樊鈺虎，陳小燕，何華玲

(西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，重慶 400715)

菜花中揮發(fā)油化學(xué)成分氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析

樊鈺虎，陳小燕，何華玲

(西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，重慶 400715)

目的：分析油菜花揮發(fā)油中的化學(xué)成分。方法：采用水蒸氣蒸餾法提取油菜花揮發(fā)油，以氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法揮發(fā)油中化學(xué)成分的分析。結(jié)果：共檢測(cè)出30種成分，并鑒定出其中21種化合物，其相對(duì)含量占揮發(fā)油總量的97.40%，主要化合物為正四十烷(38.14%)、正四十四烷(30.24%)、異硫氰酸烯丙酯(10.94%)、異硫氰酸丁烯酯(9.56%)、石竹烯(1.02%)、檸檬烯(1.01%)、硫氰酸烯丙酯(0.75%)等。

油菜花；揮發(fā)油；水蒸氣蒸餾法；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法

油菜花為十字花科蕓苔屬植物芥菜型油菜(Brassica junceaL.)的鮮花，油菜花作為一種花卉類(lèi)蔬菜，其富含蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、碳水化合物、氨基酸及鈣、鐵、鋅、硒等微量元素[1]。隨著綠色環(huán)保理念的深入人心，對(duì)于油菜花這種集觀賞、美容、保健于一體的綠色保健食品的研究日益受到關(guān)注。目前，對(duì)油菜花的研究還主要集中于油菜花及花粉中多糖、色素、黃酮、蛋白、脂肪油、微量元素等成分的研究[1-9]，而對(duì)油菜花揮發(fā)油成分的研究至今未見(jiàn)報(bào)道。

油菜通常劃分為白菜型、芥菜型和甘藍(lán)型3種類(lèi)型，本研究采用水蒸氣蒸餾法提取芥菜型油菜花中的揮發(fā)油，采用氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)聯(lián)用技術(shù)對(duì)油菜花揮發(fā)油進(jìn)行分析，旨在查明其化學(xué)成分，為油菜花資源的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

油菜花于3月中旬采集于重慶市油菜工程技術(shù)研究中心，經(jīng)油菜工程技術(shù)研究中心周清元副教授鑒定為芥菜型油菜(Brassica junceaL.)03K26，采摘后去梗莖并洗凈備用。

乙醚、無(wú)水Na2SO4均為國(guó)產(chǎn)分析純；實(shí)驗(yàn)用水全部采用去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-MS 2010型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司；Rtx-5ms石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm，0.25μm) 美國(guó)Restek公司；玻璃揮發(fā)油提取器 重慶北碚高教玻璃儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 油菜花揮發(fā)油的提取

將100g油菜花置入1000mL圓底燒瓶，加入6倍去離子水浸泡2h后，參照《中國(guó)藥典》一部附錄的揮發(fā)油測(cè)定法[10]提取揮發(fā)油，提取時(shí)間為4h。采用乙醚萃取含揮發(fā)油的蒸餾液，無(wú)水Na2SO4脫水，溫?zé)嵴舫颐?，得到黃色透明油狀液體，具有濃郁的辛辣氣味。將揮發(fā)油定容至5mL，密封低溫保存，以備氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè)。

1.3.2 GC-MS條件

色譜條件：色譜柱為Rtx-5MS石英毛細(xì)管柱；升溫程序：初溫50℃，保持1min，再以15℃/min速率上升至230℃，保持8min；載氣為高純He；載氣流量1mL/min；進(jìn)樣量1μL；進(jìn)樣口溫度230℃；分流比10:1。

質(zhì)譜條件：離子源為EI，電離電壓70eV，離子源溫度230℃，接口溫度230℃，質(zhì)量掃描范圍為m/z40～400，溶劑延遲3min，質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)Nist 05s.LIB和Nist 05.LIB。

2 結(jié)果與分析

圖1 油菜花中揮發(fā)油成分的總離子流圖Fig. 1 Total ion chromatogram of chemical components of volatile oil from rape flowers

表1 油菜花揮發(fā)油的化學(xué)成分鑒定結(jié)果Table 1 Identified compounds and their relative contents in volatile oil from rape flower

水蒸氣蒸餾法制備的油菜花揮發(fā)油的總離子流圖見(jiàn)圖1，對(duì)總離子流圖中各色譜峰相應(yīng)的質(zhì)譜圖進(jìn)行Nist 05a.L和Nist 05.LIB譜庫(kù)檢索、人工譜圖解析，根據(jù)各峰的質(zhì)譜裂片，參考有關(guān)文獻(xiàn)和手冊(cè)對(duì)基峰、質(zhì)核比和相對(duì)豐度等方面進(jìn)行比較，分別對(duì)各峰加以確認(rèn)，并且根據(jù)保留時(shí)間和其他可靠的質(zhì)譜標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行最后鑒定，通過(guò)HPMSD化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按峰面積歸一化法確定各組分在揮發(fā)油中的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果見(jiàn)表1，揮發(fā)油中各組分分類(lèi)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 油菜花揮發(fā)油組成分類(lèi)Table 2 Compound groups and their relative contents in volatile oil from rape flower

由圖1可知，通過(guò)GC-MS分析，油菜花通過(guò)水蒸氣蒸餾法所得的揮發(fā)油共分離得到了30個(gè)峰。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)檢索和核對(duì)質(zhì)譜庫(kù)，共鑒定了其中的21個(gè)化合物(表1)，鑒定出的化合物相對(duì)含量占揮發(fā)油總量的97.40%，其主要成分為烷烴類(lèi)(70.75%)、揮發(fā)性含硫化合物(21.25%)、萜烯類(lèi)(3.07%)、醇類(lèi)(0.8%)、醛類(lèi)(0.69%)、酮類(lèi)(0.42%)化合物等，其中相對(duì)含量較高的組分是正四十烷(38.14%)、正四十四烷(30.24%)、異硫氰酸烯丙酯(10.94%)、異硫氰酸丁烯酯(9.56%)、石竹烯(1.02%)、檸檬烯(1.01%)、硫氰酸烯丙酯(0.75%)等組分。

油菜花揮發(fā)性成分具有多方面的生物活性，并且是某些中藥的主要有效成分。其中，異硫氰酸烯丙酯是一種具有辛辣氣味的十字花科植物的重要揮發(fā)性風(fēng)味成分，是油菜花特殊風(fēng)味的最主要來(lái)源。研究發(fā)現(xiàn)異硫氰酸烯丙酯具有增進(jìn)食欲、發(fā)汗散寒、止痛消炎、抑菌等療效[11]，還有一定的抗癌作用[12-13]，美國(guó)食品藥品管理局(food and drug anministration，F(xiàn)DA)也已把異硫氰酸烯丙酯列入公認(rèn)安全物質(zhì)范圍[14]。石竹烯對(duì)皮膚炎癥及消化系統(tǒng)潰瘍有較好的療效，還有一定的平喘作用，是治療老年慢性支氣管炎的有效成分之一[15]。檸檬烯具有顯著鎮(zhèn)咳祛痰作用，且對(duì)肺炎雙球菌、甲型鏈球菌、金黃色葡萄球菌等具有很強(qiáng)抑制作用[15]。

3 結(jié) 論

本研究對(duì)油菜花的揮發(fā)性成分進(jìn)行GC-MS技術(shù)分析，共分離出30種組分，并鑒定出其中21種化合物的名稱(chēng)，確認(rèn)組分占總組分的97.40%。其主要成分為正四十烷(38.14%)、正四十四烷(30.24%)、異硫氰酸烯丙酯(10.94%)、異硫氰酸丁烯酯(9.56%)、石竹烯(1.02%)、檸檬烯(1.01%)、硫氰酸烯丙酯(0.75%)等組分，這些組分使油菜花作為一種綠色蔬菜呈現(xiàn)出獨(dú)特的風(fēng)味。對(duì)油菜花的揮發(fā)性成分的研究將對(duì)更好地開(kāi)發(fā)和利用油菜花這一寶貴的綠色資源具有一定的參考價(jià)值。

[1] 吳春蓮, 賀廷蓮, 閆娥, 等. 火焰原子吸收法測(cè)定油菜花中的微量元素[J]. 青海師范大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 26(2): 34-36.

[2] 孫漢巨, 潘麗軍, 靳鎖. 油菜花多糖的提取及純化研究[J]. 食品科學(xué),2006, 27(12): 432-436.

[3] 魯云風(fēng), 田龍. 油菜花黃色素的穩(wěn)定性和抑菌活性研究[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā), 2006, 27(9): 13-17.

[4] 田龍, 龐振凌, 王云. 油菜花黃色素的超聲波提取及對(duì)蘋(píng)果原汁的防腐特性[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2006, 32(7): 119-121.

[5] 杜敏華, 龐振凌. 超聲波提取油菜花黃色素及其防腐作用研究[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào), 2007, 29(2): 216-219.

[6] 阮征, 胡筱波, 賴(lài)富饒, 等. 油菜花粉中黃酮類(lèi)物質(zhì)提取工藝的優(yōu)化研究[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(7):133-137.

[7] 胡筱波, 羅祖友, 吳謀成, 等. 油菜花粉中谷蛋白的最佳提取工藝研究[J]. 食品科學(xué), 2006, 27(10): 354-358.

[8] 梁惠花, 劉曉河, 王志寶. 壩上油菜蜂花粉中脂肪油的提取及穩(wěn)定性研究[J]. 中成藥, 2004, 26(9): 768-769.

[9] 楊曉萍, 羅祖友, 吳謀成. 油菜花粉多糖提取工藝條件研究[J]. 食品科學(xué), 2004, 25(9): 128-131.

[10] 國(guó)家藥典委員會(huì). 中國(guó)藥典: Ⅰ部[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005:附錄57.

[11] 肖華志. 食用辛辣風(fēng)味物質(zhì)異硫氰酸烯丙酯(AITC)的研究[D]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué), 2004.

[12] ZHANG Yuesheng, KENSLER T, CHO C, et al. Anticarcinogenic activities of sulforaphane and structurally related synthetic norbornyl isothiocyanates[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1994, 91: 3147-3150.

[13] ZHANG Yuesheng, TALALAY P. Anticarcinogenic activities of organic isothiocyanates: chemistry and mechanisms[J]. Cancer research, 1994,54(7): 1976-1981.

[14] 凌關(guān)庭, 陶民強(qiáng). 食品添加劑手冊(cè)[M]. 2版. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,1997: 306.

[15] 江紀(jì)武, 肖慶祥. 植物藥有效成分手冊(cè)[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社,1986: 182-183; 668-669.

Analysis of Chemical Composition of Volatile Oil from Rape Flowers by GC-MS

FAN Yu-hu，CHEN Xiao-yan，HE Hua-ling
(College of Plant Protection, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Objective: To determine the chemical components in the volatile oil from rape flowers. Methods: The volatile oil in rape flowers was extracted by steam distillation method, and its chemical components were qualified and quantified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Results: Totally 30 components were found, including 21 identified ones,accounting for 97.40% of total peak area. The major compounds weren-tetracontane (38.14%),n-tetratetracontane (30.24%),allyl isothiocyanate (10.94%), 3-butenyl isothiocyanate (9.56%),β-caryophyllene (1.02%), limonene (1.01%), and allyl thiocyanate (0.75%).

rape flower；volatile oil；steam distillation；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

TS207.3

A

1002-6630(2011)20-0157-03

2010-12-07

重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(CSTC，2008BB1247)

樊鈺虎(1977—)，男，講師，博士研究生，主要從事天然產(chǎn)物有效成分提取、分離及活性研究。E-mail：fanyuhu@swu.edu.cn