李梅琴 盧彬 李芳 阿不力孜·艾力 劉瀟 陳國通
摘要:采用固相微萃取法富集檀香(Santalum album linn)中揮發(fā)性成分,通過氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對檀香香氣成分進行分析,并通過面積歸一法計算各成分的相對含量。結(jié)果表明,在常溫干燥狀態(tài)下,從檀香中共鑒定出39種化學(xué)成分,主要有烯烴類(91.15%)、烷烴類(3.00%)、醇類(2.56%)、酯類(2.19%)、酮類(0.55%)、醛類(0.41%)、雜環(huán)類(0.14%)。該方法具有樣品用量少、易操作、快速鑒定香氣成分且靈敏度高等優(yōu)點,能有效分離測定出檀香中揮發(fā)性成分,實現(xiàn)對不同檀香品種的快速鑒別,為進一步研究中藥材提供技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞:檀香( Santalum album linn);固相微萃?。⊿PME);氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用;香氣成分
中圖分類號:S132
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:0439-8114( 2020) 08-0141-04
DOI:10.1408 8/j.cnki.issn0439- 8114.2020.08.032
檀香(Santalum aLbum linn)別稱浴香,是檀香科檀香屬植物的心材[1],檀香樹干顏色偏白,無味,黃褐色樹心部分有強烈的檀香味,無毒[2]。檀香原產(chǎn)于印度尼西亞、澳大利亞等地區(qū),生長適宜溫度在30℃左右,中國臺灣、廣東、海南等熱帶地區(qū)為主要種植地。檀香被稱作“黃金之樹”,樹干、根部碎木材可用來提煉精油[3],經(jīng)修剪下來的枝葉是制作香木品的原材料,也是工藝雕刻的優(yōu)質(zhì)木材,其心材是名貴藥材,歷年來被奉為珍品。檀香揮發(fā)性成分中富含檀萜烯,經(jīng)提煉成檀香醇,據(jù)中《國藥典》記載,檀香醇不但具有良好的抗氧化活性,而且對人體神經(jīng)系統(tǒng)的鎮(zhèn)定效果同樣突出,也是鑒別檀香的重要指標(biāo)[4,5]。檀香常用來調(diào)整脾胃生理機能、開胃止痛,具有廣泛的藥用效果。與其他原料如紅茶相比,研究者需煮制后才便于吸附香氣物質(zhì)[6],但純天然檀木本身就具有濃郁的芳香型氣味,逐漸用來被深入開發(fā)合成香料,有著極好的發(fā)展前景[7,8]。
近年來,中國廣泛種植檀香樹,樹干本身存在獨特香氣,其香制品也陸續(xù)在市面上被廣大人們所喜愛。目前,中國主要研究檀香局限于含量測定、提煉精油、提取黃酮類物質(zhì)等[9,10],主要提取方法是有機試劑提取,如石油醚、乙醚反復(fù)回流,或采用分子蒸餾法提取[11],耗量大且得率比較低。另外,檀香香氣中所含莰烯等物質(zhì)用來合成檀香香料[12],對檀香中許多揮發(fā)性成分仍未得到鑒定,研究深度不夠且成本較高。常溫固相微萃取技術(shù)[13],集吸附、脫附、進樣于一體,簡單便捷且精確分析樣品中揮發(fā)性成分,環(huán)境、醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域都得到廣泛的運用[14]。本研究采用此技術(shù),在不同GC-MS程序升溫條件下反復(fù)對比選取較優(yōu)條件,測定檀香中揮發(fā)性成分,逐步明確檀香香氣成分,對中國中藥材研究有著重要意義。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 試驗材料試驗用檀香來自印度邁索爾老山檀香木料,市售。
1.1.2 主要儀器 50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭的固相微萃取裝置及手動固相微萃取進樣手柄(美國SUPELCO公司);GC-MS-QP20IOPlus氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,配有電子轟擊(EI)離子源與AOC-20i+s自動進樣器(日本島津公司);高速萬能粉碎機(北京開創(chuàng)同和科技發(fā)展有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 試驗條件
1)頂空固相微萃取條件。常溫條件下,吸附時間30min;脫附溫度250℃;脫附時間5min。
2)氣相色譜條件(GC)。載氣:He(氦氣);進樣方式:分流,分流比20:1;DB-5MS毛細管色譜柱( 30mx0.25mmx0.25μm);進樣口溫度250℃;程序升溫:起始溫度40℃,保留1 min后以5℃/min升至100℃,平衡1 min后以15℃/min升至260℃。
3)質(zhì)譜條件(MS):離子源:EI源;離子源溫度:230℃;離子化能量:70 eV;接口溫度:260 ℃;全掃描范圍(m/z):50-450;無溶劑延遲;采集時間:30min。
1.2.2 樣品預(yù)處理
1)萃取頭老化。固相微萃取手柄首次使用前,萃取頭插入至進樣口中,在270℃老化1h后方可使用,后續(xù)使用前,萃取頭仍需在該溫度下老化處理5-10min,確保萃取頭在高溫下脫附殘留的揮發(fā)性成分,避免對待測樣品造成干擾。
2)樣品處理。準(zhǔn)確稱取1.00 g試樣于25mL聚四氟乙烯壓蓋頂空瓶中,封蓋平衡5min后,將帶有50/30μm DVB/CAR/PDMS的萃取頭插入頂空瓶中,推出萃取頭,常溫下吸附30 min,在進樣口溫度250℃脫附5 min,待數(shù)據(jù)采集完成后測定檀香中香氣成分。
2 結(jié)果與分析
2.1 檀香香氣總離子流
采用固相微萃取/氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),采集30 min內(nèi)檀香香氣成分所得到的總離子流(圖1),圖2為檀香在9-21 min內(nèi)局部放大色譜。
2.2 檀香香氣成分分析結(jié)果
通過氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)采集30 min內(nèi)有效數(shù)據(jù),保留相似度為85%以上的化合物。經(jīng)人工解析、NIST14圖庫分析各色譜峰對應(yīng)的質(zhì)譜圖,確定檀香香氣成分,并利用面積歸一法進行定量分析,計算出檀香香氣中各化合物相對含量(表1)。
由表1分析可知,通過氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)共鑒定出39種化學(xué)成分,檀香中烯烴類化合物含量最高,表-B -檀香烯(22.97%)、檀香烯(21.47%)、檀萜烯(20.16%)、β-檀香烯(17.35%)為主要化學(xué)成分。這些成分使藥材堅實,不易折斷,燒灼過程中會讓檀香香氣愈濃。由于有機試劑提取過程中會破壞原料組織結(jié)構(gòu),測定揮發(fā)性成分受到干擾,且篩選成分居多[15],而固相微萃取技術(shù)有效地避免有機試劑、外在條件等因素對測定檀香香氣成分的影響[16.17]。
3 結(jié)論
采用固相微萃取/氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對檀香中揮發(fā)性香氣成分進行分析,通過面積歸一法確定檀香中各香氣成分的相對含量。該法測定檀香香氣成分具有樣品用量少、處理簡單、易操作、靈敏度高等優(yōu)點,可通過香氣成分的差異快速辨別檀香品種,為檀香資源化利用提供科學(xué)依據(jù)。
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基金項目:新疆維吾爾自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費資助項目( KY2019056)
作者簡介:李梅琴(1995-),女,山東煙臺人,在讀本科生,研究方向為糧食T程,(電話)13179836312(電子信箱)1319963617@qq.com;通信作者,陳國通(1984-),男,河北邢臺人,助理研究員,碩士,主要從事分析化學(xué)研究T作,(電話)15199172879(電子信箱)273881856@qq.com。