固相微萃取—气质联用法测定油茶壳芯挥发性成分研究①

李桂珍 杨 漓 马锦林 梁忠云③ 温如斯

(1广西特色经济林培育与利用重点实验室 广西南宁530002；2广西林业科学研究院 广西南宁530002)

油茶（Camellia oleifera）又叫茶子树，主要是指山茶属植物中油脂含量较高且有栽培经济价值的一类植物的总称，是中国南方特有的木本食用油料树种，与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料树种［1］。

中国是世界上油茶产量最高、分布最广、品种最多的国家［2-3］。目前，已发现的山茶属植物共有238种，种子含油率较高的有50多种。香花油茶（C.osmanthaYe CX， Ma JLet Ye H）为2012年在南宁发现的油茶新物种，与普通油茶（Camellia oleifera）相比，表现出更强的生长势和抗逆性，且早熟、果量多、出籽率高，优良单株每667m2产油量达到100 kg以上，是极具发展潜力的油茶品种［4-6］。

油茶壳是油茶果的果皮，油茶壳芯是指油茶果里分隔油茶籽中间的那根芯，一般粘附在果皮上，脱皮过程中才会脱落。民间有利用油茶壳芯作为药用的现象，其中含有的有效成分值得研究。固相微萃取（SPME）技术集采样、萃取、浓缩、进样于一体，具有简便、快速、便携、高效、无需有机溶剂及易于与气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）、气质联用（GC-MS）、毛细管电泳（CE）等分析仪器联用的优点［7-8］，且可以通过不同的操作方式（直接进入、顶空等）以及不同的探针涂层材料，对不同极性的化合物进行富集、萃取，已在环境、食品、生物和制药等行业得到广泛的应用［9］。因此，为了探讨香花油茶壳芯的有效成分，本研究利用顶空固相微萃取与GC-MS联用技术相结合对普通油茶（C.oleifera）（岑软3#）壳芯和香花油茶（C.osmantha）壳芯的挥发性成分进行了分析和鉴定，为更好地开发和利用油茶壳芯提供相应的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试材

油茶壳芯取自广西林业科学研究院的中试车间。

1.1.2 仪器

TQ456气质联用仪（BRUKE，美国），色谱柱［弹性石英毛细管柱BR-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）］，SPME手动进样器（50/30 μm），微萃取探头［DVB/CAR/PDMS萃取纤维（北京康林科技有限公司）］、高速万能粉碎机（上海楚柏实验室设备有限公司）、FA2104N电子分析天平（上海菁海仪器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 顶空固相微萃取（HS-SPME）

称取自然风干的茶壳芯样品约3.0 g置于带有聚四氟乙烯隔垫的15 mL专用样品瓶内，加盖封口密封，把样品瓶移到恒温加热部件上预热到90℃，通过隔垫插入已活化好的DVB/CAR/PDMS涂层SPME萃取头（270℃活化30 min），并推出纤维头，顶空吸附10 min，纤维头进入GC-MS的进样口，再230℃解析120 s。

1.2.2 GC-MS分析

定性分析：样品用GC-MS联用仪分析鉴定，通过NIST02谱图库自动检索获得初步鉴定结果，结合相关文献做人工谱图解析，最终确定挥发性成分。

定量分析：按照峰面积归一化法进行定量分析，得出各挥发性成分的相对百分含量。

色谱条件：载气为高纯氦气；程序升温：40℃ 1 min；以3℃/min升至100℃；以10℃/min升至200℃；再以5℃/min升至230℃，停留3 min；进样口230℃；接口250℃。分流比1∶1。

质谱条件：EI离子源；电离电压70 ev；扫描范围45～350 amu；全扫描方式。

2 结果与分析

样品经SPME-GC-MS分离鉴定出的挥发性成分及其相对含量见表1。从表1可以看出，油茶壳芯的挥发性成分比较复杂，有烯烃、醇、醛、酮、酸、酯、酚、醚多种化合物。GC-MS检测匹配度700以上的峰普通油茶壳芯检出32个，占总挥发性成分的74.988%；香花油茶壳芯检出35个，占总挥发性成分的86.568%。两者共有成分24个，其中烯烃共有8个，为对伞花烃、异松油烯、萘、7-十六烯、长叶烯、顺式-β-金合欢烯、β-红没药烯、（E）-5-十八烯，前者多α-蒎烯、D-苧烯、γ-松油烯，后者多β-蒎烯、2-甲基-1-十五烯、16-贝壳杉烯；醇类共有6个，为4-松油醇、α-松油醇、阿东糖醇、松柏醇、反式-9-十六烯-1-醇、花生醇，前者多2-甲基-3-戊烯-1-醇和3，5-二甲基-1，5-己二烯-3，4-二醇，后者多柏木脑；前者没

有检测出醛类，后者有壬醛、肉桂醛；酮类前者检测出6-二甲基-2-辛酮，后者未检出；酸类共有4个，为棕榈酸、亚油酸、反式-13-十八碳烯酸、油酸，前者多反式-2-十一烯酸，后者多壬酸、香草酸；酯类共有4个，为棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、（E）-9-十八碳烯酸乙酯、硬脂酸乙酯，前者多乙酸-3-辛酯，后者多苯甲酸乙酯；酚类前者没有，后者有丁香酚、异香兰素；醚类都是1，8-桉叶素和黄樟素。这说明不同品种的油茶壳芯，其含有的挥发性成分也不同。

表1 油茶壳芯的挥发性成分及相对含量

从单个成分含量上看，两种油茶壳芯的挥发性成分都比较分散，没有含量特别高的成分。相对含量大于3%的成分，普通油茶壳芯中有9个，依次为棕榈酸乙酯11.728%、棕榈酸9.849%、花生醇6.978%、（E）-9-十八碳烯酸乙酯5.661%、2-甲基-3-戊烯-1-醇5.530%、亚油酸乙酯4.518%、黄樟素3.816%、γ-松油烯3.438%、硬脂酸乙酯3.293%；香花油茶壳芯中有8个，依次为棕榈酸12.483%、黄樟素9.715%、（E）-9-十八碳烯酸乙酯8.815%、棕榈酸乙酯8.023%、反式-13-十八碳烯酸 5.125%、（E）-5-十 八 烯 5.117%、7-十六 烯4.478%、亚油酸乙酯3.440%。由此可见，两种油茶壳芯的挥发性成分中相对含量较高的都是以脂肪酸及其酯类为主，各占5个，但它们的含量之和在检出成分中分别占到46.74%、43.76%；相对含量最高的成分前者是棕榈酸乙酯（11.728%），后者是棕榈酸（12.483%）。

3 讨论与结论

利用顶空固相微萃取与GC-MS联用技术（SPMEGC-MS）相结合对普通油茶壳芯和香花油茶壳芯的挥发性成分进行了分析和鉴定，主要由烯烃、醇、醛、酮、酸、酯、酚、醚多种化合物组成。普通油茶壳芯检出32个峰，占总挥发性成分的74.988%；香花油茶壳芯检出35个峰，占总挥发性成分的86.568%。两者共有成分24个，相对含量较高的都是以脂肪酸及其酯类为主；单个成分相对含量都较分散，前者最高是棕榈酸乙酯11.728%，后者是棕榈酸12.483%。棕榈酸是一种高级脂肪酸，具有脂肪味、腊味，能降低血清中胆固醇的含量［10］，有一定的保健作用。除此之外，其中一些化合物具有特殊的香气或生理活性，如α-蒎烯有松木、针叶及树脂样的气息；壬醛有玫瑰和柑橘样的香气；1，8-桉叶素有清凉类似樟脑的气味，有一定的防霉、杀菌及防腐作用［11］；D-苧烯有类似柠檬的香味，有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用［12］；丁香酚有强烈的丁香气味，有很强的杀菌力和局部防腐作用［13］。所有这些化合物的怡人香气或生理活性，可能是油茶壳芯作为药用的原因之一，是否属实还有待验证。

目前，有关油茶挥发性成分的研究也有少量报道。如谭永华等［14］采用SPME-GC/MS联用法对贵州油茶籽油香气成分进行分析发现，其主要成分为醛类物质，与油茶壳芯的成分有很大区别，这可能是源于油茶果的不同部位。因此，研究普通油茶壳芯和香花油茶壳芯的挥发性成分可为开发和利用油茶壳芯提供相应的理论依据。