顶空-气质联用法分析4个洛阳牡丹品种的鲜花香气成分

宁二娟， 陈 玲， 李 晓， 范 毅，王学方， 张立攀， 王 永

（1.河南省科学院河南省纳普生物技术有限公司，郑州 450002；2.河南省科学院河南省商业科学研究所有限责任公司，郑州 450011）

牡丹（Paeonia suffruticosaAndr.）为芍药科芍药属灌木，原产地中国，是我国的十大传统名贵观赏花卉之一［1-2］. 牡丹鲜花雍容华贵，颜色艳丽，花香浓郁，深受国人喜爱，有着“花中之王”的美名. 牡丹花特有的天然花香、果香气味等挥发性成分是其精油成分的重要部分［3-4］，经研究其香气成分主要有醇类、醛类、酯类、萜烯类、烷烃类等，可作为香料、食品、日用护肤品等的天然添加剂［5-8］. 本工作采用顶空-气相色谱质联用法对4种洛阳牡丹鲜花的香气成分进行了分析，对比研究不同品种牡丹鲜花的香气成分种类和含量，为牡丹鲜花天然香气资源的利用开发提供理论依据，为牡丹花附加价值及其更深入的开发应用提供了理论参考，同时丰富目前牡丹花成分分析的研究.

1 材料与方法

1.1 材料

牡丹鲜花样品：采自洛阳牡丹园，经鉴定，4个牡丹品种分别为肉芙蓉（P.suffruticosa‘Rou Fu Rong’）、海黄（P.suffruticosa‘Hai Huang’）、香玉（P.suffruticosa‘Xiang Yu’）、丹凤（P.suffruticosa‘Dan Feng’）.

1.2 仪器

GC-MS QP2010 气质联用仪（日本岛津）、TELEDYNE TEKMAR HT3 顶空自动进样仪、ME204 分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）、低温冷冻柜.

1.3 方法

1.3.1 GC-MS分析条件 GC条件：Rxi-5MS（30.0 m×0.25 mm，0.25 μm）石英毛细管柱. 进样口温度160 ℃；载气为He 气；柱流量为1.5 mL/min；分流进样，分流比5∶1；升温程序：初始温度为40 ℃，先以8 ℃/min 升至60 ℃（保持5 min），以4 ℃/min升温至120 ℃（保持5 min），再以8 ℃/min升温至180 ℃（保持3 min）.

MS条件：离子源为电子轰击电离源（EI），离子化电压70 eV，GC-MS接口温度230 ℃，离子源温度220 ℃，质谱扫描范围40～500 u，检测器电压0.88 kV.

顶空条件：样品加热温度80 ℃，保持20 min，取样针温度80 ℃，传输线温度80 ℃.

1.3.2 样品制备方法 称取新鲜牡丹鲜花6.0 g，剪碎，于20 mL顶空进样瓶中，聚四氟乙烯隔垫加铝帽密封，放入顶空自动进样仪.

1.4 数据处理

定性分析：利用NIST 2014谱库和保留时间、保留指数对所得到的质谱图进行检索定性，挑选出匹配度大于等于80%的峰号；根据分子质量、化学式以及分子结构确定各个出峰物质的名称.

定量分析：根据各组分色谱峰面积，按峰面积归一化法确定各化合物的相对含量.

2 结果与分析

不同品种牡丹鲜花的香气成分定性和定量结果见表1.

表1 4个品种牡丹鲜花的香气成分及相对含量Tab.1 Aroma components and relative contents in four species of peony flowers

续表

续表

由表1看出，采用顶空-气相色谱质联用法对洛阳牡丹4种鲜花中的香气成分进行检测，共检测出69种成分，为醇类、醛类、酯类、萜烯类、烷烃类及其他类成分. 植物品种不同，香气成分物质的种类与含量有所差异［9-11］. 本文研究的4个不同品种的牡丹鲜花香气成分差异显著，共有香气成分13种，为异戊醇、己醛、乙基苯、左旋-β-蒎烯、2-正戊基呋喃、桉叶油醇、（Z）-3，7-二甲基-1，3，6-十八烷三烯、苯甲酸甲酯、反-2-壬烯醛、苯甲酸乙酯、Bicyclo［3.1.0］hexan-2-ol，2-methyl-5-（1-methylethyl）-，（1α，2α，5α）-、香茅醇、十四烷.

1）肉芙蓉鲜花香气成分有26种，主要香气组分是酯类化合物，其相对含量占比达到39.96%，其次是醛类化合物，占26.67%，其他萜烯类、烷烃类、醇类、其他类分别占比11.27%、7.18%、5.84%、9.08%；肉芙蓉鲜花中相对含量较高的香气成分有苯甲酸乙酯（37.66%）、己醛（16.57%）、2-正戊基呋喃（7.98%）、反-2-壬烯醛（5.43%）等. 肉芙蓉鲜花未检测出其特有的香气成分，其成分在其他3种鲜花中均能检测到.

2）海黄鲜花香气成分有32种，主要香气组分是酯类化合物，其相对含量占比达到55.47%，其次是萜烯类化合物，占24.77%，其他醇类、醛类、烷烃类、其他类分别占比8.55%、4.15%、4.32%、2.74%；海黄鲜花中相对含量较高的香气成分有苯甲酸芳樟酯（45.28%）、β-胡椒烯（16.83%）、苯甲酸乙酯（9.41%）、顺-α，α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇（5.01%）等. 海黄鲜花中特有的香气成分有8种，分别是异戊酸乙酯、2，2，4，4-四甲基辛烷、顺-α，α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、（3E）-4，8-二甲基-1，3，7-壬三烯、cisα-Bisabolene4-［（1Z）-1，5-Dimethyl-1，4-hexadienyl］-1-methyl-1-cyclohexene、4-异丙基苯甲醛、β-石竹烯、α-葎草烯.

3）香玉鲜花香气成分有39 种，烷烃类化合物有8 种，其相对含量占比达到26.83%，其次是萜烯类化合物，占21.99%，醛类化合物，占21.82%，其他酯类、醇类、其他类分别占比11.41%、9.57%、8.38%；香玉鲜花中相对含量较高的香气成分有己醛（16.20%）、β-胡椒烯（15.25%）、苯甲酸乙酯（10.41%）、十四烷（10.02%）、异戊醇（7.12%）、十九烷（6.65%）、十一烷（5.42%）等. 香玉鲜花中特有的香气成分有12 种，分别是4-烯丙基苯甲醚、十二烷、p-Mentha-1（7），8-dien-2-ol、桂醛、4，5，9，10-Dibenzo-1，3，6，8-tetraazatricyclo-［4.4.1.1（3，8）］-dodecane、Spiro［2.5］octane-1，1-dicarbonitrile、7-Tetradecene，（Z）-7-十四碳烯、1-十三烯、6-十二炔、Naphthalene，1，2，4a，5，8，8a-hexahydro-4，7-dimethyl-1-（1-methylethyl）-，［1S-（1α，4a.β，8a.α）］-、Furan，3-（4，8-dimethyl-3，7-nonadienyl）-（E）-.

4）丹凤鲜花香气成分有39 种，主要香气组分是醛类化合物，其相对含量占比达到38.99%，其次是萜烯类化合物，占32.22%，醇类化合物，占14.56%，其他酯类、烷烃类、其他类分别占比3.88%、2.11%、8.24%；丹凤鲜花中相对含量较高的香气成分有（Z）-3，7-二甲基-1，3，6-十八烷三烯（29.90%）、反-2-壬烯醛（14.09%）、己醛（12.99%）、反，顺-2，6-壬二烯醛（4.97%）、L-香芹醇（4.53%）等. 丹凤鲜花中特有的香气成分有13 种，分别是正己醇、七碳醛、甲基庚烯酮、正辛醛、反-2，顺6-壬二烯醇、反式-1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）环己-2-烯-1-醇、（Z）-3，3-二甲基环亚己基乙醇、丁酸-1-乙烯基-1，5-二甲基-4-己烯基酯、Cyclohexene，3，3，5-trimethyl-、二十六烷、2-甲基二十四烷、7-十四炔、1-十四醇.

3 讨论

采用顶空-气相色谱质联用法分析洛阳牡丹4种鲜花中的香气成分，共检测出69种成分，肉芙蓉中香气成分26种，海黄32种，香玉39种，丹凤39种，均包括醇类、醛类、酯类、萜烯类、烷烃类及其他类成分. 4个品种的牡丹鲜花成分的种类和相对含量差异很大，导致牡丹鲜花香气不同. 香玉品种，主要成分包括醇类、醛类、酯类、萜烯类、烷烃类等，香气成分种类多，但每种在含量上都不显著，这可能是香玉牡丹闻起来综合香味较浓郁的主要原因. 丹凤品种中，（Z）-3，7-二甲基-1，3，6-十八烷三烯的相对含量较高（29.90%），该成分带有香草香味［12］，对香气的贡献较大，可能是主导香玉牡丹的特征香气之一. 肉芙蓉中，苯甲酸乙酯相对含量最高（37.66%），海黄中，苯甲酸芳樟酯相对含量最高（45.28%），这两个香气成分均为酯类，主要呈果香型气味［13］，这可能是肉芙蓉和海黄牡丹闻起来有近似于果香味的主要原因.

通过对牡丹香气成分物质的鉴定及其含量的分析探讨其不同的开发利用途径. 肉芙蓉中的苯甲酸乙酯，相对含量为37.66%，常作为较重的花香型香精及果香型香精，也用作食用香料，广泛应用于香烟和酒类生产［14-15］；海黄中的苯甲酸芳樟酯，相对含量为45.28%，目前主要用作化妆品和一些花香型香精的调和香料，作为允许使用的食用香料，主要用以配制果香型香精［16-17］. 丹凤香气成分的相对含量中，反，顺-2，6-壬二烯醛为4.97%，1，3，5-三甲氧基苯为4.27%，异戊醇为3.21%，反，顺-2，6-壬二烯醛常用于调配瓜型香精，并作为调味品用于食品中［18］；1，3，5-三甲氧基苯和异戊醇，具有较高的药用价值［19-20］，提示丹凤鲜花的医药用途.

牡丹鲜花香气成分复杂［21-22］，各成分含量低，为了牡丹香气成分的全成分分析，在后续试验时应该采用不同的溶剂和不同的香气成分分析检测方法对牡丹香气成分进行提取分析，为后续牡丹精油的提取和香精的制备提供可靠的试验数据，为牡丹花附加价值及其更深入的开发应用提供了理论参考.