全 文 ： 收稿日期：2014-03-07
第一作者：卢金清，男，教授，主要从事中药及其天然产物活性成分研究，邮箱 ljq59169@sohu.com
通讯作者：黎强，硕士研究生，邮箱 18986157273@163.com
顶空固相微萃取结合气质联用分析不同
产地香荚兰豆挥发性成分

卢金清，黎 强*，郭胜男，蔡君龙，李肖爽
（湖北中医药大学/湖北省药用植物研发中心，湖北 武汉 430065）
摘 要：目的 分析不同产地香荚兰豆挥发性成分的组成。方法 采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱
(HS-SPME-GC-MS)联用技术，结合惠普-化学源(HP MSD)化学工作站对不同产地的香荚兰豆中挥发性化学
成分进行定性分析，以峰面积归一化法计算各组分的相对含量，并通过主成分分析和聚类分析两种化学计
量法对数据进行分析。结果 初步鉴定出 104种化合物，不同产地香荚兰豆挥发性成分有一定差异。结论 此
方法稳定可靠，适用于香荚兰豆挥发性成分的快速分析，可为香荚兰豆的质量评价提供一定的科学依据。
关键词：香荚兰豆；挥发性成分；顶空固相微萃取；聚类分析；主成分分析
Analysis on Volatile Components of Vanilla Beans from Different Habitats by HS-SPME-GC-MS
LU Jin-qing, LI Qiang *,GUO Sheng-nan,CAI Jun-long,LI Xiao-shuang
(Hubei University of Chinese Medicine/Research and Development Center of Medicinal Plant
in Hubei Province, Wuhan 430065)
Abstract:Objective To analyze volatile Components of vanilla beans from different habitats. Methods The
amount of the volatile components from the essential components was determined by peak area normalization
method. The separated volatile components were identified by GC-MS.Results 104 volatile Components were
identified preliminarily. There were definite differences in volatile Components of vanilla beans from different
habitats.Conclusion The method is reliable and stable. This method can be applied to analysis of volatile
components of vanilla beans. It will provide the certain scientific basis for quality assessment of vanilla beans.
Keywords: Vanilla Bean; Volatile components; Headspace Solid phase micro extraction(HS-SPME); Cluster
analysis; Principal component analysis.
香荚兰豆为兰科香荚兰属植物香荚兰 Vani l la p lani fol ia Andr.的成熟果实，具有
息风止痉、镇静抗惊等功效 [ 1 ]，其独特的香味使其成为高级名酒、香烟、化妆品等
的主要配香原料，具有“香料之王”的美誉 [ 2 ]。香荚兰豆浸膏、香荚兰豆等香荚兰
豆制品广泛应用于饮料、冰琪淋、糖果、巧克力、培烤食品以及酒类和香烟中 [ 3 ]。
其主产于马达加斯加、科摩罗、塔希提、墨西哥、印度尼西亚、留旺尼、乌干达、
塞舌尔、毛里求斯等岛屿国或地区，全世界每年生产生香干燥完毕的香荚兰豆荚约
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网络出版时间：2014-07-30 16:00
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20140730.1600.010.html
2000t~2400t [ 4 ]。中国海南地区 [ 5 ]、中国福建地区 [ 6 ]也都有种植。目前，国内外对香
荚兰豆香味成分研究已较为深入，郭彧等 [ 1 ]研究发现香荚兰豆原料中含有醛类、酚
类、醇类、酸类、酯类、酮类等，其中最为主要的挥发性物质为香兰素和愈创木酚。
任洪涛等 [ 7 ]采用同时蒸馏萃取方法收集了香荚兰豆中的挥发性成分，对所得的挥发
性成分的二氯甲烷浓缩液用气相 -质谱联用技术对其进行了分析，结果共鉴定出 49
种化合物，其中含量较高的有 2,3,5 ,6-四甲基苯酚 (9 .25%)，香兰素 (8 .09%)，愈创木
酚 (7 .93%)。陆舍铭等 [ 8 ]故用蒸馏萃取和固相微萃取作为两种前处理方法并结合气质
联用技术对其进行了分析，结果得出两种前处理方式中挥发性成分含量最高的均为
香兰素。但对不同产地香荚兰豆的研究却鲜见报道，故本实验采用顶空固相微萃取
(HS-SPME)与气质联用 (GC/MS)技术对中国海南、科摩罗、马达加斯加、中国福建、
印度尼西亚五个产地共 15 个批次香荚兰豆中挥发性成分进行鉴别，并结合化学计量
法进行统计分析，建立快速分析香荚兰豆挥发性成分的方法，并为香荚兰豆的品质
客观评价指标提供参考。

1 仪器与材料
1.1仪器
Agi lent 6890/5973 型气相色谱 -质谱联用仪 (美国安捷伦公司 )；NIST 系列标准谱
库； 65μm 聚二甲基硅氧烷 (PDMS/DVB)萃取头 (美国 Supelco 公司 )，手动固相微萃
取 (SPME)进样器装置 (美国 Supelco 公司 )； 15mL 样品瓶；电子天平 (Sar tor ius，
ALC-210.2)。
1 .2 试药：
实验用原料为中国海南产香荚兰豆（样品编号为 1、 2、 3）；科摩罗产香荚兰豆
（样品编号为 4、 5、 6）；马达加斯加产香荚兰豆（样品编号为 7、 8、9）；中国福建
产香荚兰豆（样品编号为 10、 11、 12）；印度尼西亚产香荚兰豆（样品编号为 13、
14、15）；由武汉黄鹤楼香精香料有限公司提供，经湖北中医药大学生药教研室鉴定
为兰科香荚兰属植物香荚兰 Vani l la p lani fo l ia Andr.的成熟果实。
2 方法
2.1 顶空固相微萃取条件
前期对药材取样量、平衡温度、萃取温度、平衡时间、萃取时间、萃取头种类
等因素进行了考察，摸索出香荚兰豆中香兰素等主要风味物质在 110℃下的相对百
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分含量最高，由此确定了固相微萃取的最佳条件：即取香荚兰豆 2g，剪碎，置于 15mL
配有聚四氟乙烯胶垫的顶空瓶中，用带有 65μm PDMS/DVB 萃取纤维头的手动进样
器插入瓶内， 110℃平衡 15min，推出萃取头顶空萃取 15min，取出，立即插入色谱
仪进样口 (温度 250 )℃ ；解吸 3min。
2 .2 GC-MS 的分析
2 .2 .1 色谱条件
色谱柱 :HP-5MS 石英毛细管色谱柱 (30m×0.25mm×0.25μm)；程序升温：初始温
度为 35℃，以 6℃ /min 升至 132℃，保留 1min ，再以 15 /min℃ 升至 147℃，再以 1
0℃ /min 升至 160℃，最后以 15℃ /min 升至 190℃；进样口温度： 250℃；载气：氦
气；流速： 1ml/min；进样模式：不分流进样。
2 .2 .2 质谱条件
离子源： EI 源；离子源温度： 230℃；四极杆温度： 150℃；电子能量： 70eV；
倍增管电压： 1.2kV；接口温度： 280℃；质量范围： 35-550m/z。
2.3统计学处理
采用主成分分析和系统聚类分析两种数据分析方法对各样品的 HS/SPME－
GC/MS 所得数据进行分析。
3 结果
经化学工作站数据处理及用面积归一化法从各总离子流图（如图 1）中计算各组
分相对百分含量，按各峰的质谱图经 NIST 谱库检索，确定各个组分，初步鉴定了
104 种化合物。分析结果见表 1。结果表明，不同产地的香荚兰豆挥发性成分种类和
相对含量有一定量的差异，但均含有香兰素、愈创木酚、丁香酚、4-甲基愈创木酚、
草蒿脑等 18 种主要成分。香兰素 (4-羟基 -3-甲氧基苯甲醛 )，又名香草醛，香草素，
香兰醛或香茅醛，是香子兰豆荚中的一种主要成分，通常作为香料，天然药物和医
药中间体 [ 9 ]，近年来研究又表明香兰素具有抗菌性能 [ 1 0 - 1 1 ]，并且已有研究发现以香
兰素为原料合成香豆酮和香兰素衍生物新型席夫碱具有更强的抑菌效果 [ 1 2 - 1 4 ]，除了
作为增香剂外，香兰素常作为含有多不饱和组分食品的抗氧化剂 [ 1 5 ]。愈创木酚可以
用来合成香兰素，其生产量占整个香兰素生产量的 70%以上 [ 1 6 ]，愈创木酚是一种重
要的酚类香料 [ 1 7 ]。丁香酚本身就是一种重要的风味代谢物，是形成香兰素的前体物
质 [ 1 8 ]，还具有抗病毒、清除氧自由基功效 [ 1 9 ]。4-甲基愈创木酚也是最重要的风味物
质 [ 2 0 ]。在得到的 104 种挥发性成分中， 15 个批次的香荚兰豆含有的共有化合物有
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18 种，分别为香兰素、愈创木酚、 4-甲基愈创木酚、丁香酚、草蒿脑、 α -蒎烯、糠
醛 、正辛醇、 1-石竹烯、 1-辛烯 -3-醇、 α -反式佛手柑油烯、肉桂酸甲酯、 1-金刚烷
醇、2-正丁基呋喃、对苯二甲醚、14-甲基十六烷酸甲酯、环十二酮 ,缩氨基硫脲、2,3,4-
三甲基正己烷。以 18 个共有峰的峰面积作为变量，得到 15×18 的数据矩阵，使用
SPSS19.0 软件进行主成分分析和聚类分析。

图 1 马达加斯加香荚兰豆总离子流图
Figure 1 Total ion chromatogram of Madagascar Vanilla Bean

表 1 15个批次香荚兰豆挥发性成分分析结果
Table 1 The results of volatile component analysis from 15 batches of Vanilla Bean
序号 化合物
相对百分含量（%）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1
Hydrazinecarbothioamide,2-[1-(4-nitrophe
nyl)ethylidene]（肼硫代酰胺，2- [1 -（4-
硝基苯基）亚乙基]）
0.49 1.01 0.11 0.23 0.45 0.55 0.23 0.11 0.15
2
Phenol, 2-methoxy-4-methyl (4-甲基愈创
木酚)
3.45 2.97 2.78 6.17 2.52 3.98 5.78 4.32 2.78 4.07 2.11 3.58 2.89 4.67 4.11
3 a-Humulene（α-葎草烯） 0.24 0.32 0.56 0.11 0.35 0.17
4
Hexane,2,3,4-trimethy(2,3,4-三甲基正己
烷)
0.45 1.09 0.59 0.63 1.87 0.12 0.77 0.23 1.34 0.24 0.56 0.98 0.32 0.11 0.67
5
Pyrido[2,3-d]pyrimidine, 4-phenyl（吡啶
并[2,3 -d]嘧啶， 4 - 苯基）
0.64 0.56 0.78
6 Furfural（糠醛） 1.25 1.87 0.91 0.69 0.23 0.43 0.47 1.67 0.88 0.89 2.11 1.56 0.34 0.42 1.23
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4
7
2,5-Dimethylhex-5-en-3-yn-2-ol（2,5-二甲
基己-5-烯-3-炔-2 - 醇）
0.24 0.18 0.28 0.32 0.78 0.27 0.18 0.35 0.23
8
Cyclododecanone,thiosemicarbazone（环
十二酮，缩氨基硫脲）
0.21 0.34 0.11 0.15 1.02 0.78 0.26 0.55 0.99 0.37 1.11 0.78 0.14 0.28 0.76
9 Isolongifolene（异长叶烯） 0.18 0.34 0.23 1.01 0.96 0.89 0.16 0.28 0.33
10
Hexyl isopropyl succinate（己基琥珀酸异
丙酯）
0.42 0.34 0.56 0.21
11
N-(2-hydroxyethyl)dodecanamide（N-（2
-羟乙基）月桂酰胺）
0.36 0.25 0.78 0.15 0.11
12
Mannopyranoside,methyl4-acetamido-4,6-
dideoxy-,alpha.-D（吡喃甘露糖苷，甲基
4 -乙酰氨基-4,6 - 二脱氧-α -D）
0.28 0.31 0.21 0.42 0.52 0.45 0.11 0.32 0.38
13
1-[3-Hydroxypropyl]-aziridine（1 - [ 3 -
羟基丙基] - 氮杂环丙烷）
0.1 0.28 0.2 0.15 0.21 0.31 0.18 0.29
14
4-Ethylbenzoic acid, cyclohexyl ester（4
-乙基苯甲酸，环己基酯）
0.17 0.12 0.31 0.24
15
Pentanoic acid, 3-methyl-, methyl ester
（戊酸，3-甲基-2-丙烯酸酯）
0.12 0.78 0.26 0.57 0.25 0.19 0.19 0.28 0.26
16
1-Methoxy-4-nitro-2,3,5,6-tetramethylben
zene（1 - 甲氧基-4 - 硝基-2,3,5,6 - 四甲
基苯）
0.14 0.32 0.46 0.21
17
Acetoxyacetic acid, 3-pentadecyl ester（乙
酰氧基乙酸，3 - 十五烷基酯）
0.74 0.56 0.36 0.53 0.44 0.47 0.28 0.35 0.59
18 1-Octen-3-ol（1-辛烯-3-醇） 0.74 0.98 1.55 0.35 0.21 0.95 0.56 0.23 0.99 0.31 1.09 0.61 0.77 1.63 0.89
19 2-pentylfuran（2-正戊基呋喃） 2.67 3.78 2.11 0.21
20 Phenol（苯酚） 1.81 0.78 1.23 0.23
21
1,3-Dioxolane,2-cyclohexyl-4,5-dimethyl-
（1,3 - 二氧戊环， 2 - 环己基-4,5 - 二
甲基）
0.28 0.56 0.34 0.15 0.15
22
Pyrrole,2-(1-naphthy methyl) (吡咯，2 -
（1 - 萘基甲基）)
0.34 0.45 0.71
23
2,4-Dinitrofluorobenzene（2,4-二硝基氟
苯）
0.45 0.51 0.65 0.78 0.58 0.66 0.56 0.45 0.49
24
Methyldi-2-propynylamine（甲基二-2-丙
炔基胺）
0.78 0.45 0.67 0.13 0.25 0.21 0.34 0.41 0.29
25
2-Diisopropylaminoethyl fluoride（2 -二异
丙基氟）
0.12 0.26 0.31
26 1-Octanol（正辛醇） 0.55 2.03 1.77 0.85 0.32 1.56 1.03 0.91 0.56 0.23 0.49 2.07 0.78 1.69 0.31
27 2,4-Dimethylpyrrole（2,4-二甲基吡咯） 0.26 0.31 0.38 0.27 0.33 0.24 0.38 0.41 0.32
28 Phenol, 2-methoxy- （愈创木酚）
28.1
8
29.2
8
28.3
1
9.12 8.98 8.17 4.67 5.03 4.15 31.87
31.3
4
31.2
4
15.4
15．
04
15.1
3
29
Acetoxyacetic acid, 4-hexadecyl ester
（乙酰氧基乙酸，4-十六烷酯）
0.46 0.51 0.59 0.12
30 Hexadecanoic acid,14-methyl-, methyl e 0.45 0.12 1.03 0.57 0.76 1.45 0.78 1.33 0.67 1.52 0.45 1.21 0.17 0.79 0.54
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5

ster（14-甲基十六烷酸甲酯）
31
3-Benzoquinoxalin-2-yl-propionic acid（3
-苯并喹喔啉-2 -基- 丙酸）
0.19 0.23 0.29 0.15
32
Furan, 2-methyl-5-(methylthio) （2-甲基-
5-(甲硫基)-呋喃）
0.17 0.29 0.11 0.25 0.31 0.34 0.21 0.39 0.41
33 Benzene, 1,4-dimethoxy（对苯二甲醚） 1.45 1.16 1.77 1.98 1.23 0.31 1.76 0.89 0.32 0.56 0.79 1.04 0.33 0.98 1.67
34
4-Hydrazono-5-hydroxyimino-4,5,6,7-tetr
ahydrobenzofurazan（4 - 亚肼基-5-羟基
亚氨基-4,5,6,7 - tetrahydrobenzofurazan）
0.34 0.21 0.27 0.11
35 Methyl butyrate （丁酸甲酯） 0.11 0.28 0.37 0.31
36 Camphenilone(莰苨酮) 0.15 0.29 0.37
37
Methanamine,,N-(phenylmethylene)-,
N-oxide（甲胺，N-（苯基亚甲基）-N-
氧化物）
0.19 0.21 0.34 0.11
38
4-(6-Oxabicyclo[3.1.0]hex-1-yl)-but-3-yn-
2-one（4 -（6 - 氧杂二环[3.1.0]己-1 -基）
-丁-3- 炔-2 - 酮）
0.13 0.11 0.27 0.11
39
1,3,5-Trithiane, 2,4,6-trimethyl-（1,3,5 -
三噻烷，2,4,6 - 三甲基）
0.51 0.44 0.39 0.78 0.47 0.56 0.39 0.45 0.55
40 Estragole （草蒿脑） 0.46 0.55 1.01 0.98 0.67 0.55 0.66 2.03 1.96 0.85 1.95 0.53 1.07 0.33 0.78
41
Benzenemethanol,4-methoxy （4-甲氧基
苄醇）
0.22 0.32 0.41 0.18
42
Acrylophenone, 3,3-diphenyl-, semicarba
zone（烯丙酰苯，3,3 - 二苯基 -缩氨基
脲）
0.16 0.22 0.32 0.37 0.41 0.28 0.27 0.36 0.22
43 Eugenol（丁香酚） 3.21 3.67 3.78 3.45 4.11 2.19 3.69 4.03 4.11 5.01 4.77 4.33 3.96 3.64 3.13
44 Copaene（α-蒎烯） 0.3 0.67 0.79 0.51 0.66 1.01 0.42 0.88 1.12 1.01 0.34 0.59 0.97 1.51 0.61
45 Methyl cinnamate（肉桂酸甲酯） 0.31 0.81 0.47 0.67 0.15 0.91 0.78 0.39 1.24 0.21 0.75 0.69 1.12 1.89 2.03
46 Santolina triene（艾蒿三烯） 0.76 0.69 0.89
47
Pyridine-4-aldehyde,N-ethoxycarbonylhyd
razone（吡啶-4-醛，N-乙氧羰基腙）
0.12 0.19 0.28 0.31 0.27 0.38 0.29 0.31 0.49
48 Vanillin香兰素
31.1
4
30.7
8
30.9
8
48.1
2
48.3
3
47.9
8
51.1
7
52.3
4
51.9
8
24.15
23.1
8
23.8
7
42.1
2
42.9
8
41.1
6
49
1,2,5-Oxadiazol-3-amine,4-[5-(1-ethyl-3-
methyl-4-pyrazolyl)-1,2,4-oxadiazol-3-yl)
（1,2,5 – 噁二唑-3 - 胺，4 - [ 5 - （1 -
乙基-3 - 甲基-4 - 吡唑基）-1,2,4 - 噁二
唑-3 - 基））
0.22 0.23 0.18 0.12
50
N-(2,2-Diphenylethyl)-2,2-dimethylpropio
namide（N-（2,2 - 二苯基乙基）-2,2 - 二
甲基丙酰胺）
0.19 0.26 0.28 0.45
51
Pyridine,1,4-dihydro-1-decyl-4-imino（吡
啶，1,4 - 二氢-1 - 癸基-4 - 亚氨基）
0.23 0.17 0.29 0.33
52 Phenol,2-methoxy-4-(2-propenyl)-, acetate 0.53 0.41 0.29 0.12
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6

（苯酚，2 -甲氧基-4 -（2 - 丙烯基）-
乙）
53
a-trans-Bergamotene（α-反式佛手柑油
烯）
0.22 0.78 0.52 0.21 0.98 0.52 0.78 0.41 0.87 0.89 0.11 0.78 0.74 0.87 0.56
54
4-Amino-2-methyl-5,6-trimethy
pyrimidine(4 - 氨基-2 - 甲基-5,6 - 三甲
基嘧啶)
0.23 0.27 0.31 0.45 0.37 0.55 0.39 0.28 0.19
55
trans-Cyclohexene-4,5-diacetic acid（反式
-环己烯-4,5-二乙酸）
0.44 0.67 0.71 0.17
56
1-Methyl-1-silacyclobutane（1-甲基-1 -硅
杂环丁烷）
0.13 0.28 0.67
57 Acetamide, 2-fluoro（氟乙酰胺） 0.16 0.27 0.31 0.19 0.33 0.39 0.41 0.59 0.79
58
Pentane,2,2,3,4-tetramethyl-（2,2,3,4-四甲
基戊烷）
0.28 0.58 0.39 0.78 0.61 0.98 0.28 0.49 0.69
59
Pyrrolo[2,3-f]quinoline,3-acetonitrile（吡
咯并[2,3- f]的喹啉 3 -乙腈）
0.33 0.28 0.41 0.17
60
3-Heptyne, 2,2-dimethyl（3- 庚炔，2,2 -
二甲基）
0.13 0.29 0.33
61
2-Oxazolidinone, 3-methyl-（2 - 恶唑烷
酮,3 -甲基）
0.29 0.38 0.44
62 l-Caryophyllene（1-石竹烯） 0.53 0.67 0.79 0.51 0.66 1.01 0.42 0.88 1.12 1.01 0.34 0.59 0.97 1.51 0.61
63 9-Decen-2-one（9-癸烯-2 - 酮） 0.1 0.19 0.38 0.16 0.48 0.61 0.31 0.23 0.57
64
1,3,2-Dioxaborinane,2-ethyl-5,5-dimethyl
（1,3,2 - 二氧杂硼烷，2 - 乙基-5,5 -二
甲基）
0.11 0.16 0.29 0.42
65
4-Ethylbenzoic acid, cyclopentyl ester（4-
乙基苯甲酸，环戊基酯）
0.18 0.29 0.71
66 Hexanoic acid, methyl ester（己酸甲酯） 0.2 0.31 0.47 0.67 0.41 0.59 0.47 0.41 0.65
67 Benzaldehyde（苯甲醛） 0.36 0.44 0.49
68
1,3-Dioxolane,4,5-dimethyl-2-pentadecyl
（1,3 - 二氧戊环，4,5 - 二甲基-2 - 十五
烷基-）
0.11 0.8 1.09 0.76
69
Furan-2-carboxylic acid, 3-formylphenyl
ester（呋喃-2-羧酸，3- 甲酰基苯基酯）
0.61 0.78 0.48 0.16
70 2-Butylfuran（2-正丁基呋喃） 0.78 1.04 0.22 1.2 1.89 0.77 0.85 2.01 0.42 1.34 1.78 0.69 0.56 0.82 0.71
71
5-Amino-2-(4-chlorophenyl)-7-methyl-6-i
ndolizinecarbonitrile（5-氨基-2-（4 -氯苯
基）-7-甲基-6 - indolizinecarbonitrile）
0.74 0.69 0.61 0.56 0.78 0.45 0.45 0.71 0.55
72
1,3-Dioxepane, 2-pentadecyl-（1,3 - 二氧
杂环庚烷，2-十五烷基）
0.95 1.23 0.89 0.18
73
1,3-Dioxolane,4-ethyl-2-pentadecyl（1,3-
二氧戊环，4-乙基-2-十五烷基）
0.19 0.45 0.68 0.98
74 Decanoic acid, methyl ester（癸酸甲酯） 0.14 0.48 0.34 0.82
75 2-Octynoic acid, methyl ester（2-辛炔酸甲 0.19 0.32 0.29 0.17
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7

酯）
76
3-Buten-1-yl phenyl sulfoxide（3 - 丁烯-1
-基苯基砜）
0.7 0.78 0.98 0.56 0.95 1.06 0.77 0.59 0.38
77 Octane, 1,1-oxybis（正辛基醚） 0.19 0.31 0.38
78 Heptacosane, 1-chloro（二十七烷， 1-氯） 0.11 0.18 0.29 0.45
79 1-Adamantanol （1-金刚烷醇） 1.01 1.54 0.67 0.3 0.96 0.12 0.49 0.33 0.74 0.98 0.31 0.73 0.67 1.03 1.55
80 Dodecane, 5-methyl-（十二烷，5 - 甲基） 0.15 0.23 0.28 0.34 0.18 0.54 0.79 0.51 0.62
81 2-Octene, 4-ethyl（2-辛烯，4-乙基） 0.58 1.14 0.78
82
12-Tridecynoic acid, methyl ester（ 12
-Tridecynoic酸甲酯）
0.79 0.56 0.93
83 Nonadecane, 9-methyl（十九烷， 9-甲基） 0.32 0.56 0.61 0.17
84
Tricyclo[4.3.1.1(3,8)]undecan-1-ol（三环
[ 4.3.1.1（3,8）]十一碳烯-1 - 醇）
0.39 0.44 0.78 0.72 0.98 0.39 0.56 0.41
85 2,3-Benzo furandione(2,3-苯并呋喃二酮) 2.09 2.93 1.56
86
Acetic acid, 2-(o-nitrophenyl)hydrazide
（乙酸，2-（邻-硝基苯基）肼）
0.17 0.29 0.38 0.19
87 Nonanoic acid, methyl ester（壬酸，甲酯） 0.55 0.67 0.89 0.81 0.93 0.69 0.74 0.98
88
Cyclopentane, (1-methylethyl)（环戊烷，
（1 - 甲基乙基））
0.14 0.28 0.53
89 1-Nonen-3-ol（1-壬烯-3-醇） 0.34 0.56 0.61 0.49 0.76 0.44 0.77 0.53 0.84
90 3-Methylpyridazine（3-甲基哒嗪） 0.54 0.78 0.61 0.19
91 2-Hexenoic acid（2-己烯酸） 1.89 1.53 2.45
92
2-Amino-2-thiazoline-4-carboxylic acid
（2-氨基-2 -噻唑啉-4 -羧酸）
1.78 1.23 1.11 0.98 0.58 1.21 1.38 1.21 1.66
93
Nonanoic acid, 9-hydroxy-, methyl ester
（壬酸, 9 - 羟基 -甲基酯）
0.66 0.54 0.49 0.15
94
Tricyclo[2.2.1.0(2,6)]heptane,1,7,7-trimet
hyl（三环[ 2.2.1.0 （2,6 ） ]庚烷, 1,7,7 -
三甲基）
0.76 0.79 0.29 0.31
95 Benzyl Alcohol（苯甲醇） 0.34 0.39 0.53
96 1-Dodecene（1-十二烯） 0.33 0.56 0.61 0.62 0.78 0.45 0.76 0.64 0.39
97
Acetoxyacetic acid,3-pentadecyl ester（乙
酰氧基乙酸，3 - 十五烷基酯）
0.29 0.58 0.81 0.38 0.57 0.25 0.39 0.51 0.23
98 Cyclopentane, propyl（环戊烷，丙基） 0.32 0.49 0.17
99 4-Cyano cyclohexene(4-氰基环己烯) 1.03 1.57 1.91
100
1,3-Dioxolane,2,2-diethyl（1,3 - 二氧戊
环, 2,2 - 二乙基）
0.37 0.29 0.16 0.58 0.77 0.38 0.28 0.45 0.59
101 Octanoic acid, methyl ester（基辛酸甲酯） 0.51 0.78 0.59 0.66 0.43 0.49 0.29 0.44 0.53
102
1,3-Dioxepane, 2-pentadecyl（1,3 - 二氧
杂环庚烷，2-十五烷基-）
0.33 0.56 0.19 0.17
103
Acetoxyacetic acid,4-nitrophenyl ester（乙
酰氧基乙酸，4 - 硝基苯酯）
0.11 1.03 2.22 1.93
104
1H-Indole,5-methyl-2-phenyl（1H-吲哚,5
-甲基-2 -苯基）
0.8 0.67 0.99
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8

3.1主成分分析结果
将二维数据矩阵导入到 SPSS19.0 软件进行多变量统计分析。第一主成分的方差
贡献率为 89.151%，第二主成分的方差贡献率为 10.607%，前 2 个主成分的累计方差
贡献率为 99.758%。一般来说，提取主成分的累积贡献率达到 80%~85%，可据此决
定需要提取多少个主成分 [ 2 1 ]。图 2 为 15 香荚兰豆的前 2 个主成分的简单分布图。
从图中可见印度尼西亚、科摩罗、马达加斯加三个产地的样品在分布上相对集中，
而中国海南、中国福建两个产地的样品在分布上相对集中，不同产地的样品在分布
上则有明显差异。结果表明，采用主成分分析法能够反映出不同产地香荚兰豆成分
差异，可以有效地区分中国海南、科摩罗、马达加斯加、中国福建、印度尼西亚的
香荚兰豆。

图 2 15批香荚兰豆样品的主成分分析得分图
Figure 2 The principal component analysis of the 15 batches of Vanilla Bean
3.2系统聚类分析结果
利用 SPSS19.0 软件，采用 Ward’s 聚类法，以 Eucl idean 距离为测度、峰面积
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9
百分率为基准，对 15 个批次五个产地的香荚兰豆进行聚类分析。结果如图 3 所示，
样本层次聚类分析聚成 4 类，样品 1、 2、 3 聚为一类，样品 4、 5、 6 聚为一类， 7、
8、 9 聚为一类，样品 10、 11、 12 聚为一类， 13、 14、 15 聚为一类。该图直观地显
示了整个聚类过程 ，缩小了凭借主观判断造成的误差。聚类分析结果表明，不同产
地的香荚兰豆具有明显的内在差异，同一产地的香荚兰豆在化学成分上具有相似性。


图 3 15批次香荚兰豆样品的聚类分析结果
Figure 3 The Cluster analysis of the 15 batches of Vanilla Bean
4 讨论
4.1 采用顶空固相微萃取 -气相色谱 -质谱联用技术对中国海南、科摩罗、马达加斯加、
中国福建、印度尼西亚五个产地的香荚兰豆进行分析，该方法前处理简单，无需采
用有机试剂，样品用量少，快速准确。共鉴定出了 104 种化合物，18 种为共有成分，
其中相对百分含量最高的为香兰素，五个产地香兰素的平均含量分别为 30.97%、
48.14%、 51.83%、 23.73%、 42.09%，马达加斯加产香荚兰豆中香兰素的含量明显高
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10
于印度尼西亚、中国海南、中国福建三个产地，略高于科摩罗，可能是由于香荚兰
豆的种植土壤、气候等生境条件不同，使植物次生代谢过程存在差异。
4.2采用主成分分析法和聚类分析法两种化学模式识别方法对 HS-SPME-GC/MS 分析
所得数据进行处理，该方法不仅可以综合地反映相同产地香荚兰豆间的相似关系，
而且可以全面地反映不同产地药材间的差异，使分析结果更为直观、客观。

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