大蒜挥发油化学成分的气相色谱－质谱联用法测定

【摘要】 目的测定大蒜挥发油化学成分。方法采用超声波技术和水蒸气蒸馏法提取大蒜挥发油，用毛细管气相色谱－质谱联用程序升温法测定。结果共鉴定出了３０ 种化合物，占挥发油总成分的９５．７２％。主要成分为大蒜辣素（２５．３７％）、蒜氨酸（１２．１９％）、十二烷醇（１０．６１％）、蒜糖醇（８．７８％）等。结论没有经过贮存的新鲜大蒜中蒜氨酸的含量较高；超声波预处理法对挥发油的提取不破坏主要化学成分，但提高了挥发油的提取速度。

　　【关键词】  大蒜 挥发油 超声波 气相色谱－质谱

　　Abstract：ObjectiveTo determine ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆｇａｒｌｉｃ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ.MethodsＴｈｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍAllium sativum Ｌ．ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎology ａｎｄ ｓｔｅａｍ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｍｅａｎｓ ｏｆｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ＧＣ －ＭＳ．ResultsＴｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ３０ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｓｅｐ ａｒａｔｅｄ ａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ａｒｅ ２ －ｄｉａｌｌｙｌ ｄｉｓｕｌｐｈｉｄｅ （２５．３７％），Ａｌｌｉｉｎ（１２．１９％）， １ －ｄｏｄｅｃａｎｏｌ（１０．６１％） ａｎｄＡｌｌｉｔｏｌ（８．７８％）．ConclusionＩｎ ｆｒｅｓｈ ｇａｒｌｉｃ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ aｌｌｉｉｎ ｉｓｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ in ｓｔｏｒｅｄ ｇａｒｌｉｃ ．Ｔｈｅ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｄｅｓｔｒｏｙ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ， ｂｕｔｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ．

　　Key words：Allium sativum Ｌ．；  Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ； Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ；  ＧＣ －ＭＳ

　　大蒜Allium sativumＬ．为百合科葱属植物的鳞茎，早在二千年前我国就开始种植，它不仅是天然食物，也是一种药用植物。大蒜性味辛、温。有健胃、止痢、止咳、杀菌、驱虫等功效。经研究大蒜的化学成分主要有挥发油、环大蒜氨酸、蒜制菌素、微量化学元素等成分［１］。其中挥发油经临床和动物实验已证明具有明显的抗菌消炎作用，可用于防治流感、肠炎、痢疾及病原虫感染性疾病。在食品方面，大蒜油作为调味品和香料可增加食品的风味及保存时间［２］。对于大蒜挥发油化学成分的研究已有文献报道［３ ～５］，报道结果显示出不同地区、不同工艺、不同收获季节的大蒜挥发油的成分及其含量均有较大差异。为了进一步了解大蒜的化学成分和药理活性，以便为其药理研究和开发新的食品应用提供依据，笔者采用５月份山东德州郊区新鲜大蒜，通过超声波－水蒸气蒸馏法提取大蒜挥发油，用气相色谱－质谱法对大蒜挥发油化学成分进行了研究，共分离出３４种组分，从中鉴定出了３０ 种化合物，占挥发油总成分的９５．７２％。

　　１  　器材

　　大蒜５ 月份采于山东德州市市郊；无水硫酸钠（分析纯，天津开发区海晶精细化工厂生产）；挥发油提取器（常规玻璃仪器）；ＨＰ－ＧＣ －５８９０ －５９７０ＢＭＳＤ 型其气相色谱仪－质谱联用仪（美国ＨｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａｒｄ 公司）；ＧＣ－９Ａ 型气相色谱仪（日本岛津公司）。

　　２  方法

　　２．１  大蒜挥发油的提取将大蒜去皮、切碎，用适量高纯蒸馏水浸泡１ h，置于超声波清洗器中超声３０ｍｉｎ，用挥发油提取器按常规水蒸气回流法蒸煮４ ｈ直接提取，经无水硫酸钠干燥后得挥发油，收油率为０．２２％。挥发油为淡黄透明油状物，具有浓郁的大蒜清香味。

　　２．２  气相色谱条件日本岛津公司ＧＣ －９Ａ 型气相色谱仪；色谱柱为ＤＢ －５（３０ ｍ ×０．２５ ｍｍ×０．２５ μｍ）弹性石英毛细管柱，色谱柱程序升温条件：初始温度６０℃，初始温度保持３ｍｉｎ 后，以６℃／ｍｉｎ 的速率升温至２００℃并保持５０ ｍｉｎ，载气Ｈｅ；分流比１∶３０；柱前压４９ｋＰａ；气化室及检测器温度均为２８０℃。

　　２．３  气相色谱－质谱分析条件美国惠普ＨＰ －ＧＣ －５８９０ －５９７０ＢＭＳＤ型色谱－质谱联用仪；其它条件同“２．２”项 ，载气Ｈｅ；分流比１∶３０；柱前压４９ｋＰａ；进样口温度：２８０℃；离子源温度：２５０℃；电离电压：７０ Ｅｖ；扫描质量范围：３０ ～４００ ＡＭＵ；扫描方式：ＥＩ源；扫描间隔：０．５ ｓ。

　　３  结果

　　在上述实验条件下，用毛细管气相色谱法从大蒜分离出３４种组分，以面积归一化法测得挥发油各组分相对百分含量（表１），按上述的ＧＣ －ＭＳ 条件对挥发油进行分析，得其总离子图（图略）。

　　对总离子流图中的个峰经质谱扫描后得到质谱图，经计算机数据系统检索，人工谱图解析，按各色谱峰的质谱裂片图与文献核对，查对质谱文献［６～９］ ，对基峰、质核比和相对丰度等方面进行直观比较，分别对各个色谱峰加以确认，综合各项分析鉴定，确定了大蒜挥发油中的化学成分３０种。结果见表１。

　　表1  大蒜挥发油化学成分分析结果（略）

　　４  讨论

　　从表１ 看，大蒜挥发油共分出３４ 个组分，鉴定了３０种化学成分，占全部挥发油化学成分相对含量的９５．７２％。主要成分为二烯丙基二硫化合物（大蒜辣素）（２５．３７％），蒜氨酸（１２．１９％），甲基－２ －丙烯基三硫化合物（５．７５％），甲基－１ －丙烯基二硫化合物（４．２０％），１－十二烷醇（１０．６１％），蒜糖醇（８．７８％），１ －十四醇（３．６０％）等。

　　在已鉴定的的挥发油化学成分中，含硫挥发性化合物１４种，占全部挥发油含量的６０．０３％。这些含硫挥发性化合物中其中很多成分均为已知生理活性成分，都具有明显的抗菌消炎、降胆固醇、抑制血小板凝聚作用［１０］，其中大蒜素、蒜氨酸还有抗肿瘤作用［１１］ 。

　　据文献［１２］，新鲜大蒜中不含有大蒜素而含有它的前体蒜氨酸（Ａｌｌｉｉｎ），是蒜鳞茎中所含的无臭无刺激性针晶，在细胞被破坏时，受到所含蒜氨酸酶的作用，生成带强烈刺激性臭味的油状物及多种含硫化合物，其主要抗菌活性成分为二烯丙基二硫化合物（大蒜辣素）和二烯丙基三硫化合物（大蒜新素）。从本次实验检测结果中可以看到，蒜氨酸的含量占到１２．１９％，说明这一部分蒜氨酸没有发生水解，这应该与我们选料有关。由于新鲜大蒜没有经过贮存，水解反应进行不彻底。

　　另外与文献报道不同的是，本次实验还检测到了含量较高的醇类物质５ 种，占全部挥发油含量的２３．８４％，它们是１－十二烷醇（１０．６１％）、蒜糖醇（８．７８％）、１ －十四醇（３．６０％）、十六烷醇（０．４５％）、ｌ－十三烷醇（０．４０％）。在文献［１３］中用超临界萃取技术得到少量亚油酸和油酸，但在大蒜油的水蒸气蒸馏研究中未见脂肪成分的报道，在本次实验中，我们检测出少量的脂肪酸成分油酸。

　　本次实验我们首次增加了超声波预处理，由于超声波产生的强烈震动、高的加速度、强烈的空化效应和搅拌作用，都可以加速有效成分的浸出速度［１４］，实验结果表明，超声波预处理法对挥发油的提取不破坏主要化学成分，只是提高了挥发油的提取速度。

　　大蒜广布于全国各地，属于可持续利用资源，其挥发油中许多成分都具有较高的应用价值。除具有传统的食用价值外，还可广泛应用于药品、食品添加剂、饲料等领域，具有广阔的发展前景。对大蒜挥发油的主要生物活性成分进行分离提取将会有深远的理论价值和实际意义。

　　【参考文献】

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　　［3］ 谭 尉．不同地区大蒜中大蒜油组分分析［ Ｊ］．中国中药杂志，２００２，６：３４．

　　［4］ 梁 斌，杨 锐．大蒜油提取方法及其研究进展［Ｊ］．固原师专学报，２００２，２３（３）：２８．

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　　［7］ 中国质谱学会有机专业委员会．香料质谱图集［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９２：１０．

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　　［10］ 杨始刚．大蒜新素二烯丙基三硫化合物的化学分析［Ｊ］．理化检验－化学分册，２００３，３９（３）：１４２．

　　［11］ 高明霞．大蒜对老龄小鼠血浆水平影响的研究［Ｊ］．上海免疫学杂志，２０００，２０（６）：３７１．

　　［12］ 于文涛，卢定强，李 晖．Ｇ 分析影响大蒜油活性成分的几个因素［Ｊ］．精细化工，２００４，２１（９）：６９６．

　　［13］ 王 欣，陈庆华，李元瑞．大蒜超临界ＣＯ２ 萃取物成分分析［Ｊ］．中草药，２００２，３３（７）：４５．

　　［14］ 何荣海，马海乐．大蒜有效成分的提取研究进展［Ｊ］．食品科技，２００４，１０：４０．