用氣相色譜—質譜聯用法分析澳洲堅果幼葉的揮發性成分

朱澤燕++黃雪松

摘 要 利用氣相色譜-質譜聯用的方法（GC-MS）對澳洲堅果幼葉的揮發性成分進行了定性定量分析。在不同極性的色譜柱和不同程序性的升溫條件下，采用正己烷和乙酸乙酯對澳洲堅果幼葉進行分步萃取，分離鑒定出45種揮發性成分，包括烴及其衍生物27種，酮3種，醛2種，醇3種，酸2種，酯8種共六大類物質。其中，不飽和脂肪酸（亞麻酸、棕櫚酸）、植物甾醇、酚類等物質，不僅具有一定的營養價值，還具有降血壓血脂、抗氧化抗癌等保健功能。

關鍵詞 GC-MS ；揮發性成分 ；幼葉 ；澳洲堅果

中圖分類號 O657.71 文獻標識碼 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.）又稱為夏威夷果、澳洲核桃、巴布果、昆士蘭栗等，原產于澳大利亞昆士蘭與新南城威爾士的熱帶雨林，屬于山龍眼科植物，因其具有可食的果實而被廣泛種植。澳洲堅果是世界著名的堅果，被譽為“堅果之王”“干果之后”。目前，在我國的偏南部地區，如西南三?。ㄔ?、貴、川），廣東，廣西，福建均可種植。目前，云南省種植最多，僅云南臨滄區的栽培面積就已達到10.6萬hm2[1]。目前，已有澳洲堅果種植的適宜條件、防治病蟲理，果仁營養保健成分、貯存保鮮與加工等方面大量研究，也有少量利用果殼、青皮制作活性炭、抗氧化提取物的報道[2-12]，但未見澳洲堅果葉資源利用的報道。澳洲堅果是利用實生苗經嫁接育苗而栽培的，育苗過程中產生大量幼葉。由于缺乏幼葉相應化學成分、加工特性方面的研究，這些幼葉都被棄掉了。為充分利用這些幼葉，采用氣相色譜和質譜聯用儀（GC-MS）、用不同的色譜柱等，分析澳洲堅果幼葉的揮發性成分，旨為澳洲堅果葉的實際開發利用提供成分依據，以更好地促進澳洲堅果產業的發展。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗材料、試劑、儀器

正己烷，乙酸乙酯，氯仿，無水硫酸鈉等，均為分析純。 陰干的澳洲堅果幼葉過20目篩子的樣品粉末（由廣西壽鄉香有機農業開發有限公司饋贈），純度≥99.99%的高純氦氣（佛山市華特氣體有限公司）。MA110電子分析天平（上海第二天平儀器廠），SHZ-D（III）循環式真空水泵（鞏義市予華儀器有限公司），9FZ-158家用粉碎機（溫嶺市澤國大眾電器廠），7890GC-5975MSD氣相色譜-質譜連用儀（安捷倫科技有限公司），JB-2恒溫磁力攪拌器（上海雷磁新涇儀器有限公司）。

1.1.2 色譜柱和程序升溫

（1）色譜柱DB-WAX （30 m×25 mm i.d×25 μm）；程序升溫條件為：起始為40℃，以10℃/min上升至190℃，再以3℃/min上升至250℃，保持10 min。載氣為高純氦氣，載氣流速為：l mL/min；進樣量為1 μL，不分流模式分析；進樣口為250℃；進樣量為1 μL，分流比為10∶1。

（2）色譜柱HP-5（30m×0.25mm×0.25 μm）；程序升溫條件為：起始為30℃，以5℃/min上升至190℃，再以4℃/min上升至250℃，保持8 min。載氣為高純氦氣，載氣流速為：l mL/min；進樣量為1 μL，不分流模式分析；進樣口為250℃；進樣量為1 μL，分流比為10∶1。

（3）色譜柱DB-225 （15 m×0.25 mm i.d.，0.25 μm）程序升溫條件為：起始為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。載氣為高純氦氣，載氣流速為：l mL/min；進樣量為1 μL，不分流模式分析；進樣口為300℃；進樣量為1 μL，分流比為10∶1。

1.1.3 質譜條件

離子源溫度為230℃，四級桿溫度為150℃；電離方式為EI+，電子能量為70 eV，質量掃描范圍為30～500 amu，溶劑延遲3 min。

1.2 方法

1.2.1 提取測量樣品

用電子分析天平各自稱取1.00 g澳洲堅果幼葉粉，倒入10 mL的試管中，用移液管加8 mL正己烷于其中。再將試管放于超聲清洗機震蕩30 min，之后靜置浸泡1周。在浸泡的過程中，每天人工或者用渦流震蕩器震蕩3次。1周后，用1 mL注射器吸取1 mL用過濾膜過濾之后，裝入1 mL的棕色瓶中待GC/MS檢測。提取后的樣品用正己烷清洗至正己烷無色，再加入乙酸乙酯重復步驟之前的操作獲得澳洲堅果幼葉粉的乙酸乙酯提取液。

1.2.2 頂空進樣

用手動進樣注射器吸取1 μL樣品從后進樣口注射于色譜柱內，之后立即進行測量，測量完后再換用其他色譜柱進行測量。

1.2.3 數據處理

運用NTST08數據庫，再通過RTE積分器[4]，分別對0.1以上的每個色譜圖進行積分，導出數據，并進行篩選，選擇符合要求的數據。根據色譜峰與NTST08數據庫中已有化合物的相似度確定其所屬化合物種類，結果以峰面積和相對峰面積表示。

2 結果與分析

2.1 正己烷部分的揮發性成分

由圖1可知，用GC/MS測量方法在極性不同的色譜柱、不同的升溫條件，測定的結果存在差異。通過3根不同極性的色譜柱在不同的程序性升溫條件下測定，從而較全面地確定澳洲堅果幼葉的揮發性成分。圖1是用3根極性不同的柱子測定澳洲堅果幼葉正己烷提取物揮發性成分的總離子圖，根據圖1可知，不同極性柱子測定的總離子圖（峰數、峰面積等）不一樣。

由圖1-A看出：峰的個數相對較少，測出的主要物質為烷烴類。GC/MS測量的時間為50 min，在t=3.39、5.84、42.51 min時有兩個明顯的峰，分別為2-甲基庚烷、2，6-二甲基庚烷、棕櫚酸甲酯。在7～45 min，沒有明顯的峰，說明此時間段的峰所對應的物質極少。

由圖1-B可知，測出的物質有烴類，有機酸，醇類等，測出的物質相對較多。測量的時間為60 min，在t=4.84 、7.15、22.69、26.41、34.69、49.23 min時，各峰分別對應的物質為3-甲基庚烷、檸檬烯、棕櫚酸、乙酸香茅脂、二十八烷、甜橙素。

由圖1-C可知，主要測出物質為γ-谷甾醇。測定的時間為50 min，約47 min測出的物質較多。t=20.51、46.93 min時，兩峰對應的物質為十八烷基三氯硅烷、γ-谷甾醇，其中γ-谷甾醇占澳洲堅果幼葉中成分含量的4.53%。

2.2 乙酸乙酯萃取提取物中揮發性成分

由圖2可知，乙酸乙酯部位提取物種類較正己烷部分提取物。當t=17.629、28.78 min時，兩峰對應的物質為對羥基苯甲醛、二十三烷。對羥基苯甲醛是重要的香料成分[13]，也是鹿茸、天麻等名貴中藥中的藥效成分之一[14]。

2.3 澳洲堅果幼葉揮發成分

總結圖1、2測定結果，可將澳洲堅果幼葉中的列于表1，并通過數據庫對峰面積進行積分，再按面積的相對歸一化法計算各化合物的相對百分含量。

由表1可以看出，從澳洲堅果幼葉中共分離鑒定了45種揮發性物質，其峰面積總和達94.15%。共檢測出了六大類物質，各為烴及其衍生物類、酮、醛、醇、酸、酯。其中烴類有烷烴20種，31.44%；烯烴2種，1.33%；烷烴的衍生物5種，0.84%.酮類有苯乙酮、甜橙素、4，4，7 α-三甲基-5，6，7，7 α-2，4（4H）苯并呋喃酮三種，16.46%。醛類有對羥基苯甲醛、3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛，0.82%。醇類有γ-谷甾醇、2-苯異丙醇、植物醇，5.38%。酸有亞麻酸、棕櫚酸，29.36%。酯類有9，12-二烯十八酸甲酯等8種，8.52%。這些物質使澳洲堅果幼葉具有獨特的香氣風格，可以作為澳洲堅果幼葉加工產品質量控制的指標。

運用面積歸一化的方法計算得出，在已分離的化合物中含量最多的是亞麻酸，22.21%；其次是甜橙素15.79%。由鑒定結果可知，澳洲堅果幼葉的主要成分為不飽和脂肪酸，其中，以亞麻酸和棕櫚酸為主，絕大多數物質都是以正己烷為溶劑提取出來的。在以正己烷為萃取劑分離并鑒定出的γ-谷甾醇占4.53%；在以乙酸乙酯為萃取劑分離鑒定出的對羥基苯甲醛，0.5%。

用GC-MS測出澳洲堅果幼葉中有烷烴的衍生物，例如氯代十八烷、氯代十九烷。我們曾懷疑用氯仿作為手動進樣注射器的清潔劑，其使烷烴發生了自由基的取代。但當換用正己烷作為清潔劑時，重新用GC-MS測定，兩次依然測出來氯代十八烷、氯代十九烷。這一現象有待進一步研究。

此外，實驗中選用正己烷和乙酸乙酯作為萃取劑，它們各自提取的物質不一樣。根據實驗結果可知，不同的萃取條件、不同的程序性升溫條件、不同極性的色譜柱測定出的澳洲堅果幼葉的成分都存在差異。因此，在測定澳洲堅果幼葉揮發性的成分時，只有保持萃取溶劑、進樣量、進樣溫度、程序升溫等測定條件的一致性，才能獲得重復性高的測定結果。

澳洲堅果幼葉中對羥基苯甲醛為食品中的重要香料成分，也是制作液晶、某些藥品的中間體等，還可作為溶劑。不飽和脂肪酸（亞麻酸、棕櫚酸）、植物甾醇、酚類等物質，不僅具有一定的營養價值，而且還具有降血壓血脂、抗氧化與抗癌等保健功能。合理的綜合利用這些成分，不僅可以充分利用幼葉生產保健食品，而且還可以變廢為寶、改善環境?？梢?，澳洲堅果幼葉有重要的利用價值。

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