer［5］ (埃 及)、
Chang［6］ (英国)、Runyoro［7］ (坦桑尼亚)等分
别研究了各自国家产罗勒花、种子、叶的香气成
分。Chalchat［8］用萃取了法国产罗勒茎、叶、花
的挥发性成分获得精油。Klaudija［9］比较了德国、
意大利、俄罗斯、克罗地亚产罗勒精油成分。宋
述芹［10］用 SPME研究了广州产罗勒花和叶的香气
成分;卢汝梅［11］和帕丽达［12］以及兰瑞芳［13］均采
用水蒸汽蒸馏法分别萃取广西、新疆、福建产罗
勒地上部获得精油;李建文［14］用水蒸气蒸馏 －己
烷同时萃取法萃取自种罗勒叶香气获得精油。由
此可知罗勒根据生长环境、气候、地理等条件的
不同，其挥发性化学成分有很大差异。黑龙江省
农科院近年开始引进和培育适合北方气候的罗勒
品种，已判明罗勒可以在北方气候、土壤条件下
生长。
本研究使用固相微萃取技术 (HS － SPME:
Head Space － Solid Phase Microextraction) ，选用三
种不同极性萃取柱对黑龙江引进栽培罗勒叶释放
出来的香气进行萃取，用 GC － MS 分析，旨在真
实、全面地解明黑龙江产白花罗勒叶的挥发性香
气成分，为罗勒香气的有效利用提供参考。
1 材料与方法
1. 1 主要材料与仪器
原料白花罗勒于 2010 年 9 月 16 日采自黑龙
江省农科院园艺分院，从全草中手工分离出叶后
在阴凉通风处晾干备用。DFY － 500 摇摆式中药
粉碎机 (温岭市林大机械有限公司) ;GC 6890N /
MS 5973 型气相色谱 /质谱联用仪 (美国 Agilent
公司) ;色谱柱为 HP － 60ms (60m × 0. 25mm ×
0. 25μm)弹性石英毛细管柱。SPME 萃取装置:
手动 SPME进样器和 SPME 萃取柱;三种萃取柱
为 CAR /PDMS (Carboxen /Polydimethylsiloxane)
(1cm， 75μm ) ;DVB /CAR /PDMS (Divinyl-
benzene /Carboxen /Polydimethylsiloxane) (2cm，
50 /30μm) ;CW/DVB (Carbowax /Divinylbenzen)
(1cm，65μm) (美国 Supelco公司)。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 HS － SPME和 GC － MS分析
将干燥白花罗勒叶用植物粉碎机粉碎后马上
装入密闭容器中防止香气损失。同时，将 DVB /
CAR /PDMS 萃取柱在 GC 进样口，250℃下活化
30min，然后，插入装有 20g粉碎的罗勒样品的密
封萃取瓶中在室温下萃取 30min 后，在 GC － MS
进样口解吸 3min进行 GC － MS分析，进样分流比
设为 300 ∶ 1。
依次用 CAR /PDMS、CW/DVB 替换 DVB /
CAR /PDMS萃取柱进行同样操作，活化温度、时
间和萃取、分析操作方法同上。
1. 2. 2 GC － MS分析条件
GC分析条件:HP － 60ms (60m × 0. 25mm ×
0. 25μm)弹性石英毛细管柱，柱温 60℃，然后
以 10℃ /min升至 240℃，保持 12min。载气 He流
速 1. 0mL /min。
MS分析条件:EI 离子源，电离能源 70ev，
扫描范围 45 － 550amu，四极杆 (MS Quard)温
度 150℃，离子源温度 (MS Source)230℃。
用标准质谱数据库 NIST98 进行匹配对照解
析，选用高匹配度结果，采用峰面积归一化法计
算相对百分含量。
2 结果与讨论
SPME是利用吸附作用将挥发性成分吸附到
微型萃取柱上，然后加热解吸进入 GC － MS 中分
析。由于天然物香气成分种类繁多，结构多样，
分子极性差异大，一种萃取柱不可能将挥发性成
分全部吸附，所以，为了全面地了解挥发性成
分，选择了 CAR /PDMS、CAR /PDMS、CW/DVB
三种不同极性萃取柱进行萃取。
由于植物花和叶香气不同，成分不同，将罗
勒花和叶手工分离，阴处凉干后粉碎，罗勒叶经
粉碎后释放出浓厚的香气令人心旷神怡。将三种
不同极性萃取柱对粉碎后的罗勒叶所释放出来的
香气进行静态 HS － SPME 后用 GC － MS 分析，得
到的总离子流谱图 1、图 2 和图 3。
104
图 1 罗勒叶挥发性成分 GC －MS总离子流色谱图 (DVB/CAR/PDMS)
图 2 罗勒叶挥发性成分 GC －MS总离子流色谱图 (CAR/PDMS)
图 3 罗勒叶挥发性成分 GC －MS总离子流色谱图 (CW/DVB)
105
从图 1、图 2 和图 3 可知，三种萃取柱获得
的 GC － MS总离子流谱图的主要成分规律基本相
同，可是萃取成分数目并不相同。萃取柱为
DVB /CAR /PDMS 时共检测出 20 种挥发性成分，
解析出占总挥发性成分的 98. 273%的 18 种成分;
萃取柱为 CAR /PDMS 时共检测出 25 个成分，解
析出占总挥发性成分的 98. 827%的 23 种成分;
萃取柱为 CW/DVB 时共检测出 24 个成分，解析
出占总挥发性成分的 100%的 24 种成分，解析结
果列于表 1。
由表 1 可知，在鉴定的成分中，三种萃取柱
萃取清香气息获得的成分大部分为萜类化合物，
萃取柱为 DVB /CAR /PDMS 时萜类化合物为
52. 789% (包括倍半萜 8. 961%) ，在萜类化合物
中，萜醇类物质占 37. 688%，萜烯类化合物占
9. 915%;萃取柱为 CAR /PDMS 时萜类化合物为
47. 674% (包括倍半萜 14. 193%)。在萜类化合
物中，萜醇类物质占 25. 950%，萜烯类物质占
15. 043%;萃取柱为 CW/DVB 时萜类化合物
61. 664% (包括倍半萜 12. 722%)。在萜类化合
物中，萜醇类物质占 37. 670%，萜烯类物质占
15. 257%。
比较相对含量较大的单一成分可知，三种不
同极性萃取柱获得的清香气息中最大成分为对烯
丙基茴香醚 (也叫草蒿脑) (35% 49%)和芳
樟醇 (24% 37%) ，桉树脑 (3% 9%)。仅此
三者相对含量就占 75% 84%。国外罗勒成分
中，Chalchat［8］报道的法国罗勒叶精油中对烯丙
基茴香醚含量更高 (达 52. 60%，而芳樟醇未检
测到。其它国外文献报道中，根据品种，产地不
同，对烯丙基茴香醚和芳樟醇或者含量很低或者
没有检测到，可是桉树脑市共有成分。说明与国
外产罗勒差别很大。
宋述芹［10］报道的广东罗勒叶中草蒿脑含量为
57. 635%，而芳樟醇仅 4. 992%;广西产罗勒精
油中草蒿脑也是最大成分 (50. 26%)而无芳樟
醇［11］;新疆产罗勒精油中芳樟醇为第一大成分
(47. 98%) ，其次是茴香脑 (14. 50%)［12］;福建
产罗勒精油中芳樟醇为第一大成分 (52. 05%) ，
第二大成分为茴香脑 (19. 49%)［13］;李建文［14］
报道 的 自 种 罗 勒 的 精 油 中 芳 樟 醇 含 量
(43. 81%) ，草蒿脑 (18. 38%)其次是丁香酚
(14. 02%)。另外，各地罗勒中均有桉树脑成分。
由此可见，产地不同挥发性成分有所差异。而本
研究的黑龙江培育的罗勒叶的挥发性成分与国内
各地罗勒也是不同的，香气成分特点是草蒿脑和
芳樟醇含量均较高。
另外，从表 1 中还可以看出，对同样成分，
三种萃取柱的吸附量是不相同的，例如，草蒿脑
在三种萃取柱萃取量就不同，在 DVB /CAR /
PDMS 中 草 蒿 脑 含 量 42. 879%，芳 樟 醇
36. 214%，桉树脑 3. 994%;在 CAR /PDMS柱上，
草蒿脑 48. 100%，芳樟醇 24. 868%，桉树脑
3. 321%;而在 CW/DVB 上，芳樟醇 36. 056%，
草蒿脑 35. 774%，桉树脑 8. 189%。另外，已鉴
定的成分中，三种萃取柱之间还有 19 个非共有成
分。例如，茴香脑、龙脑乙酸乙酯、樟脑、α －
蒎烯、桧烯等，这与萃取柱的极性 (DVB /CAR /
PDMS和 CW/DVB 为双极性柱;CAR /PDMS 为极
性柱)以及成分浓度、萃取柱和分子结构极性有
关。
3 结论
本研究采用静态 HS － SPME 和 GC － MS 相结
合方法富集和分析了黑龙江栽培白花罗勒叶粉碎
时散发出清香的香气成分，首次明确了黑龙江栽
培白花罗勒叶的挥发性化学成分，研究结果得
知:黑龙江栽培罗勒叶释放出来的清香气息成分
主要有 20 余种，主要成分是草蒿脑、芳樟醇和桉
树脑，与报道的各地罗勒地上部精油有很大的差
别。对同一种原料，使用萃取柱的极性不同，检
测出的香气成分数相对含量也有所不同。另外，
三个萃取柱之间含有 19 个非共有成分，证明了使
用一个或者一个以上萃取柱进行萃取才能较为全
面了解芳香植物香气成分。首次明确了黑龙江培
育的罗勒叶的香气成分，为进一步开发利用提供
了参考。
106
表 1 罗勒叶挥发性成分解析结果
保留时间 Retention time /min
DVB /CAR /PDMS CAR /PDMS CW/DVB
化合物名称 / compounds
相对含量 Relative content /%
DVB /CAR /PDMS CAR /PDMS CW/DVB
－ 5. 907 － Acetone(丙酮) － 0. 555 －
－ － 9. 859 1R － α － Pinene(1R － α －蒎烯)* － － 0. 309
－ － 10. 418 Sabinene(桧烯)* － － 0. 279
10. 516 10. 511 10. 516 β － Myrcene(β －月桂烯)* 0. 641 0. 677 0. 879
－ － 11. 174 p － Cymene(对 －伞花烃)* － － 0. 325
－ 11. 174 － 1，3，8 － p － Menthatriene(中文名不详)* － 0. 285 －
11. 249 11. 249 11. 249 D － Limonene(D －柠檬烯)* 0. 313 0. 308 0. 424
11. 353 11. 347 11. 347 Eucalyptol(桉树脑)* 3. 994 3. 321 8. 189
11. 855 － － 4 － Thujanol (4 －崖柏醇)* 0. 422 － －
－ 11. 670 11. 676 γ － Terpinene(γ － 松油烯)* － 0. 185 0. 319
－ － 11. 855 β － Terpineol(β －松油醇)* － － 0. 575
12. 212 12. 207 12. 207 Linalool(芳樟醇)* 36. 214 24. 868 36. 056
－ － 13. 199 Camphor 樟脑* － － 0. 349
13. 580 13. 574 13. 574 4 － Terpineol(4 －松油醇)* 1. 052 0. 837 1. 039
13. 816 13. 822 13. 810 Estragole(对烯丙基茴香醚) 42. 879 48. 100 35. 774
13. 949 13. 937 － Unknown(未知) 0. 954 0. 938 －
－ 14. 428 － Unknown(未知) － 0. 236 －
15. 08 15. 074 － Anethole(茴香脑) 0. 297 2. 796 －
15. 120 － 15. 114 Bornyl acetate(龙脑乙酸乙酯)* 1. 192 － 0. 499
16. 043 16. 037 16. 037 Eugenol(丁香酚) 2. 308 2. 702 2. 263
16. 476 16. 470 16. 476 Copaene(古巴烯)＊＊ 0. 346 0. 422 0. 379
16. 614 16. 608 16. 608 β － Elemen(β －榄香烯)＊＊ 1. 597 2. 716 2. 909
17. 133 － － Unknown(未知) 0. 774 － －
－ 17. 128 17. 127 α － Bergamotene(α －香柠檬烯)＊＊ － 0. 755 0. 623
17. 249 17. 249 17. 249 α － Guaiene(α －愈创木烯)＊＊ 1. 895 2. 221 1. 956
－ 17. 405 － Isoledene(中文名不详)＊＊ － 0. 470 －
17. 589 17. 583 17. 589 α － Caryophyllene(α －石竹烯)＊＊ 0. 389 0. 537 0. 452
17. 676 17. 670 17. 670 β － Cubebene(β －荜澄茄烯)＊＊ 0. 529 0. 765 0. 646
17. 901 17. 901 17. 900 Germacrene D(大根香叶烯 D)＊＊ 1. 726 2. 013 2. 221
－ 18. 045 － τ － Gurjunene(τ －古芸烯)＊＊ － 0. 832 －
－ － 18. 045 β － maaliene(β －马榄烯)＊＊ － － 0. 669
18. 143 18. 143 18. 143 δ － Guaiene(δ －愈创木烯)＊＊ 0. 986 1. 353 1. 255
18. 252 18. 253 18. 252 τ － Cadinene(τ －杜松烯)＊＊ 1. 493 1. 864 1. 612
－ 19. 862 － τ － Cadinol(τ － 杜松醇)＊＊ － 0. 245 －
注:* 为萜类化合物;＊＊为倍半萜化合物; －为无此成分。
(下转第 112 页)
112
后提取黄酮，黄酮的提取率比直接醇提提高了
30%以上，说明苦瓜叶经复合酶处理后，细胞壁
膜被破坏，更有利于黄酮类成分的溶出提取。
3 结论
用酶法提取苦瓜叶中黄酮，复合酶比单酶效
果好，复合酶法辅助醇提苦瓜叶中黄酮的最佳条
件为:在纤维素酶浓度为 0. 8mg /mL，果胶酶浓
度为 0. 5mg /mL情况下，在温度 55℃和 pH 4. 5 的
条件下酶解时间 140min，苦瓜叶总黄酮的最高提
取率可达到 3. 13%，与直接醇提工艺相比，提取
率提高了 30%以上。
木瓜蛋白酶在单独使用时对苦瓜叶总黄酮的
提取率影响不大，但和纤维素酶、果胶酶复合使
用时有协同作用，能适当提高总黄酮的提取率。
酶法提取是在较低温度下进行，能耗低，保
持了所得产物的稳定性及生物活性、无污染，对
于利用废弃苦瓜叶资源，生产出高附加值的产品
具有现实的意义。
参考文献:
［1］ 邓俭英，方锋学，程亮． 苦瓜的药用价值及其利用 ［J］． 中
国食物与营养，2005 (1) :48 － 49．
［2］ 郭育东，马崇坚，单斌，等． 苦瓜总黄酮提取工艺研究
［J］． 安徽农业科学，2010，38 (12) :650l － 6502．
［3］ 张炳桢，彭艳丽，李亮． 苦瓜的现代研究进展 ［J］． 食品与
药品，2006，8 (4) :27 － 30．
［4］ 刘苇芬，文良娟． 苦瓜抗氧化活性成分的研究 ［J］． 现代食
品科技，2006，22 (2) :95 － 97．
［5］ 吴德雨，黄荣清，骆传环，等． 苦瓜中活性成分及药理药效
［J］． 科学技术与工程，2005，5 (17) :1282 － 1285．
［6］ 高中松，丁文，彭密军，等． 苦瓜总皂甙的提取及含量测定
［J］． 安徽农业科学，2006，34 (4) :608 － 609．
［7］ 肖崇厚． 中药化学 ［M］． 上海:上海科学技术出版社，
1997:256 － 274．
［8］ 王敏，高锦明，王军，等． 苦荞茎叶粉中总黄酮酶法提取工
艺研究 ［J］． 中草药，2006，37 (11) :1645 － 1648．
［9］ 杨竞，白明，郭丽梅． 酶法提取油松花粉中黄酮类化合物的
研究 ［J］． 食品研究与开发，2009，30 (10) :54 － 56．
［10］ 贲永光，丘泰球，李坤，等． 纤维素酶法提取黄芪总黄酮
的工艺研究 ［J］． 时珍国医国药，2009，20 (10) :2478
－ 2480．
(上接第 106 页)
参考文献:
［1］ 徐昭玺，等． 百种调料香料类药用植物栽培 ［M］． 中国农
业出版社． 2003:394 － 399．
［2］ 唐庭栎． 大兴安岭药用资源 ［M］． 哈尔滨:哈尔滨出版社，
2001．
［3］ 孙宝国，何坚，等． 香精概论 ［M］． 化学工业出版社．
1996:60 － 61．
［4］ Daniela B，Ilioara O，Radu O． Chemical composition of the es-
sential oils of ocimum basilicum L． culitivated in romania ［J］．
Farmacia，2009，57 (5) :625 － 629．
［5］ Omer E A，Said － Al A． Production，Chemical composition and
volatile oil of different basil species /varieties cultivated under
egyptian soil salinity conditions ［J］． Research Journal of Agri-
culture and Biological Sciences． 2008，4 (4) :293 － 300．
［6］ Chang X － M，Alderson P G，Wright C J． Variation in the es-
sential oils in different leaves of basil (Ocimum basilicum L．)at
day time ［J］． The Open Horticulture Journal． 2009，2:13 －
16．
［7］ Runyoro D，Ngassapa O，Vagionas K et al． Chemical composi-
tion and antimicrobial activity of essential oils of four ocimum spe-
cies growing in tazania ［J］． Food Chemistry． 2010，119:311
－ 316．
［8］ Chalchat Jean － Claude．，Mehmet M． O． Comparative essential
oil composition of flowers， leaves and stems of basil (Ocimum
basilicum L．) used as herb ［J］． Food Chemistry，2008:
110:501 － 503．
［9］ Klaudija C S，Sandi O，Olivera P et al． Composition and anti-
bacterial activities of essential oils of seven ocimum taxa ［J］．
Food Chemistry，2010，119:196 － 201．
［10］ 宋述芹，谷茂，陈飞鹏，等． 固相微萃取气质联用分析罗
勒花和叶的挥发性成分 ［J］． 质谱学报，2008，29 (2) :
110 － 114．
［11］ 卢汝梅，李耀华． 桂产罗勒挥发油化学成分的分析 ［J］．
广西植物，2006，26 (4) :456 － 458．
［12］ 帕丽达，米仁沙，丛媛媛，等． 新疆罗勒挥发油的化学成
分研究 ［J］． 中草药，2006，37 (3) :352．
［13］ 兰瑞芳，冯珊． 闽产罗勒油化学成分的研究 ［J］． 海峡药
学，2001，13 (1) :51 － 52．
［14］ 李建文，陈贵林． GC － MS 法测定罗勒中芳香成分 ［J］．
现代仪器，2003，(2) :14，19 － 20．