GC—MS法分析瑞丽椒样薄荷精油化学成分

李国明++李守岭++白燕冰++胡永亮

摘 要 采用水蒸气蒸馏法从瑞丽市种植的椒样薄荷鲜样中提取精油，利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对精油的挥发性化学成分进行分析鉴定，各挥发性化学成分经质谱扫描后得到的色谱图通过质谱工作站Xcalibur3.0进行定性和定量分析，结合NIST08标准质谱图数据库对比检索，并对图谱进行综合分析，鉴定出43种主要的挥发性化学成分，按峰面积归一化法计算各成分在精油中的相对质量分数。43种挥发性化学成分占挥发油总量的97.30%，其中含量较高的7个成分分别是薄荷酮（14.01%）、薄荷醇（53.80%）、月桂醛（4.83%）、肉豆蔻醇（3.05﹪）、α-甲基戊醛（2.66%）、红樟油（2.54%）和4-乙酸基-1-萜品烯（2.58%），占挥发油总量的83.47%。这些主要成分的种类和含量差异因地域和种植条件的不同，决定了椒样薄荷精油的香气品质差异。该研究为进一步研究和开发瑞丽本地种植的椒样薄荷提供了科学依据。

关键词 椒样薄荷 ；精油 ；气相色谱-质谱联用仪 ；分析鉴定

中图分类号 S567 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.10.018

Analysis of Chemical Components of Essential Oil from Mentha piperita

Grown in Ruilli by GC-MS

LI Guoming LI Shouling BAI Yanbing HU Yongliang

（Analysis & Test Centre， Dehong Research Institute for Tropical Agriculture， Ruili， Yunnan 678600）

Abstract Essential oil was extracted from fresh samples of Mentha piperita grown in Ruili， Yunnan by using the steam distillation method， and its volatile chemical constituents were analyzed and identified by gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. The chromatograms obtained by mass spectrometry were qualitatively and quantitatively analyzed by using the mass spectrometry workstation Xcalibur3.0， compared with the data retrieved from NIST08 standard mass spectrometry database， and resorted to comprehensive analysis. From the comprehensive analysis 43 major volatile compounds were identified， and their mass fractions were calculated by using the peak area normalization method. These compounds accounted for 97.30% of the total components of the volatile oil， of which 7 components had higher content in the essential oil， i.e. menthone （14.01%）， menthol （53.80%）， lauraldehyde （4.83%）， tetradecanol （3.05%）， alpha methyl aldehyde （2.66%）， terppinolene （2.54%）， and 4-acetic acid， -1-， terpene， alkenyl （2.58%）， and accounted for 83.47% of the total volatile oil. The major constitutes and content of the volatile oil extracted from M. piperita varied with the planting location and growing conditions for the plants， which determined the difference in aroma quality of the essential oil. This provides scientific basis for further research and development of M. piperita grown in Ruili， Yunnan Province.

Keywords Mentha Piperita ； essential oil ； Gas Chromatography-Mass Spectrometry ； analysis and identification

椒樣薄荷（Mentha Piperita），又名胡椒薄荷、辣薄荷、欧洲薄荷，为唇形科多年生薄荷属草本植物，是一种被广泛种植的杂交薄荷[1]。原产于欧洲，具有解表、疏散风热、清咽利喉等作用，用其制成的清凉保健品有风油精、白花油等。由其茎叶提取的精油因香味好而广

泛用于高级化妆品、高档食品和医药卫生等方面[2]。不同产地的椒样薄荷精油有着不同的化学成分和香气香味，对其进行化学成分分析，配合嗅觉和味觉品香，可以更准确的判断香原料品质，调配出性价比更好的香精[3]。endprint

瑞丽为南亚热带季风性湿润气候，植物资源丰富，适合于椒样薄荷的生长，种植的椒样薄荷主要作为少数民族特色食品加工的辅料，但对本地种植的椒样薄荷精油化学成分的分析研究较少。薄荷精油的化学成分分析，20世纪多用气相色谱法和物理方法[4-7]，现今多采用气相色谱-质谱联用法（GC-MS）[2-3，8-12]。本文采用水蒸气蒸馏法从瑞丽市种植的椒样薄荷中提取精油，并以气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对精油的挥发性化学成分进行了分析鉴定，以峰面积归一化法计算了挥发性化学成分的相对质量分数[13]，为进一步研究和开发瑞丽本地种植的椒样薄荷提供了科学依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Trace ISQ气相色谱-质谱联用仪（美国Thermo Fisher公司）；色谱柱：毛细管色谱柱TG-1701MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；水蒸气蒸馏装置，天津化玻有限公司；电热套，巩义市予华仪器有限责任公司；移液器，METTLER TOLEDO；无水硫酸钠（分析纯）；无水乙醇（色谱纯）。

1.2 方法

1.2.1 椒样薄荷精油提取

以采集于云南省德宏热带农业科学研究所香料作物资源圃的椒样薄荷为试验材料，称取200 g鲜样剪成碎段，加入400 mL蒸餾水，参照《中华人民共和国药典》（2005年版）一部附录XD[14]中挥发油测定方法中的水蒸气蒸馏法回流提取4 h，冷凝收集所得的淡黄绿色澄清液体即为椒样薄荷精油[15]，带有特殊的香味，计算可知出油率为3.5%，经无水硫酸钠干燥过滤后转移至试剂瓶中，备用待测。

1.2.2 供测试溶液的制备

以移液器准确移取0.5 mL椒样薄荷精油于5.0 mL容量瓶中，加色谱纯无水乙醇定容至刻度，经旋涡混合器充分混匀静置后，吸取1.0 mL至进样瓶中待测。

1.2.3 气相色谱-质谱（GC-MS）分析条件

气相色谱条件： TG-1701MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），程序升温（初始温度为70℃保持3 min，以3.0℃/min的升温速率升至220℃保持8.0 min），载气为高纯He，恒流模式，柱流量为1.0mL/ min，平均线速度为37cm/s，进样量1.0 μL，进样口温度230℃，分流比50∶1。

质谱条件：EI电离模式，电子倍增管电压1913.0 V，电子能量70.0 eV，离子传输管温度250℃，离子源温度230℃，扫描质量范围m/z40-550。

1.2.4 成分分析

按上述气相色谱-质谱仪器分析条件，对制备好的椒样薄荷精油待测溶液由气相色谱仪的自动进样器进样测试，得到椒样薄荷精油总离子流图（如图1）。总离子流图中各色谱峰经质谱扫描后得到的挥发性化学成分色谱图由质谱工作站Xcalibur 3.0结合NIST08标准质谱图数据库对比进行检索，并对图谱进行综合分析，鉴定出43种挥发性化学成分，按峰面积归一化法计算各成分在椒样薄荷精油中的相对质量分数，结果见（表1）。

2 结果与分析

本试验采用水蒸气蒸馏法从椒样薄荷鲜样中提取精油，利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对精油的挥发性化学成分进行分析鉴定，得到的椒样薄荷精油总离子流图如（图1）。通过Xcalibur3.0质谱工作站结合NIST08标准质谱图数据库进行对比分析，共鉴定出43种主要的挥发性化学成分，占精油总成分的97.30%。各挥发性化学成分的出峰时间及相对质量分数见表1。分析表明瑞丽市种植的椒样薄荷精油中挥发性化学成分相对质量分数为1.0%以上的主要成分有13个，分别为：α-甲基戊醛（2.66%），GAMMA松油烯（1.84%），红樟油（2.54%），α-松油烯（1.10%），4-乙酸基-1-萜品烯（2.58%），4-甲基辛酸（1.99%），薄荷酮（14.01%），月桂醛（4.83%），肉豆蔻醇（3.05%），薄荷醇（53.80%），4-4-二甲基-2-环己基-1-酮（1.13%），异佛尔酮（1.58%），石竹烯（1.09%）。这13个挥发性成分占精油色谱总馏出峰面积的92.20%。

相关研究表明，薄荷醇、薄荷酮、薄荷呋喃和乙酸薄荷酯是构成椒样薄荷精油特征香气的4种主要成分，赋以精油体香，其相对含量对精油品质起主导作用[3，16]。薄荷醇具有清凉穿透性薄荷香气，含量为40.0%～46.0%时，精油香气品质优。薄荷酮具有类似薄荷醇的清凉香气，略带木香香韵，对薄荷醇的特征香气有明显的抑制作用，含量为15.0%～21.0%时，精油香气品质优。薄荷呋喃具有浓郁的类似薄荷干草香气，对精油香气品质影响甚大，含量为1.1%～3.5%时，精油香气品质优。乙酸薄荷酯具有清凉的薄荷香气，伴有愉快的草香果香花香，有柔和整体香气的作用，含量为4.0%～6.0%时，精油香气品质优[1，15-17]。

许鹏翔等[2]从新疆栽培的椒样薄荷精油中分析鉴定出37种化合物，主要化合物为薄荷醇（质量分数45.52%）、薄荷酮（质量分数17.21%）和1，8-桉叶素（质量分数6.65%）；徐玉婷等[9]从湖北栽培的薄荷精油中分析鉴定出60种化合物，主要化合物为薄荷醇（质量分数15.43%）、2-氨基-2-异丙基-3-甲基丁酸（质量分数9.81%）和D-香芹酮（质量分数7.17%）；刘艳等[12]从新疆灰薄荷精油中分析鉴定出20种化合物，主要化合物为辣薄荷烯酮氧化物（质量分数68.50%）、桉树脑（质量分数13.50%）和月桂烯（质量分数2.10%）；陆长根等[14]从江苏东台种植的椒样薄荷精油中分析鉴定出46种化合物，主要化合物为薄荷醇（质量分数32.53%）、薄荷酮（质量分数23.58%）和3，7，7-三甲基-三环[4，1，0]庚烷（质量分数10.38%）；魏兴国等[11]从山东德州野生薄荷精油中分析鉴定出47种化合物，主要化合物为薄荷酮（质量分数40.88%）和D-柠檬烯（质量分数7.16%）；李铁纯等[10]从辽宁辽中县栽培的薄荷精油中分析鉴定出21种化合物，主要化合物为香薷酮（质量分数58.90%）和脱氢香薷酮（质量分数28.18%）。endprint

本实验从瑞丽市种植的椒样薄荷精油分析鉴定出43种挥发性化学成分，其中含量较高的几个成分分别是薄荷酮（质量分数14.01%）、薄荷醇（质量分数53.80%）、月桂醛（质量分数4.83%）和肉豆蔻醇（质量分数3.05%）。挥发性化学成分种类和含量与上述相关文献中报道的其它地区种植的薄荷属植物精油中分析鉴定的化学成分种类和含量有所差别，且差别比较明显。

3 讨论

本试验采用水蒸气蒸馏法提取椒样薄荷鲜样中的精油，所得精油经干燥过滤后以无水乙醇为溶剂进行稀释定容配成适当浓度的精油待测液，利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对精油的挥发性化学成分进样分析鉴定。其中气相色谱部分对精油混合物进行组分分离，质谱部分对分离出的组分进行鉴定，并通过定性和定量分析计算各组分的含量。

本实验共鉴定出43种主要的挥发性化学成分，其中含量最高的2个成分是薄荷酮（14.01%）和薄荷醇（53.80%），占椒樣薄荷精油总量的67.81%。鉴定出的主要挥发性化学成分与相关文献中鉴定出的化合物有所差异，相同成分的含量也有所差异。这些差异可能与椒样薄荷的种植品种、种植区域的土壤状况、海拔高度差异、气候环境条件、生长管理方式、采收时节及原料的处理方式不同等原因所致。本文鉴定出的部分挥发性成分与其它文献对比为椒样薄荷精油中首次报道，成分的差异可能与瑞丽的气候属于南亚热带季风性湿润气候，高温高湿且处于低海拔区域等因素综合影响的结果。本试验的结果为瑞丽市种植的椒样薄荷进行品质鉴定及综合开发利用提供了一定的科学依据。

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