商洛油用牡丹花精油挥发性成分SPME/GC-MS分析

2019-02-26郭耀东王佳蒙岳田利

陕西农业科学 2019年1期

郭耀东, 王佳蒙, 张昂,岳田利

(1.商洛学院健康管理学院，陕西商洛 726000；2. 秦皇岛出入境检验检疫局检验检疫技术中心，河北秦皇岛 066004;3.西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 12100)

1 引言

牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)，起源于我国的一类芍药科芍药属植物，具有较强的观赏性，被誉为“花中之王”[1～3]。同时具有较强的药用和食用(油用)价值[4]。根据用途和功能的不同，牡丹可分观赏型牡丹、药用牡丹和油用牡丹等[4～5]。油用牡丹是我国近年来大力发展的一类重要木本油料作物，以牡丹籽为原料生产的食用油——牡丹籽油不饱和脂肪酸含量达到80%以上，特别是亚麻酸含量超过30%，具有极高的营养价值和经济价值[6]。由于上述优点，油用牡丹已成为包括陕西在内的我国多省区实施乡村振兴和精准脱贫战略广泛种植的一类特色作物，其中商洛市商南等地近年来新增种植面积超过0.2万hm2。但与此同时，也存在着一些问题，如在油用牡丹开发利用过程中产生的牡丹花瓣等副产物难以得到充分利用，造成了大量资源浪费。

植物精油是从植物中提取分离的具有芳香气味的挥发性油状物质[7]。研究表明从牡丹花中分离制备的牡丹花精油具有较强的抗氧化、抗衰老等生理活性，在化妆品、药品和保健食品中具有较好的应用前景[7～12]。笔者采用固相微萃取(SPME)和气相色谱质谱联用(CC-MS)法，对陕西省商洛地区种植的油用牡丹花精油的挥发性成分及组成分析鉴定，确定牡丹花精油产品组分，以期为当地牡丹精油产品开发以及油用牡丹资源的综合开发利用提供一定参考借鉴。

2 材料和方法

2.1 试验材料

油用牡丹鲜花花瓣：凤丹牡丹，2018年4月采于商洛市商南县油用牡丹种植基地。

2.2 主要试剂

NaCl、石油醚、Na2SO4，均为分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。

2.3 主要仪器设备

7890B-5977B型气相色谱-质谱联用仪：美国Agilent公司；MPS多功能样品前处理平台：德国Gerstel公司；50/30μm DVB/CAR/PDMS固相萃取纤维：美国 Sigma-Aldrich Supelco公司；EYELA N-1100型旋转蒸发仪：上海爱朗仪器有限公司；DHG-9123A型电热鼓风干燥箱：上海齐欣公司；HK-02A型粉碎机：广州旭朗机械设备有限公司。

2.4 油用牡丹花精油提取制备

参考相关文献，将牡丹花瓣置于干燥箱中，于45℃下干燥。粉碎机破碎后，分批取25 g置于500 mL烧瓶，加入375mL 4%NaCl溶液，加热6h直到无精油流出，蒸馏后向提取液中加入少量NaCl，用石油醚萃取后，加入无水Na2SO4干燥，密封保存于-18℃冰箱中，放置过夜后，滤除固体Na2SO4。在真空状态下用旋转蒸发仪进行浓缩，合并得到牡丹精油，装入密闭容器放入冰箱保存待测[13]。

2.5 固相微萃取条件

固相萃取纤维头在270℃下老化30 min。移取1 mL牡丹花精油于20 mL顶空瓶中，加盖密封，置于MPS进样前处理台，平衡20 min，萃取45 min。进样口解析6 min。

2.6 气相色谱质谱分析(GC/MS)条件

色谱条件：DB-5MS色谱柱，30 m×0.25 mm×0.25μm；进样口温度，270℃；进样模式，不分流进样；恒流模式，柱流量1 mL·min-1；初始温度40℃，保持3 min，3℃·min-1速率升至160℃，然后以10℃·min-1速率升至270℃，保持6 min。

质谱条件：传输线温度，270℃；EI离子源；离子源温度，230℃；四级杆温度，150℃；溶剂延迟，1 min；扫描方式，全扫描(Full Scan)；扫描范围，m/z 25-450。

3 结果与分析

采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱分析法(SPME-GC/MS)对商洛油用牡丹花精油进行分析，共分离得到99种成分，总离子流图如图1所示。

图1 商洛油用牡丹花精油总离子流

进一步通过检索标准物质质谱数据库，并采用面积归一法进行定量处理，计算不同组分相对含量。在商洛油用牡丹花精油中共鉴定出59种不同成分，占出峰物质总量的94.16%。鉴定出的各化学组分名称及相对含量等信息如表1,续表1所示。

由表1,续表1可知，已鉴定出的商洛油用牡丹花精油组分主要为萜烯类、芳香族、醛酮类、醇类、酯类、烷烃类和酚类等。其中顺式氧化芳樟醇、α-松油醇、反式氧化芳樟醇、橙花醇和3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇五类物质相对含量最高，分别为25.36%、22.13%、17.94%、4.67%和4.64%，共计74.74%。上述物质均属于单萜烯类物质，表明萜烯类物质为商洛油用牡丹精油主要成分。

刘俊民等对菏泽牡丹花精油组分进行了分析，其研究结果表明牡丹花精油中主要组分为樟脑、α-芳樟醇和松油醇等单萜烯类物质，与笔者研究结果具有相似性[14]。于荟等和李双等分别对菏泽牡丹精油组分进行的分析结果表明牡丹花精油中含有较多的芳香族类物质；与笔者研究结果具有一定差异性[15～16]。说明牡丹花精油组成具有多样性特征，并由于栽培品种、地域和提取制备方法不同而存在一定差异性。

现有研究表明植物原料中含有的单萜烯类物质一般具有较为独特的香气以及抑菌、抗癌、抗病毒等活性功能[17]。笔者研究发现的商洛油用牡丹精油中含量较高的顺式氧化芳樟醇(呋喃型)和反式氧化芳樟醇(呋喃型)等芳樟醇氧化物是植物精油中的常见组分，具有较为突出的木香、甜香和花香等香气，是目前食物、日化香精香料的主要来源[12，17-19]。α-松油醇不仅是一类用途广泛的香精香料，同时也具有良好的抑菌作用[14,20]。橙花醇则具有较强的玫瑰和橙花香气，作为一类贵重香料广泛用于食品和化妆品等领域[17]。