不同萃取温度对白花羊蹄甲花朵挥发性成分的影响

黄玉斌， 严春荣， 林 宇， 周文忠， 侯 英

(1.玉溪市质量技术监督综合检测中心， 云南 玉溪 653100； 2.云南华衡检测技术有限公司， 云南 昆明 650106； 3.西南林业大学， 云南 昆明 650224)

白花羊蹄甲(BauhiniavariegataL.)为蔷薇目羊蹄甲属(Bauhinia)植物，是一种常绿乔木，主要分布在云南、广西和广东等地。羊蹄甲属植物资源丰富，多种植物是民间传统药物。其花朵对气管炎、支气管炎及肺热咳嗽等疾患有较显著的功效[1]。同时，白花羊蹄甲的花朵作为一种野生食用花卉被食用，具有清香味道，口感清爽，深受人们喜爱。植物中挥发性有机物是通过植物体内的次生代谢途径合成的低沸点、易挥发的小分子化合物[2]。主要包括烃、醇、醛、酮、酯和有机酸等，含量虽低，但化学活性很高。近年来，关于植物中挥发性和半挥发性成分的提取方法主要集中于液液萃取[3]、水蒸气蒸馏法[4-5]，超临界二氧化碳萃取法[6]和顶空采集法[7-9]等方法，测定方法主要是采用气相色谱-质联用方法(GC-MS)。但是采用顶空-固相微萃取(HS-SPME)方法直接提取植物中挥发性成分的报道较少。固相微萃取技术(solid-phase micro-extractions，SPME)是20世纪90年代初发展起来的一种操作简单、省时、高灵敏度、无溶剂消耗的前处理技术[10]，该技术集萃取、浓缩、解吸、进样于一体，具有灵敏度高、操作简便、环境友好等优点，在环境分析、土壤分析及食品分析等领域得到广泛应用[11-13]。SPME的萃取方式可分为浸入式萃取和顶空萃取，其中顶空萃取时，萃取探头涂层不与样品直接接触，利用待测物的挥发性，在顶空部分完成萃取，可避免一些大分子的干扰，直接用于样品中挥发性物质的无溶剂萃取。目前，有关白花羊蹄甲化学成分的报道主要以黄酮类化合物最为普遍[14-15]，但对花朵中挥发性成分进行分析研究的报道较少。萃取温度是影响萃取速度和萃取效率的重要因素，为此，试验采用HS-SPME-GC-MS分析方法，测定20℃和50℃下萃取白花羊蹄甲花朵中的挥发性化学成分及其相对百分含量，以期为其进一步开发利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

白花羊蹄甲花朵：购自云南省红河州蒙自市。

仪器与材料：7890A/5975C气相质谱联用仪GC/MS(Agilent，美国)，AB-204分析天平(METTLER，美国)，毛细管柱为HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm，Agilent，美国)；固相微萃取手柄和萃取头(萃取头的固定相为75 μm Carboxen-PDMS，黑色，Supelco，美国)，顶空瓶(22 mL，Supelco，美国)。

1.2 方法

1.2.1 白花羊蹄甲花朵挥发性成分的萃取与测定称取1.000 g的白花羊蹄甲花朵，置于顶空瓶中，封盖后将顶空瓶分别放置于20℃和50℃恒温水浴中，将固相微萃取头插于顶空瓶中进行萃取，萃取时间为30 min，萃取完成后，将固相微萃取头插入GC进样口，在280℃时解吸附2 min，挥发性成分随载气进入GC-MS进行分离与鉴定，并经NIST 05，WILEY 275标准谱库进行检索，成分含量为归一化峰面积百分含量。

1.2.2 GC-MS条件 进样口温度280℃，载气He，流速1 mL/min。升温程序：初始温度为50℃(保持2 min)，以5℃/min升温至140℃(保持1 min)，再以10℃/min升温至280℃(保持1 min)。离子源EI源，电子能量70 eV，质量扫描35～350 amu。

2 结果与分析

2.1 白花羊蹄甲花朵中的挥发性成分

从表1可知，温度对白花羊蹄甲花朵挥发性成分的种类和含量有一定影响。萃取温度为20℃时，从白花羊蹄甲花朵的挥发性成分中鉴定出34种成分，占总峰面积的73.90%。萃取温度为50℃时，从白花羊蹄甲花朵的挥发性成分中共鉴定出44种成分，占总峰面积的74.80%。20℃和50℃的挥发性成分中均含有愈创木烯、β-榄香烯、β-杜松烯、依兰油烯、β-人参烯和α- 芹子烯等，其中50℃的挥发性成分含量较20℃的高。此外， 萃取温度50℃的挥发性成分中还鉴定出2-甲基-呋喃(0.07%)、玫瑰醚(0.03%)、3,7-二甲基-6-辛烯-1-醇(0.11%)、茴香脑(0.03%)、γ-榄香烯(0.08%)和异榄香脂素(0.15%)等成分。说明在进行顶空-固相微萃取时，萃取温度对挥发性成分的提取影响较大。

表1 不同温度下萃取白花羊蹄甲花朵的挥发性成分及其相对含量

Table 1 Volatile components and the relative contents inB.variegateflower at different extraction temperature

序号No.保留时间/minRetention time化合物名称Compound name峰面积归一化百分含量/%Normalized peak area percentage20℃50℃11.51 乙醇1.41 1.24 21.96 2-甲基-呋喃-0.07 35.96 苯乙烯-0.02 46.76 三环萜2.80 0.39 57.08 α-蒎烯4.92 1.56 67.49 莰烯1.90 0.27 78.19 桧烯0.17 0.02 88.28 β-蒎烯0.12 0.01 98.68 β-月桂烯3.15 0.49 109.65 1-甲基-2-(1-甲基乙基)苯0.10 0.02 119.77 柠檬烯2.25 0.33 1210.05 反式-β-罗勒烯0.10 0.02 1310.35 罗勒烯2.37 0.93 1411.56 1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)苯-0.03 1512.19 玫瑰醚-0.03 1612.75 2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯0.27 0.19 1714.73 甲基胡椒酚-0.03 1815.54 3,7-二甲基-6-辛烯-1-醇-0.11 1917.16 茴香脑-0.03 2018.17 3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸甲酯-0.03 2119.07 丁香酚0.08 0.20 2219.62 杜松烯0.39 0.55 2320.04 β-榄香烯5.49 7.89 2420.29 甲基丁子香酚0.81 1.45 2521.18 γ-榄香烯-0.08 2621.32 α-愈创烯0.28 0.38 2721.50 愈创木烯20.26 26.96 2821.60 β-人参烯2.99 3.98 2921.71 依兰油烯4.65 5.92 3021.91 香橙烯0.13 0.21 3122.45 γ-芹子烯2.11 2.53 3222.52 β-芹子烯2.60 2.55 3322.61 β-杜松烯5.80 6.47 3422.69 异丁香酚甲醚0.88 2.01 3522.71 α-芹子烯3.40 2.92 3622.92 E,E-α-金合欢烯0.64 1.15 3723.10 大根香叶烯0.18 0.12 3823.19 八氢-4a,8-二甲基-2-(异丙基亚基)-萘0.34 0.42 3923.28 δ-杜松烯0.32 0.42 4124.07 α-古芸烯1.88 1.55 4224.21 杜松-1(10),6,8-三烯0.68 0.68 4325.01 蛇床烷-6-烯-4-醇0.43 0.36 4425.44 异榄香脂素 -0.15

2.2 白花羊蹄甲花朵中的香气成分

白花羊蹄甲花朵中主要的挥发性成分包含萜烯烃类、醇类、酚类及酯类等化合物，其中以萜类化合物数目较多，相对含量也较高。萜类化合物是以异戊二烯单元为基本骨架的一类化合物。近年来，关于植物香味成分的研究表明，几乎所有花香成分中都含有萜类化合物，特别是单萜烯和倍半萜烯化合物，如芳樟醇、橙花叔醇、罗勒烯和金合欢烯等[16]。从研究结果看出，白花羊蹄甲花朵中的挥发性香气成分数量比较丰富，主要包括愈创木烯、β-杜松烯、β-榄香烯、α-蒎烯、依兰油烯、α-芹子烯、β-月桂烯、柠檬烯、罗勒烯和玫瑰醚等。其中，愈创木烯有近似兰花的清香气味，α-蒎烯具有松木、针叶和树脂型香气，β-月桂烯具有令人愉快的甜香脂气味，柠檬烯有类似柠檬的清新香味，罗勒烯具有花香和草香并伴有橙花香气，玫瑰醚具有玫瑰花香气味；榄香烯具有辛辣的茴香气味。这些香气物质的存在，构成了白花羊蹄甲花朵的清香的香气特征，使其具有特征的清香味道，作为一种野生花卉被人们所喜爱和食用。

3 结论

通过HS-SPME-GC-MS方法，对比白花羊蹄甲花朵在20℃和50℃时的挥发性成分差异发现，温度影响白花羊蹄甲花朵挥发性成分的种类和含量，且随着温度升高白花羊蹄甲花朵挥发性成分种类增多，其相对含量也发生了改变。

白花羊蹄甲花朵中的挥发性香气成分数量比较丰富，主要包括愈创木烯、β-杜松烯、β-榄香烯、α-蒎烯、依兰油烯、α-芹子烯、β-月桂烯、柠檬烯、罗勒烯、玫瑰醚等。这些香气物质构成了白花羊蹄甲花朵具有特征的清香味道。