毛细管柱气相色谱内标法测定岩桂叶精油中黄樟油素含量

尹礼国,徐 洲,张 超,魏 琴

(1.宜宾学院 发酵资源与应用四川省高校重点实验室, 四川 宜宾 644007；2.宜宾学院 生命科学与食品工程学院, 四川 宜宾 644007；3.宜宾学院 食品科学与工程研究所, 四川 宜宾 644007)

·研究报告——生物质活性成分·

毛细管柱气相色谱内标法测定岩桂叶精油中黄樟油素含量

尹礼国1,2,3,徐 洲1,2,3,张 超1,2*,魏 琴1,2

(1.宜宾学院 发酵资源与应用四川省高校重点实验室, 四川 宜宾 644007；2.宜宾学院 生命科学与食品工程学院, 四川 宜宾 644007；3.宜宾学院 食品科学与工程研究所, 四川 宜宾 644007)

为了快速准确测定岩桂叶精油中黄樟油素含量，建立了毛细管柱气相色谱内标法，对岩桂叶精油中黄樟油素含量进行检测，结果表明，岩桂叶精油中黄樟油素GC含量为92.9%～94.3%。该方法的相对标准偏差小于0.5%，检测时间为8 min，检测精密度和准确度高，时间短，可快速测定黄樟油素含量。

岩桂；精油；气相色谱；内标法；黄樟油素

四川省宜宾市位于四川盆地南部边缘，境内的珙县、兴文县、筠连县的大部分地区为典型的卡斯特地貎山区，普通植物在这种土壤中生长较难，导致植被覆盖率较低，水土流失严重，基岩大面积裸露，石漠化严重。种植岩桂是当地政府治理石漠化的重要举措之一，其中珙县岩桂种植面积已达3 600多公顷。岩桂(CinnamomumpetrophilumN.Chao)，樟科樟属植物，常绿小乔木，高3～5 m。岩桂在石漠化的地区种植，生长旺盛，能够较好地减少流失，美化环境[1-2]。与此同时，岩桂枝叶是提炼精油的重要原料，岩桂叶的蒸馏出油率高达4%左右，黄樟油素的GC含量高达90%～95%，传统方法岩桂枝条的蒸馏出油率为1.16%，黄樟油素的GC含量为97.23%[2-5]。岩桂枝叶可以一年四季采摘，每亩岩桂进入盛产期后枝叶600 kg以上，以枝叶价格1 元/kg、100 kg枝叶产油3 kg、岩桂精油100 元/kg、种子 200 元/kg 计算，每亩岩桂产值可达2 000 元以上。黄樟油素可用于合成洋茉莉醛、胡椒基丁醚、左旋多巴、胡椒乙胺、甲基多巴等化工、医药原料[6-7]，是我国重要的出口创汇产品。岩桂产业已成为当地富民产业之一，综合开发岩桂资源具有很好的经济、社会、生态效益。为了更好地开发岩桂资源，以及加强与黄樟油素相关的易制毒品管控，必需开展黄樟油素的定量分析。目前，黄樟油素定量分析采用的是气相色谱-质谱联用技术，其原理是通过色谱峰面积的相对比值进行定量。由于面积百分比法需要所有物质都被检测到，分析检测需要40 min以上[3-5]，分析检测效率较低，对设备的要求也很高，普通企业不易满足。色谱分析定量方法包括面积百分比法、归一化法、外标法、内标法4种[8]。内标法通过在样品液中加入内标物质，校正体积误差，可以消除因进样而产生的误差，也不需样品中所有物质被检测到，具有很高的准确度与精密度。本研究为提高检测效率与准确性，以毛细管柱气相色谱内标法快速定量分析岩桂叶精油中黄樟油素含量，为岩桂资源的开发利用提供基础方法。

1 材料与方法

1.1 材料

岩桂叶采自四川省宜宾市珙县岩桂种植基地，黄樟油素标准品由宜宾建中香料有限公司提供，无水乙醇(分析纯，成都科龙化工试剂厂)，萘(色谱纯，天津光复精细化工研究所)。

1.2 主要仪器设备

GC7890F气相色谱仪，上海天美科学仪器有限公司；AE.SE-54毛细管色谱柱(15 m×0.25 mm×0.33 μm)，兰州中科安泰分析科技有限责任公司；FZ- 102型植物样品粉碎机，上海耶茂仪器仪表有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 岩桂精油的制备 取粉碎后的岩桂叶(粒度小于0.2 mm)100 g，放入全玻璃的水蒸气蒸馏装置的圆底烧瓶内，连接好装置后，连续蒸馏3 h，制得岩桂精油水混合物，置于分液漏斗中静置，待分层后，放出下层液体，得岩桂精油。

1.3.2 气相色谱内标法

1.3.2.1 内标应用液配制 称取1.250 0 g萘，用酒精溶解，定容至25 mL，得含萘50 g/L的内标应用液。色谱分析时，每10 mL待测液中加入200 μL内标应用液，待测液中萘的质量浓度为1 g/L。

1.3.2.2 分析条件 色谱柱AE.SE-54，柱温100 ℃，进样口温度150 ℃，检测器温度200 ℃，进样体积1 μL，分流比20 ∶1。检测器为氢火焰离子化检测器(FID)，载气为高纯氮气(99.99%)，燃气为H2，助燃气为空气。

2 结果与讨论

2.1 相对校正因子的计算

图1 黄樟油素的气相色谱图Fig.1 Gas chromatogram of safrole

黄樟油素的结构式如右式，非极性，相对密度1.096，易溶于乙醇，能与氯仿、乙醚混溶，不溶于水和甘油。在分析过程中选择对人体毒性小的乙醇配制检测液，可保护实验人员的身体健康。根据“相似相溶”原则[7]，选择固定液由5%苯基与95%甲基聚硅氧烷构成的AE.SE-54非极性毛细管柱。根据1.3.2节实验条件，对含1 g/L萘、黄樟油素0.1%的标准混合液进行色谱分析，得气相色谱图如图1所示，0.433 min为溶剂峰，3.317 min为内标物萘的色谱峰，5.803 min为黄樟油素峰。

2.2 精密度与准确度实验

配制黄樟油素体积分数分别为0.060%、0.100 0%、 0.140 0%，萘质量分数均为1 g/L的待测溶液，依据1.3.2节实验方法进行色谱分析，得色谱峰面积，见表1，计算结果见表2。

表1 实验测得色谱峰面积

表2 内标法精密度与准确度实验结果

由表2可知，本实验方法对3个不同浓度黄樟油素溶液测定的平均相对偏差与相对标准偏差均不大于1%，具有很好的准确度与精密度，符合黄樟油素含量检测要求。由表1可知，实验过程中同一浓度物质的峰面积有较大偏差，采用内标法可以较好地减小这些偏差，这与文献[8]所述的内标法的优点一致。

2.3 岩桂叶精油中黄樟油素含量的测定

依据1.3.1节实验方法取4份采自宜宾市珙县的岩桂叶制备岩桂精油，配制成岩桂精油体积分数为0.1%、萘的质量浓度为1 g/L的检测溶液，检测溶液中的黄樟油素含量3次，检测结果见表3。

表3 精油中黄樟油素含量的测定结果

由表3可知，本实验方法测得的4份岩桂叶精油黄樟油素含量平均值依次为93.6%、92.9%、94.3%、 93.3%，相对标准偏差为0.16%～0.49%，小于0.5%，表明该方法具有很高的精密度。

依据参考文献[9]，对以上数据方差分析，结果见表4。查表可知，F0.05(3,8)=4.07、F0.01(3,8)=7.59，由此可知，不同采集点的岩桂叶中的黄樟油素存在显著性差异。

表4 方差分析结果

通过日常检测实验表明，气相色谱分析检测技术受到仪器设备性能、分析检测环境条件、电源稳定性等因素的影响较大，日常检测工作中，在选用优良的仪器设备的基础之上，需做好仪器维护、实验室环境、电压稳定等工作，以确保检测结果的准确性。依据相似相溶原理，在色谱柱的选择方面，除本研究所采用的AE.SE-54 色谱柱外，还可以用ZB-5、 Rtx-5MS、 HP-5等极性相近的色谱柱。

3 结 论

3.1 通过实验确立了以萘为内标物的毛细管柱气相色谱内标法快速定量分析岩桂叶精油中黄樟油素含量，检测表明，岩桂叶精油中黄樟油素GC含量为92.9%～94.3%。

3.2 方法的相对标准偏差小于0.5%，测定黄樟油素含量具有分析速度快，精密度高等优点，能提高分析检测效率，适于岩桂叶精油中黄樟油素的快速检测。

[1]刘福云,王准,周永丽,等.岩桂人工林水土流失监测及效益评估[J].中南林学院学院,2005,25(1):15-20.

[2]《珙县志》编纂委员会.珙县志:1986-2000[M].北京:方志出版社,2008:10-79.

[3]尹礼国,卿海军,曾林久,等.三种方法制备的岩桂叶精油(浸膏)的分析[J].林产化学与工业,2009,29(6):69-72.

[4]刘洋.地球化学条件与岩桂次生代谢物含量关系的研究[D].成都：成都理工大学硕士学位论文,2012.

[5]刘志超.岩桂叶精油蒸馏出油率及化学成分变化的研究[J].林产化学与工业,1995，15(2):59-62.

[6]罗小龙.黄樟油素的生产及应用.[J].林产化工通讯,1998,32(5):24-27.

[7]陈小原,罗光炎,杨祥早,等.黄樟油素的异构化及胡椒醛的电氧化合成[J].林产化学与工业,1991,11(4):319-323.

[8]吴国峰,李国全,马永强.工业发酵分析[M].北京:化学工业出版社，2006:136-139.

[9]李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理[M].2版.北京:化学工业出版社，2011:68-73.

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Determination of Safrole Content in the Essential Oil ofCinnamomumpetrophilumN.Chao Leaves by Capillary Column GasChromatography with Internal Standard Method

YIN Li-guo1,2,3,XU Zhou1,2,3,ZHANG Chao1,2*,WEI Qin1,2

(1.Key Laboratory of Fermentation Resources and Application in Universities of Sichuan Province,Yibin University,Yibin 644000, China; 2.College of Life Science & Food Engineering, Yibin University, Yibin 644000, China;3.Institute of Food Science and Engineering,Yibin University, Yibin 644000, China)

In order to determine safrole content in the essential oil ofCinnamomumpetrophilumN.Chao leaves rapidly,the capillary column gas chromatography with internal standard method was set up.The safrole contents of the essential oils were 92.9% to 94.3%.The relative standard deviation (RSD) of the detection method was less than 0.5%,and the detection time was 8 min.The method was rapid,accurate and precise.

CinnamomumpetrophilumN.Chao;essential oil;gas chromatography;internal standard method;safrole

2014- 03- 19

四川省科技厅项目(项目编号2009JY0057)

尹礼国(1979—)男，湖北大冶人，副教授，博士生,研究方向为天然产物化学与食品生物技术;E-mail:156948727@qq.com

*通讯作者：张 超(1966—)男，重庆开县人，教授，研究方向为生物工程与食品生物技术；E-mail:1286023647@163.com。

10.3969/j.issn.1673-5854.2014.05.003

TQ35

A

1673-5854(2014)05- 0011- 04