香紫苏油挥发性成分及香气贡献GC-MS分析

香紫苏(Salvia sclarea L.)为唇形科鼠尾草属多年生草本植物,别名莲座鼠尾草、南欧丹参,原产于法国,后引入我国栽培。香紫苏油为无色至浅黄色澄清液体,由香紫苏的花冠和叶经水蒸气蒸馏得到,具有药草香、清香、茶香、木香气息和葡萄酒、琥珀香气,其主要成分有乙酸芳樟酯、芳樟醇、α-松油醇等,是日用化学品、食品和卷烟等领域重要的香精香料。除了作为香精使用外,香紫苏油所具有的生理活性如抗菌、抗真菌、抗焦虑)等药理作用,也日渐受到重视。

实验方法

1、储备液的制备：分别称取122.1mg D-柠檬烯、251.5mg芳樟醇、462.4mg a-松油醇、384.1mg橙花醇、612.4mg乙酸芳樟酯、248.0mg乙酸橙花酯、18.6mg石竹烯、466.3mg橙花叔醇、437.5mg柠檬醛、321.4mg乙酸香叶酯,配成标准储备液。分别用移液管准确量取0.01mL,0.05mL,0.10mL,0.50mL,1.00mL,3.00mL,5.00mL,7.00mL,9.00mL的标准储备液置于9个10mL容量瓶中,用CH₂Cl₂溶液定容至100mL,摇匀,备用，用苯甲醇作为内标物,其出峰时间在10.55min。准确称取内标物苯甲醇112.3mg置于50mL容量瓶,用CH₂Cl₂稀释至刻度,充分摇匀,配制成2.246mg/mL的苯甲醇内标储备液。依次量取各个浓度点的标准储备液0.5mL,分别加入0.5mL的苯甲醇内标储备液，充分摇匀,过0.45μm有机滤膜，以备GC-MS分析。

2、GC-MS分析条件的确定色谱条件：以5%苯基-95%甲基聚硅氧烷为固定相、非极性的HP-5MS 5% Phenyl Methyl Silox色谱柱(30mx250umx0.25um),载气为氦气，流速1.0mL/min，升温程序:初始温度40℃,保持0min,以5℃/min的速率升温至260℃,保持5min，进样口温度280℃,进样量1.0uL,分流比70:1。质谱条件:EI离子源,电离能量70eV;传输线温度280℃;离子源温度230℃;定性分析采集方式为全扫描,定量分析采集方式为选择离子扫描。

3、香紫苏油成分定性分析：称取香紫苏油0.165g,用CH₂Cl₂定容至10mL;进样前样品用0.45μm有机滤膜过滤,直接进样,按照步骤2的分析方法进行GC-MS分析。

4、香紫苏油成分定量分析：按照步骤2的分析条件,采用内标标准曲线法对香紫苏油中主要成分进行定量分析，称取香紫苏油165.0mg置于10mL容量瓶中,加入苯甲醇内标储备液5mL,用CH₂Cl₂,定容至10mL,样品溶液经0.45μm有机滤膜过滤后进行检测;实验重复3次。

5、10种单体成分香气阈值的测定香气：精密称取单体香料并置于100mL容量瓶中,配制质量浓度为0.1%左右的溶液，然后采用定容法按1/3ⁿ倍数逐步稀释成不同浓度溶液[1]。

实验结果

香紫苏油中主要成分的含量及其对整体香气贡献的评价：香紫苏油10种主要成分含量、香气阈值和香气活力值如下表所示。从下表可以看出，芳樟醇、乙酸芳樟酯含量分别占香紫苏油的20.3%和42.7%,是香紫苏油的主要成分,α-松油醇、橙花醇等含量较前面二者低一个数量级,而柠檬酲和橙花叔醇含量甚微。主要成分芳樟醇、乙酸芳樟酯的香气阈值分别为4.12μg/L,36μg/L,均远低于其他8种成分,并且由于其含量较高,香气活力值达到了10⁷的数量级,表明二者对香紫苏油的总体香气质量贡献最大;而柠檬醛含量在香紫苏油中最低,并且香气阈值非常高,导致其香气活力值非常小,对香紫苏油的香气质量的贡献几乎可以忽略不计。实际的嗅香评价显示,香紫苏油的香气主要反映的是芳樟醇和乙酸芳樟酯的香气。

实验结论

1、在本文确定的实验条件下,能很好地分离香紫苏油样品中10种主要成分，线性方程相关系数均大于0.999,加标回收90.6%~97.2%,检出限为9.5~232.8ng/L。该方法重复性和灵敏度都较好,可用于香紫苏油成分的含量检测。

2、香紫苏油中主要成分为芳樟醇和乙酸芳樟酯，二者含量分别占香紫苏油的20.3%和42.7%,且二者的香气阈值较低,在香紫苏油中的香气活力值分别为4.9x10⁷和1.2x10⁷,远高于其他成分,对香紫苏油的香气贡献较大,可以视为香紫苏油的特征香气成分[1]。

参考文献

[1]白冰,楚首道,杨靖,等. 香紫苏油主成分含量测定及其香气贡献评价[J]. 轻工学报,2018,33(1):7-12. DOI:10.3969/j.issn.2096-1553.2018.01.002.