不同萃取溫度對(duì)白花羊蹄甲花朵揮發(fā)性成分的影響

黃玉斌， 嚴(yán)春榮， 林 宇， 周文忠， 侯 英

(1.玉溪市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測(cè)中心， 云南 玉溪 653100； 2.云南華衡檢測(cè)技術(shù)有限公司， 云南 昆明 650106； 3.西南林業(yè)大學(xué)， 云南 昆明 650224)

白花羊蹄甲(BauhiniavariegataL.)為薔薇目羊蹄甲屬(Bauhinia)植物，是一種常綠喬木，主要分布在云南、廣西和廣東等地。羊蹄甲屬植物資源豐富，多種植物是民間傳統(tǒng)藥物。其花朵對(duì)氣管炎、支氣管炎及肺熱咳嗽等疾患有較顯著的功效[1]。同時(shí)，白花羊蹄甲的花朵作為一種野生食用花卉被食用，具有清香味道，口感清爽，深受人們喜愛。植物中揮發(fā)性有機(jī)物是通過植物體內(nèi)的次生代謝途徑合成的低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的小分子化合物[2]。主要包括烴、醇、醛、酮、酯和有機(jī)酸等，含量雖低，但化學(xué)活性很高。近年來，關(guān)于植物中揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分的提取方法主要集中于液液萃取[3]、水蒸氣蒸餾法[4-5]，超臨界二氧化碳萃取法[6]和頂空采集法[7-9]等方法，測(cè)定方法主要是采用氣相色譜-質(zhì)聯(lián)用方法(GC-MS)。但是采用頂空-固相微萃取(HS-SPME)方法直接提取植物中揮發(fā)性成分的報(bào)道較少。固相微萃取技術(shù)(solid-phase micro-extractions，SPME)是20世紀(jì)90年代初發(fā)展起來的一種操作簡單、省時(shí)、高靈敏度、無溶劑消耗的前處理技術(shù)[10]，該技術(shù)集萃取、濃縮、解吸、進(jìn)樣于一體，具有靈敏度高、操作簡便、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境分析、土壤分析及食品分析等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[11-13]。SPME的萃取方式可分為浸入式萃取和頂空萃取，其中頂空萃取時(shí)，萃取探頭涂層不與樣品直接接觸，利用待測(cè)物的揮發(fā)性，在頂空部分完成萃取，可避免一些大分子的干擾，直接用于樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的無溶劑萃取。目前，有關(guān)白花羊蹄甲化學(xué)成分的報(bào)道主要以黃酮類化合物最為普遍[14-15]，但對(duì)花朵中揮發(fā)性成分進(jìn)行分析研究的報(bào)道較少。萃取溫度是影響萃取速度和萃取效率的重要因素，為此，試驗(yàn)采用HS-SPME-GC-MS分析方法，測(cè)定20℃和50℃下萃取白花羊蹄甲花朵中的揮發(fā)性化學(xué)成分及其相對(duì)百分含量，以期為其進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

白花羊蹄甲花朵：購自云南省紅河州蒙自市。

儀器與材料：7890A/5975C氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀GC/MS(Agilent，美國)，AB-204分析天平(METTLER，美國)，毛細(xì)管柱為HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm，Agilent，美國)；固相微萃取手柄和萃取頭(萃取頭的固定相為75 μm Carboxen-PDMS，黑色，Supelco，美國)，頂空瓶(22 mL，Supelco，美國)。

1.2 方法

1.2.1 白花羊蹄甲花朵揮發(fā)性成分的萃取與測(cè)定稱取1.000 g的白花羊蹄甲花朵，置于頂空瓶中，封蓋后將頂空瓶分別放置于20℃和50℃恒溫水浴中，將固相微萃取頭插于頂空瓶中進(jìn)行萃取，萃取時(shí)間為30 min，萃取完成后，將固相微萃取頭插入GC進(jìn)樣口，在280℃時(shí)解吸附2 min，揮發(fā)性成分隨載氣進(jìn)入GC-MS進(jìn)行分離與鑒定，并經(jīng)NIST 05，WILEY 275標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行檢索，成分含量為歸一化峰面積百分含量。

1.2.2 GC-MS條件 進(jìn)樣口溫度280℃，載氣He，流速1 mL/min。升溫程序：初始溫度為50℃(保持2 min)，以5℃/min升溫至140℃(保持1 min)，再以10℃/min升溫至280℃(保持1 min)。離子源EI源，電子能量70 eV，質(zhì)量掃描35～350 amu。

2 結(jié)果與分析

2.1 白花羊蹄甲花朵中的揮發(fā)性成分

從表1可知，溫度對(duì)白花羊蹄甲花朵揮發(fā)性成分的種類和含量有一定影響。萃取溫度為20℃時(shí)，從白花羊蹄甲花朵的揮發(fā)性成分中鑒定出34種成分，占總峰面積的73.90%。萃取溫度為50℃時(shí)，從白花羊蹄甲花朵的揮發(fā)性成分中共鑒定出44種成分，占總峰面積的74.80%。20℃和50℃的揮發(fā)性成分中均含有愈創(chuàng)木烯、β-欖香烯、β-杜松烯、依蘭油烯、β-人參烯和α- 芹子烯等，其中50℃的揮發(fā)性成分含量較20℃的高。此外， 萃取溫度50℃的揮發(fā)性成分中還鑒定出2-甲基-呋喃(0.07%)、玫瑰醚(0.03%)、3,7-二甲基-6-辛烯-1-醇(0.11%)、茴香腦(0.03%)、γ-欖香烯(0.08%)和異欖香脂素(0.15%)等成分。說明在進(jìn)行頂空-固相微萃取時(shí)，萃取溫度對(duì)揮發(fā)性成分的提取影響較大。

表1 不同溫度下萃取白花羊蹄甲花朵的揮發(fā)性成分及其相對(duì)含量

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

序號(hào)No.保留時(shí)間/minRetention time化合物名稱Compound name峰面積歸一化百分含量/%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 三環(huán)萜2.80 0.39 57.08 α-蒎烯4.92 1.56 67.49 莰烯1.90 0.27 78.19 檜烯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 檸檬烯2.25 0.33 1210.05 反式-β-羅勒烯0.10 0.02 1310.35 羅勒烯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 茴香腦-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-欖香烯5.49 7.89 2420.29 甲基丁子香酚0.81 1.45 2521.18 γ-欖香烯-0.08 2621.32 α-愈創(chuàng)烯0.28 0.38 2721.50 愈創(chuàng)木烯20.26 26.96 2821.60 β-人參烯2.99 3.98 2921.71 依蘭油烯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 異丁香酚甲醚0.88 2.01 3522.71 α-芹子烯3.40 2.92 3622.92 E,E-α-金合歡烯0.64 1.15 3723.10 大根香葉烯0.18 0.12 3823.19 八氫-4a,8-二甲基-2-(異丙基亞基)-萘0.34 0.42 3923.28 δ-杜松烯0.32 0.42 4124.07 α-古蕓烯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 異欖香脂素 -0.15

2.2 白花羊蹄甲花朵中的香氣成分

白花羊蹄甲花朵中主要的揮發(fā)性成分包含萜烯烴類、醇類、酚類及酯類等化合物，其中以萜類化合物數(shù)目較多，相對(duì)含量也較高。萜類化合物是以異戊二烯單元為基本骨架的一類化合物。近年來，關(guān)于植物香味成分的研究表明，幾乎所有花香成分中都含有萜類化合物，特別是單萜烯和倍半萜烯化合物，如芳樟醇、橙花叔醇、羅勒烯和金合歡烯等[16]。從研究結(jié)果看出，白花羊蹄甲花朵中的揮發(fā)性香氣成分?jǐn)?shù)量比較豐富，主要包括愈創(chuàng)木烯、β-杜松烯、β-欖香烯、α-蒎烯、依蘭油烯、α-芹子烯、β-月桂烯、檸檬烯、羅勒烯和玫瑰醚等。其中，愈創(chuàng)木烯有近似蘭花的清香氣味，α-蒎烯具有松木、針葉和樹脂型香氣，β-月桂烯具有令人愉快的甜香脂氣味，檸檬烯有類似檸檬的清新香味，羅勒烯具有花香和草香并伴有橙花香氣，玫瑰醚具有玫瑰花香氣味；欖香烯具有辛辣的茴香氣味。這些香氣物質(zhì)的存在，構(gòu)成了白花羊蹄甲花朵的清香的香氣特征，使其具有特征的清香味道，作為一種野生花卉被人們所喜愛和食用。

3 結(jié)論

通過HS-SPME-GC-MS方法，對(duì)比白花羊蹄甲花朵在20℃和50℃時(shí)的揮發(fā)性成分差異發(fā)現(xiàn)，溫度影響白花羊蹄甲花朵揮發(fā)性成分的種類和含量，且隨著溫度升高白花羊蹄甲花朵揮發(fā)性成分種類增多，其相對(duì)含量也發(fā)生了改變。

白花羊蹄甲花朵中的揮發(fā)性香氣成分?jǐn)?shù)量比較豐富，主要包括愈創(chuàng)木烯、β-杜松烯、β-欖香烯、α-蒎烯、依蘭油烯、α-芹子烯、β-月桂烯、檸檬烯、羅勒烯、玫瑰醚等。這些香氣物質(zhì)構(gòu)成了白花羊蹄甲花朵具有特征的清香味道。