香槟玫瑰花挥发油化学成分分析

2018-04-10李国明张丽萍刘小琼戴余波李守岭胡永亮

安徽农业科学 2018年10期

李国明，张丽萍，刘小琼，戴余波,李守岭，胡永亮

(云南省德宏热带农业科学研究所检测中心，云南瑞丽 678600)

香槟玫瑰(Champagnerose)为蔷薇科蔷薇属多年生常绿或落叶灌木，是保加利亚的国花，又称香槟金、香槟酒、古代丝绸[1]。德国科德斯1982年培育，亲本Anaballseedling×seedling。在广州一年四季均可开花,花色大红,重瓣,有香味,是很好的盆栽、园林绿化植物。代表花语：爱上你是我今生最大的幸福，想你是我最甜蜜的痛苦，和你在一起是我的骄傲，没有你的我就像一只迷失了航线的船[2]。

玫瑰具有柔和、纯正、丰满、甜醇的特有香气，从玫瑰中提取的玫瑰油是最古老的香精油之一,为鲜花油之冠,具有幽雅、柔和、细腻、甜香若蜜的玫瑰花香,可调配多种花香型香精,用于日用化妆品、香皂等产品,利用玫瑰精油调香,生产食用香精亦日益成为精细化工工业的重要工艺手段之一[3]。玫瑰精油还具有抗焦虑、抗冲突等作用,并由于其低毒、无副作用而被广泛使用。玫瑰鲜花不仅可作为观赏植物美化环境,而且是酿造玫瑰酒、玫瑰酱、食用、药用和熏制茶叶等的原料。加粮制成玫瑰粮糕、酿造成浸泡玫瑰酒、熏制茶叶、玫瑰养颜露、玫瑰酱等，用来做香囊和扇坠也十分相宜[4-5]。

玫瑰花味甘、微苦，性微温，归肝、脾、胃经，芳香行散，主利脾肺，益肝胆，辟邪恶之气，食之芳香甘美，令人神爽。玫瑰花作为传统中药材在多本中医药典籍中都有提及，具有理气、活血、美容养颜、收敛等作用,主治月经不调、跌打损伤、肝气胃痛、乳痈肿痛等症。现代医学表明，玫瑰花的有效成分包含多种色素类和精油类。玫瑰精油内含多种有效芳香成分，作为传统美容产品，具有改善肤质和美白保水的功效，亦可调节女性内分泌；其气味芬芳，是女性必不可少的香体香料。研究表明玫瑰精油有助于局灶性脑缺血的治疗；同时具有抗菌抑菌功能，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌效果显著；另外，玫瑰精油作为芳疗香料具有抗焦虑作用，且毒副作用小，具有巨大的开发价值[6]。

笔者采用石油醚蒸馏提取法从香槟玫瑰花干样中提取挥发油，并以气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对其挥发油的化学成分进行分析鉴定，以峰面积归一化法计算挥发性化学成分的相对质量分数，为进一步研究和开发香槟玫瑰花提供科学依据。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1仪器。Trace ISQ气相色谱-质谱联用仪(美国Thermo Fisher公司)；色谱柱：毛细管色谱柱TG-1701MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；索氏提取装置(天津化玻有限公司)；电热套(巩义市予华仪器有限责任公司)；移液器(METTLER TOLEDO)。

1.1.2试剂。无水硫酸钠(分析纯)；石油醚(分析纯)：沸程30～60 ℃；无水乙醇(色谱纯)。

1.1.3材料。香槟玫瑰花，2017年10月购买于瑞丽市花鸟市场花卉区，并经云南省德宏热带农业科学研究所李守岭副研究员鉴定。

1.2方法

1.2.1香槟玫瑰花挥发油提取。以购买于瑞丽市花鸟市场花卉区的香槟玫瑰花为材料，对新鲜的香槟玫瑰花进行阴干，粉碎成花末过20目样品筛，称取15.5 g香槟玫瑰花样品，用滤纸筒包裹好放入索氏提取管中，蒸馏烧瓶内加入100 mL石油醚，控制温度为50 ℃，回流提取4 h，重复提取2次，最后挥干溶剂收集所得的金黄色澄清液体即为香槟玫瑰花挥发油，带有特殊的玫瑰花香味，经称量计算可知出油率为0.5%，采用5.0 mL色谱纯乙醇溶解后转移至试剂瓶中，密封保存待分析。

1.2.2供试溶液制备。以移液器准确移取0.5 mL香槟玫瑰花挥发油于5.0 mL容量瓶中，加色谱纯无水乙醇定容至刻度，经旋涡混合器充分混匀静置后，吸取1.0 mL待测液至进样瓶中。

1.2.3气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析条件。气相色谱条件：TG-1701MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，程序升温(初始温度70 ℃保持3 min，以3.0 ℃/min的升温速率升至220 ℃，保持8 min)，载气为高纯He，恒流模式，柱流量为1.0 mL/min，平均线速度为37 cm/s，进样量1.0 μL，进样口温度230 ℃，分流比50∶1。

质谱条件：EI电离模式，电子倍增管电压1 913.0 V，电子能量70.0 eV，离子传输管温度250 ℃，离子源温度230 ℃，扫描质量范围m/z：40～550 amu。

1.2.4成分分析。按上述气相色谱-质谱联用仪分析条件，对制备好的香槟玫瑰花挥发油待测溶液通过气相色谱仪的自动进样器进样测试，得到的挥发性化学成分色谱图由质谱工作站Xcalibur 3.0结合NIST08标准质谱图数据库对比进行检索，并对图谱进行综合分析，按峰面积归一化法计算各成分在香槟玫瑰花挥发油中的相对质量分数。

2　结果与分析

采用石油醚蒸馏提取法从香槟玫瑰花干样中提取挥发油，利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对挥发油的化学成分进行分析鉴定，得到的香槟玫瑰花挥发油总离子流如图1所示。通过Xcalibur3.0质谱工作站结合NIST08标准质谱图数据库进行对比分析，共鉴定出46种主要的挥发性化学成分，占挥发油总成分的87.77%。各挥发性化学成分的出峰时间及相对质量分数见表1。

图1　香槟玫瑰挥发油GC-MS分析总离子流Fig.1　Total ion current chromatogram of volatile oils from the flower of C.rose

分析表明从瑞丽市购买的香槟玫瑰花挥发油中挥发性化学成分相对质量分数为1.0%以上的主要成分有11个，分别为乙醇(8.23%)、异丁醛(18.94%)、α-蒎烯(4.73%)、芳樟醇(4.09%)、乙酸金合欢酯(4.31%)、橙花醇(4.59%)、香茅醇(15.59%)、乙酸香茅酯(3.91%)、异丁香酚甲醚(2.58%)、金合欢烯(1.14%)、缬草醛(7.73%)，这11个挥发性成分占挥发油色谱总馏出峰面积的75.84%。

相关研究表明，玫瑰花挥发油中含有的挥发性化学成分大体相同,主要成分是香茅醇及其酯类、香叶醇及其酯类、苯乙醇、橙花醇、芳樟醇、丁子香酚及其酯类等,还有庚醛、脂肪酸、烷烃系列(C17～C27玫瑰油石蜡烃的主要成分)等其他的化合物[7]，这些化学成分含量及种类上的差异造成玫瑰精油香气的微妙差异。

香茅醇、香叶醇及其脂类是构成玫瑰香味的基本成分,其中香茅醇起主要作用；香叶醇可以抑制橙花醇过强的柑橘香气,与之结合可增强玫瑰香特性；橙花醇有柑橘香韵和柠檬香、木香、醛香、青草等香气特征,增加新鲜感；金合欢醇及其酯类主要是增强玫瑰的香甜气味，使之更充实并有厚实的底蕴[8]；萜烯类化合物是构成玫瑰油新鲜的头香香气的必要组分,使玫瑰油香气具有天然感；芳樟醇具有柑橘香、浆果香、玫瑰香的香气特征,可以提高头香的强度；丁香酚、丁香酚甲醚及毕茄澄烯等辛香成分主要是辅助玫瑰的甜香，从而使香气甜浓，但辛香过重而清香成分又较少时会使香气偏干；玫瑰醚是玫瑰中的清香成分,与丁香酚互补；以直链烷烃为代表的玫瑰蜡可以起到定香的作用，但过多的长链烷烃也会使精油带有油脂气[9]。

3　结论与讨论

玫瑰精油中挥发性化学成分主要含有烷烃、香茅醇、香叶醇、橙花醇、紫罗兰醇、单萜和倍半萜等多种化合物，还有庚醛、脂肪酸、烷烃系列(C17～C27玫瑰油石蜡烃的主要成分)等其他的化合物[7]，这些化学成分含量及种类上的差异造成玫瑰精油香气的微妙差异。

目前，对植物精油中挥发性化学成分的分析鉴定多采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、傅里叶变换红外光谱( FTIR) 、二维核磁共振谱联用、色谱与质谱联用、色谱与同位素质谱联用等分析技术[10]。GC-MS方法分离检测效率高，1次能分离上百个化学成分，且具有高灵敏度、高选择性以及定性的专一性和定量的准确性,操作简便、分析用量少等特点,被广泛应用于中草药植物及其相应产品的有效成分分析[11-13]。

水蒸气蒸馏法提取到的精油香气成分更接近于玫瑰花自然状态下的“香气”状况，但水蒸气蒸馏时温度较高，使得挥发性成分之间或与空气中的氧气发生反应，会一定程度上改变挥发性成分的原有组成[14]。

该试验采用有机溶剂石油醚代替水来进行香槟玫瑰花干样中挥发油的蒸馏提取，通过与前期采用水蒸气蒸馏法提取挥发油的效果对比来看，对于样品量较少的干样，石油醚能较大程度地将香槟玫瑰花中的脂溶性挥发油提取出来，且鉴定出的组分与水蒸气蒸馏法有所差异，水蒸气蒸馏法对新鲜样品中挥发油的提取效果比较明显。玫瑰油的成分往往因品种、产地、制备方法等不同而存在差异。

为获得富含自然香气的玫瑰精油，选择合适的加工方法非常关键，烷烃含量低以及高含量的单萜烯醇是高质量玫瑰精油的理想标准。结合现代分离技术的研究成果，进一步开发提取玫瑰精油的新工艺仍是今后玫瑰精油提取工艺研究的一个重要方向。