用气相色谱—质谱联用法分析澳洲坚果幼叶的挥发性成分

朱泽燕++黄雪松

摘 要 利用气相色谱-质谱联用的方法（GC-MS）对澳洲坚果幼叶的挥发性成分进行了定性定量分析。在不同极性的色谱柱和不同程序性的升温条件下，采用正己烷和乙酸乙酯对澳洲坚果幼叶进行分步萃取，分离鉴定出45种挥发性成分，包括烃及其衍生物27种，酮3种，醛2种，醇3种，酸2种，酯8种共六大类物质。其中，不饱和脂肪酸（亚麻酸、棕榈酸）、植物甾醇、酚类等物质，不仅具有一定的营养价值，还具有降血压血脂、抗氧化抗癌等保健功能。

关键词 GC-MS ；挥发性成分 ；幼叶 ；澳洲坚果

中图分类号 O657.71 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.03.019

Volatile Compounds Determined by GC-MS in Young Leaves of

Macadamia integrifolia

ZHU Zeyan HUANG Xuesong

（Food Science and Engineering， Jinan University， Guangzhou， Guangdong 510632）

Abstract The qualitative and quantitative analysis for volatile components in young leaves of Macadamia integrifolia were discussed. Under the conditions of different polarities of columns and programmed temperatures， the young leaves of Macadamia integrifolia were extracted with n-hexane and ehtyl acetate， and 45 volatile components with 6 groups of substance were identified， i.e. 27 hybrocarbon and its derivatives， 3 ketones， 2 aldehydes， 3 alcohols， 2 organic acids， 8 esters. The unsaturated fatty acid （linolenic acid， palmitic acid）， phytosterol and phenols had not only nutritional value， but also healthcare functions such as lowering blood pressure and lipid levels， resistance to oxidation and cancer， etc.

Keywords GC-MS ； volatile components ； young leaves ； Macadamia intergrifolia F. Muell.

澳洲堅果（Macadamia intergrifolia F. Muell.）又称为夏威夷果、澳洲核桃、巴布果、昆士兰栗等，原产于澳大利亚昆士兰与新南城威尔士的热带雨林，属于山龙眼科植物，因其具有可食的果实而被广泛种植。澳洲坚果是世界著名的坚果，被誉为“坚果之王”“干果之后”。目前，在我国的偏南部地区，如西南三省（云、贵、川），广东，广西，福建均可种植。目前，云南省种植最多，仅云南临沧区的栽培面积就已达到10.6万hm2[1]。目前，已有澳洲坚果种植的适宜条件、防治病虫理，果仁营养保健成分、贮存保鲜与加工等方面大量研究，也有少量利用果壳、青皮制作活性炭、抗氧化提取物的报道[2-12]，但未见澳洲坚果叶资源利用的报道。澳洲坚果是利用实生苗经嫁接育苗而栽培的，育苗过程中产生大量幼叶。由于缺乏幼叶相应化学成分、加工特性方面的研究，这些幼叶都被弃掉了。为充分利用这些幼叶，采用气相色谱和质谱联用仪（GC-MS）、用不同的色谱柱等，分析澳洲坚果幼叶的挥发性成分，旨为澳洲坚果叶的实际开发利用提供成分依据，以更好地促进澳洲坚果产业的发展。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料、试剂、仪器

正己烷，乙酸乙酯，氯仿，无水硫酸钠等，均为分析纯。 阴干的澳洲坚果幼叶过20目筛子的样品粉末（由广西寿乡香有机农业开发有限公司馈赠），纯度≥99.99%的高纯氦气（佛山市华特气体有限公司）。MA110电子分析天平（上海第二天平仪器厂），SHZ-D（III）循环式真空水泵（巩义市予华仪器有限公司），9FZ-158家用粉碎机（温岭市泽国大众电器厂），7890GC-5975MSD气相色谱-质谱连用仪（安捷伦科技有限公司），JB-2恒温磁力搅拌器（上海雷磁新泾仪器有限公司）。

1.1.2 色谱柱和程序升温

（1）色谱柱DB-WAX （30 m×25 mm i.d×25 μm）；程序升温条件为：起始为40℃，以10℃/min上升至190℃，再以3℃/min上升至250℃，保持10 min。载气为高纯氦气，载气流速为：l mL/min；进样量为1 μL，不分流模式分析；进样口为250℃；进样量为1 μL，分流比为10∶1。

（2）色谱柱HP-5（30m×0.25mm×0.25 μm）；程序升温条件为：起始为30℃，以5℃/min上升至190℃，再以4℃/min上升至250℃，保持8 min。载气为高纯氦气，载气流速为：l mL/min；进样量为1 μL，不分流模式分析；进样口为250℃；进样量为1 μL，分流比为10∶1。

（3）色谱柱DB-225 （15 m×0.25 mm i.d.，0.25 μm）程序升温条件为：起始为40℃，以5℃/min上升至100℃，再以10℃/min上升至150℃再以6℃/min升至300℃，保持3 min。载气为高纯氦气，载气流速为：l mL/min；进样量为1 μL，不分流模式分析；进样口为300℃；进样量为1 μL，分流比为10∶1。

1.1.3 质谱条件

离子源温度为230℃，四级杆温度为150℃；电离方式为EI+，电子能量为70 eV，质量扫描范围为30～500 amu，溶剂延迟3 min。

1.2 方法

1.2.1 提取测量样品

用电子分析天平各自称取1.00 g澳洲坚果幼叶粉，倒入10 mL的试管中，用移液管加8 mL正己烷于其中。再将试管放于超聲清洗机震荡30 min，之后静置浸泡1周。在浸泡的过程中，每天人工或者用涡流震荡器震荡3次。1周后，用1 mL注射器吸取1 mL用过滤膜过滤之后，装入1 mL的棕色瓶中待GC/MS检测。提取后的样品用正己烷清洗至正己烷无色，再加入乙酸乙酯重复步骤之前的操作获得澳洲坚果幼叶粉的乙酸乙酯提取液。

1.2.2 顶空进样

用手动进样注射器吸取1 μL样品从后进样口注射于色谱柱内，之后立即进行测量，测量完后再换用其他色谱柱进行测量。

1.2.3 数据处理

运用NTST08数据库，再通过RTE积分器[4]，分别对0.1以上的每个色谱图进行积分，导出数据，并进行筛选，选择符合要求的数据。根据色谱峰与NTST08数据库中已有化合物的相似度确定其所属化合物种类，结果以峰面积和相对峰面积表示。

2 结果与分析

2.1 正己烷部分的挥发性成分

由图1可知，用GC/MS测量方法在极性不同的色谱柱、不同的升温条件，测定的结果存在差异。通过3根不同极性的色谱柱在不同的程序性升温条件下测定，从而较全面地确定澳洲坚果幼叶的挥发性成分。图1是用3根极性不同的柱子测定澳洲坚果幼叶正己烷提取物挥发性成分的总离子图，根据图1可知，不同极性柱子测定的总离子图（峰数、峰面积等）不一样。

由图1-A看出：峰的个数相对较少，测出的主要物质为烷烃类。GC/MS测量的时间为50 min，在t=3.39、5.84、42.51 min时有两个明显的峰，分别为2-甲基庚烷、2，6-二甲基庚烷、棕榈酸甲酯。在7～45 min，没有明显的峰，说明此时间段的峰所对应的物质极少。

由图1-B可知，测出的物质有烃类，有机酸，醇类等，测出的物质相对较多。测量的时间为60 min，在t=4.84 、7.15、22.69、26.41、34.69、49.23 min时，各峰分别对应的物质为3-甲基庚烷、柠檬烯、棕榈酸、乙酸香茅脂、二十八烷、甜橙素。

由图1-C可知，主要测出物质为γ-谷甾醇。测定的时间为50 min，约47 min测出的物质较多。t=20.51、46.93 min时，两峰对应的物质为十八烷基三氯硅烷、γ-谷甾醇，其中γ-谷甾醇占澳洲坚果幼叶中成分含量的4.53%。

2.2 乙酸乙酯萃取提取物中挥发性成分

由图2可知，乙酸乙酯部位提取物种类较正己烷部分提取物。当t=17.629、28.78 min时，两峰对应的物质为对羟基苯甲醛、二十三烷。对羟基苯甲醛是重要的香料成分[13]，也是鹿茸、天麻等名贵中药中的药效成分之一[14]。

2.3 澳洲坚果幼叶挥发成分

总结图1、2测定结果，可将澳洲坚果幼叶中的列于表1，并通过数据库对峰面积进行积分，再按面积的相对归一化法计算各化合物的相对百分含量。

由表1可以看出，从澳洲坚果幼叶中共分离鉴定了45种挥发性物质，其峰面积总和达94.15%。共检测出了六大类物质，各为烃及其衍生物类、酮、醛、醇、酸、酯。其中烃类有烷烃20种，31.44%；烯烃2种，1.33%；烷烃的衍生物5种，0.84%.酮类有苯乙酮、甜橙素、4，4，7 α-三甲基-5，6，7，7 α-2，4（4H）苯并呋喃酮三种，16.46%。醛类有对羟基苯甲醛、3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛，0.82%。醇类有γ-谷甾醇、2-苯异丙醇、植物醇，5.38%。酸有亚麻酸、棕榈酸，29.36%。酯类有9，12-二烯十八酸甲酯等8种，8.52%。这些物质使澳洲坚果幼叶具有独特的香气风格，可以作为澳洲坚果幼叶加工产品质量控制的指标。

运用面积归一化的方法计算得出，在已分离的化合物中含量最多的是亚麻酸，22.21%；其次是甜橙素15.79%。由鉴定结果可知，澳洲坚果幼叶的主要成分为不饱和脂肪酸，其中，以亚麻酸和棕榈酸为主，绝大多数物质都是以正己烷为溶剂提取出来的。在以正己烷为萃取剂分离并鉴定出的γ-谷甾醇占4.53%；在以乙酸乙酯为萃取剂分离鉴定出的对羟基苯甲醛，0.5%。

用GC-MS测出澳洲坚果幼叶中有烷烃的衍生物，例如氯代十八烷、氯代十九烷。我们曾怀疑用氯仿作为手动进样注射器的清洁剂，其使烷烃发生了自由基的取代。但当换用正己烷作为清洁剂时，重新用GC-MS测定，两次依然测出来氯代十八烷、氯代十九烷。这一现象有待进一步研究。

此外，实验中选用正己烷和乙酸乙酯作为萃取剂，它们各自提取的物质不一样。根据实验结果可知，不同的萃取条件、不同的程序性升温条件、不同极性的色谱柱测定出的澳洲坚果幼叶的成分都存在差异。因此，在测定澳洲坚果幼叶挥发性的成分时，只有保持萃取溶剂、进样量、进样温度、程序升温等测定条件的一致性，才能获得重复性高的测定结果。

澳洲坚果幼叶中对羟基苯甲醛为食品中的重要香料成分，也是制作液晶、某些药品的中间体等，还可作为溶剂。不饱和脂肪酸（亚麻酸、棕榈酸）、植物甾醇、酚类等物质，不仅具有一定的营养价值，而且还具有降血压血脂、抗氧化与抗癌等保健功能。合理的综合利用这些成分，不仅可以充分利用幼叶生产保健食品，而且还可以变废为宝、改善环境。可见，澳洲坚果幼叶有重要的利用价值。

参考文献

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