頂空固相微萃取-氣相色譜/質譜法分析霸王花揮發性成分

申利群，雷福厚

(廣西民族大學化學與生態工程學院，廣西林產化學品開發與應用重點實驗室，廣西 南寧 530006)

頂空固相微萃取-氣相色譜/質譜法分析霸王花揮發性成分

申利群，雷福厚

(廣西民族大學化學與生態工程學院，廣西林產化學品開發與應用重點實驗室，廣西 南寧 530006)

目的：探索分析霸王花揮發油化學成分的方法。方法：采用聚二甲基硅氧烷萃取頭室溫頂空微萃取20min、初始柱溫60℃、程序升溫至250℃、進樣口溫度250℃的氣相色譜條件，EI離子源、電子能量70eV的質譜條件進行氣相色譜/質譜法分析。結果表明：共鑒定出49種化合物，主要揮發性成分及其含量為倍半萜及其含氧衍生物(27.78%)、脂肪族化合物(25.14%)、酯(14.40%)、2,6-二叔丁基對甲酚(10.08%)和硅氧烷類化合物(6.27%)。結論：無溶劑的頂空萃取-氣相色譜/質譜聯用技術可作為霸王花揮發性成分分析的有效方法。

霸王花；揮發性成分；頂空固相微萃取；氣相色譜-質譜法

火龍果花，俗稱霸王花，為仙人掌科量天尺屬植物量天尺的果用栽培品種，多年生肉質草本植物[1]。原產于巴西、墨西哥等熱帶拉丁美洲地區，國內目前在廣西、海南、廣東和福建等地有種植。霸王花不但營養高、熱量低，而且含有功能獨特的藥效成分[2]。是醫食同源的綠色食品。其富含獨特的花青素，有抗氧化、抗自由基、保護心臟血管、增強記憶、抑制老年癡呆、抗衰老治咳嗽的作用[3]；而且富含獨特的植物白蛋白，可保護胃壁避免食物中重金屬在腸內吸收而中毒；富含水溶性膳食纖維，有效改善便秘，降低血糖血脂和膽固醇、減肥、瘦身等功效[2]。但對其揮發油成分研究尚未見有報道。

為更好地認識霸王花的食用價值和營養價值，以期對霸王花的綜合開發和合理利用提供資料，本實驗以干霸王花為原料，采用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術(HS/SPME-GC/MS)[4-9]分析霸王花的揮發油成分。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

干霸王花(采自廣西百色市)。

QP2010氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司；CORNING固相微萃取儀、100μm聚二甲基硅氧烷萃取頭 美國Supelco公司；J&W DB-1MS石英彈性毛細管柱(30m×0.25mm，0.25μm)。

1.2 SPME取樣

干霸王花2g，切碎后放入10mL固相微萃取儀帶塞的萃取瓶中1h，然后將活化了的聚二甲基硅氧烷萃取頭插入，室溫條件下頂空萃取20min，于250℃氣化室脫附3min后，供GC-MS分析。

1.3 GC-MS分析條件[10-11]

氣相色譜條件：石英彈性毛細管柱；載氣；He；線速度：44cm/min；初始柱溫60℃，在60℃保持1min，再以10℃/min升溫至250℃，在250℃保持5min；進樣口溫度250℃，不分流進樣。質譜條件：EI離子源，電子能量70eV，傳輸線溫度：250℃；離子源溫度：200℃；掃描方式：全掃描；質量掃描范圍 40～500u。質譜庫：NIST 147和NIST 27。

2 結果與分析

按1.3節的實驗條件對霸王花揮發油進行分析，獲得的總離子流圖見圖1。采用計算機檢索和結合人工檢索，并查對有關文獻，從基峰相對豐度等幾方面進行直觀比較，鑒定樣品中揮發性成分，并用峰面積歸一化法定量分析各成分含量。從霸王花揮發性成分中鑒定出49種成分，占總質量分數的96.83%(表1)。

圖1 干霸王花固相微萃取總離子流圖Fig.1 Total ion current of volatile components in pitaya flower extracted by HS-SPME

頂空萃取的溫度影響萃取達到平衡的時間及揮發性組分的組成和相對含量，升高溫度可以加快達到平衡的時間，但揮發性組分的成分中熱不穩定的成分可能發生了變化，因此選擇在室溫擴散平衡1h，然后再室溫萃取20min。

在霸王花揮發油中，鑒定了49個組分(表1)。已鑒定組分占總揮發油組分峰面積的96.83%，主要為倍半萜及其含氧衍生物(27.78%)、脂肪族化合物(25.14%)、酯

(14.40%)、2,6-二叔丁基對甲酚(10.08%)、硅氧烷類化合物(6.27%)以及一些鹵代烴。質量分數超過5%的揮發性化學成分5種，占總質量分數的50.49%，分別為(+)-雪松醇(15.89%)、2,6-二叔丁基對甲苯酚(10.08%)、苯二甲酸二異丁酯(9.94%)、2-甲基十七烷(9.56%)、[1R-(1R,4Z, 9S)]-4,11,11-三甲基-8-亞甲基-二環[7.2.0]-4-十一烯(5.02%)。

表1 干霸王花固相微萃取-GC/MS鑒定揮發性成分結果Table1 Analysis and relative contents of volatile components in pitaya flower

倍半萜廣泛存在于植物中，其中很多具有重要的生理功能[12-14]，雪松醇是霸王花中含量最高的化合物，也是倍半萜類化合物。雪松醇具有很好的抗癌效果，對人肺癌細胞NCI-H460半數致死質量濃度為44.98μg/mL，也是木香型、檀香型等香精的重要組分，并且是一種良好的定香劑[15]。另外霸王花中含有較多的酯類，醇類，如8-甲基癸酸甲酯、苯二甲酸二異丁酯、2-乙基-1-十二醇、1,2-二甲基-3-(1-甲乙烯基)環戊醇、2-十三酮等，這些化合物使得霸王花具有特殊的香氣香味。霸王花中還含有6.27%的硅氧烷類化合物，在一般的揮發油中少見，有待進一步研究。

通過無溶劑的頂空萃取-氣相色譜-質譜聯用技術，霸王花中的揮發性成分第一次進行有效的分析；該方法靈敏度高且操作簡便、無需其他溶劑，非常適合分離鑒定食品中揮發油成分。很顯然，霸王化的揮發性成分的組成和含量隨著霸王花的不同生長時期、不同的生長地方、加工和儲存的條件不同而有所不同；因此，對霸王花綜合和合理利用，還需要對其揮發性成分進行系統地研究。

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Analysis of Volatile Components in Pitaya Flower by Headspace Solid Phase Microextraction-GC/MS

SHEN Li-qun，LEI Fu-hou
(College of Chemistry and Ecological Engineering, Guangxi University for Nationalities, Key Laboratory of Development and Application of Forest Chemicals of Guangxi, Nanning 530006, China)

Objective: To explore the analytic method of volatile components in pitaya flower. Methods: Headspace solid phase microextraction (HS/SPME) technology was used to extract volatile components from pitaya flower. Gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) was used to identify volatile components in pitaya flower at the condition of programmed temperature increase to 250 ℃, sample injection temperature at 250 ℃ and electronic ionization as the ion source. Results: A total of 49 volatile compounds were identified, which included sesquiterpenes and their oxidized derivatives (27.78%), alkanes (25.14%) and esters (14.40%), 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (10.08%) and siloxane compounds (6.27%). Conclusion: HS/ SPME-GC/MS strategy is a useful and feasible method for the analysis of volatile components in pitaya flower.

pitaya flower；volatile component；headspace solid phase microextraction；gas chromatography-mass spectrometry

TS207.3

A

1002-6630(2010)22-0315-03

2010-01-18

廣西自然科學基金項目(桂科自0899025)；廣西高校優秀人才資助項目(桂教人[2009]26號)

申利群(1970—)，男，副教授，博士，主要從事天然產物的合成及天成產物化學成分研究。E-mail：aiqunwu@126.com