劉秀華,何小波,林 濤

(中國工程物理研究院,核物理與化學研究所,四川綿陽 621900)

HS-SPME-GC/MS法分析花露水中揮發(fā)性成分

劉秀華,何小波,林 濤

(中國工程物理研究院,核物理與化學研究所,四川綿陽 621900)

采用固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法對花露水中的揮發(fā)性成分進行分析,共檢測出40多種揮發(fā)性成分。綠色驅(qū)蚊花露水中含量較多的化合物有薄荷醇(15.36%)、乙酸芐酯(11.05%)、異龍腦(8.38%)、丙酸芳樟酯(7.48%)、檸檬烯(6.90%)、凡倫橘烯(5.87%)、龍腦(5.09%)等;藍色驅(qū)蚊花露水中含量較多的化合物為檸檬烯(27.76%)、薄荷醇(19.23%)等。除異龍腦、樟腦和薄荷醇等少數(shù)幾種化合物有殺菌和防腐作用,其他大部分化合物為香氣物質(zhì)。

頂空固相微萃取(HS-SPME);氣相色譜-質(zhì)譜法(GC/MS);花露水;揮發(fā)性成分

花露水作為大眾化消費品,使用人群廣泛。它不僅可以驅(qū)蚊,還可以醒腦、止癢等[1]?；端氖褂弥饕峭ㄟ^涂抹于人身體而發(fā)揮作用,由于其直接與皮膚接觸,其中各種組分直接影響人體健康,所以準確測定花露水的成分具有重要意義。

傳統(tǒng)固體和液體中復雜有機成分的分析一般采用靜態(tài)頂空氣直接進樣法、蒸餾后直接進樣法和液-液萃取法等[2-4]。頂空氣直接進樣法的靈敏度較低,只能檢測高濃度揮發(fā)性組分;直接進樣法容易污染色譜柱和檢測器;蒸餾后直接進樣法操作繁瑣、耗費較大。液-液萃取法需要耗費大量的超純試劑(環(huán)己烷、二氯甲烷、丙酮),操作繁瑣,污染大,并且萃取液有時會出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,既浪費試劑又容易引進誤差。近年來環(huán)境樣品中有機物前處理技術(shù)的一個發(fā)展方向是,向待測樣品制備和前處理的微量化、自動化、無毒化、快速化和低成本方向發(fā)展。頂空固相微萃取(HS-SPME)[5]作為一種新型的集采樣、萃取和富集于一體的樣品前處理方法,相對于直接浸入式萃取平衡需時更短,而且可有效地降低基體效應,提高萃取纖維的選擇性,延長萃取纖維使用壽命。HS-SPME不需要有機溶劑,具有簡便快速、無污染等特點,在分析揮發(fā)性有機物方面有明顯的優(yōu)勢,并已應用于水果、飲料、藥材等[6-9]揮發(fā)性物質(zhì)的檢測。

本工作利用頂空固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜(HS-SPME-GC/MS)聯(lián)用技術(shù)分析測定某廠家綠色和藍色兩種類型驅(qū)蚊花露水頂空氣中的揮發(fā)性成分,為建立科學、簡便的鑒定標準提供依據(jù),同時也希望可以為提高花露水產(chǎn)品品質(zhì)和保障消費者的安全使用提供有益的參考。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

HP5890氣相色譜儀:美國惠普公司產(chǎn)品; 5989A質(zhì)譜儀:美國惠普公司產(chǎn)品;HP-Innowax毛細管色譜柱(60 m×0.32 mm×0.5 μm):美國Akgient公司產(chǎn)品。

1.2 樣品的前處理

分別取10 mL某廠家綠色和藍色兩種類型驅(qū)蚊花露水于20 mL樣品瓶中,用丁基橡膠塞(20 mm)加鋁帽密封,50℃水浴中平衡30 min, 50/30μm DVB/Carbxen/PDMS StableFlex擔體的固相微萃取柱進行固相微萃取15 min。

1.3 色譜條件

載氣:高純氦氣;進樣口溫度250℃;柱前壓25 kPa;程序升溫:柱溫60℃,保持5 min,以6℃·min-1升至240℃,保持5 min。

1.4 質(zhì)譜條件

MSD檢測器,EI電離方式,質(zhì)量掃描范圍m/z50～550,四極桿溫度100℃,離子源溫度200℃,傳輸線溫度 255 ℃,電子倍增器電壓2 150 V。

2 結(jié)果與討論

花露水中揮發(fā)性組分種類較多,采用直接進樣法(進樣量0.5 mL,柱溫60℃,保持5 min,以5℃·min-1升溫至240℃,保持1 min,其他測試條件與 HS-SPME法完全相同)對50℃水浴的綠色花露水的頂空氣進行測定,共分析出24種揮發(fā)性組分,其總離子流色譜圖示于圖1。利用HS-SPME法對綠色花露水進行測定,采用50/30μm DVB/CAR/PDMS StableFlex的固相微萃取頭對綠色花露水頂空氣中的揮發(fā)性成分進行吸附濃縮,然后將固相微萃取后的萃取器直接在氣質(zhì)聯(lián)機中進行分離檢測,得到的總離子流色譜圖示于圖2。由圖1和圖2可以看出,采用HS-SPME法共檢測出37種組分,檢測出的組分種類和大部分組分的峰面積明顯比頂空氣直接進樣法有所提高,說明采用HS-SPME法測定花露水的揮發(fā)性組分更有優(yōu)勢。這兩種方法獲得部分組分的相對強度不同,是由于固相萃取頭的選擇性造成的。

圖1 頂空氣直接進樣法獲得的綠色花露水中揮發(fā)性成分的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram for volatile components of the green toilet water by head space direct injection

利用與測定綠色花露水相同的 HS-SPME條件,對藍色花露水進行測定,其總離子流色譜圖示于圖3。采用譜庫(DEMO庫、NIST 2002)自動檢索和人工譜圖解析的方法,分別對 HSSPME法獲得的綠色和藍色花露水頂空氣中揮發(fā)性組分進行綜合分析鑒定,得到定性的分析結(jié)果,并采用峰面積歸一化法計算各組分的百分含量,結(jié)果列于表1和表2。

圖2 HS-SPME法獲得的綠色花露水中揮發(fā)性成分的總離子流色譜圖Fig.2 Total ion chromatogram for volatile components of the green toilet water by HS-SPME

圖3 HS-SPME法獲得的藍色花露水中揮發(fā)性成分的總離子流色譜圖Fig.3 Total ion chromatogram for volatile components of the blue toilet water by HS-SPME

表1 綠色花露水中的揮發(fā)性成分Table 1 The volatile components of the green toilet w ater

續(xù)表

在兩種花露水的頂空氣中共檢測出40多種組分,主要為烯、醇、酯等。除月桂烯、檸檬烯和松油精對眼睛、呼吸道和皮膚有一定的刺激作用[10],檢測到的揮發(fā)性組分絕大部分沒有毒性。在綠色花露水中檢測到37種揮發(fā)性組分,含量較多的化合物為薄荷醇、乙酸芐酯、異龍腦、丙酸芳樟酯、檸檬烯、凡倫橘烯、龍腦等;在藍色花露水中檢測到22種揮發(fā)性組分,含量較多的化合物為檸檬烯、薄荷醇等。異龍腦,樟腦和薄荷醇具有殺菌和防腐作用。檸檬烯、乙酸己酯、乙酸-4-己烯酯、氧化玫瑰、大茴香醚、乙酸香葉酯、芳樟醇、丙酸芳樟酯、小茴香醇、乙酸芐酯、紫羅蘭酮、苯乙醇、水楊酸異戊酯等成分均具有花或水果的香氣,如:檸檬烯具有檸檬的香氣,乙酸己酯具有梨和蘋果的香氣,乙酸香葉酯具有玫瑰和熏衣草的香氣,乙酸芐酯有馥郁茉莉花的香氣,紫羅蘭酮具有紫羅蘭花的香氣,這些香氣物質(zhì)大部分都是香料中的成分,或可以用于配制香精或香料[11]。

表2 藍色花露水中的揮發(fā)性成分Table 2 The volatile components of the blue toilet w ater

續(xù)表

3 結(jié) 論

HS-SPME作為一種無溶劑樣品分離富集新技術(shù),用于花露水中揮發(fā)性有機成分的分析既快速簡便,又清潔高效。利用HS-SPME技術(shù)與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用,在綠色和藍色花露水的頂空氣中共檢測出40多種化合物,包括異龍腦、樟腦和薄荷醇等有殺菌和防腐作用的物質(zhì),丙酸芳樟酯和乙酸芐酯等多種帶有花香和水果香的物質(zhì)。綠色花露水的頂空氣中含量最多的揮發(fā)性成分是薄荷醇,藍色花露水的頂空氣中含量最多的揮發(fā)性成分是檸檬烯。

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Analysis of Volatile Components in a Toilet Water by HS-SPME-GC/MS

LIU Xiu-hua,HE Xiao-bo,LIN Tao
(Institute of N uclear Physics and Chemistry,China Academy of Engineering Physics,Mianyang621900,China)

The volatile components in headspace of toilet water were concentrated by head space-solid phase micro-extraction(HS-SPME),and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS).More than 40 components were identified.For green toilet water, the principalcomponents are 2-furancarbinol(15.36%),benzylacetate (11.05%), isoborneol(8.38%),linalyl propionate(7.48%),limonene(6.90%),valencene(5.87%), borneol(5.09%).For blue toilet water,the principal components are limonene(27.76%), 2-furancarbinol(19.23%).Most of the components are sweet-scented compounds.Only several components have the action of sterization and antisepesis.

head space-solid phase micro-extraction(HS-SPME);gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS);toilet water;volatile components

O 657.63

A

1004-2997(2010)04-0235-05

2009-09-13;

2009-12-31

劉秀華(1975～),女(漢族),黑龍江人,副研究員,從事環(huán)境保護與污染控制的相關(guān)研究。E-mail:liuxiuhuajulia@yahoo.com.cn