朱晨瑜， 曹 蕊， 蔣 勇， 祝 鈞， 何聰芬， 何錦風(fēng)

(1．北京工商大學(xué)食品學(xué)院/植物資源研究開發(fā)北京市重點實驗室，北京 100048;2．國家食品藥品監(jiān)督管理局保健食品審評中心，北京 100070;3．中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所軍用漢麻材料研究中心，北京 100082)

頂空固相微萃?。瓪庀嗌V質(zhì)譜聯(lián)用分析漢麻葉揮發(fā)性成分

朱晨瑜1， 曹 蕊2， 蔣 勇1， 祝 鈞1， 何聰芬1， 何錦風(fēng)3

(1．北京工商大學(xué)食品學(xué)院/植物資源研究開發(fā)北京市重點實驗室，北京 100048;2．國家食品藥品監(jiān)督管理局保健食品審評中心，北京 100070;3．中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所軍用漢麻材料研究中心，北京 100082)

采用頂空固相微萃取法結(jié)合氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用對漢麻葉的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，考察3種不同萃取纖維(DVB/CAR/PDMS，CAR/PDMS，PDMS/DVB)對分析結(jié)果的影響，結(jié)果表明較佳萃取纖維為CAR/PDMS．從漢麻葉中檢出59種揮發(fā)性成分，占揮發(fā)油總組分的93.18%，其中醛類3種(0.71%)、醇類1種(0.06%)、烴類37種(57.23%)、雜環(huán)化合物類3種(0.19%)、萜烯類12種(34.49%)、其他3 種(0.50%)．在鑒定出的成分中含量較多的是［1R-(1R*，4Z，9S*)］-4，11，11-三甲基-8-亞甲基-二環(huán)［7.2.0］4-十一烯(18.81%)、(1α，3α，5α)-1，5-二甲基-3-甲基-2-亞甲基環(huán)己烷(18.18%)、α-石竹烯(11.52%)、異檸檬烯(6.78%)等．

漢麻;頂空固相微萃取;氣相色譜－質(zhì)譜;揮發(fā)性成分

漢麻(China-Hemp)系大麻科(Cannabinaceae)、大麻屬(Cannabis)、大麻種(Cannabis Sativa L．)的一年生草本植物，且四氫大麻酚(Tetrahydrocannabinol，THC)含量低于0.3%(干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，區(qū)分漢麻與大麻的重要特征參數(shù))［1］．大麻藥用歷史悠久，麻葉、麻花、麻根可提取藥物，有止血、散淤、解毒、安胎、利尿、鎮(zhèn)靜、麻醉等功效［2］．醫(yī)用漢麻發(fā)展始于約公元前2737年，大大滯后于漢麻作為纖維的歷史［2］．到20世紀(jì)初，由于漢麻的THC含量極低，已不具有毒品利用價值，且具有極高的經(jīng)濟(jì)利用價值，可以合法種植．大麻藥品已被作為止痙攣、鎮(zhèn)靜、止痛、催眠的藥物［3－6］．目前，國內(nèi)外對大麻類植物作為精神類藥物的研究較多［7－8］，“云南一號”漢麻作為全國第一個低毒大麻新品種，于2001年7月通過云南省農(nóng)作物新品種審定委員會審定，主要利用其籽種和原麻纖維，對漢麻葉的研究和利用較少［9－10］．

頂空固相微萃取 (headspace solid phase microextraction，HS-SPME)技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種吸附型樣品前處理技術(shù)．本研究采用固相微萃取技術(shù)，氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用確定并分析漢麻葉的揮發(fā)性成分，為進(jìn)一步開發(fā)利用、研究漢麻葉提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)．

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

“云南一號”漢麻葉，中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所軍用漢麻材料研究中心提供．

系列烷烴，色譜純，北京百靈威化學(xué)公司．

JA－5300型電子分析天平，上海精密科學(xué)儀器公司;DF－101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，河南省予華儀器有限公司;6890N－5973i型氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司;手動SPME進(jìn)樣器和固相微萃取纖維(50 μm，divinylbenzene/carboxen/polidymetylosiloxane， DVB/CAR/PDMS;65 μm，polydimetylsiloxane/divinylbenzene，PDMS/DVB;75 μm，carboxen/polydimetylsiloxane，CAR/PDMS)，美國Supelco公司．

1.2 方法

1.2.1 固相微萃取樣品制備

取5.0 g漢麻葉粉末，裝入20 mL固相微萃取專用樣品瓶，在60℃恒溫加熱磁力攪拌器中平衡40 min，將在250℃的氣相色譜進(jìn)樣口老化1 h的萃取纖維通過聚四氟乙烯隔墊迅速插入樣品瓶頂空部分，在60℃下萃取50 min后，抽出萃取纖維，迅速插入GC-MS進(jìn)樣口，在230℃下解吸3 min，進(jìn)行氣－質(zhì)聯(lián)機(jī)分析．

1.2.2 儀器分析條件

氣相色譜條件為色譜柱采用DB-WAX(30.0 m×250 μm，0.25 μm);載氣 He(99.995%)，恒流，柱流速1.0 mL/min;不分流，進(jìn)樣口溫度為250℃;起始溫度35℃(保持3min)，以5℃/min的速度升至230℃(保持10 min)．

質(zhì)譜條件為EI(electron impact ionization)源，電子能量70 eV，離子源230℃，四極桿150℃，掃描模式Scan，掃描質(zhì)量范圍33～300 m/z，電子倍增管電壓1.4 kV．

1.2.3 定性和定量分析

檢測結(jié)果的定性分析以Nist 08譜庫檢索為主，結(jié)合保留指數(shù)，綜合3個萃取纖維所得檢測結(jié)果進(jìn)行人工譜圖解析，確定漢麻葉的揮發(fā)性成分．

保留指數(shù)采用式(1)計算為:

定量分析是采用較佳萃取纖維萃取GC-MS分析得到的總氣質(zhì)流圖中各種萃取物峰面積進(jìn)行面積歸一化法，確定的各揮發(fā)性成分的相對百分含量．

2 結(jié)果與分析

采用固相微萃取技術(shù)，通過比較3種不同萃取纖維結(jié)合GC-MS分析漢麻葉粉末的揮發(fā)性成分．各萃取纖維的GC-MS總離子流圖和總峰面積見圖1和圖2．

圖1 利用3種不同萃取纖維所得漢麻葉的固相微萃取物的總離子流圖Fig．1 Total ion current chromatograms of volatile compounds from China-Hemp leaves using SPME under three fibers

圖2 利用3種不同萃取纖維所得漢麻葉的固相微萃取物的總峰面積Fig．2 Total peak area of volatile compounds obtained from China-Hemp leaves using SPME under three fibers

由圖2可知，DVB/CAR/PDMS萃取纖維所得揮發(fā)性成分的總峰面積最小;其次是PDMS/DVB;較佳萃取纖維為CAR/PDMS．因此對CAR/PDMS萃取纖維所萃取物進(jìn)行深入的研究．

用CAR/PDMS作為萃取纖維時，從漢麻葉中提取揮發(fā)性成分，經(jīng)GC-MS分析，初步鑒定出59種揮發(fā)性成分(相對百分含量為93.18%)，見表1和表2，

包括醛、醇、雜環(huán)類、烴類、萜烯類、酸和酯類等，其中絕大部分為烴類和萜烯類，其相對百分含量之和為91.72%．從表1可以看出左旋-α-蒎烯、雙戊烯、反式-1，3-戊二烯、金合歡烯、香檸檬、α-石竹烯、沒藥烯、丁香酚等18種成分在其他萃取纖維中也有檢出，說明這些組分為漢麻葉的基本香氣成分．其中

相對百分含量較大的組分有［1R-(1R*，4Z，9S*)］-4，11，11-三甲基-8-亞甲基-二環(huán)［7.2.0］4-十一烯(18.81%)、(1α，3α，5α)-1，5-二甲基-3-甲基-2-亞甲基環(huán)己烷(18.18%)、α-石竹烯(11.52%)、異檸檬烯(6.78%)、(Z)-β-金合歡烯(2.37%)、金合歡烯(2.16%)、(Z，Z)-α-金合歡烯(1.83%)、cis-α-沒藥烯(1.55%)等．

續(xù)表1

表2 漢麻葉中固相微萃取物的化合物數(shù)及其相對百分含量Tab．2 Numbers of compounds from SPME samples of China-Hemp leaves ordered by chemical groups using summarized peak area in percentages

從鑒定出成分可以初步推測，對漢麻葉氣味可能有貢獻(xiàn)的有醛類(如戊醛、(E，E)-2，4-己二烯醛、苯甲醛等)、烴類(如［1R-(1R*，4Z，9S*)］-4，11，11-三甲基-8-亞甲基-二環(huán)［7.2.0］4-十一烯、(1α，3α，5α)-1，5-二甲基-3-甲基-2-亞甲基環(huán)己烷等)、萜烯類(如雙戊烯、金合歡烯、α-石竹烯、丁香酚、異檸檬烯等)．

通過對漢麻葉揮發(fā)油成分的初步分析，結(jié)果表明，漢麻葉中含有多種具有食用或藥用價值的活性成分．如石竹烯(caryophyllene)，它是一類雙環(huán)倍半萜類化合物，是我國GB 2760—2011《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》批準(zhǔn)允許使用的食品香料，一般用于調(diào)配丁香、胡椒、肉豆蔻、柑橘、藥草等食用香精;也可用于合成其他香料，如用來合成乙?；裣┑龋酥?，石竹烯具有一定的平喘作用，對老年慢性支氣管炎有顯著療效［11］．反式和順式?jīng)]藥烯(bisabolene)是斯洛文尼亞稻綠蝽(Nezara viridula)的雄性性信息素的主要成分［12］．

3 結(jié)論

使用3種不同HS-SPME萃取纖維，考察對GCMS分析檢出的漢麻葉揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量和總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響，結(jié)果表明較佳萃取纖維為CAR/PDMS．采用HS-SPME與GC-MS方法分析漢麻葉揮發(fā)性成分，共檢出59種揮發(fā)性成分，占揮發(fā)油總組分的93.18%．主要成分為烴類和萜烯類，分別占揮發(fā)油總組分的57.23% 和34.49%，其中含量較大的有［1R-(1R*，4Z，9S*)］-4，11，11-三甲基-8-亞甲基-二環(huán)［7.2.0］4-十一烯、(1α，3α，5α)-1，5-二甲基-3-甲基-2-亞甲基環(huán)己烷、α-石竹烯等．

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(責(zé)任編輯:李 寧)

Headspace Solid-phase Microextraction and GC-MS Analysis of Volatile Components of China-Hemp Leaves

ZHU Chen-yu1， CAO Rui2， JIANG Yong1， ZHU Jun1， HE Cong-fen1， HE Jin-feng3
(1．School of Food and Chemical Engineering/Beijing Key Laboratory of Plant Resources and Development，Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China;2．The State Food and Drug Administration Center for Health Food Evaluation，Beijing 100070，China;3．Research Center of China-Hemp Materials，Quartermaster Research Institute，General Logistic Department of Chinese People’s Liberation Army，Beijing 100082，China)

The volatile components of China-Hemp leaves were extracted by headspace solid-phase microextraction(HS-SPME)apparatus with three different fibers(divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane DVB/CAR/PDMS，carboxen/polydimetylsiloxane CAR/PDMS，polydimetylsiloxane/divinylbenzene PDMS/DVB)．The results showed that the fiber of CAR/PDMS had the best extraction efficiency．A total of 59 compounds were analyzed and identified by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)．The volatile components were accounted for 93.18%in total，including 3 aldehydes(0.71%)，1 alcohol(0.06%)，37 hydrocarbons(57.23%)3 heterocyclic compounds(0.19%)，12 terpenoids(34.49%)and 8 other compounds(25.64%)．The prominent compounds were［1R-(1R* ，4Z，9S*)］-4，11，11-Trimethyl-8-methylene-bicyclo［7．2．0］undec-4-ene(18.81%)，(1α，3α，5α)-1，5-Diethenyl-3-methyl-2-methylene-cyclohexane(18.18%)，α-Caryophyllene(11.52%)，(3R-trans)-3-Methyl-6-(1-methylethenyl)-cyclohexene(6.78%)etc．

China-Hemp;headspace solid-phase microextraction;gas chromatography-mass spectrometry;volatile components

TS207.3

A

1671-1513(2012)04-0044-06

2011-10-28

漢麻植物中抗菌等成分提取及應(yīng)用研究項目(19000551038)．

朱晨瑜，女，碩士研究生，研究方向為化妝品植物添加劑;

何聰芬，女，教授，博士，主要從事化妝品生物技術(shù)方面的研究工作．通訊作者．