氣相色譜法測定藏香產品中8 種成分的含量*

涂永元

（國家燃香類產品質量檢驗檢測中心（福建）永春縣產品質量檢驗所，福建省香產品質量檢驗中心，福建 泉州 362600）

藏香是特產于我國藏族地區的燃香類產品，以其配料考究、工藝精良、歷史悠久，被列為“藏域三寶”之一。傳統制作的藏香是以柏木為主要原料，遵循藏醫理論，選用一定比例的檀香、麝香、木香、豆蔻、藏紅花等多種香藥與之混合后，再依特定制香工序，制成線香、末香、塔香等不同外形的藏香產品[1]。前期研究表明，藏香含有較多萜、烯、醇、酚類等多種揮發性化學成分，具備抗菌、抗病毒、驅蟲、調節免疫等潛在藥用價值，燃香使用時可用于安神助眠、預防疾病、凈化空氣[2]，是一種市場潛力廣闊的日用養生型產品。

然而，藏香這類燃香產品配料信息復雜且多由十幾味貴細藥材組成，其原材料市場混淆品眾多、魚龍混雜。一些制香生產者為攫取利潤，會使用低廉化學合成類香精替代昂貴傳統植物源香料，化學成分信息尚不明確，技術上也長期缺少有針對性的檢測手段和質量標準。因此，為遏制藏香產品低端化趨勢，避免藏香行業失范和監管缺失，亟需開發一種適用于藏香產品鑒別和質量評價的檢測方法，以保證藏香產品品質和監管科學性，促使傳統藏香產業可持續發展。

目前，關于藏香的研究文獻主要集中于藏香中苯系物、甲醛、多環芳烴、重金屬元素等有毒有害物質的分析評價[3-9]，而關于藏香原料中常見的特征性、功能性成分研究卻鮮有報道?，F行標準僅地方標準DB54/T 0080-2014《藏香》規定[10]，樟腦、丁香酚、雪松醇、表木栓醇和木栓酮這5 種共有成分可用于鑒別藏香產品真偽，但該法局限于藏香提取物中幾種成分的定性分析，卻未能建立多種特征成分含量的測定方法。筆者經前期多批次樣品研究，發現除上述共有成分外，藏香中還含有其他檢出頻率高、含量較多的成分，如土木香內酯、異土木香內酯、去氫木香內酯等可作為藏香特征成分研究使用?；谏鲜鲅芯?，本實驗采用超聲輔助溶劑優化提取藏香產品中樟腦、丁香酚、雪松醇、土木香內酯、異土木香內酯、去氫木香內酯、表木栓醇、木栓酮8 種化學成分，經GC-MS 定性后，建立起GC-FID 定量測定的分析方法，以期為今后藏香產品品質保證及質量評價提供有益借鑒和技術支撐。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

7890B 型氣相色譜儀（配氫火焰離子化檢測器美國安捷倫公司）；7890B-5977B 型氣相色譜-質譜聯用儀（配單四極桿質譜檢測器 美國安捷倫公司）；CPA225D 型電子天平（北京賽多利斯儀器系統有限公司）；KQ-500DE 型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）。

樟腦、丁香酚、雪松醇、土木香內酯、異土木香內酯、去氫木香內酯、表木栓醇、木栓酮，純度均不小于96%，上海詩丹德標準技術服務有限公司；正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、乙醇，均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司；藏香樣品為產自西藏各地區的代表性產品，且均由西藏自治區標準化研究所提供。

1.2 實驗方法

1.2.1 混合對照品溶液的制備 稱取適量的8 種化學成分的標準品于20mL 容量瓶，用正己烷-丙酮混合溶液（V/V，1∶1，下同）稀釋、定容成含有以下8 種化學成分和濃度的混合標準儲備溶液：5mg·mL-1樟 腦、8.4mg·mL-1丁香酚、6.2mg·mL-1雪松醇、4.6mg·mL-1土木香內酯、4.9mg·mL-1異土木香內酯、4.05mg·mL-1去氫木香內酯、2.2mg·mL-1表木栓醇、2.1mg·mL-1木栓酮。

分析前移取2mL 的混合對照品儲備溶液于10mL 容量瓶，以正己烷-丙酮混合溶液為稀釋溶劑定容，再分6 次逐級稀釋，每次稀釋2 倍，即取5mL的該濃度級別對照品溶液于另一10mL 容量瓶繼續稀釋定容，同法重復操作數次，稀釋后各目標成分濃度為：樟腦的質量濃度為15.63、31.25、62.50、125.00、250.00、500.00、1000.00μg·mL-1；丁香酚的質量濃度為26.25、52.50、105.00、210.00、420.00、840.00、1680.00μg·mL-1；雪松醇的質量濃度為19.38、38.75、77.50、155.00、310.00、620.00、1240.00μg·mL-1；土木香內酯的質量濃度為14.38、28.75、57.50、115.00、230.00、460.00、920.00μg·mL-1；異土木香內酯的質量濃度為15.31、30.63、61.25、122.50、245.00、490.00、980.00μg·mL-1；去氫木香內酯的質量濃度為12.66、25.31、50.63、101.25、202.50、405.00、810.00μg·mL-1；表木栓醇的質量濃度為6.88、13.75、27.50、55.00、110.00、220.00、440.00μg·mL-1以及木栓酮的質量濃度為6.56、13.13、26.25、52.50、105.00、210.00、420.00μg·mL-1。

1.2.2 樣品預處理及試樣溶液的制備 取20g 藏香樣品分別經粉碎、過80 目篩處理后，稱取上述均勻樣品1g 于20mL 具塞刻度試管中，加入10mL 正己烷-丙酮混合溶液，設置超聲提取溫度為35℃，超聲功率為300W，超聲提取45min，再用0.22μm 尼龍有機濾膜過濾，取濾液5mL 并氮吹至溶液消失，精密量取1mL 正己烷-丙酮混合溶液再次溶解，試液供分析儀器檢測使用。

1.3 藏香產品中8 種化學成分定性分析

取10 批次藏香樣品，按1.2.2 項樣品預處理后的試樣溶液進樣至GC-MS 儀器中，按文獻分析條件分析[7]，獲得各樣品總離子流色譜圖，所得質譜圖經與NIST 17.L 標準譜庫檢索、對照品保留時間比對，樣品中樟腦、丁香酚、雪松醇、土木香內酯、異土木香內酯、去氫木香內酯、表木栓醇、木栓酮檢出情況詳見表1，混標對照溶液及典型藏香樣品總離子流色譜圖見圖1。

圖1 混標對照溶液（A）及典型藏香樣品（B）總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatogram of mixed standard reference solution（A）and typical Tibetan incense samples（B）

表1 樣品檢出目標成分情況Tab.1 Detection of target compounds in samples

1.4 藏香產品中8 種化學成分含量的測定

1.4.1 GC-FID 分析條件

色譜條件 色譜柱為HP-5 型毛細管柱（30m×0.32mm，0.25μm），載氣為 N2（純度不小于99.999%），柱流量1.3mL·min-1；進樣量1μL；進樣口溫度260℃；進樣方式為分流進樣，分流比為20∶1。

柱溫箱升溫程序 初始溫度40℃，保持3min，以20℃·min-1的速率升溫至250℃，保持5min，再以20℃·min-1的速率升溫至290℃，保持25min。FID 檢測器溫度290℃；尾吹氣流量25mL·min-1；H2流量30mL·min-1；空氣流量400mL·min-1。

1.4.2 校準曲線的建立 分別取1.2.1 逐級稀釋后的混合對照品溶液，按1.4.1 分析條件分別進樣至GC 儀器中分析，各對照品保留時間及色譜圖見圖2。以目標成分質量濃度（μg·mL-1）為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制校準曲線并計算回歸方程。

圖2 對照品混合溶液色譜圖Fig.2 Chromatogram of mixed solution of reference substance

1.4.3 測定成分的含量 取藏香樣品，按1.2.2 項樣品預處理后的試樣溶液，進樣至GC 儀器中分析，測得各目標成分的峰面積，代入相應校準曲線公式，得到待測樣品中各目標成分的質量濃度，再根據公式（1）計算待測樣品中8 種目標成分的含量Xi（μg·g-1）。

式中 f：稀釋倍數；Ci：校準曲線計算樣品溶液中目標成分質量濃度，μg·mL-1；V：1.2.2 步驟中最終樣品溶液體積數值，mL；mi：樣品重量，g。

2 結果與討論

2.1 檢測器的使用

藏香成分多為揮發性有機物，目前，揮發有機物的研究多采用氣相色譜儀和氣相色譜質譜儀進行分析，配置的檢測器分別為氫火焰離子化和質譜檢測器兩種。本研究考察了氫火焰離子化和質譜檢測器定量測定樟腦、丁香酚、雪松醇、土木香內酯、異土木香內酯、去氫木香內酯、表木栓醇、木栓酮8 種成分的差異，二者均可實現藏香中8 種成分的準確定量分析。相比氫火焰離子化檢測器，質譜檢測器檢測靈敏度高但濃度范圍較窄，當樣品濃度過高時易產生信號飽和、色譜峰峰形不佳、樣品數據交叉污染現象，這將影響定量數據的準確性，因而選用質譜檢測器用于定性特征成分的分析更有優勢?？紤]到藏香原料基質成分較為復雜，目標成分在天然產物中同分異構體眾多，且目標成分在實際樣品中含量差異較大，為提高對藏香中8 種化學成分定性定量結果的準確性、適用性及針對性，因而采用以質譜檢測器定性、氫火焰離子化檢測器定量相結合的方法進行分析。

2.2 超聲萃取條件的優化

2.2.1 提取溶劑的選擇 向空白的藏香樣品基質中加入含有8 種成分的混合對照液，以該加標樣品為研究對象，分別以正己烷-丙酮混合液、丙酮、正己烷、乙酸乙酯、乙腈、乙醇6 種有機溶劑為提取溶劑，固定其他條件不變，考察不同有機溶劑對上述目標成分的提取效果，結果見圖3。

圖3 提取溶劑對8 種目標成分回收率的影響Fig.3 Effect of extraction solvent on recovery rate of 8 target compounds

由圖3 可見，采用正己烷-丙酮混合液提取8 種化合物回收率最優，為94.0%～104.3%，提取力較強。因此，選擇正己烷-丙酮混合溶液為提取溶劑。

2.2.2 超聲提取時間的優化 固定其他條件不變，以加標樣為研究對象，分別考察5、15、30、45、60min超聲提取時間對回收率的影響。

結果發現，隨著超聲時間的增加，8 種化合物回收率趨于增加，其中樟腦、丁香酚、雪松醇、土木香內酯、異土木香內酯、去氫木香內酯6 種化合物回收率在30min 后趨于穩定，而表木栓醇、木栓酮2 種化合物回收率則在超聲45min 時達到最大，此時8 種化合物回收率為95.3%～108.0%，但當超聲時間為60min 時，8 種化合物回收率均出現下降，因此，選擇超聲時間為45min 最適宜。

2.2.3 超聲提取溫度的優化 固定其他條件不變，以加標樣為研究對象，分別考察25、35、40、45℃超聲溫度對回收率的影響。

結果發現，隨著超聲溫度的增加，8 種化合物回收率趨于增加，其中樟腦、丁香酚、雪松醇、土木香內酯、異土木香內酯、去氫木香內酯6 種化合物在45℃時回收率達到最大，表木栓醇、木栓酮兩種化合物回收率則隨著溫度的升高先升后降，在35℃時，表木栓酮回收率達到最大，當溫度達到40℃時，各目標成分回收率趨于穩定，此時各化合物回收率在97.5%～104.0%之間，考慮溫度升高可能對表木栓醇、木栓酮兩種萜類化合物影響較大，且長時間加熱容易導致丙酮、正己烷有機溶劑揮發，因此，選擇超聲溫度為35℃。

2.2.4 提取功率的優化 固定其他條件不變，以加標樣為研究對象，分別考察超聲功率為200、300、400、500W 對回收率的影響。

結果發現，當超聲功率為200～400W 時，8 種化合物回收率趨于相同，超聲功率為500W 時，8 種化合物回收率均較低，為保證8 種化合物穩定提取，選擇超聲功率為300W 較為適宜，此時各化合物回收率在95.9%～105.3%之間。

2.3 方法學評價

2.3.1 線性關系和檢出限 分別以目標成分的質量濃度為橫坐標，以其對應的峰面積為縱坐標繪制校準工作曲線，計算線性回歸方程、相關系數（R2），以3倍信噪比（S/N）計算各成分檢出限（3S/N），以10 倍信噪比計算方法各成分定量限（10S/N），結果見表2。

表2 藏香中8 種化合物的線性關系、檢測限和定量限Tab.2 Linear relationship,limit of detection（LOD）and limit of quantification（LOQ）of eight kinds of compounds in Tibetan incense

由表2 可見，校準工作曲線線性相關系數均大于0.9981，檢出限在0.53～15.75μg·mL-1之間，定量限為1.76～52.50μg·mL-1，表明本測定方法在一定濃度范圍內線性關系良好，檢測靈敏度較高。

2.3.2 精密度和加標回收實驗 按照上述方法在空白樣品中添加4 個濃度水平，分別對其進行加標回收實驗，每個濃度水平重復進樣7 次，計算回收率和實際測定值的相對標準偏差（RSD），結果見表3。

表3 精密度和回收率試驗結果（n=7）Tab.3 Results of tests for precision and recovery（n=7）

由表3 可見，8 種目標物的回收率為96.3%～107.5%，測定值的RSD 為0.32%～5.2%，滿足實際分析要求。

2.3.3 實際樣品測定 取10 批藏香樣品，按照1.2.2 項方法提取并獲得試樣溶液，依1.4.1 項色譜條件進樣分析，采用1.4.3 項中式（1）分別計算藏香8 種目標成分含量，結果見表4。

表4 實際樣品測定結果Tab.4 Determination results of actual samples

由表4 可見，10 批樣品中樟腦僅一批次檢出，其余物質均不同程度地被檢出，檢出情況與表1 氣相色譜-質譜法定性結果基本一致；其中，平均檢出含量較高的物質為表木栓醇、丁香酚和土木香內酯，其平均含量分別可達455.60μg·g-1、450.71μg·g-1和322.48μg·g-1。

典型樣品（S07）的色譜圖見圖4。

圖4 典型樣品色譜圖Fig.4 Chromatogram of typical sample

3 結語

建立了同時分析藏香中8 種化學成分的GCFID 定量方法。通過優化樣品預處理方法、超聲條件及儀器方法，使其前處理操作簡便、快速、重復性好，定性定量結果準確可靠、適用性強，方法具有良好的回收率、精密度。該方法可以用于實際藏香樣品中特征成分的測定和快速分析。