基于GC-MS和GC-IMS聯用法分析不同采收期廣佛手精油揮發(fā)性成分

湯 釀，劉靜宜，陳小愛，楊玉潔，陳樹喜，張子明，周愛梅,*

（1.華南農業(yè)大學食品學院，廣東省功能食品活性物重點實驗室，廣東 廣州 510642；2.廣東展翠食品股份有限公司，廣東 潮州 515634）

佛手（Citrus medicaL. var.sarcodactylisSwingle）為蕓香科香櫞屬植物的果實，含有揮發(fā)油、黃酮、多糖以及香豆素類等多種生理活性物質，具有疏肝理氣、和胃止痛、燥濕化痰的功效，還具有抗炎、抗菌、抗氧化等多種藥理作用，可作為一種傳統的藥食兩用中藥材[1-3]。佛手精油是佛手的主要活性組分之一，現代藥理研究表明，佛手精油具有抗氧化、抗菌、抗炎等多種活性[4-5]，在食品、藥品及化妝品行業(yè)具有廣闊的應用前景[2]。佛手的采摘時期會影響佛手精油的產率、品質及其藥理作用[6]。因此，比較不同采收期佛手精油揮發(fā)性成分的變化，可對佛手的采收時期及佛手精油的合理開發(fā)利用提供科學依據。

目前國內外有關佛手精油的研究主要集中于精油的提取分離、成分分析和功能活性[7-10]。鮮見關于不同采收期佛手精油揮發(fā)性組分變化規(guī)律的研究。Wu Zhen等[11]應用氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用技術研究了川佛手果實在成熟階段精油的產量和揮發(fā)性組分變化，結果表明隨著佛手成熟，精油產量顯著增加，萜烯類物質始終是精油的主要組分，單萜烴和酮類物質的含量增加，倍半萜烴類和其他氧化衍生物含量減少。嚴贊開等[12]應用GC-MS技術研究了廣佛手成熟期間揮發(fā)油成分的變化規(guī)律，結果表明黃熟期主要為萜烯類物質，佛手果實在黃熟期采摘，可獲得含量豐富的檸檬烯。有關于佛手精油成分分析的研究，GC-MS是目前應用最為普遍的方法[13-14]。

利用GC優(yōu)良的分離性和MS鑒定的高選擇性，可實現對待測樣品具體風味化合物的定性和定量分析，是一種成熟的常規(guī)分析技術。該技術分離性能強，具有獨特、高效、快速的特點，但此技術無法分析鑒定出一些含量少而對風味至關重要的物質[15-17]。氣相色譜-離子遷移譜（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）是近年來新興的一種分析方法，該技術基于離子遷移分離原理能夠高效分離化合物中的同分異構體，具有靈敏度高、分析速度快、操作簡單等優(yōu)點，且樣品幾乎不需要任何前處理，目前已廣泛應用于食品風味分析、品質檢測等多個領域[18-19]。由于GC-IMS技術相對于傳統分析技術具有諸多優(yōu)勢，其在揮發(fā)性有機化合物（volatile organic compounds，VOCs）分析中具有較大的應用潛力[20-21]。GC-MS和GC-IMS兩種技術的結合可充分利用GC-IMS快速靈敏及信息的豐富性，以及GC-MS對于鑒定氣味物質的獨特和高效性，能更全面且科學地對不同采收期佛手精油揮發(fā)性成分的變化進行研究。

本實驗以不同采收期的廣佛手為原料，利用水蒸氣蒸餾法提取廣佛手精油，進而采用GC-MS和GC-IMS技術檢測廣佛手精油中揮發(fā)性成分的變化，獲得不同采收期廣佛手精油樣品揮發(fā)性化合物的綜合信息，并結合聚類熱圖和主成分分析（principal component analysis，PCA）化學計量法對不同采收期廣佛手精油加以區(qū)分。2 種技術相結合更有利于探明不同采收期廣佛手精油揮發(fā)性成分的變化，為廣佛手精油品質鑒別和其最佳采收時間的選取提供科學依據，這對于探索佛手獨特揮發(fā)性風味物質的研究具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗用廣佛手樣品均產于廣東展翠食品股份有限公司的佛手種植基地，分別采摘于2019年6月、7月、8月、9月和10月中旬5 個時期，共采摘5 次，每隔1 個月采摘1 次。每次取2～3 株，每株取大小相近的果7～10 個，各月份采摘的廣佛手如圖1所示。

圖1 不同采收期廣佛手Fig. 1 Pictures of fingered citrons from Guangdong province harvested in different months

正己烷（色譜純） 天津市科密歐化學試劑有限公司；無水硫酸鈉、氯化鈉等其他試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

TSQ 8000 Evo三重四極桿GC-MS聯用儀（配有Xcalibur軟件） 美國Thermo公司；Flavour Spec GC-IMS聯用儀（配有分析軟件包括LAV（Laboratory Analytical Viewer）和三款插件以及GC×IMS Library Search） 德國G.A.S公司；AL104萬分之一電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司；水蒸氣蒸餾簡易裝置 廣州北玻科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 廣佛手精油的制備

參考林敏浩等[22]的方法，采用水蒸氣蒸餾法提取精油并加以改進。取新鮮廣佛手切片（1 cm×1 cm×1 mm），裝入揮發(fā)油提取器中按料液比1∶3（g/mL）加入蒸餾水，再加入9%氯化鈉溶液作為助劑，加熱至微沸提取4 h后用正己烷進行萃取，經氮吹儀除去殘余正己烷，獲得的精油經無水硫酸鈉干燥，實驗重復3 次，用0.22 μm有機膜過濾精油，所得精油封裝后置于-20 ℃冰柜中備用。按下式計算精油得率：

式中：m1為精油的凈質量/g；m2為鮮佛手的干質量/g。

1.3.2 廣佛手水分含量測定

提取精油前測定廣佛手水分含量，根據GB 5009. 3—2010《食品中水分的測定》中第一法直接干燥法進行測定[23]。

1.3.3 GC-MS分析條件

GC條件：TG-5 MS色譜柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣He（99.999%）；流量1.0 mL/min；進樣量1.0 μL；分流比5∶1；進樣口溫度250 ℃；程序升溫：50 ℃保持2 min，然后以10 ℃/min升溫至110 ℃，再以4 ℃/min升至190 ℃，5 ℃/min升至220 ℃，10℃/min升至260 ℃，保持5 min。

MS條件：電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度280 ℃；四極桿溫度150 ℃；質量掃描范圍m/z50～550；溶劑延遲時間9 min。用NIST MS Search 2.0譜庫檢索加以確認，各物質相對含量采用峰面積歸一化法確定[11]。

1.3.4 GC-IMS分析條件

GC-IMS分析委托山東海能科學儀器有限公司應用實驗室完成。

頂空進樣條件：頂空孵化溫度80 ℃；孵化時間10 min；孵化轉速500 r/min；進樣體積100 μL；進樣針溫度85 ℃。

GC條件：FS-SE-54-CB-1色譜柱（15 m×0.53 mm，1 μm）；色譜柱溫60 ℃；運行時間40 min；載氣為高純N2（純度≥99.999%）；載氣流速：起始2.00 mL/min，保持2 min，在2～20 min線性增至20.00 mL/min，在20～30 min線性增至100.00 mL/min后保持10 min。

IMS條件：離子源為氚源（6.5 keV）；正離子模式；漂移管長度9.8 cm；管內線性電壓500 V/cm；漂移氣流速150 mL/min（高純氮氣，純度≥99.999%）；漂移管溫度45 ℃[24]。

1.4 數據處理

應用軟件內置的NISTMS Search 2.0譜庫對GC-MS檢測到的揮發(fā)性成分進行鑒定；取相似指數大于750為有效數據，當相似指數大于750則認定該組分存在于樣品中；用峰面積歸一化法確定各種成分的相對含量；采用GC-IMS設備自帶儀器分析軟件，包括LAV和插件（Reporter、Galleryplot），以及GC-IMS Library Search定性分析軟件對樣品的VOCs進行采集和分析，Dynamic PCA插件進行動態(tài)PCA；使用TB tools軟件繪制聚類熱圖；使用SPSS 25.0軟件對數據進行統計學處理，采用t檢驗進行組間差異顯著性分析，P＜0.05，差異顯著；結果以表示。

2 結果與分析

2.1 不同采收期廣佛手精油得率比較

采用水蒸氣蒸餾法提取不同采收期廣佛手精油，所得精油得率（以干物質計算）見圖2。結果顯示，不同采收時間廣佛手精油得率分別為9月（3.65±0.08）%＞10月（3.43±0.17）%＞8月（2.63±0.12）%、7月（2.62±0.12）%＞6月（1.48±0.10）%。顯然，在佛手成熟過程中伴隨著精油的積累，9月廣佛手的精油得率達到峰值，隨后精油得率下降（P＜0.05）。其原因可能是9月采摘的佛手初生代謝速度減慢，而次生代謝占主導，次生代謝產物不斷富集，達到最高值[25]。本研究佛手精油的得率（1.48%～3.65%）與Wu Zhen等[11]的研究結果（2.39%～3.57%）相近，且都表明不同采收期佛手精油的含量差異顯著。有研究表明，農業(yè)氣候條件、收獲時間和提取分析方法等多種因素都會影響精油的產率和品質[26]，9月中旬（果皮約85%黃色時）采摘廣佛手，可使佛手精油得率最大化。

圖2 廣佛手在不同采收期的精油得率Fig. 2 Yield of essential oil from fingered citrons from Guangdong province harvested at different times

2.2 基于GC-MS分析不同采收期廣佛手精油揮發(fā)性成分

2.2.1 不同采收期廣佛手精油揮發(fā)性成分變化及聚類熱圖分析

如圖3所示，其中8月和9月樣品的峰數量顯著增多且各揮發(fā)性成分豐度值顯著增大，表明這2 個采收期可能伴有新物質的生成且樣品中各揮發(fā)性組分濃度相對較高。如表1所示，不同采收期廣佛手精油樣品中共檢測出54 種VOCs，其C鏈均在C9～C21以內，包括萜烯類、醇類、醛類、酯類、酚類和烷烴類6 類化合物。其中6—10月精油樣品中分別鑒定出19、17、38、41 種和26 種VOCs，分別占總檢出成分的92.68%、97.36%、98.59%、97.79%和98.90%。隨著佛手的成熟，精油樣品中的各類揮發(fā)性成分種類和含量發(fā)生明顯變化，且有些物質僅出現在特定的采收期樣品中。

圖3 不同采收期廣佛手精油成分的總離子流圖Fig. 3 Total ion current chromatograph of essential oil of fingered citrons from Guangdong province harvested at different times

萜烯類是佛手精油中含量最高且種類最多的一類化合物，5 個廣佛手精油樣品中共檢測到25 種萜烯類物質，相對含量變化范圍為79.48%～97.21%，且多為單萜烯類化合物，其中D-檸檬烯（35.29%～51.42%）、γ-松油烯（25.91%～34.31%）、α-蒎烯（1.55%～3.20%）、β-蒎烯（1.22%～2.91%）為主要成分。隨著廣佛手的成熟，精油樣品中萜烯類物質的種類呈先升后降的變化趨勢，而其總相對含量呈現升-降-升的變化趨勢，且在10月達到峰值。佛手中萜烯類化合物具有檸檬香、木香、柑橘香和藥草香等香味，其中α-蒎烯、β-蒎烯、D-檸檬烯、γ-松油烯、β-石竹烯、松油烯、水芹烯、月桂烯、α-側柏烯、(S)-β-沒藥烯是對佛手香氣貢獻較大的香氣物質[14,27]。

5 個采收期廣佛手精油樣品中醇類物質相對含量分別為1.28%、1.32%、6.68%、3.35%、0.91%，且在8月達到最大值，其中α-松油醇（1.69%）和香葉醇（3.93%）占該時期醇類總量的84.13%。醇類化合物種類呈先升后降的變化趨勢，在8月樣品中達到最多。佛手中醇類大多具有不同的果香、花香、木香等香氣，其中α-松油醇具有柑橘、紫丁香花香、木香，香葉醇具有玫瑰花香、果香，橙花醇具有柑橘、木蘭香氣，對佛手香氣具有一定貢獻[14]。

5 個采收期廣佛手精油中醛類物質相對含量分別為4.88%、3.40%、9.23%、2.24%、0.13%，其相對含量和種類呈先升后降的變化趨勢，與醇類物質變化趨勢一致。醛類物質含量在8月樣品中最高，橙花醛（3.74%）和檸檬醛（4.50%）占該時期醛類總量的89.27%。佛手中醛類大多具有不同的果香、花香、青香等香氣，其中橙花醛具有柑橘甜、似檸檬皮，檸檬醛具有明顯的檸檬香甜感，對佛手香氣具有一定貢獻[14]。

表1GC-MS鑒定不同采收期廣佛手精油的VOCsTable 1 Identification of volatile organic compounds in essential oil of fingered citrons from Guangdong province harvested at different times by GC-MS

酯類物質僅在8、9月廣佛手精油樣品中檢出，相對含量極微，分別為0.31%和0.48%。烷烴類和酚類物質主要在8月和9月樣品中檢出，且相對含量分別為2.89%和3.14%。其中對傘花烴具有新鮮的柑橘氣息和木香[14]，乙酸橙花酯具有玫瑰花香、果香，主要用以配制生梨、蘋果、檸檬、柑橘類等水果型香精，乙酸香葉酯因具有香味而被廣泛用于化妝品行業(yè)[28]。香芹酚具有柑橘香，為目前應用最為廣泛的重要香料之一[29]。結果表明，含量較少的一些VOCs也有可能是佛手精油的主要賦香成分。

為直觀觀察不同采收期廣佛手精油之間的差異，使用TB tool軟件進行熱圖聚類分析。以鑒定出的54 種VOCs的相對含量作為變量，在row-scale基礎上對每個變量進行Z-score標準化，得到不同采收期廣佛手精油的熱圖（圖4）。從圖4可以看出，5 個采收期廣佛手精油可聚為3 類，6、7月聚為一類，8、9月聚為一類，10月另為一類。結合表1和圖4可看出，6、7月廣佛手精油樣品中的萜烯類、醇類、醛類和酯類化合物種類較少，而D-檸檬烯、松油烯和水芹烯等幾類物質含量較高。8、9月廣佛手精油樣品中醇類、醛類、酯類、酚類和烷烴類化合物種類較多且相對含量較高。10月采收的廣佛手精油樣品與其他樣品間差異較大，主要為單萜烯類物質（96.05%），倍半萜烯類、醇類、醛類和酯類等物質含量極少。

圖4 不同采收期廣佛手精油的揮發(fā)性化合物含量變化的聚類分析熱圖Fig. 4 Heat map of cluster analysis showing the change of volatile compounds in essential oil of fingered citrons from Guangdong province harvested at different times

GC-MS結果表明，5 個采收期廣佛手精油中的主要成分是萜烯類化合物（79.48%～97.21%），而醇類、醛類、酯類、酚類及烷烴化合物含量較少。隨著佛手的成熟，精油中的萜烯類物質含量呈現升-降-升的變化趨勢，在10月增至最大值，醇、醛類物質的含量在8月達到峰值，而酯類、烷烴和酚類物質主要存在于8、9月精油樣品中。熱圖聚類可將5 個采收期精油區(qū)分為3 類，使其特征性物質可視化。由于佛手精油的化學組成復雜，且其結果易受客觀的提取方法、所應用的佛手品種和栽培地點等多種因素的影響，因此本研究結果與Wu Zhen[11]和嚴贊開[12]等的研究結果存在一定差異。

2.2.2 不同采收期廣佛手精油共有VOCs的變化

不同采收期廣佛手精油中鑒定出15 個共有峰（84.59%～95.03%），分別為水芹烯、α-蒎烯、月桂烯、β-蒎烯、松油烯、D-檸檬烯、羅勒烯、γ-松油烯、β-石竹烯、大牛兒烯D、(S)-β-沒藥烯、4-萜烯醇、α-松油醇、香葉醇、對傘花烴。進一步分析比較15 個共有VOCs的動態(tài)變化趨勢，見圖5。如圖5A所示，D-檸檬烯相對含量隨廣佛手的成熟呈先降后升的變化趨勢，在8月降至最低值35.29%，10月增加至峰值51.42%。γ-松油烯相對含量呈升-降-升的變化趨勢，在7月達到峰值34.31%。2 種主要成分總含量在10月可達最高82.56%。如圖5B所示，α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、β-石竹烯、(S)-β-沒藥烯、對傘花烴相對含量均在9月達到峰值，這一現象與佛手精油含量變化趨勢一致。如圖5C所示，4-萜烯醇、α-松油醇、香葉醇和大牛兒烯D相對含量在8月達到峰值，與醇類物質總的變化趨勢一致。如圖5D所示，水芹烯、松油烯相對含量在7月達峰值，此后隨廣佛手成熟度的增加而減少，羅勒烯在整個成熟階段，含量一直呈升高的趨勢，在10月采收期達到峰值。在廣佛手成熟期間，D-檸檬烯和γ-松油烯總含量在8月和9月采收期較低，10月升至最高點。而α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、香葉醇、α-松油醇等含量在8、9月達到峰值，達到峰值后其總含量呈下降趨勢，呈現出與D-檸檬烯和γ-松油烯相反的變化趨勢，這表明精油中的上述共有揮發(fā)性成分在廣佛手成熟過程中的代謝變化可能同時受某一因子的調節(jié)，并且D-檸檬烯的生物合成可能與α-松油醇和香葉醇的合成存在底物競爭的關系[33]。在15 種共有成分中，D-檸檬烯具有明顯檸檬特征果香和青香味，γ-松油烯、α-蒎烯、β-蒎烯具有強烈萜類物質特征的木青氣息、花香和藥草香氣，是佛手精油的主要香氣成分[14]，且總含量在10月精油中達到最大值89.03%，為廣佛手精油應用于香精香料行業(yè)確定了最佳采收時間。

圖5 不同采收期廣佛手揮發(fā)油樣品中15 個共有化合物相對含量Fig. 5 Changes in relative contents of 15 components in essential oil of fingered citrons from Guangdong province with harvest time

2.3 基于GC-IMS分析不同采收期廣佛手精油揮發(fā)性成分

2.3.1 不同采收期廣佛手精油揮發(fā)性組分變化規(guī)律分析

如圖6所示，橫坐標1.0處紅色豎線為反應離子峰（經歸一化處理），反應離子峰右側的每一個點代表一種揮發(fā)性化合物，顏色代表物質的濃度，白色表示濃度較低，紅色表示濃度較高，顏色越深表示濃度越大。從圖6可以看出，不同采收期廣佛手精油樣品內VOCs可通過GC-IMS很好地分離。圖6紅框區(qū)域的VOCs在6月樣品中含量最高，隨著佛手的成熟，其含量逐漸降低。圖6黃框區(qū)域的VOCs在6、7月2 個樣品中較相似，而在其他月樣品中差異明顯。圖6表明不同采收期廣佛手精油VOCs的差異主要表現在離子峰的位置、數量、強度及時間上。

圖6 不同采收期廣佛手精油的GC-IMS二維譜圖Fig. 6 Two-dimensional GC-IMS spectra of essential oil in fingered citrons from Guangdong province harvested at different times

在5 個采收期廣佛手精油樣品中共計檢測出71 種揮發(fā)性組分，根據目前現有的軟件內置NIST 2014氣相保留指數數據庫與G.A.S.的IMS遷移時間數據庫資料進行二維定性，定性檢出61 種VOCs（表2）。61 種VOCs的C鏈均在C2～C10以內，主要包括萜烯類14 種、醇類13 種、醛類12 種、酯類8 種、酮類5 種、酸類4 種、呋喃類3 種、硫醚類1 種、吡嗪類1 種。5 個樣品中富含檸檬烯、γ-松油烯、羅勒烯、α-蒎烯、水芹烯和芳樟醇等常見香味成分，賦予了佛手精油較強烈木青氣息和似檸檬的柑橘氣息[14]。其中，L-薄荷醇、反式-2-己烯-1-醇、庚醛、呋喃甲醛、異戊醛、肉桂酸乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸丙酯、甲基庚烯酮、丙酮、2,3-丁二酮、辛酸、2-乙基呋喃、2-乙酰基呋喃、2-甲基吡嗪等VOCs，目前在佛手精油的揮發(fā)性成分研究中鮮有報道。

表2GC-IMS鑒定廣佛手精油的VOCsTable 2 Yolatile organic compounds identified in essential oil of fingered citrons from Guangdong province by GC-IMS

為進一步比較不同采收期廣佛手精油VOCs的差異，采用G.A.S.公司開發(fā)的LAV軟件的GalleryPlot插件，選取圖中待分析區(qū)域自動生成指紋圖譜。橫軸為VOCs，縱軸為6—10月5 個采收期的廣佛手精油樣品。由圖7可知，隨著廣佛手成熟度的提高，佛手精油中一部分VOCs逐漸減少，甚至消失，而另有一部分VOCs不斷增多，甚至從無到有，說明精油中揮發(fā)性組分會隨采收時間發(fā)生顯著變化。圖7中A區(qū)域為5 個采收期的共有VOCs，主要為萜烯類和醇類物質，其中γ-松油烯、羅勒烯、檸檬烯（單體和二聚體）、α-蒎烯、水芹烯、芳樟醇和α-松油醇等在5 個采收期樣品中含量都較高。B區(qū)域VOCs主要為酯類和醛類物質，包括肉桂酸乙酯、戊酸乙酯、異戊酸乙酯、乙酸異丁酯、呋喃甲醛、庚醛、苯甲醛和壬醛等。從B區(qū)域可看出，酯類和醛類物質主要存在于6、7月和8月樣品中。C區(qū)域VOCs有：2,3-丁二酮、2-庚酮、正己醇、反式-2-己烯-1-醇、2-甲基-1-丁醇。從C區(qū)域可看出，這幾種物質主要存在于9、10月樣品中。D區(qū)域VOCs主要為醇類、酸類和呋喃類等物質，包括正丁醇、乙醇、辛酸、丁酸、醋酸、2-乙基呋喃、2-甲基吡嗪等。從D區(qū)域可看出，這些物質主要存在于6、7月和8月樣品中。E區(qū)域VOCs未進行定性，1～10號未知化合物在6、7月和8月采收期濃度較高。

圖7 不同采收期廣佛手精油的VOCs指紋圖譜Fig. 7 Fingerprints of volatile organic compounds in essential oil of fingered citrons from Guangdong province harvested at different times

由圖7結合表2可知，隨著廣佛手的成熟，萜烯類化合物始終是廣佛手精油的主要組成部分，酮類化合物濃度逐漸增大，酸類化合物含量逐漸減少，醛類和酯類化合物特征峰在9月采收期開始消減，部分醇類物質逐漸累積，另有一部分醇類物質逐漸消減，在6、7、8月精油樣品中各類揮發(fā)性組分更為豐富。該結果與GC-MS結果呈現一定差異性，原因是GC-MS技術檢測出的多為大分子且含量較高的揮發(fā)性成分，而GC-IMS檢測出的大部分為小分子且含量低的揮發(fā)性成分，且IMS對高電負性或高質子親和力官能團結構的物質具有高靈敏度，如氨基、巰基、鹵素基團以及含不飽和鍵結構的醛、酮、醚等有機化合物和芳香族化合物[35]。而目前關于佛手精油成分的研究，大部分都是采用GC-MS進行檢測分析，且很少有檢測到酮類、酸類、呋喃類等化合物，是由于這類物質分子質量小且含量極微，難以被檢測到[10-11]，而本研究表明GC-IMS能夠很好地彌補GC-MS在檢測中存在的缺陷，擴大樣品中揮發(fā)性成分檢測范圍，在揮發(fā)性成分的分析中具有較大的應用潛力。

2.3.2 不同采收期廣佛手精油VOCs的 PCA

PCA通過對以VOCs種類為變量的高維數組進行維度壓縮，以幾個互相無關的PC因子表示原始樣本中許多復雜的變量，然后根據PC因子在不同樣本中的貢獻率評價樣本之間的規(guī)律性和差異性[36]。本研究以所選取的特征峰對應的峰強度值為特征參數變量，得到圖8，不同點代表不同采收期廣佛手精油樣品的歸類情況。如圖8所示，PC1貢獻率為56%，PC2貢獻率為20%，PC1與PC2的貢獻率之和為76%，數據降維后所得綜合變量在二維空間能較好地代表原始數據所反映的信息。通過二維空間的數據分布差異可以直觀地觀察到組間和組內樣品間的差異性，組內各樣品相對距離較近或重疊，說明不同采收期精油樣品的重復性較好，不同樣品各組數據的成簇區(qū)域有明顯的間距，說明不同采收期精油樣品間的特異性較明顯，樣品間VOCs差異較大。6、7月和9月樣品的主要差異在PC1，7月和8月樣品的主要差異在PC2，各樣品的組間距離明顯，9月和10月樣品在PC1和PC2上都表現出一定的差異，能較好區(qū)分。上述結果表明，GC-IMS可針對不同采收期的佛手精油進行快速分類鑒別，可用于監(jiān)測佛手精油品質。

圖8 不同采收期廣佛手精油PCAFig. 8 PCA plot for volatile organic compounds in essential oil of fingered citrons from Guangdong province harvested at different times

3 結 論

9月中旬（果皮約85%黃色時）采摘廣佛手，可使精油提取率最大化。利用GC-MS和GC-IMS技術的互補優(yōu)勢對不同采收期廣佛手精油揮發(fā)性成分進行分析，2 種技術的分析結果存在差異。GC-MS檢測出的大多是大分子（C9～C21）高含量揮發(fā)性組分，GC-IMS檢測出的主要是小分子（C2～C10）低含量揮發(fā)性成分，此2 種技術相結合能彌補各自的局限，并擴大樣品中揮發(fā)性成分檢測范圍，更加全面地反映樣品中揮發(fā)性組分的變化情況。根據2 種技術的結果得出5 個采收期廣佛手精油揮發(fā)性組分主要為萜烯類物質，其次為醇類、醛類和酯類物質。隨著廣佛手的成熟，精油中萜烯類物質含量在10月達最大值，酮類化合物逐漸增多，酸類化合物逐漸減少，醇類物質在成熟過程中伴隨著累積和消減，低分子質量醛類、酯類物質主要存在于6、7、8月樣品中。GC-IMS能更好地對不同采收期佛手精油進行區(qū)分。本研究為廣佛手精油品質鑒別和其最佳采收時間的選取提供了科學依據。