銀杏葉揮發油熱裂解產物分析及其在卷煙中的應用

鹿洪亮

（福建中煙工業公司，廈門 361022）

銀杏（Ginkgo biloba L.，又名公孫樹，白果）系裸子植物門銀杏科植物，有活化石之稱，是當今地球上最古老的樹種之一。我國銀杏資源擁有量占世界總量的75%左右，居世界首位[1]。銀杏葉能夠抗衰老，消除人體自由基，改善血流量，增加腦供血。銀杏葉主要藥用成分為黃酮類化合物[2-6]，具有多種生物活性和藥理作用。目前已發現的黃酮化合物有蘆丁（Rutin）、黃芪（Astraglin）、異槲皮素（Isoquercitrin）、山萘酚等。銀杏葉揮發油的提取及分析比較少[7-9]，筆者采用同時蒸餾萃取法提取其揮發油，分析其化學成分及熱裂解產物，并在單料煙中進行感官評價，為銀杏葉資源的利用提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

1.1.1 材料與試劑 二氯甲烷（AR，天津市科密歐化學試劑開發中心）；銀杏葉（河南省醫藥藥材有限公司）；河南 B3F、C3F、X2L（河南三門峽），貴州B2F、C3F、X2F（貴州長順），云南C2F（云南楚雄）。

1.1.2 儀器 安捷倫6890GC/5973MS氣質聯用儀；裂解裝置：CDS Pyroprobe 5200（CDS Analytical,Inc.）；同時蒸餾萃取儀；電熱恒溫水浴鍋；電熱套（江蘇新通儀器廠）；BS 200S電子天平；德國KBF240恒溫恒濕箱。

1.2 實驗方法

1.2.1 銀杏葉揮發油的提取 銀杏葉于 40 ℃干燥2 h，粉碎，過40目篩，粉末裝入棕色瓶中備用。用天平稱取35.0 g銀杏葉粉末放入同時蒸餾萃取裝置一端1000 mL燒瓶中，加入300 mL純水，用電熱套加熱；裝置的另一端為盛有60 mL二氯甲烷的100 mL燒瓶，在60 ℃下進行水浴加熱，同時蒸餾6 h。提取液濃縮至1 mL，用GC/MS分析。

1.2.2 GC/MS條件及熱裂解條件 1）色譜條件色譜柱：HP-INNOW（30 m×0.25 mm×0.25 μm d.f.）毛細管柱；進樣口溫度：260 ℃；檢測器溫度：270 ℃；載氣：N2；進樣量：0.2 μL；分流比：10:1；程序升溫：50 ℃(2 min)250 ℃(15 min)。2）質譜條件 EI源電子能量：70 eV；電子倍增器電壓：1200 V；質量掃描范圍：30～550 amu；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：130 ℃；利用Nist98譜庫對采集到的質譜圖進行檢索。

3）熱裂解條件 取適量樣品用二氯甲烷稀釋成10%溶液后，用進樣針將5 μL樣品溶液注射在液體樣品裂解專用金屬片上，并將裂解手柄插入熱裂器中進行無氧熱解。熱解結束后，熱解產物隨載氣進入GC/MS分析（GC/MS實驗條件同上）。

熱解氣氛：氦氣；熱解溫度，從30 ℃以20 ℃/min的速率升至300、600、900 ℃；持續時間10 s。

1.2.3 加香實驗 將銀杏葉揮發油用乙醇溶液稀釋后，分別按不同的加香量噴加到單料煙絲上。將加香煙絲和未加香的對照煙絲分別用填煙器填成煙支，并在相對濕度為(60±2)%、溫度(22±1)℃的恒溫恒濕箱內平衡48 h以上，由福建中煙工業公司技術中心感官評吸小組進行綜合評價比較。

2 結 果

2.1 銀杏葉揮發油分析

用同時蒸餾萃取法萃取，濃縮得到銀杏葉揮發油0.259 g，得率為0.73%。通過GC/MS對樣品進行定性分析，共分離鑒定出匹配度85%以上的有效成分104種，主要為醇、酮、醛類物質。采用色譜峰面積歸一化的方法，計算各峰面積的百分含量來確定各化學成分相對含量。醇類占17.31%，酮類占13.46%，醛類占11.54%，單萜、倍半萜類物質含量為 4.81%。其中相對含量較高的有：香葉基丙酮（1.00%）、金合歡基丙酮（1.71%）、十二烷酸（2.14%）、鄰苯二甲酸二異丁酯（1.05%）、植醇（3.36%）、十四酸（7.32%）、棕櫚酸（10.79%）、6-十八烯酸（1.77%）、亞油酸（1.39%）。

2.2 銀杏葉揮發油熱裂解產物分析

通過對銀杏葉揮發油的熱裂解產物進行分析，能夠模擬卷煙燃燒錐不同位置的溫度差異，從化學的角度較客觀地對它在卷煙加香中的應用效果進行評價[10]，因此分析了銀杏葉揮發油在300、600、900 ℃時的熱裂解產物。揮發油的熱裂解成分分析表明（表1），在300 ℃熱裂解共檢出化合物41種，600 ℃熱裂解共檢出化合物 46種，900 ℃熱裂解共檢出化合物84種。

揮發油熱裂解成分與揮發油成分相比較，β-紫羅蘭酮、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、羅漢柏烯、芍藥酮、香葉基丙酮、雪松醇、5,6,7,7a-四氫化-4,4,7a-三甲基-2-苯并呋喃等9種化合物同時存在于揮發油成分以及300 ℃、600 ℃和900 ℃熱裂解產物中，α-萜品醇等65種化合物只存在于揮發油成分中；α-紫羅蘭酮、月桂酸、橙花叔醇、γ-壬內酯、2-蒈烯等10種成分只存在于300、600、900 ℃熱裂解成分中；只有γ-芹子烯1種成分存在于300 ℃熱裂解成分中；α-萜品烯、2,3-二氫-苯并呋喃、石竹烯氧化物等6種成分只存在于600 ℃熱裂解成分中；側柏酮、芳樟醇及芳樟醇氧化物等 21種成分只存在于900 ℃熱裂解成分中。由此可見，實驗條件不同，定性結果差別很大，主要是與熱裂解條件有關，導致了進入質譜分析的化學成分不同。

銀杏葉揮發油中很多功能性成分（如金合歡醇、石竹烯、糠醛等）在卷煙中得到應用。揮發油及其裂解主要成分具有甜香香氣、水果香氣、煙草香氣等香味特征，這些有效成分能與煙香諧調，減少刺激性，吸味柔和津潤，掩蓋雜氣，賦予卷煙獨特的香味，具有增香效果。

表1 銀杏葉揮發油成分熱裂解產物分析結果Table1 The essential oil of Ginkgo biloba L.analyzed by Py-GC/MS

續表1

2.3 銀杏葉揮發油的感官評吸結果

選擇了3個不同香型（河南：濃香型；貴州：中間香型；云南：清香型）不同部位單料煙進行加香評吸（表2）。結果表明，1）河南C3F、貴州C3F添加1‰～3‰的銀杏葉揮發油后，能與煙香諧調，提高香氣質，增大香氣量，增加煙氣濃度，不增加刺激性和干燥感，余味有所改善；但添加劑用量達到5‰時，與煙香稍微不諧調，輕微掩蓋煙草本香，香氣量稍減小，同時增加刺激性和辣味感；2）云南C2F在增大香氣量和煙氣濃度的同時，刺激性和辣味感也增加，添加劑不能與煙香諧調，掩蓋煙草本身香氣；3）對河南和貴州的上部和下部煙評吸結果表明，在增加香氣量和香氣質的同時，刺激性和辣味感也增加，而貴州的香氣質、香氣量都有所改善，同時增加煙氣的成團性及細膩程度，刺激性減輕。

表2 銀杏葉揮發油的卷煙加香評吸結果Table2 Smoking evaluation result of cigarettes added essential oil

3 結 論

1）通過GC×GC/TOFMS從銀杏葉揮發油中共分離鑒定出104種化學成分，主要為醇、酮、醛類物質，醇類占 17.31%，酮類占 13.46%，醛類占11.54%，單萜、倍半萜類物質含量為4.81%。

2）銀杏葉揮發油在300℃熱裂解產物共鑒定出41種化合物，600℃共鑒定出46種化合物，900℃共鑒定出84種。

3）添加 1‰～3‰的銀杏葉揮發油后，能與煙香諧調，提高香氣質，增大香氣量，增加煙氣濃度，余味有所改善。

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