金橘揮發性成分的SPME-GC/MS分析

陳萍，婁東華，王建剛

（1.吉林化工學院化學與制藥工程學院，吉林 吉林 132022；2.吉林化工學院分析測試中心，吉林 吉林 132022）

金橘揮發性成分的SPME-GC/MS分析

陳萍1，婁東華1，王建剛2

（1.吉林化工學院化學與制藥工程學院，吉林 吉林 132022；2.吉林化工學院分析測試中心，吉林 吉林 132022）

采用頂空固相微萃取（HS－SPME）和氣相色譜質譜聯用（GC－MS）技術對金橘揮發性化學成分進行分離鑒定，用色譜峰面積歸一化法確定各組分的相對含量。從金橘揮發性物質中分離出46個組分，鑒定出39個組分，并測定各組分相對含量，包括α－蒎烯（0.76%），β－月桂烯（6.56%），D－檸檬烯（82.23%），β－順式－羅勒烯（0.52%），乙酸辛酯（1.02%），δ－欖香烯（0.86%），乙酸橙花酯（1.23%），大牻牛兒烯D（2.40%）等。通過對金橘揮發性成分的研究，為金橘資源的進一步開發利用提供參考依據。

金橘；揮發性成分；頂空固相微萃取；氣相色譜－質譜法

金橘（Fortunella cargarita）為蕓香科（Rutaceae）金橘屬（Fortunella）多年生常綠灌木，民間亦稱金柑、山橘[1]，原產于我國中南部溫熱地區，在江西、湖南、廣西、福建等地有大面積栽培。金橘果實呈矩圓形或卵圓形，成熟后為金黃色，果皮與果肉較難剝離。金橘果皮厚且營養豐富，質脆味香，風味獨特，因而常以全果鮮食。金橘既可食用，也可藥用，它有理氣、止咳、化痰、解郁、健胃、預防哮喘和支氣管炎的功效。現代研究發現，金橘液可預防腎結石的發生[2]，金橘中的黃酮類物質對機體免疫系統功能的恢復有促進作用[3]，還有抑菌、抗氧化、降低血脂防心血管病等多種功效[4-6]。

目前，以金橘為原料的果脯、罐頭已有開發[7-8]，金橘中黃酮類活性成分的提取分離亦有報導[9]。但關于金橘揮發性成分的研究較少，本試驗以金橘鮮果為試材，采用頂空-固相微萃取（HS-SPME）和氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）分析其揮發性成分，為進一步闡明其香氣組分，解釋和研究藥理作用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料2009年11月購自吉林市超市，經吉林化工學院生藥學教研室鐘方麗教授鑒定為蕓香科金橘屬植物的鮮果實。采集的金橘樣本用自來水沖洗干凈，拭去表面水分，用可封口的保鮮樣品袋封裝，冰箱4℃冷藏保存待測。

1.2 儀器與設備

GC-MS-2010-plus氣相色譜-質譜聯用儀（配有電子轟擊離子源，四級桿質量分析器）、GCMS-Solution數據處理系統：日本島津公司；NIST05版質譜圖庫；57330U型手動SPME進樣器，57300U 型100μm PDMS萃取纖維頭，20 mL帶聚四氟乙烯瓶蓋的樣品瓶：美國Supelco公司；DHG-9070A恒溫箱：上海一恒科學儀器公司。

1.3 方法

1.3.1 頂空固相微萃取

將100μm PDMS固相微萃取纖維頭安裝于手動SPME進樣裝置上，在氣相色譜進樣口老化，老化條件為250℃老化30 min。選取完好金橘鮮果于組織搗碎機中攪拌勻漿，稱取勻漿液4.5 g，置于20 mL配有聚四氟乙烯膠墊的樣品瓶中，擰緊瓶蓋，于50℃平衡30 min，然后將老化后的固相微萃取纖維頭插過隔膜墊，進入密封樣品瓶中，推出萃取頭，50℃頂空萃取30 min，萃取完成后，將固相微萃取裝置迅速插入GC進樣器進行熱解析，250℃條件下解析2.0 min。

1.3.2 氣相色譜-質譜條件

色譜柱：RTX-5MS石英毛細柱（30 m×0.32 mm×0.25μm）；升溫程序：60℃保持3 min，以3℃/min速率升至110℃，以5℃/min速率升至200℃，以10℃/min速率升至280℃，保持10 min；載氣為氦氣（99.999%），流量1.84 mL/min，壓力30 kPa，隔膜吹掃3.0 mL/min；分流比10∶1。

電子轟擊（EI）離子源；電子能量70 eV；傳輸線溫度230℃；離子源溫度200℃；檢測電壓0.96 kv；質量掃描范圍m/z 18～450；溶劑截流1.5 min；記錄范圍2.0 min～50 min。

1.4 測定方法

按1.3項方法對金橘揮發性物質進行提取，用GCMS-2010-plus氣相色譜-質譜聯用儀測定，通過GCMS Solution色譜工作站數據處理系統檢索NIST05譜圖庫，結合人工譜圖解析，確認其各個化學成分；定性分析后通過GC-MS Solution色譜工作站數據處理系統按面積歸一化法進行定量分析，求出各化學成分的相對百分含量。

2 結果與分析

通過頂空-固相微萃取裝置從金橘中提取的揮發性物質，經氣相色譜-質譜聯用儀分析，用NIST05數據系統檢索和人工質譜解析，分離出46個色譜峰，最終確定了39種成分，占總面積的99.64%。圖1是氣相色譜-質譜聯用儀分析得到的金橘果實揮發性物質總離子流色譜圖。揮發性物質成分分析和面積歸一化法定量分析結果見表1。

表1數據說明，金橘揮發性物質的主要成分為α-蒎烯（0.76%），β－月桂烯（6.56%），D－檸檬烯（82.23%），β－順式－羅勒烯（0.52%），乙酸辛酯（1.02%），δ－欖香烯（0.86%），乙酸橙花酯（1.23%），大牻牛兒烯D（2.40%），4－（1－甲基乙烯基）－1－環己烯－1－甲醇乙酸酯（0.47%），大牻牛兒烯B（0.55%）占揮發性物質總量的96.6%。

對鑒定出的39種化學成分進行歸類分析，發現金橘中揮發性物質中萜烯類物質24種（95.5%），酯類物質8種（3.54%），醇類物質1種（0.05%），醛類物質1種（0.13%），烷類物質5種（0.42%）。金橘鮮果中揮發性物質有它獨特的香味，這與它含有大量的萜烯、酯類物質相關。β-月桂烯具有令人愉快的甜香脂氣息，它是一些香料的主要成分。D-檸檬烯含量最高（82.23%）是金橘揮發性成分中的主要成分，它的藥理活性較強，有顯著的抗菌、鎮咳、祛痰、平喘的作用。D-檸檬烯能促使擴約肌松弛而使膽內壓降低，有利于結石排出[10]。這些與金橘具有鎮咳、平喘、祛痰和治療支氣管炎的功效相符[11]。

3 結論

采用頂空-固相微萃取法提取金橘鮮果中揮發性物質，經GC-MS分析，主要成分有D-檸檬烯（82.23%），β-月桂烯（6.56%），大牻牛兒烯D（2.40%），乙酸橙花酯（1.23%），乙酸辛酯（1.02%），δ-欖香烯（0.86%）等物質。金橘作為風味水果，具有芳香健胃、消炎抗菌、平喘祛痰、鎮定安神的作用，對其化學成分的研究，為集食用和藥用為一身的這一植物資源開發提供了參考依據。

表 1 金橘揮發性成分分析結果Table 1 The volatile constituents from the fresh fruit of Fortunella cargarita

[1]文穎.金橘小檔案[J].飲食科學，2005(3)：28

[2]余志遠，石洪波，張雪軍，等.金橘液預防草酸鈣腎結石的實驗與臨床研究[J].臨床泌尿外科雜志，2005，20(9)：543-545

[3]黎繼烈，王衛，劉忠敏，等.金橘黃酮對小鼠免疫功能的影響[J].時珍國醫國藥，2009，20(7)：1599-1600

[4]黎繼烈，張慧，王衛，等.金橘黃酮抑菌作用研究[J].食品與機械，2008，24(5)：38-41

[5]唐巧玉，周毅峰，朱玉昌，等.金橘皮中黃酮類物質提取及其體外抗氧化活性研究[J].農業工程學報，2008，24(6)：258-261

[6]黎繼烈，王衛，曾超珍，等.金橘黃酮提取物對大鼠降血脂功能的影響[J].中南林業科技大學學報，2008，28(5)：89-92

[7]范恒斌.輕糖麥乳蜜金橘果脯生產工藝[J].食品科學，1992，13(2)：40-41

[8]涂宗財，葉青，黃樹穩.低糖金橘罐頭的研制[J].南昌大學學報，1994，16(2)：98-101

[9]唐巧玉，周毅峰，閻婷.HPD300樹脂純化金橘黃酮類化合物的工藝研究[J].食品科學，2008，29(8)：355-358

[10]王偉江.天然活性單萜-檸檬烯的研究進展[J].中國食品添加劑，2005(1)：33-37

[11]曾曉鋒，章元日，李忠海，等.金橘應用研究的現狀與前景[J].經濟林研究，2007，25(3)：90-92

Analysis of Volatile Constituents from the Fortunelia Cargarita by SPME-GC/MS

CHEN Ping1，LOU Dong－hua1，WANG Jian－gang2

（1.College of Chemistry and Pharmaceutical Engineering，Jilin Institute of Technology，Jilin 132022，Jilin，China；2.Analysis and Test Center，Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin 132022，Jilin，China）

The research aimed to analyze the chemical components in fresh fruit of Fortunella cargarita and their relative content.Under optimized extraction conditions，headspace solid－phase micro extraction （HS－SPME）coupled with gas chromatography－mass spectrometry（GC－MS）was used to the extraction and determination of the volatile constituents in fresh fruit of Fortunella cargarita 46 peaks were separated and 39 constituents were identified.The relative of each constituent was determined，including alpha－Pinene（0.76%），beta－myrcene（6.56%），D－limonene（82.23%），beta－cis－ocimene（0.52%），acetic acid，octyl ester（1.02%），deltaelemene（0.86%），nerol acetate（1.23%），germacrene D（2.40%）etc.The study on the volatile constituents from fresh fruit of Fortunella cargarita provided the test basis for the further development and utilization of Fortunella cargarita resources.

fortunella cargarita；volatile constitutes；HS－SPME；GC－MS

陳萍（1971—），女（漢），講師，碩士，主要從事儀器分析教學與科研工作。

2011-07-24