吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定巴山箬竹叶中挥发性成分

汪 雨, 刘学锋, 刘 聪, 任 敏

(1. 北京市理化分析测试中心，北京 100089； 2. 北京动物园，北京 100044)

2011-10-23；

2012-02-15

科技部创新方法工作项目(2009IM033200)，科技部创新方法工作项目(2010IM040200)资助

汪 雨(1979～)，男(汉)，浙江湖州人，助理研究员，分析化学专业。E-mail:wyrain68@163.com

吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定巴山箬竹叶中挥发性成分

汪 雨1, 刘学锋2, 刘 聪1, 任 敏1

(1. 北京市理化分析测试中心，北京 100089； 2. 北京动物园，北京 100044)

为了分离并鉴定大熊猫所食巴山箬竹叶中53种挥发性化合物，本研究将吹扫捕集进样技术与气相色谱-质谱法相结合，应用于竹叶中挥发性组分的分析。所鉴定出的物质中，以醇类(18种)、醛类(14种)和酮类(8种)为主，其他化合物为烯烃(6种)、酯类(3种)和杂环类(4种)。在所鉴定物质的气质总离子流图中，峰面积大于4 %的有乙醇(4.78%)、1-戊烯-3-醇(4.90%)、2-乙基呋喃(9.23%)、正己醛(9.07%)、4-己烯-1-醇(28.44%)、1-己醇(4.36%)、2-己烯-1-醇(5.62%)及2-己烯醛(18.28%)。

吹扫捕集；巴山箬竹；气相色谱-质谱法(GC/MS)；挥发性

大熊猫是我国国宝，以竹类植物为主要食物，其中巴山箬竹是人工圈养大熊猫喜食的竹种之一[1]。巴山箬竹(Indocalamusbashanensis)为竹亚科(Bambusoideaenee)植物，通过对巴山箬竹竹叶中挥发性成分的研究，可从竹叶挥发性成分方面研究大熊猫在取食不同竹种竹叶时的选择标准，为研究大熊猫觅食行为提供科学的依据和基础。

目前，竹叶挥发性成分的分析方法主要有同时蒸馏萃取、超临界流体萃取、顶空-固相微萃取、超声波萃取及水蒸气蒸馏法与气相色谱-质谱法[2-8]。吹扫捕集进样技术是针对挥发性物质的一种动态顶空样品富集技术，具有前处理简单、富集倍数高等特点，其与气相色谱-质谱法联用在挥发性物质的分析中应用广泛[9-12]。而吹扫捕集-气相色谱/质谱法在分析竹叶挥发性成分方面还未见报道。本研究利用吹扫捕集-气相色谱/质谱法定性分析巴山箬竹叶中的挥发性成分，并对所确定的化合物与文献报道进行比较[2-7]。

1 实验部分

1.1主要仪器及试剂

DFT-50中药粉碎机：温岭市林大机械有限公司产品；Eclipse 4660吹扫捕集自动进样器：美国OI公司产品，配5 mL砂芯式吹扫管，10#捕集阱； 40 mL VOC棕色样品瓶，内衬有聚四氟乙烯膜螺旋盖；QP2010 气相色谱-质谱仪：日本岛津公司产品。

实验用水为超纯水(电阻率≥18.3 MΩ·cm)；巴山箬竹竹叶：2011年采自陕西。

1.2仪器条件

1.2.1吹扫捕集条件 吹脱气(高纯氮气)，流

速40 mL/min，吹扫时间11 min；10#捕集阱，解吸预热温度180 ℃，解吸温度190 ℃，烘焙温度220 ℃；解吸时间0.5 min，烘焙时间10 min；样品加热温度40 ℃；阀温110 ℃；传输线温度110 ℃。

1.2.2气相色谱条件 Rtx 502.2毛细管色谱柱(60 m×0.32 mm×1.8 μm)；汽化室温度220 ℃，分流进样，分流比5∶1；柱箱温度：初温30 ℃，保持5 min，以10 ℃/min升至190 ℃，再以20 ℃/min升至250 ℃，保持3 min；柱前压71.03 kPa。

1.2.3质谱条件 电子轰击(EI)离子源温度200 ℃，接口温度220 ℃，电子倍增器电压1.02 kV，扫描速度660 u/s，质量扫描范围m/z45～350，扫描时间1～27 min。

1.3实验方法

将巴山箬竹竹叶样品洗净、自然风干后，用中药粉碎机将其粉碎。取2 g粉碎后的竹叶样品于40 mL VOC棕色样品瓶中，加入8 mL超纯水，加盖拧紧。在80 ℃水浴温度下加热30 min，然后按1.2条件进行分析。

2 结果与讨论

2.1分析结果

按上述实验条件和仪器条件分析得出气相色谱-质谱的总离子流图示于图1。NIST数据库对化合物所确认的巴山箬竹叶挥发性成分的化合物名称、分子式、结构式及总离子流图的面积归一法相对含量列于表1。

图1 吹扫捕集-气相色谱/质谱法分析巴山箬竹叶样品的总离子流图Fig.1 The total ion current (TIC) chromatogram of volatile components from leaves of Indocalamus bashanensis by GC/MS

表1 巴山箬竹叶挥发性成分的分析结果

续表

序号tR/min化合物分子式匹配度/%含量/%4119．004苯乙烯Benzene⁃ethenylC8H8944219．4752，4⁃己二烯醛2，4⁃HexadienalC6H8O914319．8066⁃甲基⁃2⁃庚酮6⁃Methyl⁃2⁃heptanoneC8H16O914419．925庚醇HeptanolC7H16O904520．1191⁃辛烯⁃3⁃醇1⁃Octen⁃3⁃olC8H16O944620．2103，4，4⁃三甲基l⁃1⁃炔戊⁃3⁃醇3，4，4⁃Trimethyl⁃1⁃pentyn⁃3⁃olC8H14O904720．3503⁃辛醇3⁃OctanolC8H18O904820．5906⁃甲基⁃5⁃庚烯⁃2⁃酮6⁃Methyl⁃5⁃hepten⁃2⁃oneC8H14O894920．732(顺)⁃3⁃己烯⁃1醇乙酯(Z)⁃3⁃Hexen⁃1⁃olacetateC8H14O2925021．060苯甲醛BenzaldehydeC8H14O2925121．408(反，反)⁃2，4⁃庚二烯醛(E，E)⁃2，4⁃HeptadienalC7H10O915221．8952，2，6⁃三甲基环己酮2，2，6⁃Trimethyl⁃cyclohexanoneC9H16O905322．502壬醛NonanalC9H18O94

本研究利用吹扫捕集-气相色谱/质谱法鉴定出巴山箬竹叶中53种挥发性成分，其中主要以醇类(18种)、醛类(14种)和酮类(8种)化合物为主，且这些化合物中烷烃结构一般含有不饱和键；其他化合物为烯烃(6种)、酯类(3种)和杂环类(4种)；在定性分析的化合物中，TIC图峰面积大于4%的化合物有乙醇(4.78%)、1-戊烯-3-醇(4.90%)、2-乙基呋喃(9.23%)、正己醛(9.07%)、4-己烯-1-醇(28.44%)、1-己醇(4.36%)、2-己烯-1-醇(5.62%)及2-己烯醛(18.28%)，这些化合物大多数属于食品用天然等同香料(如1-戊烯-3-醇、2-乙基呋喃、1-己醇、4-己烯-1-醇、2-己烯-1-醇等)，不仅对巴山箬竹叶香气形成具有重要的影响，而且可能也是决定大熊猫取食的因素之一。

2.2与其他方法的比较

吹扫捕集进样技术与其他前处理方法相比，如同时蒸馏萃取、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取及超声波萃取法等，其突出优点是在分析过程中不会造成强挥发性组分的损失。如针对碳数≤5的化合物，文献[2]采用水蒸气蒸馏法只检出1种、文献[3]采用同时蒸馏萃取法未检出，文献[4]采用水蒸气蒸馏法检出2种，文献[5]采用水蒸气蒸馏法只检出3种，文献[6]采用超临界流体萃取法未检出，文献[7]采用超声波萃取法未检出。

本实验定性分析的低碳数化合物(碳数≤5)数量(29种)比其他相关文献报道的要显著一些，尤其是含有4个或5个碳的化合物，如烯烃类化合物在其他相关文献中均无报道。因此使用吹扫捕集方法可以较全面的获得巴山箬竹叶样品中低沸点挥发性的成分信息。

3 结论

本研究采用吹扫捕集-气相色谱/质谱法对巴山箬竹叶样品中的挥发性成分进行了定性分析，并利用总离子流图峰面积归一化法计算了各化合物的含量。从巴山箬竹叶挥发性成分中共鉴定出53种化合物，其中醇类18种、醛类14种、酮类8种、烯烃6种、酯类3种和杂环类4种，含量高于4%的化合物共有8种。

本实验将挥发性物质分析中常用的吹扫捕集进样技术用于大熊猫取食的巴山箬竹叶样品中挥发性物质的鉴定。实验表明，吹扫捕集-气相色谱/质谱法可以有效的获得强挥发性组分信息，所鉴定出巴山箬竹叶中53种挥发性物质为大熊猫取食竹叶的研究提供了基础和依据。

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DeterminingVolatileCompoundsinIndocalamusbashanensisLeavesbyPurge-and-TrapGC/MS

WANG Yu1, LIU Xue-feng2, LIU Cong1, REN Min1

(1.BeijingCenterforPhysical&ChemicalAnalysis,Beijing100089,China;2.BeijingZoo,Beijing100044,China)

The purge-and-trap extraction method coupled to gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) detection, was applied to the determination of volatile compounds inIndocalamusbashanensisleaves. Fifty-three components are identified. There are ketone (8 kinds), aldehyde (14 kinds) and alcohol (18 kinds), and the others are olefins, esters and heterocycles. The identified compounds which peak areas of total ion current (TIC) above 4% are ethyl alcohol (4.78%), 1-penten-3-ol (4.90%), 2-ethyl-furan (9.23%),n-hexanal (9.07%), 4-hexen-1-ol (28.44%), 1-hexanol (4.36%), 2-hexen-1-ol (5.62%) and 2-hexenal (18.28%).

purge-and-trap;Indocalamusbashanensis; gas chromatography-mass spectrometry; volatile

O 657.63

A

1004-2997(2012)03-0104-05