留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法分析竹醋液挥发性化合物

刘庆 童森淼 马建义

刘庆, 童森淼, 马建义. 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法分析竹醋液挥发性化合物[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(2): 308-314. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
引用本文: 刘庆, 童森淼, 马建义. 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法分析竹醋液挥发性化合物[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(2): 308-314. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
LIU Qing, TONG Senmiao, MA Jianyi. Volatile compounds from bamboo vinegar with HS-SPME and GC-MS[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(2): 308-314. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
Citation: LIU Qing, TONG Senmiao, MA Jianyi. Volatile compounds from bamboo vinegar with HS-SPME and GC-MS[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(2): 308-314. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法分析竹醋液挥发性化合物

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
基金项目: 

浙江省自然科学基金重点资助项目 Z12C160005

详细信息
    作者简介: 刘庆, 从事生物农药与环境毒理学研究。E-mail:lqzafu@163.com
    通信作者: 马建义, 教授, 博士生导师, 从事生物农药与环境毒理学研究。E-mail:mjyzjhy@163.com
  • 中图分类号: S789

Volatile compounds from bamboo vinegar with HS-SPME and GC-MS

  • 摘要: 为探讨精制前后竹醋液挥发性有机化合物(VOCs)及不同极性萃取纤维头对VOCs的萃取效果, 采用2种不同极性萃取纤维头的顶空固相微萃取法(HS-SPME)萃取精制前后竹醋液VOCs, 并通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析。2种纤维头萃取出精制前后竹醋液54和57种有机化合物, 其中竹醋原液中聚二甲基硅氧烷(PDMS)纤维头萃取出41种, 主要为2-甲氧基-苯酚(9.03%), 4-乙基-苯酚(8.36%), 苯酚(6.48%), 聚丙烯酸酯(PA)纤维头萃取出32种, 主要为苯酚(17.23%), 2-甲氧基-苯酚(12.73%), 乙酸(11.80%);精制液中PDMS纤维头萃取出42种, 主要为2-甲氧基-苯酚(12.09%), 4-乙基-苯酚(8.86%), 苯酚(6.80%)等, PA纤维头萃取出35种, 主要为苯酚(19.66%), 2-甲氧基-苯酚(14.72%), 乙酸(6.65%)等。结果显示:PA纤维头对精制前后竹醋液中酸类、酚类和醛类的吸附力优于PDMS纤维头, 其中在对酸类的吸附上PA纤维头有较为显著的优势;而在酮类和烯类上PDMS纤维头的吸附力要优于PA纤维头。因此, 在使用固相微萃取萃取竹醋液中不同的成分时应该有选择地使用纤维头以便较准确地萃取出目标成分。
  • 图  1  竹醋液挥发性成分 GC-MS 总离子流色谱图 (PA 纤维头 )

    Figure  1  Total ion current chromatogram of volatile components volatile components from original bamboo vinegar by GC-MS(PA fiber)(PDMS fiber)

    图  2  竹醋液挥发性成分 GC-MS 总离子流色谱图 (PDMS 纤维头 )

    Figure  2  Total ion current chromatogram of volatile components from original bamboo vinegar by GC-MS(PDMS fiber)

    图  3  精制竹醋液挥发性成分 GC-MS 总离子流色谱图 (PDMS 纤维头 )

    Figure  3  Total ion current chromatogram of volatile components from refined bamboo vinegar by GC-MS(PA Fiber)

    图  4  精制竹醋液挥发性成分 GC-MS 总离子流色谱图(PA 纤维头 )

    Figure  4  Total ion current chromatogram of volatile components from refined bamboo vinegar by GC-MS(PDMS Fiber)

    表  1  竹醋液挥发性成分的 GC-MS 分析结果

    Table  1.   Analysis results of bamboo vinegar volatile compounds by GC-MS

    序号 化合物 竹醋原液中相对含量/% 精制液中相对含量/N
    PDMS/匹配度PA/匹配度PDMS/匹配度PA/匹配度
    1乙酸-11.8/910.41/866.65/91
    2丙酸-2.23/90-1.36/86
    3丁酸-1.08/90-1.13/90
    4苯酚?---3.27/92
    5苯酚?-0.86/941.03/900.19/87
    6苯酚?6.48/9417.23/976.80/9419.66/95
    72-甲基-苯酚?4.17/978.01/975.16/979.40/97
    82-甲基-苯酚?--0.61/930.73/96
    92-甲基-苯酚?---0.45/94
    103-甲基-苯酚0.78/91--0.65/91
    114-甲基-苯酚?5.31/977.74/966.11/979.02/97
    124-甲基-苯酚?--0.59/96-
    132-甲氧基-苯酚?9.03/97--1.57/95
    142-甲氧基-苯酚?-12.73/9612.09/9514.72/96
    152-甲氧基-苯酚?--1.67/90-
    162,6-二甲基-苯酚1.57/971.27/972.08/971.45/97
    173,5-二甲基-苯酚?---0.30/90
    183,5-二甲基-苯酚?-2.20/973.36/972.93/97
    192-乙基-苯酚0.97/950.78/951.27/950.98/95
    202,3-二甲基-苯酚0.45/960.24/960.52/96-
    212,4-二甲基-苯酚2.82/97---
    223-乙基-苯酚---0.09/89
    234-乙基-苯酚?8.36/955.15/958.86/955.64/95
    244-乙基-苯酚?--0.79/92-
    252,6-二甲氧基-苯酚1.90/970.71/970.21/930.06/87
    262-甲氧基-4-甲基-苯酚?-0.57/891.23/930.43/95
    272-甲氧基-4-甲基-苯酚?5.32/953.85/977.12/974.57/95
    282-甲氧基-3-甲基-苯酚1.04/94-1.42/94-
    294-甲氧基-3-甲基-苯酚-0.74/93-1.00/93
    302-甲氧基-4-丙基-苯酚--0.52/960.18/91
    312-甲基-6-丙基-苯酚0.11/91---
    322,4,6-三甲基-苯酚0.37/950.21/950.63/950.33/95
    333,-乙基-5-甲基-苯酚---0.42/90
    344,-乙基-3-甲基-苯酚---0.70/87
    352,-乙基-6-甲基-苯酚1.25/97-0.85/87-
    364,-乙基-2-甲氧基-苯酚?---0.21/90
    374,-乙基-2-甲氧基-苯酚? 2,4-双"1,1-二甲基乙基#-苯5.18/912.52/917.41/913.00/91
    380.98/86
    393-"1-甲基乙基$-苯酚 2-甲氧基-3-%2-丙烯基$-苯-0.56/87--
    40酚 2-甲氧基-4-"1-丙烯基$-0.18/97
    41(M)-苯酚0.42/95
    422-甲氧基-5-甲基苯酚0.88/90--0.76/93
    431,2,3-三甲氧基-苯酚0.32/87---
    44丁子香酚0.44/97--0.19-96
    45糠醛?0.83/930.39-950.41-870.74-95
    46糠醛?0.16/932.76-940.15-931.00-90
    47糠醛?--0.94-95-
    483-糠醛0.12/87---
    495-甲基-2-呋喃甲醛?0.47/94---
    505-甲基-2-呋喃甲醛?-0.40-97-0.71-93
    51二丁基羟基甲苯?--0.45-99-
    52二丁基羟基甲苯?--0.33-96-
    53二丁基羟基甲苯?--0.39-98-
    54二丁基羟基甲苯?--0.42-91-
    551,2,3-三甲氧基-5-甲基苯--0.12-93-
    56榄香烯?0.20/980.24-97--
    57榄香烯?4.20/91---
    58石竹烯0.18/99---
    592,6-二甲基-2,6-辛二烯2.37/970.25-97--
    601,3-二甲基-1-环己烯--0.37-90-
    612-甲基-1,3-丁二烯--0.17-91-
    622,3-二氢-1H-茚-1-酮0.55/96-0.62-970.20-97
    631-(2-呋喃基5 -乙酮1.42/911.66-861.35-86-
    642-甲基-2-环戊烯-1-酮-0.10-911.07-94-
    653-甲基-1" 2-二环戊酮-0.86-94--
    662-甲基-2-环戊烯-1-酮1.15/94---
    673-乙基-2-环戊烯-1-酮0.44/870.16-87--
    683-乙基-2-羟基-2-环戊烯-1- 酮0.87/960.44-96--
    693,4-二甲基-2-环戊烯-1-酮0.30-950.10-940.32-95-
    702,3-二甲基-2-环戊烯-1-酮?0.85-94-1.07-90-
    712,3-二甲基-2-环戊烯-1-酮?1.31-93-0.61-87-
    722-环戊烯-1-酮0.60-93---
    73环戊酮0.30-87---
    741,5-二甲基-2,6-双(亚甲基) -环辛烷0.22-89---
    75十四烷--0.14-95-
    76柠檬精油0.59-92---
    771,2,4,5,6,8a-六化氢-4,7-二 甲基-1-(1-甲基乙基)-萘0.29-96---
    说明 : "一" 表示未检出 ; "?"表示未能判断确切化合物种类 。
    下载: 导出CSV

    表  2  竹醋液中各组分含量及种类对照

    Table  2.   Comparison of component and content of bamboo vinegar

    序号 化合物 竹醋原液中相对含量/% 精制液中相对含量/%
    PDMSPAPDMSPA
    1酸类-15.110'419'14
    2酚类56.7565'5571'7382'90
    3醛类1.583'551'502'45
    4烯类6.950'490'54-
    5酮类7.793'325'040'20
    6其他1.1-0'14-
    7芳香类--1'71-
    8总计74'1788'0281'0794'69
    下载: 导出CSV
  • [1] 韩亮, 赵婷, 邹艳敏, 等. 竹醋液组分分析及抗真菌活性的初步研究[J]. 江苏大学学报, 2011, 2(2):167-174.

    HAN Liang, ZHAO Ting, ZOU Yanmin, et al. Studies on component analysis and antifungal activity of bamboo vinegar[J]. J Jiangsu Univ, 2011, 2(2):167-174.
    [2] 张文标, 李文珠, 方伟, 等. 不同收集温度的竹醋液组分及形成过程分析[J]. 竹子研究汇刊, 2008, 27(4):44-49.

    ZHANG Wenbiao, LI Wenzhu, FANG Wei, et al. A study on bamboo vinegar components and their formation process at different collection temperature[J]. J Bamboo Res, 2008, 27(4):44-49.
    [3] MU J, UEHARA T, FUMNO T. Effect of bamboo vinegar on regulation of germination and radicle growth of seed plants (Ⅱ)composition of moso bamboo vinegar at different collection temperature and its effects[J]. J Wood Sci, 2005, 50:470-476.
    [4] 崔宇, 吴良如. 我国竹醋液发展现状和展望[J]. 竹子研究汇刊, 2010, 29(1):11-16.

    CUI Yu, WU Liangru. Present situation and prospect of bamboo vinegar study in China[J]. J Bamboo Res, 2010, 29(1):11-16.
    [5] MU J, UEHARA T, FURUNO T. Effect of bamboo vinegar on regulation of germination and radicle growth of seed plants[J]. J Wood Sci, 2003, 49:262-270.
    [6] LIN H C, OHUCHI T, SHIAH T C, et al. Application of bamboo vinegar with vacuum process to evaluate fungi resistance of bamboo materials[J]. J Facul Agric Kyushu Univ, 2006, 53(1):107-113.
    [7] VELMURUGAN N, CHUN S S, HAN S S, et al. Characterization of chikusaku-eki and mokusaku-eki and its inhibitory effect on sapstaining fungal growth in laboratory scale[J]. Int J Environ Sci Tech, 2009, 6(1):13-22.
    [8] WANG Pinwei, TONG Senmiao. Development research for bamboo vinegar as potential plant growth regulator:laboratory test and field investigation[J]. Word Bamboo Rattan, 2008, 6(1):5-9.
    [9] JUN Mu, YU Zhiming, WU Wenqiang, et al. Preliminary study of application effect of bamboo vinegar on vegetable growth[J]. For Stud China, 2006, 8(3):43-47.
    [10] SULAIMAN O, MURPHY R J, HASHIM R, et al. The inhibition of microbial growth by bamboo vinegar[J]. J Bamboo and Rattan, 2005, 4(1):7l-80.
    [11] WANG H F, WANG J L, WANG C, et al. Effect of bamboo vinegar as an antibiotic alternative on growth performance and fecal bacterial communities of weaned piglets[J]. Livestock Sci, 2012, 144(1/2):173-180.
    [12] YAN L, KIM I H, HUH K. Influence of bamboo vinegar supplementation on growth performance, apparent total tract digestibility, blood characteristics, meat quality, fecal noxious gas content, and fecal microbial concentration in finishing pigs[J]. Livestock Sci, 2012, 144(3):240-246.
    [13] KATAOKA H, SAITO K. Recent advances in SPME techniques in biomedical analysis[J]. J Pharm Biomed Anal, 2011, 54(5):926-950.
    [14] OUYANG Gangfeng, PAWLISZYN J. SPME in environmental analysis[J]. Anal Bioanal Chem, 2006, 386:1059-1073.
    [15] AKAKABE Y, TAMURA Y, IWAMOTO S, et al. Volatile organic compounds with characteristic odor in bamboo vinegar[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 2006, 70(11):2797-2799.
    [16] 王进, 崔宇, 岳永德, 等. 2种前处理方法分析竹醋液挥发性成分的比较[J]. 食品科学, 2011, 32(18):198-201.

    WANG Jin, CUI Yu, YUE Yongde, et al. Comparison of two sample pretreatment methods for volatile composition analysis of bamboo vinegar[J]. Food Sci, 2011, 32(18):198-201.
  • [1] 吴沁娇, 宋艳冬, 陶士杰, 王丽, 周如意, 陈武, 潘心禾, 周宇峰, 周国模.  丽水白云国家森林公园5种典型林分挥发性有机化合物释放特征及其与环境因子的关系 . 浙江农林大学学报, 2023, 40(5): 930-939. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220676
    [2] 陶士杰, 宋艳冬, 吴沁娇, 王丽, 周如意, 吴电, 周宇峰, 周国模.  毛竹林挥发性有机化合物释放特征及其与环境因子的关系 . 浙江农林大学学报, 2023, 40(5): 940-950. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230249
    [3] 胡书婧, 张汝民.  挥发性有机化合物在植物适应胁迫及生理生态中的作用 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(6): 1378-1387. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220180
    [4] 丰睿, 黄成臣, 高寒, 郑慧君, 申亚梅, 罗坤.  后G20时期杭州市挥发性有机物和可吸入颗粒物的特征分析 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(4): 810-817. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.04.022
    [5] 蒋冬月, 李永红, 沈鑫.  芸香叶片和花瓣释放挥发性有机物成分及其变化规律 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(3): 572-580. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.025
    [6] 杨建飞, 宁莉萍, 杨了, 王杰, 钱钰滢, 陈颐萱.  黑壳楠木材构造特征及挥发性有机物成分 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(5): 927-934. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.018
    [7] 蔡宙霏, 陈雅奇, 许馨露, 王小东, 汪俊宇, 张汝民, 高岩.  4个桂花品种开花进程释放VOCs动态变化分析 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(4): 608-619. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.006
    [8] 王艺光, 付建新, 张超, 胡绍庆, 赵宏波.  不同花期山矾花的香气成分及其相对含量 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(3): 516-523. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.021
    [9] 王琦, 刘华红, 王彬, 张汝民, 高岩.  7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
    [10] 王琦, 王丹, 张汝民, 高岩.  日本紫藤开花进程中挥发性有机化合物组分与含量的变化 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(4): 647-653. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.023
    [11] 刘芳, 许改平, 吴兴波, 丁倩倩, 郑洁, 张汝民, 高岩.  干旱-复水处理对迷迭香挥发性有机化合物释放规律的影响 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(2): 264-271. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.015
    [12] 刘颖坤, 李国栋, 桂仁意, 张慧, 胡骁伟.  毛竹根系中5-脱氧独角金醇的超高效液相色谱分析 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(4): 607-610. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.04.021
    [13] 张洁, 郭金星, 张汝忠, 王星星, 张晓玲, 刘琳, 侯平, 张汝民.  东魁杨梅果实储藏期挥发性有机化合物成分的变化 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(1): 143-150. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.01.024
    [14] 马楠, 周帅, 林富平, 高岩, 张汝民.  5种绿篱植物挥发性有机化合物成分分析 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(1): 137-142. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.01.023
    [15] 刘颖坤, 蔡莎艺, 喻卫武, 冷华南, 桂仁意.  超高效液相色谱测定铝胁迫下水培毛竹根系分泌物中有机酸 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(4): 533-537. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.04.002
    [16] 周帅, 马楠, 林富平, 张汝民, 高岩.  樟树花挥发性有机化合物日动态变化分析 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(6): 986-991. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.06.025
    [17] 沈哲红, 方群, 鲍滨福, 张齐生, 叶良明, 张遐耘.  竹醋液及竹醋液复配制剂对木材霉菌的抑菌性 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(1): 99-104. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.01.016
    [18] 左照江, 张汝民, 朱金胡, 温国胜, 侯平, 高岩.  冷蒿VOCs对4种植物种子萌发和幼苗生长的影响 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(1): 76-82.
    [19] 鲍滨福, 王品维, 张齐生, 沈哲红, 马建义.  竹醋液与农药助剂对表面张力的联合效应 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(5): 569-572.
    [20] 姜培坤, 蒋秋怡, 徐秋芳, 钱新标, 张钦相.  杉木檫树根际土壤有机化合物研究 . 浙江农林大学学报, 1994, 11(3): 235-240.
  • 加载中
  • 链接本文:

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2014/2/308

图(4) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  3467
  • HTML全文浏览量:  616
  • PDF下载量:  536
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-26
  • 修回日期:  2013-06-20
  • 刊出日期:  2014-04-20

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法分析竹醋液挥发性化合物

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
    基金项目:

    浙江省自然科学基金重点资助项目 Z12C160005

    作者简介:

    刘庆, 从事生物农药与环境毒理学研究。E-mail:lqzafu@163.com

    通信作者: 马建义, 教授, 博士生导师, 从事生物农药与环境毒理学研究。E-mail:mjyzjhy@163.com
  • 中图分类号: S789

摘要: 为探讨精制前后竹醋液挥发性有机化合物(VOCs)及不同极性萃取纤维头对VOCs的萃取效果, 采用2种不同极性萃取纤维头的顶空固相微萃取法(HS-SPME)萃取精制前后竹醋液VOCs, 并通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析。2种纤维头萃取出精制前后竹醋液54和57种有机化合物, 其中竹醋原液中聚二甲基硅氧烷(PDMS)纤维头萃取出41种, 主要为2-甲氧基-苯酚(9.03%), 4-乙基-苯酚(8.36%), 苯酚(6.48%), 聚丙烯酸酯(PA)纤维头萃取出32种, 主要为苯酚(17.23%), 2-甲氧基-苯酚(12.73%), 乙酸(11.80%);精制液中PDMS纤维头萃取出42种, 主要为2-甲氧基-苯酚(12.09%), 4-乙基-苯酚(8.86%), 苯酚(6.80%)等, PA纤维头萃取出35种, 主要为苯酚(19.66%), 2-甲氧基-苯酚(14.72%), 乙酸(6.65%)等。结果显示:PA纤维头对精制前后竹醋液中酸类、酚类和醛类的吸附力优于PDMS纤维头, 其中在对酸类的吸附上PA纤维头有较为显著的优势;而在酮类和烯类上PDMS纤维头的吸附力要优于PA纤维头。因此, 在使用固相微萃取萃取竹醋液中不同的成分时应该有选择地使用纤维头以便较准确地萃取出目标成分。

English Abstract

刘庆, 童森淼, 马建义. 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法分析竹醋液挥发性化合物[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(2): 308-314. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
引用本文: 刘庆, 童森淼, 马建义. 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法分析竹醋液挥发性化合物[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(2): 308-314. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
LIU Qing, TONG Senmiao, MA Jianyi. Volatile compounds from bamboo vinegar with HS-SPME and GC-MS[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(2): 308-314. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
Citation: LIU Qing, TONG Senmiao, MA Jianyi. Volatile compounds from bamboo vinegar with HS-SPME and GC-MS[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(2): 308-314. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.02.022
  • 竹醋液是一种成分相当复杂的混合性溶液,是竹材在热解或干馏过程中产生的一种棕褐色液体,其挥发性物质具有特殊的烟熏味,其主要成分为酸类、酚类、醛类、酮类和酯类化合物[1-3]。中国从20世纪90年代末开始研究竹醋液,至今为止很多科研工作者和企业对竹醋液的开发应用做了大量研究[4]。有研究表明,竹醋液在农业上可作为植物生长调节剂使用,如促进植物的发芽及根系的生长等,在养殖业上可作为动物饲料添加剂以调节动物生长,在医药卫生及环境保护上可作为杀菌剂、抑菌剂使用[5-12]。固相微萃取(SPME)是20世纪90年代初推出的一个新的采样和样品制备方法,一方面减少了样品的分析时间,另一方面节省了溶剂处理成本,属于非溶剂型萃取法[13],现已被广泛应用到采样和分析环境、食物、香气、法医鉴定和药物样品等方面[14]。目前,国内外对精制前后竹醋液挥发性有机化合物的研究还比较少[15-16]。因此,本实验拟在室温条件下采用2种不同极性萃取纤维头的顶空-固相微萃取法(HS-SPME),采集精制前后竹醋液的挥发性有机化合物,并进行气相色谱-质谱(GC-MS)分析比较,以明确精制前后竹醋液挥发性有机化合物的含量、成分及各萃取纤维头对不同化合物的吸附效果,为竹醋液挥发性有机化合物的进一步研究提供一定的依据。

    • 竹醋原液为浙江富来森中竹科技股份有限公司生产。精制竹醋液为浙江富来森中竹科技股份有限公司生产的竹醋原液经过浙江农林大学森林保护实验室中旋转蒸发仪制得。

    • 采用固相微萃取方法,利用2种极性纤维萃取头收集竹醋液的挥发性化合物,这2种萃取纤维头分别为100 μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚丙烯酸酯(PA,美国Supelco)。在样品采集前,首先将固相微萃取进样器上的萃取头在气相色谱的进样口活化,活化温度为250 ℃,活化时间为30 min。取适量的竹醋原液置于自制的样品瓶中,打开盖子插入萃取纤维头,于室温(15±5) ℃下顶空取样30 min。然后,在GC-MS(HP7890GC/5975MS,美国Agilent)进样口解吸3 min进行GC-MS分析。在其他条件不变的情况下,依次用另外一种萃取纤维头进行同样操作。

    • GC条件:色谱柱为HP-5(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm),进样口温度250 ℃,初始柱温60 ℃,10 ℃·min-1升温至230 ℃,保留30 min。 载气:氦气,流速1 mL·min-1,柱前压71 kPa,分流比10:1。

      MS条件:EI离子源,电离能源70 eV,四极杆(MS Quard)温度150 ℃,离子源温度(MS Source)230 ℃,调谐方式:标准调谐,质量扫描方式:SCAN,溶剂延迟:1 min,扫描范围30~500,电子倍增器电压:1 635 V。

      对萃取出来的挥发性成分用标准质谱数据库NIST 0.8L进行匹配对照解析,选用匹配度85%以上结果,采用峰面积归一化法计算相对相对含量同时根据保留指数和参考文献进行定性。

    • 实验中利用2种纤维头来吸附精制前后竹醋液挥发性有机化合物,然后通过GC-MS分析。由于竹醋液挥发性有机化合物种类繁多,结构多样,仅使用一种纤维头很难完全吸附所有成分,而根据萃取纤维头特性选择性地吸附,一方面可以较全面的萃取出各种挥发性成分,另一方面可以明确各纤维头对同一挥发性成分的吸附能力。因此,本实验中使用2种不同极性萃取纤维头进行萃取研究。

      图 14的GC-MS总离子流谱图可看出:2种纤维头萃取的挥发性成分的异同。采用计算机检索和人工解析质谱图,2种纤维头的精制前后竹醋液分别萃取出54种和57种成分(表 1)。结果(表 2)显示:2种纤维头检测出的化合物种类有所不同,其中:竹醋原液中PDMS纤维头萃取出酚类20种(56.75%),酮类10种(7.79%),酸类(0),醛类4种(1.58%),烯类4种(6.95%)、,其他类3种(1.10%);PA纤维头萃取出酚类18种(65.55%),酮类6种(3.32%),酸类3种(15.11%),醛类3种(3.55%),烯类2种(0.49%)。精制液中PDMS纤维头萃取出酚类24种(71.73%),酮类6种(5.04%),酸类1种(0.41%),醛类3种(1.50%),烯类2种(0.54%),芳香类5种(1.71%),其他类1种(0.14%);PA纤维头萃取出酚类28种(82.90%),酮类1种(0.20%),酸类3种(9.14%),醛类3种(2.45%)。

      图  1  竹醋液挥发性成分 GC-MS 总离子流色谱图 (PA 纤维头 )

      Figure 1.  Total ion current chromatogram of volatile components volatile components from original bamboo vinegar by GC-MS(PA fiber)(PDMS fiber)

      图  2  竹醋液挥发性成分 GC-MS 总离子流色谱图 (PDMS 纤维头 )

      Figure 2.  Total ion current chromatogram of volatile components from original bamboo vinegar by GC-MS(PDMS fiber)

      图  3  精制竹醋液挥发性成分 GC-MS 总离子流色谱图 (PDMS 纤维头 )

      Figure 3.  Total ion current chromatogram of volatile components from refined bamboo vinegar by GC-MS(PA Fiber)

      图  4  精制竹醋液挥发性成分 GC-MS 总离子流色谱图(PA 纤维头 )

      Figure 4.  Total ion current chromatogram of volatile components from refined bamboo vinegar by GC-MS(PDMS Fiber)

      表 1  竹醋液挥发性成分的 GC-MS 分析结果

      Table 1.  Analysis results of bamboo vinegar volatile compounds by GC-MS

      序号 化合物 竹醋原液中相对含量/% 精制液中相对含量/N
      PDMS/匹配度PA/匹配度PDMS/匹配度PA/匹配度
      1乙酸-11.8/910.41/866.65/91
      2丙酸-2.23/90-1.36/86
      3丁酸-1.08/90-1.13/90
      4苯酚?---3.27/92
      5苯酚?-0.86/941.03/900.19/87
      6苯酚?6.48/9417.23/976.80/9419.66/95
      72-甲基-苯酚?4.17/978.01/975.16/979.40/97
      82-甲基-苯酚?--0.61/930.73/96
      92-甲基-苯酚?---0.45/94
      103-甲基-苯酚0.78/91--0.65/91
      114-甲基-苯酚?5.31/977.74/966.11/979.02/97
      124-甲基-苯酚?--0.59/96-
      132-甲氧基-苯酚?9.03/97--1.57/95
      142-甲氧基-苯酚?-12.73/9612.09/9514.72/96
      152-甲氧基-苯酚?--1.67/90-
      162,6-二甲基-苯酚1.57/971.27/972.08/971.45/97
      173,5-二甲基-苯酚?---0.30/90
      183,5-二甲基-苯酚?-2.20/973.36/972.93/97
      192-乙基-苯酚0.97/950.78/951.27/950.98/95
      202,3-二甲基-苯酚0.45/960.24/960.52/96-
      212,4-二甲基-苯酚2.82/97---
      223-乙基-苯酚---0.09/89
      234-乙基-苯酚?8.36/955.15/958.86/955.64/95
      244-乙基-苯酚?--0.79/92-
      252,6-二甲氧基-苯酚1.90/970.71/970.21/930.06/87
      262-甲氧基-4-甲基-苯酚?-0.57/891.23/930.43/95
      272-甲氧基-4-甲基-苯酚?5.32/953.85/977.12/974.57/95
      282-甲氧基-3-甲基-苯酚1.04/94-1.42/94-
      294-甲氧基-3-甲基-苯酚-0.74/93-1.00/93
      302-甲氧基-4-丙基-苯酚--0.52/960.18/91
      312-甲基-6-丙基-苯酚0.11/91---
      322,4,6-三甲基-苯酚0.37/950.21/950.63/950.33/95
      333,-乙基-5-甲基-苯酚---0.42/90
      344,-乙基-3-甲基-苯酚---0.70/87
      352,-乙基-6-甲基-苯酚1.25/97-0.85/87-
      364,-乙基-2-甲氧基-苯酚?---0.21/90
      374,-乙基-2-甲氧基-苯酚? 2,4-双"1,1-二甲基乙基#-苯5.18/912.52/917.41/913.00/91
      380.98/86
      393-"1-甲基乙基$-苯酚 2-甲氧基-3-%2-丙烯基$-苯-0.56/87--
      40酚 2-甲氧基-4-"1-丙烯基$-0.18/97
      41(M)-苯酚0.42/95
      422-甲氧基-5-甲基苯酚0.88/90--0.76/93
      431,2,3-三甲氧基-苯酚0.32/87---
      44丁子香酚0.44/97--0.19-96
      45糠醛?0.83/930.39-950.41-870.74-95
      46糠醛?0.16/932.76-940.15-931.00-90
      47糠醛?--0.94-95-
      483-糠醛0.12/87---
      495-甲基-2-呋喃甲醛?0.47/94---
      505-甲基-2-呋喃甲醛?-0.40-97-0.71-93
      51二丁基羟基甲苯?--0.45-99-
      52二丁基羟基甲苯?--0.33-96-
      53二丁基羟基甲苯?--0.39-98-
      54二丁基羟基甲苯?--0.42-91-
      551,2,3-三甲氧基-5-甲基苯--0.12-93-
      56榄香烯?0.20/980.24-97--
      57榄香烯?4.20/91---
      58石竹烯0.18/99---
      592,6-二甲基-2,6-辛二烯2.37/970.25-97--
      601,3-二甲基-1-环己烯--0.37-90-
      612-甲基-1,3-丁二烯--0.17-91-
      622,3-二氢-1H-茚-1-酮0.55/96-0.62-970.20-97
      631-(2-呋喃基5 -乙酮1.42/911.66-861.35-86-
      642-甲基-2-环戊烯-1-酮-0.10-911.07-94-
      653-甲基-1" 2-二环戊酮-0.86-94--
      662-甲基-2-环戊烯-1-酮1.15/94---
      673-乙基-2-环戊烯-1-酮0.44/870.16-87--
      683-乙基-2-羟基-2-环戊烯-1- 酮0.87/960.44-96--
      693,4-二甲基-2-环戊烯-1-酮0.30-950.10-940.32-95-
      702,3-二甲基-2-环戊烯-1-酮?0.85-94-1.07-90-
      712,3-二甲基-2-环戊烯-1-酮?1.31-93-0.61-87-
      722-环戊烯-1-酮0.60-93---
      73环戊酮0.30-87---
      741,5-二甲基-2,6-双(亚甲基) -环辛烷0.22-89---
      75十四烷--0.14-95-
      76柠檬精油0.59-92---
      771,2,4,5,6,8a-六化氢-4,7-二 甲基-1-(1-甲基乙基)-萘0.29-96---
      说明 : "一" 表示未检出 ; "?"表示未能判断确切化合物种类 。

      表 2  竹醋液中各组分含量及种类对照

      Table 2.  Comparison of component and content of bamboo vinegar

      序号 化合物 竹醋原液中相对含量/% 精制液中相对含量/%
      PDMSPAPDMSPA
      1酸类-15.110'419'14
      2酚类56.7565'5571'7382'90
      3醛类1.583'551'502'45
      4烯类6.950'490'54-
      5酮类7.793'325'040'20
      6其他1.1-0'14-
      7芳香类--1'71-
      8总计74'1788'0281'0794'69

      PDMS纤维头从竹醋原液中萃取出41种成分主要为2-甲氧基-苯酚(9.03%),4-乙基-苯酚(8.36%),苯酚(6.48%),榄香烯(4.20%);PA纤维头萃取出32种成分,主要为苯酚(17.23%),2-甲氧基-苯酚(12.73%)、乙酸(11.80%),2-甲基-苯酚(8.01%)。PDMS纤维头从精制液中萃取出42种成分,主要为2-甲氧基-苯酚(12.09%),4-乙基-苯酚(8.86%)、4-乙基-2-甲氧基-苯酚(7.41%),苯酚(6.80%)等;PA纤维头萃取出35种成分,主要为苯酚(19.66%),2-甲氧基-苯酚(14.72%),2-甲基-苯酚(9.40%),乙酸(6.65%)等(表 2)。

    • 本实验中采用2种不同极性纤维头,使用HS-SPME法萃取竹醋原液与精制液挥发性有机化合物并对其进行GC-MS分析。在主要类别上如酸类测得精制前后竹醋液相对含量分别为PDMS得0和 0.41%,而PA测得15.11%和9.14%,可见PA纤维头对酸类有较好的吸附力,并且发现精制后的竹醋液的酸类相对含量呈现下降趋势。酚类是竹醋液的最主要成分,精制前PDMS测得酚类相对含量为56.75%,PA测得酚类相对含量为71.73%,精制后PDMS测得酚类相对含量为65.55%,PA测得酚类相对含量为82.90%。从总离子流色谱图来看,PA纤维头萃取的化合物峰面积要远大于PDMS纤维头。由此可以推出:PA纤维头萃取的化合物的绝对含量要远高于PDMS纤维头。其精制前后种类有明显变化,如:PDMS测得酚类由之前的20种变为24种,PA测得酚类由之前的18种变为28种,对于其种类明显增加的原因有待于进一步研究。酮类在精制前后种类和相对含量均呈现下降的趋势,如:PDMS测得酮类由之前的10种变为6种,相对含量由之前的7.79%变为5.04%,而PA测得酮类由之前的6种变为1种,相对含量由之前的3.32%变为0.20%。醛类在种类上无显著变化但相对含量略有下降如:PDMS测得由1.58%下降为1.50%,PA测得由3.55%下降为2.45%。烯类中PDMS测得由4种6.95%下降为2种0.54%,PA测得由2种0.49%下降为0。

      2种纤维头在竹醋原液中共测出54种成分,其中共有成分19种,非共有成分35种。在精制液中2种纤维头共测出57种成分,其中共有成分20种,非共有成分37种。另外,在主要成分上,PA纤维头对精制前后竹醋液中酸类、酚类、醛类的吸附力优于PDMS纤维头,在酮类和烯类上PDMS纤维头的吸附力要优于PA纤维头。在研究其中某一成分时要适当选择样品与纤维头,如:PA纤维头对乙酸的吸附力较好,但精制后的乙酸含量会大幅减少,其对苯酚的吸附力也较好,但精制后苯酚的含量会上升。由此可见,不同极性的纤维头吸附挥发性有机化合物的种类和含量不同,并且对同一共有成分其萃取能力也有所不同。因此仅用1种萃取纤维头很难全面了解精制前后竹醋液的挥发性成分,应该根据不同的成分选择使用不同极性的萃取纤维头进行萃取,才能更加确切地掌握其挥发性成分,从而有效利用资源并为进一步研究指明方向。

参考文献 (16)

目录

    /

    返回文章
    返回