植物芳香物质的提取分离及测定

芳香物质是具挥发性的、能够产生一定气味的含香物质的总称，它是构成和影响果品鲜食、加工质量的主要因素。到目前为止，已从杏果实中鉴定出100多种芳香物质。芳香物质分析一般要经过芳香物质的提取、纯化、浓缩、气相色谱  分离并配合质谱定性定量。为了得到较全面的分析，往往需要同时使用几种提取方法。

加热果汁，使之在100℃以下沸腾，产生二次蒸汽，夹带芳香物质从果汁中分离出来，然后用有机溶剂从中回收挥发性物质，挥发性物质在溶剂相和蒸馏液之间的分配系数不同，通过溶剂的选择，排除那些不重要或干扰分析的化合物，有选择性的提取芳香物质。同时蒸馏萃取法是蒸馏提取和溶剂提取的合并，同时加热果汁和溶剂，两种蒸汽混在一起后完成萃取工作。它吸收了二者的优点，并且只需少量的溶剂就可有效地提取大量样品中的挥发性成分。经提取、纯化、浓缩的精油，采用气相色谱-质谱-计算机联用技术进行分离鉴定。通过检索谱图库，并结合标准质谱图，确认化学成分；运用峰面积归一化法或内标法，求得了各化学成分的含量。

本实验以杏果实为试材，学习芳香物质的提取分离及测定方法。

一、试材及用具

1．试材 杏果实

2．仪器 气相色谱-质谱-计算机联用仪（Agilent 6890N-5973N型）、KD浓缩器、同时蒸馏萃取装置（SDE）、电热恒温水浴锅、套式恒温加热装置等。

3．试剂 二氯甲烷、无水硫酸钠（AR）、3-壬酮等。

二、方法步骤

1．果实芳香物质的提取

采用同时蒸馏萃取法，装置见下图。A瓶中装有样品和蒸馏水，B瓶中装有二氯甲烷或其他有机溶剂，两部分加热后，各自的蒸汽在装置的顶部混合，并通过冷凝管冷却，在EF段分层，有机层从D端返回B瓶，水层从C端返回A瓶，这样便完成了整个萃取过程。如此连续进行，使样品中的挥发性有机物萃取浓缩。
称取杏果肉500g，打浆后置于3L圆底烧瓶中，加入内标物3-壬酮（最终浓度为0.7ppm），加入1L蒸馏水；于250mL圆底烧瓶中加二氯甲烷60mL。将SDE装置安装好，样品液用套式恒温器加热，保持微沸状态，二氯甲烷于55℃水浴中加热，连续蒸馏萃取3h。二氯甲烷萃取液中加无水硫酸钠5g，脱水干燥一昼夜，过滤。滤液于50℃浓缩，回收二氯甲烷，浓缩至0.2～0.4mL，得到芳香物质浓缩液。待气相色谱-质谱测定。

2．气相色谱-质谱测定

（1）气相色谱条件 色谱柱：HP-5弹性石英毛细管柱25m×0.25mm×0.1μm; 柱温40℃（2℃/min）-250℃保持40 min；汽化室温度270℃；进样量0.2μL；载气He流量1mL/min;分流比100:1。

（2）质谱条件 GC-MS接口温度280℃，EI离子源；离子源温度230℃；电子能量70ev；质量范围29～600amu。

3．芳香物质的定性与定量

（1）定性分析

芳香物质组分分离大多数采用气相色谱法，不同组分形成其各自的色谱峰，按照色谱峰的保留值来定性。芳香物质成分的鉴定可用红外光谱、紫外光谱、毛细管色-质谱联用、核磁共振等方法。目前最广泛的采用色-质谱联用法。

取芳香物质提取物0.2μL，用气相色谱-质谱-计算机联用仪进行分析鉴定。通过G1701CA化学工作站数据处理系统，检索Nist98/Wiley图谱，再结合有关文献进行人工谱图解析，确认芳香物质的各个化学成分。

（2）定量分析

a．归一化法 归一化法应用时，必须将样品的全部组分馏出，并都能产生相应信号。

计算公式为：

Pi % = mi /(m)×100% = Aif ′i / (A1f 1′1+A2f 2′2+…+Anf n′)×100%

式中：Pi—i组分的百分含量

mi—被测组分i的量；

m—被测物试样的总重量；

Ai—i组分峰面积；

f ′i—相对校正因子

相对校正因子f ′i，即为物质i和标准物质S的绝对校正因子（fi /fs）之比，其定义：是被测物质单位峰面积所相当物质的量是标准物质单位峰面积相当标准物质量的几倍。f′i可由文献中查得，也可以测得，测定方法：先准确称量标准物质和被测物，然后混合均匀进样，测出它们的峰面积，按下式计算。

f ′i = fi / fs = (mi / Ai) / (MS / As)

通过G1701CA化学工作站数据处理系统，按面积归一化法进行定量分析，求得各化学成分在挥发油中的相对百分含量。

b．内标法 将各标准纯品配制成系列浓度梯度，加3-壬酮1.0μL做内标，用二氯甲烷定容至10mL，然后以各标准纯品与内标的峰面积之比值对相应标准物质的含量作标准曲线。

根据各标准纯品各自的标准曲线，按以下公式计算实际试样中芳香物质含量（ppb）

芳香物质含量（ppb）=C×V / (M×L)×100

式中：C—从标准曲线上查得的含量（μg）

V—芳香物质量(mL)

M—试样量（g）

L—进样量（μL）