顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析黄山野菊花的挥发性成分

毕淑峰，程雪翔，陈静雯，苏小飞，周 颖，

（1.黄山学院生命与环境科学学院，安徽黄山245041；2.湖北凤凰白云山药业有限公司，湖北麻城438300）



顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析黄山野菊花的挥发性成分

毕淑峰1，程雪翔2，陈静雯1，苏小飞2，周 颖1，

（1.黄山学院生命与环境科学学院，安徽黄山245041；2.湖北凤凰白云山药业有限公司，湖北麻城438300）

［摘 要］采用顶空-固相微萃取提取黄山野菊花中的挥发性成分，并用气相色谱-质谱联用技术分析其化学成分。结果表明：从黄山野菊花中共鉴定出55种挥发性成分，占挥发性成分总量的79.03%，主要成分为萜类及其含氧衍生物。黄山野菊花中含量较高的挥发性成分有樟脑（23.49%）、桉叶油醇（14.04%）、氧化石竹烯（5.80%）、2-莰醇（4.49%）、莰烯（3.21%）、乙酸冰片酯（2.96%）和1-石竹烯（2.72%）。

［关键词］野菊花；挥发性成分；固相微萃取；气相色谱-质谱联用

0　引言

野菊花为菊科植物野菊（Chrysanthemum indieum L.）的干燥头状花序［1］，别名为山菊花、甘菊花，在我国广泛分布，已进行人工栽培。野菊花具有清热解毒、泻火平肝的功能［2］，其主要化学成分为萜类和黄酮，具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等活性［3］。野菊花有浓郁的气味，富含挥发性成分，前人已对不同产地的野菊花挥发性成分进行了大量研究［4-10］，研究结果表明:野菊花挥发性成分随着产地、提取方法、采集时间等不同存在差异。目前，有关野菊花挥发性成分的研究主要集中于挥发油的化学成分，挥发油的提取方法主要为水蒸气蒸馏法和同时蒸馏萃取法。固相微萃取技术是一种无溶剂的样品预处理技术，该技术集采样、萃取、浓缩与进样为一体，具有无有机溶剂、样品量少、操作时间短、选择性好、重复性高等优点，广泛应用于食品、医药、环境等行业。顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术相结合常被用于植物挥发性成分的研究，但在野菊花挥发性成分研究中应用较少。

回瑞华等［11］采用水蒸气蒸馏法和同时蒸馏萃取法提取黄山野菊花挥发油，并采用气相色谱-质谱联用技术分析其化学成分，但黄山野菊花挥发性成分的固相微萃取研究未见报道。本研究采用固相微技术提取黄山野菊花挥发性成分，并对其化学成分进行气相色谱-质谱联用分析，为黄山野菊花的开发利用和质量评价等提供科学依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

野菊花于2014年11月采集于黄山市歙县山区，晒干后粉碎，装于棕色瓶中备用。Agilent HP7890-5975C型气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent公司）；手动萃取柄、10 mL顶空瓶、100 μm PDMS固相微萃取头（美国Supelco公司）；磁力加热搅拌器（德国IKA公司）。

1.2实验方法

1.2.1顶空-固相微萃取

称取2 g粉碎后的样品置于10 mL配有聚四氟乙烯胶垫的顶空瓶中，在磁力加热搅拌器上70℃平衡30 min。将带有100 μm PDMS固相微萃取头（已在250℃条件下活化20 min）的手动进样柄插入密封顶空瓶中，推出固相微萃取头，顶空萃取40 min，取出萃取头，立即插入气相色谱-质谱联用仪的进样口，250℃解吸7 min，按1.2.2设定的条件进行气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析。

1.2.2GC-MS分析条件

色谱条件:HP-5MS弹性石英毛细管柱（0.25 μm×30 m×0.25 mm）；程序升温的初始温度为40℃，保留3 min，以4℃/min升至160℃，保留3 min，以6℃/min升至280℃，保留10 min；以高纯氦气（99.99%）为载气；体积流量为1.0 mL/min；不分流。

质谱条件:电子轰击（EI）离子源，电子能量70 eV；溶剂延迟3 min；离子源温度230℃，四极杆的温度150℃；全扫描采集模式，质量范围m/z 50～500 amu。

1.2.3数据分析

经NIST08谱库检索，结合质谱分析鉴定各组分的结构。采用面积归一化法计算各组分的相对含量。

2　结果与分析

利用顶空-固相微萃取装置从黄山野菊花中提取挥发性物质，经气相色谱-质谱联用仪分析，从黄山野菊花中分离得到118种挥发性成分，鉴定出其中55种化学成分，占挥发性成分总量的79.03%，挥发性成分的总离子流图和已鉴定化学成分的具体分析结果如图1和表1所示。黄山野菊花挥发性成分中含有萜类、酯类、酸类和烷烃等化学成分，包括萜类及其含氧衍生物44种（73.87%）、酯类5种（4.63%）、烷烃3种（0.37%）、酮类1种（0.04%）、酸类1种（0.03%）、芳香族成分1种（0.09%），种类和含量均以萜类及其含氧衍生物为主；萜类及其含氧衍生物的成分包括21种单萜及其含氧衍生物（54.23%）、23种倍半萜及其含氧衍生物（19.64%）。黄山野菊花鉴定出的挥发性成分中含量较高的成分有樟脑（23.49%）、桉叶油醇（14.04%）、氧化石竹烯（5.80%）、2-莰醇（4.49%）、莰烯（3.21%）、乙酸冰片酯（2.96%）、1-石竹烯（2.72%），这7种主要成分占挥发油总量的56.71%，除乙酸冰片酯外，其他6种主要成分均为萜类。

表1　黄山野菊花挥发性成分Table 1 Chemical constituents of volatile components from Chrysanthemum indieum L.flowers from Huangshan

3　讨论

挥发性成分是食品香气特征的物质基础，多种挥发性成分共同决定了食品的香气特征，而且挥发性物质是影响食品风味品质的重要因子。黄山野菊花挥发性成分中含有多种芳香物质。樟脑是黄山野菊花挥发性物质中含量最高的成分，可用作食用香料，配制薄荷香精，也可用于冷饮、糖果、焙烤食品和调味料，还可用作防蛀剂和防腐剂等。桉叶油醇也可用作食用香精香料，还可用于药皂、喷雾剂、化妆品香精。2-莰醇广泛用于配制迷迭香、薰衣草等香精，在牙膏、爽身粉以及其他化妆品中也有广泛应用，还可用作肥皂、室内喷雾剂和中国墨的加香剂。1-石竹烯为允许使用的食用香料，可配制精油仿制品和定香剂。4-萜烯醇可用作食用香料，主要用于配制香辛类香精。萜品烯主要用于配制人造柠檬和薄荷精油，异松油烯用作香料的原料，对异丙基苯甲醇用作香料。野菊花浓郁的香味与这些种类多、含量高的香气成分密切相关。

不同产地的野菊花挥发性成分及其含量存在一定差异［6-8］。安徽金寨野菊花挥发油的主要成分是单帖、倍半萜及其含氧衍生物，氧化石竹烯、匙叶桉油烯醇、反式长松香芹醇、樟脑、冰片等也是含量较高的成分［4］。回瑞华等［11］曾采用水蒸气蒸馏法和同时蒸馏萃取法提取黄山野菊花挥发油，共鉴定出42种化学成分，其主要成分为樟脑、冰片、氧化石竹烯等，但在本研究中桉叶油醇、莰烯、乙酸冰片酯和1-石竹烯等主要成分的含量较低或未被鉴定出。孙曙光等［5］研究发现安徽野菊花的挥发油化学成分比河南、广东等地野菊花挥发油的化学成分复杂，其中，黄山野菊花挥发油的主要化学成分为樟脑、桃金娘醇、α-宁烯醛、植酮和（-）-斯巴醇等，与本研究中的主要成分存在较大差异。福建野菊花挥发油的主要成分为cis-β-金合欢烯、冰片、金合欢基丙酮、樟脑、石竹烯、麝香草酚和乙酸冰片酯［9］，与本研究中的主要成分存在较大相似性。广东野菊花挥发油中樟脑、冰片、α-崖柏酮和乙酸冰片酯的含量较高［10］，樟脑、冰片、乙酸冰片酯均为本研究的主要成分。广西野菊花挥发油中含量高的成分有醋酸异龙脑酯、樟脑、α-崖柏酮、乙酸冰片酯、桉叶油醇和氧化石竹烯［12］，其中樟脑、乙酸冰片酯、桉叶油醇、氧化石竹烯也是本研究中的主要成分。四川野菊花挥发油中含量最高的成分为樟脑和冰片［13］，江西五峰野菊花挥发油中含量较高的成分主要有樟脑、氧化石竹烯、乙酸冰片酯、油酸和冰片［14］，云南野菊花挥发油中含量最大的5种成分由高到低依次为樟脑、4-甲基-1-（1-甲基乙基）-双环［3，1，0］-己-3-酮、龙脑、桉叶油素、石竹烯氧化物［15］。因此，樟脑、冰片、氧化石竹烯、乙酸冰片酯是野生菊花挥发性成分中最常见的主要成分。另外，樟脑、桉叶油醇、冰片是野菊花茎叶挥发油的主要化学成分［16］，这3种化学成分也是本研究中野菊花挥发性成分中的主要成分。

［参考文献］

［1］ 中华人民共和国国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）［M］.北京:中国医药科技出版社，2010:63.

［2］ 国家中医药管理局（中华本草）编委会.中华本草［M］.上海:上海科学技术出版社，1999:801-805.

［3］ 冯子明.野菊花化学成分及生物活性研究［D］.北京:北京协和医学院，2009:8-17.

［4］ 何小珍，蒋军辉，赵雷，等.安徽野菊花挥发油化学成分分析［J］.应用化工，2014，43（8）:1537-1539.

［5］ 孙曙光，韩永成，刘伟，等.不同产地野菊花挥发油化学成分GC-MS比较分析［J］.河南农业科学，2014，43（7）:116-120.

［6］ 袁焱，陈超，鞠海，等.不同产地野菊花挥发油化学成分比较研究［J］.中国实验方剂学杂志，2009，15（11）:31-33.

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［8］ 李莲芳，梁晓原.固相微萃取-气相色谱-质谱分析不同产地野菊花的挥发性成分［J］.云南中医中药杂志，2006，27 （5）:46-47.

［9］ 林凯.福建野菊花挥发油成分分析［J］.江西农业学报，2009，21（4）:87-89.

［10］ 黄亚非，张永明，陶玲，等.广东野菊花挥发油的化学成分［J］.分析测试学报，2001，20（6）:40-41.

［11］ 回瑞华，侯冬岩，李铁纯，等.黄山野菊花挥发性化学成分的提取及分析［J］.食品科学，2004，25（6）:162-166.

［12］ 张永明，黄亚非.广西野菊花挥发油化学成分研究［J］.中草药，2002，33（8）:687-688.

［13］ 李晓波.四川野菊花挥发油化学成分GC-MS联用分析［J］.海峡药学，2010，22（8）:50-52.

［14］ 夏新中，肖静，夏庭君.湖北五峰野菊花挥发性化学成分的GC-MS分析［J］.中国实验方剂学杂志，2013，19（21）:132 -137.

［15］ 王丽丽，陈小梅，刘文涵，等.野菊菊米和野菊花挥发油化学成分的比较研究［J］.浙江工业大学学报，2006，34（4）:389 -392.

［16］ 刘晓丹，刘存芳，赖普辉，等.野菊花茎叶挥发油的化学成分及其对植物病原真菌抑制作用［J］.食品工业科技，2013，34（24）:98-100.

（责任编辑 柴 智）

Analysis of Volatile Components of Chrysanthemum Indieum L.Flowers From Huangshan by Head Space-Solid Phase Micro-extraction Combined With GC-MS

BI Shu-feng1，CHENG Xue-xiang2，CHEN Jing-wen1，SU Xiao-fei2，ZHOU Ying1
（1.College of Life and Environment Science，Huangshan University，Huangshan Anhui 245041，China；2.Hubei Fenghuang Baiyunshan Pharmaceutical Co.，Ltd，Macheng Hubei 438300，China）

Abstract:The volatile components of Chrysanthemum indieum L.flowers from Huangshan were extracted by using headspace-solid phase micro-extraction（HS-SPME），and then were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）.The results showed that fifrty-five volatile compounds representing 79.03%of total volatile components were identified，and terpenes and their derivatives were the main components in the volatile components ofChrysanthemumindieumLflowersfromHuangshan.Themajorvolatilecompoundsof Chrysanthemum indieum L.flowers from Huangshan were alcanfor（23.49%），cineole（14.04%），caryophyllene oxide（5.80%），2-camphanol（4.49%），camphene（3.21%），bornyl acetate（2.96%），and l-caryophyllene（2.72%）.

Key words:Chrysanthemum indieum L.flowers；Volatile components；Phase micro-extraction；GC-MS

［中图分类号］Q 946-33

［文献标志码］A

［文章编号］1005-0310（2016）02-0088-05

DOI：10.16255/j.cnki.ldxbz.2016.02.016

［收稿日期］2015-11-24

［基金项目］黄山学院科学研究计划项目（2015xkjq004），安徽省大学生创新计划项目（AH2014103753124），湖北凤凰白云山药业有限公司合作项目（2014BYS01）。

［通信作者］毕淑峰（1975-），男，安徽省黄山市人，博士，黄山学院生命与环境科学学院副教授，研究方向为天然产物化学。E-mail:bsfhs@aliyun.com