香精化学成分

PS22PDF(Trial Version) WWW.CCYT.NET 顶空-固相微萃取-毛细管气相色谱-质谱联用 快速分析香精中挥发性化学成分 王昊阳　郭寅龙＊ 张正行　安登魁 （中国科学院上海有机化学研究所，上海 ２０００３２） （中国药科大学 药学院，南京 ２１０００９） 摘　要　通过在香精样品中加入饱和 ＮａＣｌ溶液，建立了适合香精样品直接自动化分析的顶空-固相微萃取- 毛细管气相色谱-质谱联用分析方法。采用保留指数检索对质谱检索结果进行进一步的确认，以提高对挥发 性成分定性分析的准确性。结果明：香精中主要含有茴香脑（４２．４％）、丁子香烯（５．５％）和 β-石竹烯 （４．３％）。该方法的精密度为４．０％ ～８．９％。 关键词　香精，保留指数，顶空分析，固相微萃取，气相色谱，质谱 　２００３-０５-２６收稿；２００４-０８-０９接受 本文系国家烟草专卖局科技项目（Ｎｏ．１１０２００１０１０４３）和国家自然科学基金（Ｎｏ．２０１７５０３４）资助项目 １　引　　言 顶空分析法对香味成分分析具有独到的优势 ［１］。顶空分析法分为静态顶空分析（ＳＨＳ）、动态顶空 分析（ＤＨＳ）和顶空-固相微萃取（ＨＳ-ＳＰＭＥ）［２］。顶空-固相微萃取（ＨＳ-ＳＰＭＥ）在重现性上可与静态顶 空方法相比，在灵敏度上可以与动态顶空方法相比，是目前应用最为广泛的顶空分析方法［３，４］。 ２　实验部分 ２．１　仪器与试剂 ＣＰ-３８００气相色谱仪、Ｓａｔｕｒｎ２０００离子阱质谱仪（美国 Ｖａｒｉａｎ公司）；工作站为 ＳａｔｕｒｎＧＣ／ＭＳＷｏｒｋ- ｓｔａｔｉｏｎ（Ｖｅｒｓｉｏｎ５．４１）。ＣＯＭＢＩＰＡＬ自动进样器。色谱柱：ＣＰ-ＳＩＬ-８-ＬｏｗＢｌｅｅｄ／ＭＳ毛细管色谱柱（３０ｍ ×ｉ．ｄ．０．３２ｍｍ×Ｆｉｌｍ０．２５μｍ）；载气为氦气。进样口温度为 ２５０℃。程序升温：５０℃（５ｍｉｎ） ５℃／ｍｉｎ ２００℃；流速：１ｍＬ／ｍｉｎ，分流比：５０∶１；７５μｍＣａｒｂｏｘｅｎ／ＰＤＭＳ萃取头（Ｓｕｐｃｌｏ公司）。ＥＩ电离 方式，电子能量：７０ｅＶ，离子阱：２００℃；质量扫描范围：３０～５００ａｍｕ。分析结果运用 Ｓａｔｕｒｎ与 ＮＩＳＴ标 准谱库进行检索。正构烷烃标样（Ｃ６-Ｃ４４，美国 Ｃｈｅｍ．Ｓｅｒｖｉｃｅ公司）。 ２．２　实验条件与保留指数数据库的建立 取香精料液（龙岩卷烟厂提供）０．５ｇ，放入１０ｍＬ的顶空瓶中，加入 １ｍＬ饱和 ＮａＣｌ溶液，密封。 ８０℃条件下萃取３０ｍｉｎ，热解吸３ｍｉｎ进行气相色谱分析。 ３　结果与讨论 ３．１　固相微萃取涂层的选择和基质改性剂的影响 实验采用７５μｍＣａｒｂｏｘｅｎ／ＰＤＭＳ混合涂层的萃取头，并在香精中加入饱和盐水。显著降低了溶剂 对分析的干扰，同时提高了低极性的挥发性成分的分析灵敏度［５，６］。 ３．２　顶空-固相微萃取分析中萃取温度和萃取时间的考察 适当升温能提高 ＳＰＭＥ分析的灵敏度，而在高温下挥发性组分在涂层上的分配系数降低，此时分析 灵敏度反而下降。实验结果表明，在萃取温度为８０℃，预热３０ｍｉｎ的条件下分析结果最佳。 ３．３　顶空-固相微萃取分析方法的精密度 ５个含量最大的化合物在３次平行测定中峰面积的相对偏差分别为：桉油醇（５．４％），茴香脑 （４．０％），β-石竹烯（８．９％），丁子香烯（６．３％），丁酸-１，１-二甲基-苯基乙酯 （６．５％）。 第３３卷 ２００５年２月 　　　　　　　　　　　　 分析化学 （ＦＥＮＸＩＨＵＡＸＵＥ）　研究简报 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ 　　　　　　　　　　　　 第２期 ２４５～２４７ PS22PDF(Trial Version) WWW.CCYT.NET ３．４　香精的测定结果 ＨＳ-ＳＰＭＥ-ＧＣ-ＭＳ对香精所得到的分析结果，按归一化分析，结果详见表 １。标有“＊”的化合物是 自建的保留指数数据库中没有检索到的化合物。 表１　顶空-固相微萃取测得的样品中挥发性成分 Ｔａｂｌｅ１　Ｖｏｌａｔｉｌｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｈｅａｄｓｐａｃｅ-ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｍｉｃｒｏ-ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ（ＨＳ-ＳＰＭＥ）ｉｎｔｈｅｓａｍｐｌｅ ＮＯ． 化合物名称Ｃｏｍｐｏｕｎｄｎａｍｅ 分子量 Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ 相对含量 Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｅｎｔ （％） 相似度 Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ （％） 测得保留指数 Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｆｏｕｎｄ 保留指数 数据库值 Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｆｒｏｍ ｌｉｂｒａｒｙｓｅａｒｃｈ １ 异丙醇 Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ ７４ ０．１ ８７ ２ ２-甲基丙醛 ２-Ｍｅｔｈｙｌ-ｐｒｏｐａｎａｌ ７２ ０．１ ７４ ３ 糠醛 Ｆｕｒｆｕｒａｌ ９６ ０．１ ９３ ８３５ ８２８ ４ ２-乙基-４-甲基-１，３-二氧戊环２-Ｅｔｈｙｌ-４-ｍｅｔｈｙｌ-１，３-ｄｉｏｘｏｌａｎｅ＊ １１６ ２．１ ７６ ８４３ ５ ２-甲基-２-（２-甲基丙基）－１，３－二氧戊环 ２-Ｍｅｔｈｙｌ-２-（２-ｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐｙｌ）-１，３-ｄｉｏｘｏｌａｎｅ＊ １４４ ０．５ ７５ ８５１ ６ α-苧烯 α-Ｔｈｕｊｅｎｅ １３６ ０．１ ８４ ９２９ ９３１ ７ α-蒎烯 α-Ｐｉｎｅｎｅ １３６ ０．６ ９３ ９３５ ９３９ ８ 莰烯 Ｃａｍｐｈｅｎｅ １３６ ０．１ ９２ ９５３ ９５３ ９ ５-甲基-糠醛 ５-Ｍｅｔｈｙｌ-２-ｆｕｒｆｕｒａｌ １１０ ０．１ ８９ ９６８ ９６２ １０ 桧烯 Ｓａｂｉｎｅｎｅ １３６ ０．３ ９１ ９８０ ９７６ １１ β-蒎烯 β-Ｐｉｎｅｎｅ １３６ ０．３ ９１ ９９１ ９８３ １２ α-水芹烯 α-Ｐｈｅｌｌａｎｄｒｅｎｅ １３６ ０．９ ９３ １００９ １００２ １３ ３-蒈烯 ３-Ｃａｒｅｎｅ １３６ ０．１ ８７ １０１１ １００９ １４ α-萜品烯 α-Ｔｅｒｐｉｎｅｎｅ １３６ ０．２ ９２ １０２０ １０１６ １５ ２-丁烯基苯 ２-Ｂｕｔｅｎｙｌ-ｂｅｎｚｅｎｅ １３２ ０．１ ８６ １０２４ １０１８ １６ 对伞花烃 ｐ-Ｃｙｍｅｎｅ １３４ １．０ ９０ １０２８ １０２０ １７ 柠檬烯 Ｌｉｍｏｎｅｎｅ １３６ １．０ ８９ １０３１ １０３０ １８ β-水芹烯 β-Ｐｈｅｌｌａｎｄｒｅｎｅ １３６ １．２ ８８ １０３４ １０３２ １９ 桉油醇 Ｅｕｃａｌｙｐｔｏｌ １５４ ０．３ ９１ １０３６ １０３７ ２０ 顺-罗勒烯 Ｚ-Ｏｃｉｍｅｎｅ １３６ ２．４ ８５ １０３９ １０４１ ２１ 反 －罗勒烯 Ｅ-Ｏｃｉｍｅｎｅ １３６ ０．２ ８０ １０４９ １０４９ ２２ γ-萜品烯 γ-Ｔｅｒｐｉｎｅｎｅ １３６ ０．３ ９０ １０６２ １０６３ ２３ 萜品油烯 Ｔｅｒｐｉｎｏｌｅｎｅ １３６ ０．２ ９３ １０８８ １０７７ ２４ 小茴香酮 Ｆｅｎｃｈｏｎｅ １５２ ０．３ ８９ １０９３ １０８０ ２５ 芳樟醇 Ｌｉｎａｌｏｌ １５４ ０．４ ８８ １１０２ １０９７ ２６ ３-甲基丁酸-３-甲基丁酯 ３-Ｍｅｔｈｙｌｂｕｔａｎｏｉｃａｃｉｄ３-ｍｅｔｈｙｌｂｕｔｙｌｅｓｔｅｒ＊ １７２ ０．６ ８５ １１０８ ２７ ３-甲基丁酸戊酯３-Ｍｅｔｈｙｌｂｕｔａｎｏｉｃａｃｉｄｐｅｎｔｙｌｅｓｔｅｒ＊ １７２ ０．２ ８９ １１１１ ２８ 萜品-４-醇 Ｔｅｒｐｉｎｅｎｅ-４-ｏｌ １５４ ０．１ ８６ １１８６ １１７０ ２９ α-松油醇 α-Ｔｅｒｐｉｎｅｏｌ １５４ ０．１ ８１ １２００ １２０５ ３０ 蒿脑 Ｅｓｔｒａｇｏｌｅ＊ １４８ １．２ ９２ １２０３ ３１ 顺-１-甲基-４-（１-甲基乙基）-２-环己 －１-醇 ｃｉｓ-１-Ｍｅｔｈｙｌ-４-（１-ｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）-２-Ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎ－１-ｏｌ＊ １５４ ０．１ ７２ １２１８ ３２ 蒿脑异构体 Ｅｓｔｒａｇｏｌｅ＊ １４８ ０．４ ９０ １２５９ ３３ ４-甲氧基-苯甲醛 ４-Ｍｅｔｈｏｘｙ-ｂｅｎｚａｌｈｙｄｅ＊ １３６ ０．１ ８５ １２６４ ３４ 肉桂醛 Ｅ-Ｃｉｎｎａｍａｌｄｅｈｙｄｅ １３２ ０．１ ８７ １２８２ １２５７ ３５ 茴香脑 Ａｎｅｔｈｏｌｅ １４８ ４２．４ ９０ １２９５ １２８３ ３６ 黄樟脑 Ｓａｆｒｏｌｅ １６２ １．０ ９２ １２９９ １２７０ ３７ 茄酮 Ｓｏｌａｎｏｎｅ＊ １９４ ０．１ ７７ １３２０ ３８ 乙酸 α-松油酯 α-Ｔｅｒｐｉｎｅｏｌａｃｅｔａｔｅ １９６ ２．０ ８７ １３５３ １３３７ ３９ 丁子香烯 Ｅｕｇｅｎｏｌ １６４ ５．５ ８９ １３５９ １３５６ ４０ 古巴烯 Ｃｏｐａｅｎｅ ２０４ ０．８ ８９ １３８３ １３７８ ４１ 榄香烯 β-Ｅｌｅｍｅｎｅ ２０４ ０．１ ８６ １３９４ １４００ ４２ 甲基丁子香烯 Ｍｅｔｈｙｌｅｕｇｅｎｏｌ １７８ ０．２ ９２ １４０４ １４１１ ４３ β-石竹烯 β-Ｃａｒｙｏｐｈｙｌｌｅｎｅ ２０４ ４．３ ８８ １４２４ １４２０ ６４２　　 分 析 化 学 第 ３３卷 PS22PDF(Trial Version) WWW.CCYT.NET 续表 １（ｃｏｎｔｉｎｕｅｄＴａｂｌｅ１） ＮＯ． 化合物名称 Ｃｏｍｐｏｕｎｄｎａｍｅ 分子量 Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ 相对含量 Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｅｎｔ （％） 相似度 Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ （％） 测得保留指数 Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｆｏｕｎｄ 保留指数 数据库值 Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｆｒｏｍ ｌｉｂｒａｒｙｓｅａｒｃｈ ４４ α-葎草萜 ５α-Ｈｕｍｕｌｅｎｅ ２０４ ０．１ ８１ １４４８ １４５４ ４５ 月桂酸乙酯 Ｃｉｎｎａｍｙｌａｃｅｔａｔｅ １７６ ０．６ ９０ １４５３ １４３０ ４６ 别香橙烯 Ａｌｌｏ-ａｒｏｍａｄｅｎｄｒｅｎｅ ２０４ １．２ ８７ １４６６ １４６４ ４７ γ-衣兰油烯 γ-Ｍｕｕｒｏｌｅｎｃｅ ２０４ ０．１ ８０ １４８１ １４８６ ４８ 丁酸-１，１-二甲基-２-苯基乙酯 Ｂｕｔａｎｏｉｃａｃｉｄ１，１-ｄｉｍｅｔｈｙｌ-２-ｐｈｅｎｙｌｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ＊ ２２０ ２３．０ ８１ １４９６ ４９ 瓦伦烯 Ｖａｌｅｎｃｅｎｅ ２０４ ２．１ ８７ １５０２ １４９２ ５０ α-衣兰油烯 α-Ｍｕｕｒｏｌｅｎｅ ２０４ ０．１ ８２ １５０７ １５００ ５１ 丁子香乙酯 Ｅｕｇｅｎｏｌａｃｅｔａｔｅ＊ ２２０ ０．８ ９０ １５１７ ５２ δ-杜松烯 δ-Ｃａｄｉｎｅｎｅ ２０４ ０．２ ８６ １５２７ １５２４ ５３ 去氢白菖烯 Ｃａｌａｍｅｎｅｎｅ ２０２ ０．１ ８２ １５３２ １５２４ ５４ 苯乙酸-戊酯 Ｐｅｎｔｙｌｐｈｅｎｙｌａｃｅｔａｔｅ＊ ２０６ ０．３ ８６ １５３７ ５５ 反-橙花叔醇 Ｅ-Ｎｅｒｏｌｉｄｏｌ ２２２ ０．１ ７５ １５６５ １５５３ ５６ 石竹烯氧化物 Ｃａｒｙｏｐｈｙｌｌｅｎｅｏｘｉｄｅ ２２０ ０．５ ９０ １５９１ １５８５ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ １　ＳｔｅｉｎｈａｒｔＨ，ＳｔｅｐｈａｎＡ，ＢｕｃｋｉｎｇＭ．Ｊ．ＨｉｇｈＲｅｓｏｌｕｔ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．，２０００，２３（７／８）：４８９～４９６ ２　ＫｏｌｂＢ．Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．Ａ，１９９９，８４２（１＋２）：１６３～２０５ ３　ＺｈａｎｇＺＹ，ＪａｎｕｓｚＰ．Ｊ．ＨｉｇｈＲｅｓｏｌｕｔ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．，１９９３，１６（１２）：６８９～６９２ ４　ＧｏｎｚａｌｅｚＦＲ，ＮａｒｄｉｌｌｏＡＭ．Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．Ａ，１９９９，８４２：２９～４９ ５　ＭａｒｒｉｏｔＰ，ＳｈｅｌｌｉｅＲ，ＣｏｒｎｗｅｌｌＣ．Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．Ａ，２００１，９３４：１～２２ ６　ＷａｎｇＨａｏｙａｎｇ（王昊阳），ＧｕｏＹｉｎｌｏｎｇ（郭寅龙），ＺｈａｎｇＺｈｅｎｇｘｉｎｇ（张正行），ＡｎＤｅｎｇｋｕｉ（安登魁）．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｓｔｒｕ- ｍｅｎｔａｌＡｎａｌｙｓｉｓ（分析测试学报），２００４，２３：９～１３ ＦａｓｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＶｏｌａｔｉｌｅＣｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎＥｓｓｅｎｃｅｓｂｙＨｅａｄｓｐａｃｅ-Ｓｏｌｉｄ ＰｈａｓｅＭｉｃｒｏ-ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ-ＧａｓＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ-ＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ＷａｎｇＨａｏｙａｎｇ，ＧｕｏＹｉｎｌｏｎｇ＊ （ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３２） ＺｈａｎｇＺｈｅｎｇｘｉｎｇ，ＡｎＤｅｎｇｋｕｉ （ＣｈｉｎａＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００９） Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｕｔｏｍａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖｏｌａｔｉｌｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｅｓｓｅｎｃｅｓｂｙｈｅａｄｓｐａｃｅ-ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｍｉｃｒｏ- ｅｘｔｒａｏｔｉｏｎ-ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ-ｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｉｃ（ＳＰＭＥ-ＧＣ-ＭＳ）ｍｅｔｈｏｄｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｂｙａｄｄｉｎｇｓｏｍｅ ｓａｔｕｒａｔｅｄＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｓｓｅｎｃｅｓａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓｏｌｖｅｎｔｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｄ ａｎｄｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆａｎａｌｙｓｉｓｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｇｒｅａｔｌｙ．Ｉｎｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｖｏｌａｔｉｌｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｅｓｓｅｎｃｅｓ，ａ ｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｕｍａｎｄｒｅｔｅｎｔｉｏｎｉｎｄｅｘｌｉｂｒａｒｙｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｔｈｅｅｓｓｅｎｃｅｓｔｈｅ ｍａｉｎｃｏｍｐｏｕｎｄｓ（ｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙＨＳ-ＳＰＭＥ）ｗｅｒｅａｎｅｔｈｏｌｅ（４２．４％），ｂｕｔａｎｏｉｃａｃｉｄ１，１-ｄｉｍｅｔｈｙｌ-２-ｐｈｅｎｙｌｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ（２３．０％），ｅｕｇｅｎｏｌ（５．５％）ａｎｄｂｅｔａ-ｃａｒｙｏｐｈｙｌｌｅｎｅ（４．３％）。Ｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｂｅｔｗｅｅｎ ４．０ａｎｄ８．９．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｏｆｅｓｓｅｎｃｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｅｓｓｅｎｃｅ，ｒｅｔｅｎｔｉｏｎｉｎｄｅｘ，ｈｅａｄｓｐａｃｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｍｉｃｒｏ-ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ， ｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ （Ｒｅｃｅｉｖｅｄ２６Ｍａｙ２００３；ａｃｃｅｐｔｅｄ９Ａｕｇｕｓｔ２００４） ７４２第２期 吴昊阳等：顶空-固相微萃取-毛细管气相色谱-质谱联用方法快速分析香精中挥发性化学成分