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摘要[目的]建立一种吹扫捕集-气相色谱-质谱联用快速测定薰衣草香气成分的方法。[方法]采用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术，对新疆代表性薰衣草品种太空蓝的常温下挥发性成分进行分析，并与采用挥发油提取装置提取的薰衣草精油成分进行对比。[结果]2种方法共鉴定出43种化学成分，其中，吹扫捕集法鉴定出41种化学成分，挥发油提取后直接进样法鉴定出26种化学成分，2种方法的共有成分为24种。主要化合物类型以乙酸酯、醇、烯烃化合物为主。[结论]2种方法得出的薰衣草香气成分无论在化学组成还是在组分的相对含量上都存在较大的差异。吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术的突出优点在于前处理过程相对比较简单，且分析过程中不会造成强挥发性组分的损失，能较真实地反映样品挥发性香气的原始组成。
关键词吹扫捕集-气相色谱-质谱联用;薰衣草;香气成分;精油
中图分类号TQ654+.2文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）02-0191-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.059
薰衣草（Lavender）是唇型科薰衣草属植物，为多年生亚灌木，有着悠久的种植和应用历史[1-2]。我国新疆伊犁是世界三大薰衣草基地之一，其种植面积约占全国薰衣草种植面积的95%。薰衣草香味浓郁而柔和，无毒副作用，被广泛用于香水、护肤品、洗发液等多种日用品中[3]。近年来，随着薰衣草应用范围的扩大，在薰衣草的栽培技术、精油的提取、化学成分分析及应用等方面已开展了广泛的研究[4-5]。
薰衣草花中挥发性成分的不同造成薰衣草不同的用途[6-7]。初期对薰衣草挥发性成分的研究主要集中在薰衣草精油的研究，薰衣草精油提取方法主要有水蒸气蒸馏提取法[8]和超临界CO2提取法[9-10]，二者都存在样品用量大、费时及提取成本高等缺点。随着分析手段的进步，目前越来越侧重于对薰衣草挥发性气体成分（植物的器官和组织在自然状态下释放出的气态有机物）直接测定[11]，例如顶空进样[12]、顶空固相微萃取（HS-SPME）[13-14]、吹扫捕集（P&T）[15]等分析手段，这些手段具有灵敏度高、操作简便、无溶剂污染等优势，并且可实现在线测定[16]。笔者采用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术（P&T-GC-MS），对在新疆广泛种植并具有代表性的薰衣草品种太空蓝常温下挥发性成分进行了分析，并与采用挥发油提取装置提取的薰衣草精油成分进行了对比。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原材料。试验所用薰衣草样品为新疆伊犁盛花期薰衣草，品种为太空蓝。
1.1.2主要仪器。GC-MS-QP2010Plus型气相色谱质谱仪，配有电子轰击（EI）离子源与AOC-20i+s自动进样器（日本岛津公司）;吹扫捕集样品浓缩仪Eclipse4660，配有10#捕集阱（美国OI Analytical）;挥发油提取装置（实验室组装）;FW80型粉碎机（北京市永光明仪器厂）;Milli-Q Integaral 3 纯水机[默克密理博（上海）有限公司]。
1.2方法
1.2.1试验条件。
1.2.1.1吹扫捕集条件。吹脱气（高纯氮气）流速40 mL/min;吹扫温度25 ℃;吹扫样品时间10 min;脱附温度 190 ℃;脱附时间2 min;烘焙温度210 ℃;烘焙时间20 min;阀温120 ℃;传输线温度120 ℃。
1.2.1.2气相色谱条件。DB-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），程序升温：起始温度40 ℃，保留3 min后以3 ℃/min升至100 ℃，保留1 min后以15 ℃/min升至260 ℃，保留5 min;进样口温度220 ℃;分流比：吹扫捕集进样时为50∶1，液体精油进样时为100∶1;进样量：液体精油进样时为0.2 μL;载气：99.99%氦气;载气流速1.0 mL/min。
1.2.1.3质谱条件。离子源：EI源;离子源温度：230 ℃;离子化能量：70 eV;接口温度：260 ℃;全扫描方式;扫描范围（m/z）50～450;溶剂延迟：吹扫捕集进样时无溶剂延迟，液体精油进样时溶剂延迟为2.5 min。
1.2.2樣品前处理。
挥发油提取[17]：精确称取20.0 g干燥的薰衣草花粉末样品，置于500 mL圆底烧瓶中，加入240 mL蒸馏水，浸泡一定时间后用挥发油提取器提取4 h，得到黄色透明、具有特殊浓郁气味的挥发油，用无水硫酸钠干燥后待测。吹扫捕集：称取1 g干燥的薰衣草花粉末样品置于吹扫管中。
2结果与分析
按照“1.2.1”吹扫捕集-气相色谱-质谱条件对薰衣草样品进行分析得出的总离子流图见图1。另外采用挥发油提取装置，按照“1.2.2”挥发油提取条件对同一样品进行提取，对提取后的薰衣草精油采用同样的气相色谱-质谱条件进行分析，所得的总离子流图见图2。采集的数据通过GCMSsolution 2.7.1化学工作站进行数据处理，并通过NIST14检索谱图库，匹配度大于90%以上的予以保留，再结合相关文献进行人工谱图解析，确认其化学成分，通过化学工作站数据处理系统，按面积归一化法进行定量分析，计算出各成分的相对百分含量。计算结果见表1。
由表1可知，通过吹扫捕集与挥发油提取2种方法对薰衣草香气成分进行分析，2种方法共鉴定出43种化学成分，其中，吹扫捕集法鉴定出41种化学成分，挥发油提取后直接进样法鉴定出26种化学成分，2种方法的共有成分为24种。主要化合物类型以乙酸酯、醇、烯烃化合物为主类，其中芳樟醇、乙酸芳樟酯为主要化合物。2种方法得出的薰衣草香气成分无论在化学组成还是在组分的相对含量上都存在较大的差异。 3结论与讨论
该研究利用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术对薰衣草香气成分进行分析，并与水蒸气蒸馏法提取挥发油后直接进样进行比对，2种方法共鉴定出43种化学成分，其中，吹扫捕集法鉴定出41种化学成分，挥发油提取后直接进样法鉴定出26种化学成分，2种方法共有成分为24种。吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术的突出优点在于前处理过程相对比较简单且分析过程中不会造成强挥发性组分的损失，能较真实地反映样品挥发性香气的原始组成。
利用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术对不同品种薰衣草进行香气成分分析，有利于对薰衣草品种品质快速鉴定和篩选，对探索合理的利用方式具有参考意义。
参考文献
[1] TEUSCHER E，BAUERMANN U，WERNER M，et al.Medicinal spices：A handbook of culinary herbs，spices，spice mixtures and their essential oils，Medpharm[M].Boca Raton：CRC Press，2005：309-310.
[2] 中国科学院《中国植物志》编辑委员会.中国植物志：第65卷第2分册[M].北京：科学出版社，1997：36.
[3] BRADLEY B F，STARKEY N J，BROWN S L，et a1.Anxiolytie effects of Lavandula angustlfolia odour on the Mongolian gerbil elevated plus maze[J].J Ethnopharmacol，2007，111（3）：517-525.
[4] KASPER S，GASTPAR M，MLLER W E，et a1.Lavender oil preparation Silexan is effective in generalized anxiety disorder a randomized，doubleblind comparison to placebo and paroxetine[J].Int J Neuropsuchopharmacolog，2014，17（6）：1-11.
[5] SHAW D，NORWOOD K，LESLIE J C.Chlordiazepoxide and lavender oil alter unconditioned anxietyinduced cfos expression in the rat brain[J].Behav Brain Res，2011，224（1）：1-7.
47卷2期陈国通等吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定薰衣草香气成分
[6] 徐洁华，文首文.薰衣草挥发性有机物及其药理功效研究进展[J].时珍国医国药，2010，21（4）：979-980，983.
[7] AN M，HAIG T，HATFIELD P.Onsite field sampling and analysis of fragrance from living Lavender （Lavandula angustifolia L.） flowers by solid-phase microextraction coupled to gas chromatography and ion-trap mass spectrometry[J].J Chromatogr A，2001，917（1/2）：245-250.
[8] ZHANG Q X，JIANG Y，ZHANG Z Q.The study on development of essential oil from Lavende[J].Flavour fragrance cosmetic，2006（6）：21-23.
[9] 车国勇，庞浩，廖兵，等.超临界CO2萃取薰衣草的挥发性组分[J].色谱，2005，23（3）：322.
[10] JERKOVIC′ I，MOLNAR M，VIDOVIC′ S，et al.Supercritical CO2 extraction of Lavandula angustifolia Mill.flowers：Optimisation of oxygenated monoterpenes，coumarin and herniarin content[J].Phytochem Anal，2017，28（6）：558-566.
[11] 徐洁华，孔辉，文首文，等.常温条件下薰衣草精气成分研究[J].林产化学与工业，2010，30（1）：81-84.
[12] BOSSE N D R，WIRTH M，KONSTANZ A，et al.Determination of volatile marker compounds in raw ham using headspacetrap gas chromatography[J].Food Chem，2017，219：249-259.
[13] XU Y Q，WANG C，LI C W，et al.Characterization of aromaactive compounds of Puerh tea by headspace solidphase microextraction （HSSPME） and simultaneous distillationextraction （SDE） coupled with GColfactometry and GCMS[J].Food Anal Methods，2016，9（5）：1188-1198.
[14] 张军，刘建福，范勇，等.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析库尔勒香梨花序香气成分[J].食品科学，2016，37（2）：115-120.
[15] 汪雨，刘学锋，刘聪，等.吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定巴山箬竹叶中挥发性成分[J].质谱学报，2012，33（2）：104-108.
[16] 巢猛，李慧，许欢.吹扫捕集-GC/MS联用法测定水中挥发性卤代烃[J].分析试验室，2008，27（S1）：124-126.
[17] 国家药典委员会.中华人民共和国药典（2015年版四部）[S].北京：中国医药科技出版社，2015：203-204.
关键词吹扫捕集-气相色谱-质谱联用;薰衣草;香气成分;精油
中图分类号TQ654+.2文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）02-0191-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.059
薰衣草（Lavender）是唇型科薰衣草属植物，为多年生亚灌木，有着悠久的种植和应用历史[1-2]。我国新疆伊犁是世界三大薰衣草基地之一，其种植面积约占全国薰衣草种植面积的95%。薰衣草香味浓郁而柔和，无毒副作用，被广泛用于香水、护肤品、洗发液等多种日用品中[3]。近年来，随着薰衣草应用范围的扩大，在薰衣草的栽培技术、精油的提取、化学成分分析及应用等方面已开展了广泛的研究[4-5]。
薰衣草花中挥发性成分的不同造成薰衣草不同的用途[6-7]。初期对薰衣草挥发性成分的研究主要集中在薰衣草精油的研究，薰衣草精油提取方法主要有水蒸气蒸馏提取法[8]和超临界CO2提取法[9-10]，二者都存在样品用量大、费时及提取成本高等缺点。随着分析手段的进步，目前越来越侧重于对薰衣草挥发性气体成分（植物的器官和组织在自然状态下释放出的气态有机物）直接测定[11]，例如顶空进样[12]、顶空固相微萃取（HS-SPME）[13-14]、吹扫捕集（P&T）[15]等分析手段，这些手段具有灵敏度高、操作简便、无溶剂污染等优势，并且可实现在线测定[16]。笔者采用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术（P&T-GC-MS），对在新疆广泛种植并具有代表性的薰衣草品种太空蓝常温下挥发性成分进行了分析，并与采用挥发油提取装置提取的薰衣草精油成分进行了对比。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原材料。试验所用薰衣草样品为新疆伊犁盛花期薰衣草，品种为太空蓝。
1.1.2主要仪器。GC-MS-QP2010Plus型气相色谱质谱仪，配有电子轰击（EI）离子源与AOC-20i+s自动进样器（日本岛津公司）;吹扫捕集样品浓缩仪Eclipse4660，配有10#捕集阱（美国OI Analytical）;挥发油提取装置（实验室组装）;FW80型粉碎机（北京市永光明仪器厂）;Milli-Q Integaral 3 纯水机[默克密理博（上海）有限公司]。
1.2方法
1.2.1试验条件。
1.2.1.1吹扫捕集条件。吹脱气（高纯氮气）流速40 mL/min;吹扫温度25 ℃;吹扫样品时间10 min;脱附温度 190 ℃;脱附时间2 min;烘焙温度210 ℃;烘焙时间20 min;阀温120 ℃;传输线温度120 ℃。
1.2.1.2气相色谱条件。DB-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），程序升温：起始温度40 ℃，保留3 min后以3 ℃/min升至100 ℃，保留1 min后以15 ℃/min升至260 ℃，保留5 min;进样口温度220 ℃;分流比：吹扫捕集进样时为50∶1，液体精油进样时为100∶1;进样量：液体精油进样时为0.2 μL;载气：99.99%氦气;载气流速1.0 mL/min。
1.2.1.3质谱条件。离子源：EI源;离子源温度：230 ℃;离子化能量：70 eV;接口温度：260 ℃;全扫描方式;扫描范围（m/z）50～450;溶剂延迟：吹扫捕集进样时无溶剂延迟，液体精油进样时溶剂延迟为2.5 min。
1.2.2樣品前处理。
挥发油提取[17]：精确称取20.0 g干燥的薰衣草花粉末样品，置于500 mL圆底烧瓶中，加入240 mL蒸馏水，浸泡一定时间后用挥发油提取器提取4 h，得到黄色透明、具有特殊浓郁气味的挥发油，用无水硫酸钠干燥后待测。吹扫捕集：称取1 g干燥的薰衣草花粉末样品置于吹扫管中。
2结果与分析
按照“1.2.1”吹扫捕集-气相色谱-质谱条件对薰衣草样品进行分析得出的总离子流图见图1。另外采用挥发油提取装置，按照“1.2.2”挥发油提取条件对同一样品进行提取，对提取后的薰衣草精油采用同样的气相色谱-质谱条件进行分析，所得的总离子流图见图2。采集的数据通过GCMSsolution 2.7.1化学工作站进行数据处理，并通过NIST14检索谱图库，匹配度大于90%以上的予以保留，再结合相关文献进行人工谱图解析，确认其化学成分，通过化学工作站数据处理系统，按面积归一化法进行定量分析，计算出各成分的相对百分含量。计算结果见表1。
由表1可知，通过吹扫捕集与挥发油提取2种方法对薰衣草香气成分进行分析，2种方法共鉴定出43种化学成分，其中，吹扫捕集法鉴定出41种化学成分，挥发油提取后直接进样法鉴定出26种化学成分，2种方法的共有成分为24种。主要化合物类型以乙酸酯、醇、烯烃化合物为主类，其中芳樟醇、乙酸芳樟酯为主要化合物。2种方法得出的薰衣草香气成分无论在化学组成还是在组分的相对含量上都存在较大的差异。 3结论与讨论
该研究利用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术对薰衣草香气成分进行分析，并与水蒸气蒸馏法提取挥发油后直接进样进行比对，2种方法共鉴定出43种化学成分，其中，吹扫捕集法鉴定出41种化学成分，挥发油提取后直接进样法鉴定出26种化学成分，2种方法共有成分为24种。吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术的突出优点在于前处理过程相对比较简单且分析过程中不会造成强挥发性组分的损失，能较真实地反映样品挥发性香气的原始组成。
利用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用技术对不同品种薰衣草进行香气成分分析，有利于对薰衣草品种品质快速鉴定和篩选，对探索合理的利用方式具有参考意义。
参考文献
[1] TEUSCHER E，BAUERMANN U，WERNER M，et al.Medicinal spices：A handbook of culinary herbs，spices，spice mixtures and their essential oils，Medpharm[M].Boca Raton：CRC Press，2005：309-310.
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[4] KASPER S，GASTPAR M，MLLER W E，et a1.Lavender oil preparation Silexan is effective in generalized anxiety disorder a randomized，doubleblind comparison to placebo and paroxetine[J].Int J Neuropsuchopharmacolog，2014，17（6）：1-11.
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[9] 车国勇，庞浩，廖兵，等.超临界CO2萃取薰衣草的挥发性组分[J].色谱，2005，23（3）：322.
[10] JERKOVIC′ I，MOLNAR M，VIDOVIC′ S，et al.Supercritical CO2 extraction of Lavandula angustifolia Mill.flowers：Optimisation of oxygenated monoterpenes，coumarin and herniarin content[J].Phytochem Anal，2017，28（6）：558-566.
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[12] BOSSE N D R，WIRTH M，KONSTANZ A，et al.Determination of volatile marker compounds in raw ham using headspacetrap gas chromatography[J].Food Chem，2017，219：249-259.
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[14] 张军，刘建福，范勇，等.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析库尔勒香梨花序香气成分[J].食品科学，2016，37（2）：115-120.
[15] 汪雨，刘学锋，刘聪，等.吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定巴山箬竹叶中挥发性成分[J].质谱学报，2012，33（2）：104-108.
[16] 巢猛，李慧，许欢.吹扫捕集-GC/MS联用法测定水中挥发性卤代烃[J].分析试验室，2008，27（S1）：124-126.
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