全 文 ： 2010, Vol. 31, No. 18 食品科学 ※分析检测338
万寿菊花超临界萃取物的气相色谱-质谱分析
李大婧 1,2,3，宋江峰 1,3，刘春泉 1,3,*
(1.江苏省农业科学院农产品加工研究所，江苏 南京 210014；2.东北林业大学林学院，黑龙江 哈尔滨 150040；
3.国家农业科技华东(江苏)创新中心农产品加工工程技术研究中心，江苏 南京 210014)
摘 要：结合气相色谱 -质谱联用法对万寿菊花超临界萃取物的挥发性成分进行分析。采用超临界二氧化碳提取分
离万寿菊花中叶黄素脂肪酸酯，含量为 20%。用气相色谱 -质谱联用技术分析超临界萃取物中的挥发性成分，鉴
定出 17种化合物，其中香树脂素及其同分异构体占 21.00%，甾醇类物质占 10.79%，VE占 4.36%。
关键词：万寿菊花；超临界萃取物；气相色谱 -质谱法
Gas Chromatography-Mass Spectrometry Analysis of Volatile Components Extracted from
Marigold (Tagetes erecta L.) Flower by Supercritical Fluid Extraction
LI Da-jing1,2,3，SONG Jiang-feng1,3，LIU Chun-quan1,3,*
(1. Institute of Farm Products Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China；
2. College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China；3. Engineering Research Center for Agricultural
Products Processing, National Agricultural Science and Technology Innovation Center in East China, Nanjing 210014, China)
Abstract ：Marigold flower was extracted by supercritical fluid extraction and the extracted volatile components (mainly lutein-
fatty acid esters with a content of 20%) were analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS). A
total of 17 compounds were found in the extract and the major compounds were amyrin and its isomer (21.00%), phytosterols
(10.79%), and tocopherol (4.36%).
Key words：marigold (Tagetes erecta L. ) flower；supercritical fluid extraction；gas chromatography-mass
spectrometry
中图分类号：TS207.3 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2010)18-0338-04
收稿日期：2010-05-20
基金项目：江苏省人事厅博士后科研资助计划项目(0602033B)
作者简介：李大婧(1976—)，女，副教授，博士，主要从事天然产物研究。E-mail：lidajing@163.com
*通信作者：刘春泉(1959—)，男，研究员，硕士，主要从事天然产物研究。E-mail：liuchunquan2009@163.com
万寿菊(Tagetes erecta L.)为菊科万寿菊属植物，原
产墨西哥，我国各地均作观赏花卉种植，工业上主要
取其花朵作为提取叶黄素的原料。万寿菊花、叶入药
有清热解毒、化痰止咳、补血通经之功效。万寿菊花
中着色成分叶黄素的研究报道较多[1]，叶黄素脂肪酸酯
或由叶黄素脂肪酸酯皂化后制得的叶黄素可用于辅助治
疗老年性黄斑变性病或白内障等眼部疾病，目前已成为
天然产物领域的研究热点。对万寿菊挥发油进行分析发
现含有石竹烯、异松油烯等成分[ 2- 5]。采用超临界流体
技术萃取万寿菊花中叶黄素酯的工艺已有较多报道[6-8]，
但尚未见万寿菊花超临界萃取物挥发性成分的研究报
道。笔者曾研究万寿菊花超临界萃取物的抗氧化活性，
发现其为一种优良的天然抗氧化剂[9]。本研究在万寿菊
花超临界萃取实验中得到富含叶黄素脂肪酸酯的萃取
物，用气相色谱 -质谱联用方法研究萃取物中的高沸点
挥发性成分，确定万寿菊花萃取物中除叶黄素脂肪酸酯
外的其他生物活性成分，以期为万寿菊花超临界 CO2萃
取产物的综合利用和万寿菊花药用资源的开发提供理论
依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
万寿菊干花颗粒 云南曲靖博浩生物科技有限
公司。
CO2气体(99.5%) 南京兰叶气体有限公司；其他试
剂均为分析纯。
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序号 化合物名称 保留时间 /min 分子式 相对分子质量 相对含量 /% 正符合度 负符合度
1 石竹烯 23.064 C15H24 204 0.13 881 888
2 邻苯二甲酸二乙酯 27.168 C12H14O4 222 1.02 799 887
3 十四碳酸 31.082 C14H28O2 228 0.19 739 858
4 14-甲基 -十五碳酸甲酯 34.237 C17H34O2 270 0.18 816 853
5 十六碳酸 35.193 C16H32O2 256 3.14 748 767
6 9,12-十八碳二烯酸甲酯 37.451 C19H34O2 294 0.24 786 889
7 9,12-十八碳二烯酸乙酯 38.655 C20H36O2 308 0.75 782 873
8 2,2＇:4＇,2＂-三噻吩 40.081 C12H8S3 248 0.09 844 856
9 α-VE 48.788 C29H50O2 430 2.85 888 901
10 α-豆甾醇 52.278 C29H48O 412 2.66 784 850
11 β-VE 55.271 C29H59O2 430 1.51 820 875
12 3 -羟基熊果 -12烯 * 55.746 C30H50O 426 9.16 文献[10]
13 α-香树脂素 57.657 C30H50O 426 4.57 838 863
14 β-豆甾醇 58.796 C29H48O 412 1.51 743 829
15 β-谷甾醇 60.798 C29H50O 414 6.62 747 799
16 3-羟基齐墩果 -12烯 * 62.232 C30H50O 426 4.91 文献[10]
17 β-香树脂素 64.127 C30H50O 426 2.36 811 830
表 1 万寿菊花超临界萃取物的挥发性化学成分及含量分析
Table 1 Volatile constituents and their relative contents in supercritical fluid extract from marigold flower
注：* 表示五环三萜类化合物，为香树脂素的同分异构体。
CP-3800 GC气相色谱 -Saturn 2200 MS 质谱联用仪
美国Varian公司；FS-180万能粉碎机 江苏黎明制药机
械有限公司；HA121-50-10超临界CO2萃取装置 南通
华安超临界萃取有限公司。
1.2 超临界CO2萃取万寿菊花中叶黄素脂肪酸酯
将万寿菊干花颗粒粉碎过 20目筛，利用超临界CO2
萃取装置提取万寿菊花叶黄素脂肪酸酯。取万寿菊干花
颗粒 800g，投入萃取釜，按以下工艺参数进行萃取：
萃取压力 30MPa，萃取温度 40℃，萃取时间 4h，CO2
流量为 50L/h，分离釜Ⅰ温度 40℃、压力 8MPa，分离
釜Ⅱ温度 40℃、压力 5M Pa。在分离釜Ⅰ中得橙红色
万寿菊花萃取物 7 8g，有万寿菊花固有气味，收率为
9.7%，经测定叶黄素脂肪酸酯含量为 20%。
1.3 万寿菊花超临界萃取物气相色谱 -质谱条件
气相色谱条件：VF-5 MS石英毛细管柱(30m×
0.2mm，0.25μm)；柱温 40℃(1min)，以 5℃/min程序
升温至 280℃；汽化室温度 260℃；载气为高纯 H e
(99.999%)；载气流量 1.0mL/min；进样量 2μL。
质谱条件：离子源，电子轰击源( EI )，离子源温
度 180℃；电离电压 70eV；质量范围 60～600u；质谱
标准库：N I S T 库。
2 结果与分析
取万寿菊花超临界萃取物 0.0043g ，用 1mL正己烷
溶解后，进样，经气相色谱 - 质谱联用仪分析，N IST
谱图库自动检索，各色谱峰相应质谱图经谱图库正、反
两向检索定性鉴别，选择高符合度(最大 1000)的检索结
果，并逐个人工解析各峰相应的质谱图，同时查阅相
关文献与标准谱图[10]对照分析，得出相应的化学成分，
结果见表 1。采用面积归一化法计算各成分相对含量。
由表 1可知，万寿菊花超临界萃取物中鉴定出 17种
化合物，占萃取物总量的 41.89%，主要包括香树脂素
及其同分异构体3-羟基熊果 -12烯和3-羟基齐墩果 -12烯
(21.00%)，α-豆甾醇、β-豆甾醇和β-谷甾醇等甾醇
类物质(10.79%)，VE(4.36%)等生理活性成分。在万
寿菊花超临界萃取物中还发现石竹烯(0.13%)等万寿菊
挥发油常见成分[4-5]和光活化杀虫物质 2,2＇:4＇,2＇-三噻吩
(0.09%)[11]。此外，还含有部分定性含量为 43.17%的长
碳链脂肪族化合物。
主要活性成分中，香树脂素及其同分异构体占
21.00%，12、13、16、17号物质(保留时间分别为 55.746、
57.657、62.232、64.127min)含量分别依次为 9.16%、
4.57%、4.91%、2.36%。它们具有 C 12、C 13烯的齐墩
果烷类(oleanane)和熊果烷类(ursane)化合物明显的质谱特
征。下面以α-香树脂素和β-香树脂素为例说明其质谱
分析过程。β-香树脂素属齐墩果 -12-烯(olean-12-ene)
类，α-香树脂素属熊果 -12-烯(urs-12-ene)类，它们的
区别仅仅是 C 30位置不同，这种位置不同在质谱图中没
有反映，所以，α-香树脂素和β-香树脂素的质谱图相
同(图 1)。香树脂素的分子离子峰为相对分子质量 426，
主要碎片离子为 m/z 41、135、147、189、190、203、
20 7、2 08、2 18、2 57、4 26，与标准谱图一致，分
子离子峰为相对分子质量 426、m/z 218是具有C12、C13
烯的齐墩果烷类和熊果烷类化合物质的特征峰，它是其
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图 4 β - 谷甾醇的结构及裂解方式 [10]
Fig.4 Chemical structure and fragmentation pathway ofβ -sitosterol
HO
－ 15+2，329
－ 1，231
273
结构中C环的RDA(retro diels alder cleavage)裂解形成的，
m/z 203是m/z 218失去甲基形成的。α-香树脂素和β-
香树脂素的结构如图 3。五环三萜类物质一般都是具有
β- 香树脂素骨架的化合物，植物中存在的三萜类大部
分是C3位上具有羟基的三萜醇，以游离形式或在羟基上
结合糖而成的皂苷形式存在。Oliveira等[12]研究认为α-
香树脂素和β- 香树脂素对胃具有保护作用，对乙酰氨
基酚诱导的小鼠肝损伤[13]也有保护作用，还具有抑制搔
痒症模型小鼠的搔痒等生理功能[14]。
主要活性成分中植物性甾醇占 10.79%，10、14、
15号物质(保留时间分别为 52.278、58.796、60.798min)
含量分别依次为 2.66%、1.51%、6.62%。以 15号物质
β -谷甾醇为例，说明其质谱分析过程(图 3)。其分子
离子峰为相对分子质量 414，主要离子碎片为m/z 414、
399、396、381、329、303、273、255、231、213、
55、43，与标准谱图一致。m/z 273是分子离子失去侧
链形成的，m/z 231是分子离子失去侧链加 C 15、C 16、
C17和另外 1个氢形成的，它们也是胆甾 -5-烯类的特征
离子。m/z 329是M－CH3离子再失去A环、并转移两
个氢原子到M－ 85上得到的，它也是单羟基离子的显
著特征。其结构及裂解方式见图 4。植物甾醇为白色至
淡黄色结晶性粉末，略有特殊臭味，是脂肪不皂化物
的主要成分，属稳定的中性化合物，多为若干种同类
物质的混合物，包括β- 谷甾醇、豆甾醇等。目前对
它们的研究较多，结构与胆固醇结构相似，均为 4-无
甲基甾醇，仅是支链结构不同。植物甾醇具有竞争性
阻碍小肠吸收胆固醇的作用，促使胆固醇排出体外，因
而有降低血中胆固醇和预防心血管疾病的功能。β-谷
甾醇对预防和治疗冠状动脉粥样硬化类心血管疾病、溃
疡性皮肤癌有一定疗效；能促进血纤维蛋白溶酶原激活
因子的产生，对血栓症有预防作用；具有较强抗炎作
用，具有类似氢化可的松的作用[1 5]。VE 具有抗氧化、
提高免疫力、降低致癌剂的致癌作用及抗衰老、预防
心血管疾病等生理功能。
3 结 论
采用超临界二氧化碳提取分离万寿菊花中叶黄素脂
肪酸酯，得到叶黄素脂肪酸酯含量为 20%的萃取物。对
萃取物挥发性成分研究发现其还含有分子量相对较小的
香树脂类物质、植物甾醇及 VE等生理活性物质，这为
万寿菊花药用资源的开发应用提供重要理论依据。采用
超临界流体萃取技术能最大限度地利用万寿菊花这一花
卉资源，保留其中的有效生理活性物质，为进一步提
高万寿菊花产品的附加值提供了一条新途径。
参 考 文 献 ：
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图 1 香树脂素的 EI-MS质谱图
Fig.1 EI-MS spectrum of amyrin
100
75
50
25
0
41
相
对
丰
度
/%
m/z
122147
189
218
257
337 475
426
365
100 200 300 400
图 3 β -谷甾醇的 EI-MS质谱图
Fig.3 EI-MS spectrum of β -sitosterol
m/z
100 200 300 400
100
75
50
25
0
57
相
对
丰
度
/%
178
21
3
25
5
30
3 32
9
35
4
41
4
47
5
图 2 α -香树脂素 (A)和β -香树脂素 (B)的化学结构 [10]
Fig.2 Chemical structures of α - and β - amyrins
HO
HO
A B
H
341※分析检测 食品科学 2010, Vol. 31, No. 18
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