顶空固相微萃取-气相色谱/质谱法分析霸王花挥发性成分

申利群，雷福厚

(广西民族大学化学与生态工程学院，广西林产化学品开发与应用重点实验室，广西 南宁 530006)

顶空固相微萃取-气相色谱/质谱法分析霸王花挥发性成分

申利群，雷福厚

(广西民族大学化学与生态工程学院，广西林产化学品开发与应用重点实验室，广西 南宁 530006)

目的：探索分析霸王花挥发油化学成分的方法。方法：采用聚二甲基硅氧烷萃取头室温顶空微萃取20min、初始柱温60℃、程序升温至250℃、进样口温度250℃的气相色谱条件，EI离子源、电子能量70eV的质谱条件进行气相色谱/质谱法分析。结果表明：共鉴定出49种化合物，主要挥发性成分及其含量为倍半萜及其含氧衍生物(27.78%)、脂肪族化合物(25.14%)、酯(14.40%)、2,6-二叔丁基对甲酚(10.08%)和硅氧烷类化合物(6.27%)。结论：无溶剂的顶空萃取-气相色谱/质谱联用技术可作为霸王花挥发性成分分析的有效方法。

霸王花；挥发性成分；顶空固相微萃取；气相色谱-质谱法

火龙果花，俗称霸王花，为仙人掌科量天尺属植物量天尺的果用栽培品种，多年生肉质草本植物[1]。原产于巴西、墨西哥等热带拉丁美洲地区，国内目前在广西、海南、广东和福建等地有种植。霸王花不但营养高、热量低，而且含有功能独特的药效成分[2]。是医食同源的绿色食品。其富含独特的花青素，有抗氧化、抗自由基、保护心脏血管、增强记忆、抑制老年痴呆、抗衰老治咳嗽的作用[3]；而且富含独特的植物白蛋白，可保护胃壁避免食物中重金属在肠内吸收而中毒；富含水溶性膳食纤维，有效改善便秘，降低血糖血脂和胆固醇、减肥、瘦身等功效[2]。但对其挥发油成分研究尚未见有报道。

为更好地认识霸王花的食用价值和营养价值，以期对霸王花的综合开发和合理利用提供资料，本实验以干霸王花为原料，采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(HS/SPME-GC/MS)[4-9]分析霸王花的挥发油成分。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

干霸王花(采自广西百色市)。

QP2010气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司；CORNING固相微萃取仪、100μm聚二甲基硅氧烷萃取头 美国Supelco公司；J&W DB-1MS石英弹性毛细管柱(30m×0.25mm，0.25μm)。

1.2 SPME取样

干霸王花2g，切碎后放入10mL固相微萃取仪带塞的萃取瓶中1h，然后将活化了的聚二甲基硅氧烷萃取头插入，室温条件下顶空萃取20min，于250℃气化室脱附3min后，供GC-MS分析。

1.3 GC-MS分析条件[10-11]

气相色谱条件：石英弹性毛细管柱；载气；He；线速度：44cm/min；初始柱温60℃，在60℃保持1min，再以10℃/min升温至250℃，在250℃保持5min；进样口温度250℃，不分流进样。质谱条件：EI离子源，电子能量70eV，传输线温度：250℃；离子源温度：200℃；扫描方式：全扫描；质量扫描范围 40～500u。质谱库：NIST 147和NIST 27。

2 结果与分析

按1.3节的实验条件对霸王花挥发油进行分析，获得的总离子流图见图1。采用计算机检索和结合人工检索，并查对有关文献，从基峰相对丰度等几方面进行直观比较，鉴定样品中挥发性成分，并用峰面积归一化法定量分析各成分含量。从霸王花挥发性成分中鉴定出49种成分，占总质量分数的96.83%(表1)。

图1 干霸王花固相微萃取总离子流图Fig.1 Total ion current of volatile components in pitaya flower extracted by HS-SPME

顶空萃取的温度影响萃取达到平衡的时间及挥发性组分的组成和相对含量，升高温度可以加快达到平衡的时间，但挥发性组分的成分中热不稳定的成分可能发生了变化，因此选择在室温扩散平衡1h，然后再室温萃取20min。

在霸王花挥发油中，鉴定了49个组分(表1)。已鉴定组分占总挥发油组分峰面积的96.83%，主要为倍半萜及其含氧衍生物(27.78%)、脂肪族化合物(25.14%)、酯

(14.40%)、2,6-二叔丁基对甲酚(10.08%)、硅氧烷类化合物(6.27%)以及一些卤代烃。质量分数超过5%的挥发性化学成分5种，占总质量分数的50.49%，分别为(+)-雪松醇(15.89%)、2,6-二叔丁基对甲苯酚(10.08%)、苯二甲酸二异丁酯(9.94%)、2-甲基十七烷(9.56%)、[1R-(1R,4Z, 9S)]-4,11,11-三甲基-8-亚甲基-二环[7.2.0]-4-十一烯(5.02%)。

表1 干霸王花固相微萃取-GC/MS鉴定挥发性成分结果Table1 Analysis and relative contents of volatile components in pitaya flower

倍半萜广泛存在于植物中，其中很多具有重要的生理功能[12-14]，雪松醇是霸王花中含量最高的化合物，也是倍半萜类化合物。雪松醇具有很好的抗癌效果，对人肺癌细胞NCI-H460半数致死质量浓度为44.98μg/mL，也是木香型、檀香型等香精的重要组分，并且是一种良好的定香剂[15]。另外霸王花中含有较多的酯类，醇类，如8-甲基癸酸甲酯、苯二甲酸二异丁酯、2-乙基-1-十二醇、1,2-二甲基-3-(1-甲乙烯基)环戊醇、2-十三酮等，这些化合物使得霸王花具有特殊的香气香味。霸王花中还含有6.27%的硅氧烷类化合物，在一般的挥发油中少见，有待进一步研究。

通过无溶剂的顶空萃取-气相色谱-质谱联用技术，霸王花中的挥发性成分第一次进行有效的分析；该方法灵敏度高且操作简便、无需其他溶剂，非常适合分离鉴定食品中挥发油成分。很显然，霸王化的挥发性成分的组成和含量随着霸王花的不同生长时期、不同的生长地方、加工和储存的条件不同而有所不同；因此，对霸王花综合和合理利用，还需要对其挥发性成分进行系统地研究。

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Analysis of Volatile Components in Pitaya Flower by Headspace Solid Phase Microextraction-GC/MS

SHEN Li-qun，LEI Fu-hou
(College of Chemistry and Ecological Engineering, Guangxi University for Nationalities, Key Laboratory of Development and Application of Forest Chemicals of Guangxi, Nanning 530006, China)

Objective: To explore the analytic method of volatile components in pitaya flower. Methods: Headspace solid phase microextraction (HS/SPME) technology was used to extract volatile components from pitaya flower. Gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) was used to identify volatile components in pitaya flower at the condition of programmed temperature increase to 250 ℃, sample injection temperature at 250 ℃ and electronic ionization as the ion source. Results: A total of 49 volatile compounds were identified, which included sesquiterpenes and their oxidized derivatives (27.78%), alkanes (25.14%) and esters (14.40%), 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (10.08%) and siloxane compounds (6.27%). Conclusion: HS/ SPME-GC/MS strategy is a useful and feasible method for the analysis of volatile components in pitaya flower.

pitaya flower；volatile component；headspace solid phase microextraction；gas chromatography-mass spectrometry

TS207.3

A

1002-6630(2010)22-0315-03

2010-01-18

广西自然科学基金项目(桂科自0899025)；广西高校优秀人才资助项目(桂教人[2009]26号)

申利群(1970—)，男，副教授，博士，主要从事天然产物的合成及天成产物化学成分研究。E-mail：aiqunwu@126.com