GC-MS法分析天竺葵花瓣与茎叶的精油成分

高则睿，张 强，毛俊妮，李 晋，殷沛沛，吴雨松，王乃定

(云南中烟新材料科技有限公司，云南 昆明 650106)

GC-MS法分析天竺葵花瓣与茎叶的精油成分

高则睿，张 强*，毛俊妮，李 晋，殷沛沛，吴雨松，王乃定

(云南中烟新材料科技有限公司，云南 昆明 650106)

采用同时蒸馏萃取法分别对天竺葵的花瓣和茎叶进行精油的提取，使用GC-MS联用仪测定精油成分和相对含量，研究了天竺葵不同部位的精油成分差异，结果表明：天竺葵茎叶精油含量比花瓣精油多；天竺葵花瓣精油与茎叶精油相比，花瓣精油中的酮类、杂环类、烷烃类含量高于茎叶精油，醛类、醇类、酸类、酚类、酯类、烯烃类、醚类、酸酐类则低于茎叶精油；两独立样本t检验结果表明：醇类和烯烃类相对含量存在显著性差异，其余化学成分无显著性差异。

天竺葵；同时蒸馏萃取；精油；GC-MS分析

天竺葵(Pelargoniumhortorum)又名洋绣球，原产于非洲南部,属牻牛儿苗科，属多年生宿根草本植物[1-3]。精油是从植物的花、叶、茎、根或果实中，提炼萃取出的挥发性芳香物质。天竺葵精油含量较高，在食品、日化产品、中药材领域的应用中发挥着重要作用[4-5]。郑青荷等[6]采用水蒸气蒸馏天竺葵鲜叶提取精油，GC-MS法分析了精油的主要成分。王建刚[7]采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱质谱联用(GC-MS)技术对天竺葵鲜叶挥发性化学成分进行了分离鉴定。王巨媛等[8]采用索氏提取法提取天竺葵干根系和鲜根系的挥发性成分，经气相色谱-质谱联用仪进行分析鉴定。国内对天竺葵成分的研究大多仅限于叶片[9]，而对花瓣和茎叶的共同研究尚未见报道。本试验采用同时蒸馏萃取法，分别对天竺葵的花瓣和茎叶进行精油的提取，再利用GC-MS技术[9-19]对精油的化学成分进行了检测，为更好地研究和利用天竺葵精油中的不同组分具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

购于云南花卉产业投资有限公司，产地为云南省大理州宾川县的天竺葵。

1.2 主要仪器

精油提取采用同时蒸馏装置进行萃取；精油成分采用6890N/5973N气质色谱-质谱联用仪(GC-MS)，由美国Agilent公司生产。

1.3 试验方法

1.3.1 精油提取 准确称取天竺葵花瓣和茎叶各50 g，分别置于1 L圆底烧瓶中，加入蒸馏水500 mL(加入少许沸石)，接至同时蒸馏萃取(SDE)装置的一端，电热套温度控制在100～110 ℃之间，保持水沸腾产生蒸汽。另取20 mL 二氯甲烷置于100 mL 圆底烧瓶中，接在SDE 装置的另一端，在60 ℃恒温水浴下连续萃取3 h。停止加热后，用10 mL 二氯甲烷冲洗SDE装置。提取液转移至分液漏斗中，摇匀后静置分层，收集二氯甲烷相，加入适量的无水硫酸钠静置24 h，于旋转蒸发仪中浓缩至1.0 mL，加入50 μL 0.1 mol/L乙酸苯甲酯的无水乙醇溶液，摇匀，取样并进行GC/MS分析。

1.3.2 分析方法 精油提取物添加内标后，采用气/质联用仪6890N/5973N进行分析，结果采用内标法计算。

1.3.3 精油测定 气相色谱条件：毛细管柱 HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，载气为氦气，流速为1 mL/min，进样口温度260 ℃，分流比为25∶1，进样量2 μL；色谱柱升温程序为：初始温度50 ℃，保持1 min；以8 ℃/min升温到160 ℃，保持2 min；再以1 ℃/min升温到260 ℃,保持15 min。质谱条件：电离方式EI，电离能量70 eV；离子源温度230 ℃；GC-MS 接口温度：280 ℃；扫描范围35～455 aum。

1.4 数据处理

采用Excel 2003 软件对数据进行处理，SPSS 22.0软件对两独立样本进行t检验[20]。

2 结果与分析

2.1 精油成分相对含量测定结果

试验检测出天竺葵花瓣中含89种化合物，天竺葵茎叶中含73种化合物，分别见表1、表2。按精油成分化学性质的不同可分为醛类、酮类、醇类、酸类、酚类、酯类、杂环类、烯烃类、醚类、烷烃类和酸酐类，共计11类，再对其相对含量分别累加，得到表3。

2.2 精油成分相对含量变化

由表3可知：醛类中戊醛、己醛、糠醛、苯甲醛、5-甲基糠醛、苯乙醛6种为花瓣和茎叶精油中共同检出的成分。

酮类中6-甲基-5-庚烯-2-酮、樟脑、反式薄荷酮、薄荷酮、植酮、金合欢基丙酮6种为花瓣和茎叶精油中共同检出的成分。

醇类中苯甲醇、氧化芳樟醇、顺式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、薄荷醇、α-萜品醇、β-香茅醇、喇叭茶醇、植醇9种为花瓣和茎叶精油中共同检出的成分。

酸类中2-甲基丁酸、戊酸、肉豆蔻酸、棕榈酸4种为花瓣和茎叶精油中共同检出的成分。

酯类中丁酸香茅酯、丙酸香茅酯、惕各酸香叶酯、亚麻酸乙酯4种为花瓣和茎叶精油中共同检出的成分。

表1 天竺葵花瓣精油成分

续表1：

序号化合物保留时间/min含量/(μg/g)56α-石竹烯14.900.75157肉桂酸乙酯14.980.45558α-姜黄烯15.300.25859α-金合欢烯15.451.42860异丁香酚甲醚15.512.532612,6-二甲基-2,6-辛二烯16.050.49862δ-杜松烯16.100.92863月桂酸16.680.979643,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇16.820.99965苯乙基惕各酸17.331.01466石竹烯氧化物17.432.08267喇叭茶醇17.820.27168丙酸香茅酯18.840.62469α-细辛脑19.110.33970惕各酸香叶酯19.490.21071肉豆蔻酸甲酯19.870.28072α-红没药醇20.381.03973肉豆蔻酸20.450.74674苯甲酸苯甲酯20.650.17975植酮21.8410.42376金合欢基丙酮22.931.42977棕榈酸甲酯22.993.19178棕榈酸23.494.67279棕榈酸乙酯23.920.45280香叶基芳樟醇24.440.58681反亚油酸甲酯25.234.245829,12,15-十八碳三烯-1-醇25.321.75783植醇25.490.82884亚油酸25.692.74485亚油酸乙酯26.040.41686亚麻酸乙酯26.120.30287十七烷27.5910.60888二十五烷29.662.88589癸二酸二异辛酯32.670.611

表2 天竺葵茎叶精油成分

续表2：

序号化合物保留时间/min含量/(μg/g)185-甲基糠醛6.020.90719β-蒎烯6.300.664206-甲基-5-庚烯-2-酮6.451.439212,4-庚二烯醛6.641.33122α-水芹烯6.800.20223柠檬烯7.263.70524苯甲醇7.381.856252,3-二甲基马来酸酐7.470.95126苯乙醛7.576.75027氧化芳樟醇8.116.32828顺式-芳樟醇氧化物8.415.26729庚酸8.480.66030芳樟醇8.636.588316-甲基-3,5-庚二烯-2-酮8.722.80432玫瑰醚A8.8629.30833苯乙醇8.938.29934玫瑰醚B9.1716.52935樟脑9.512.83836反式薄荷酮9.664.13337薄荷酮9.9022.44938薄荷醇10.026.25439辛酸10.300.77740α-萜品醇10.342.00141马鞭草烯醇10.703.02842β-香茅醇11.0336.663433,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇11.489.01044甲酸香草酯11.793.07045紫苏醛11.899.54146α-荜澄茄油烯13.612.37147β-波旁烯13.794.59148甲基丁香酚13.994.46449石竹烯14.4019.10650丙酸香茅酯14.581.49851α-衣兰油烯14.717.35852橙化基丙酮14.752.53953β-金合欢烯14.835.53954α-石竹烯14.923.769552,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-降蒎-2-烯15.475.04956异丁香酚甲醚15.546.38657表-二环倍半水芹烯15.614.29058丁酸香茅酯16.073.34859δ-杜松烯16.1412.58460斯巴醇17.389.48261喇叭茶醇17.895.01862惕各酸香叶酯19.528.724637,7-二甲基-2-亚甲基-降莰烷19.943.73164肉豆蔻酸20.544.93165愈创奥20.932.19266植酮21.858.44067金合欢基丙酮22.9924.80068异植醇23.311.403

杂环类中吡啶为花瓣和茎叶精油中共同检出的成分。

烯烃类中莰烯、β-蒎烯、柠檬烯、石竹烯、β-金合欢烯、α-石竹烯、δ-杜松烯7种为花瓣和茎叶精油中共同检出的成分。

醚类中玫瑰醚 A、玫瑰醚 B、茴香脑、异丁香酚甲醚4种为花瓣和茎叶精油中共同检出的成分。

表3 天竺葵花瓣和茎叶精油中成分及相对含量

将11类化学成分相对含量的变化制图，由图1可知：天竺葵茎叶精油含量明显高于花瓣精油含量，天竺葵的花瓣与茎叶精油成分含量存在差别，花瓣精油中的酮类、杂环类、烷烃类含量高于茎叶精油，醛类、醇类、酸类、酚类、酯类、烯烃类、醚类、酸酐类则低于茎叶精油。

采用SPSS 22.0软件，对天竺葵花瓣和精油中各类化学成分相对含量分别进行两独立样本t检验。由表4可知：醇类和烯烃类相对含量发生显著性差异，其余类别化学成分无显著性差异。

3 结论与讨论

本试验采取同时蒸馏法对天竺葵花瓣和茎叶分别进行精油的提取，GC-MS联用仪测定精油成分和相对含量，对试验结果进行了数据处理，结果表明：天竺葵茎叶中的精油含量高于花瓣中的精油，但各化学成分的含量及种类存在差别，花瓣精油中的酮类、杂环类、烷烃类含量高于茎叶精油，而醛类、醇类、酸类、酚类、酯类、烯烃类、醚类、酸酐类低于茎叶精油。两独立样本t检验结果表明：在花瓣精油和茎叶精油中，醇类和烯烃类相对含量发生显著性差异，其余化学成分无显著性差异。该试验为更好地研究和利用天竺葵精油中不同化学成分提供理论依据。

图1 天竺葵花瓣和茎叶精油成分相对含量变化图

表4 天竺葵花瓣和精油中各类化学成分两独立样本t检验结果

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(责任编辑：曾小军)

Analysis of Essential Oil Compounds in Petal, Stem and Leaf ofPelargoniumgraveolensby GC-MS

GAO Ze-rui, ZHANG Qiang*, MAO Jun-ni, LI Jin, YIN Pei-pei, WU Yu-song, WANG Nai-ding

(Yunnan Tobacco Industrial Hi-tech Material Limited Company, Kunming 650106, China)

Simultaneous distillation extraction method was used for the extraction of essential oil from the petal, stem and leaf ofPelargoniumgraveolens, and GC-MS was adopted to determine the components and relative content of the extracted essential oil. The results indicated that: the content of essential oil in stem and leaf ofP.graveolenswas more than that in petal; the contents of ketones, heterocyclic, and alkanes essential oil components in petal were more than those in stem and leaf; while the contents of aldehydes, alcohols, acids, phenols, esters, olefins, ethers and anhydrides essential oil components in petal were less than those in stem and leaf. The results of 2-independent-samplesttest showed that there were significant differences in the relative contents of alcohols and olefins between petal and stem leaf, while there were no significant differences in the other essential oil components.

Pelargoniumgraveolens; Simultaneous distillation extraction; Essential oil; GC-MS analysis

2016-12-20

云南中烟工业有限责任公司重点科技项目“源于香料植物的特色烟草薄片与功能滤嘴的研发与应用”(2014FL01)。

高则睿(1980─)，男，工程师，博士，研究方向：卷烟新材料。*通讯作者：张强。

R284.1

A

1001-8581(2017)05-0072-05