紫丁香花与花蕾挥发性化学成分的HS-SPME-GC-MS分析

回瑞华,侯冬岩,李铁纯,刁全平,肖海燕

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007)

紫丁香是落叶灌木或小乔木，在我国分布较为广泛.紫丁香于春季开花，花开时清香四溢，是人们极为喜爱的集观赏性、食用性与药用性价值于一身的常绿花卉.

紫丁香花和花蕾不仅具有浓郁的香气，而且具有很强的杀菌、防腐能力.研究表明，紫丁香花和花蕾中含有丰富的挥发油[1-2]，挥发油中的主要成分是萜类化合物[3].关于紫丁香花蕾挥发油化学成分的研究少见报道，本文采用HS-SPME-GC-MS联用技术对紫丁香花和花蕾挥发性化学成分进行比较分析[4-6]，为紫丁香花和花蕾的应用提供实验参考.

1 实验部分

1.1 仪器与样品

仪器：HP6890GC-5973MS型气相色谱-质谱联用仪，美国惠普公司;固相微萃取装置,SUPELCO美国公司.

样品：紫丁香花和花蕾采自鞍山师范学院校园.

样品处理：将紫丁香花和花蕾剪碎后自然阴干，再粉碎过孔径0.45 mm筛，备用.

1.2 紫丁香花和花蕾挥发油的提取

分别称取紫丁香花和花蕾样品3 g装入萃取瓶内，放入70 ℃恒温水浴中，平衡40 min，用75 μm萃取头提取样品60 min，气相色谱仪进样口解吸4 min.

1.3 气相色谱-质谱测定条件

1.3.1 气相色谱条件 色谱柱HP-5(25.0 m×0.25 mm×0.33 μm)弹性石英毛细管柱;氦气流量1 mL/min；进样口温度为250 ℃；柱温初始温度50 ℃保持2 min，以5 ℃/min速度升温至230 ℃.

1.3.2 质谱条件 电子轰击离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃，接口温度230 ℃，发射电流34.6 μA，电子能量70 eV，电子倍增器电压1 988 V，质量扫描范围m/z 20～500.

1.4 测定方法

将1.2提取的样品挥发油通过顶空进样，用GC-MS进行挥发组分的分离和鉴定.通过仪器的数据处理系统，检索NIST98谱图库及人工谱图解析[7]，确认紫丁香花和花蕾挥发油的化学成分，并分别求得各化学成分在挥发油中的质量分数.

2 实验结果与讨论

2.1 实验结果

按1.4 测定方法进行实验，紫丁香花和花蕾挥发油的总离子流图如图1和图2所示，挥发油中的化学成分及各化学成分在挥发油中质量分数列入表1.

图1 紫丁香花挥发油的总离子流图 图2 紫丁香花蕾挥发油的总离子流图

表1 紫丁香花和花蕾化学成分及各化学成分在挥发油中质量分数

由表1可知,紫丁香花中鉴定出15种挥发组分,占总挥发组分质量分数的82.70%，3,7-二甲基-1,3,7-辛三烯占总挥发组分质量分数的45.75%，3,7-二甲基-1,3,7-辛三烯即α型罗勒烯;紫丁香花蕾中鉴定出15种挥发组分,占总挥发组分质量分数的80.14%，3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯占总挥发组分质量分数的39.61%，3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯即β型罗勒烯.

2.2 实验结果讨论

罗勒烯主要存在于罗勒、薰衣草、龙蒿等植物精油中，是单萜化合物.早期罗勒烯被用于香料香水的制作，近年来被发现具有驱虫作用，被用于研制驱虫制剂和药物.

罗勒烯有 α 型和 β 型二种.α 型即 3,7-二甲基-1,3,7-辛三烯，β 型即3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯.β-罗勒烯是近年来发现的一种植物通讯信号分子[8].植物通讯是指植物与植物、植物与昆虫之间的跨空间信号传递以及信号接受体所做出的生理应答和行为反应.当一种植物受到昆虫侵食后，受侵害的植物会释放出有机挥发性气体，作为信号分子的有机挥发物，能使植物-昆虫-昆虫天敌这三种生物之间产生复杂而精细的防御反应.受害植物产生的挥发物可以使其周围接收到信号的植物产生防御反应.研究表明，玉米、棉花、黄瓜、番茄等不同种植物受到昆虫侵食后，受害植物释放出的挥发性物质中都含有相同的萜类化合物——β-罗勒烯.β-罗勒烯在植物防御方面起着重要作用，它能激发与受害植物相邻的植株产生诱导性防御反应，改变相邻植物体内的代谢途径，使其对取食昆虫产生驱赶作用并能吸引取食害虫的天敌，因而在农业防治病虫灾害中起到重要作用.