玫瑰香精油化学成分分析朱岳麟,王文广,熊常健(北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京　100191)摘　要:应用气相色谱-质谱联用(GC/MS )方法,定性定量地分析了山东平阴玫瑰精油、新疆玫瑰精油、北京妙峰山玫瑰精油和保加利亚玫瑰精油的化学成分,各鉴定了29、37、23和24个成分.它们的主要成分均为香茅醇及其脂类、香叶醇、芳樟醇、玫瑰醚和丁香酚,其中北京妙峰山玫瑰油与其他油品有较大差异.各种香精物质含量上的差异使得这几种玫瑰油的香气产生了微妙的出入.详细地讨论了这4种玫瑰油的化学成分与香气间的关系,指出国内玫瑰油的不足之处,为提升我国玫瑰精油的品质提供借鉴和依据.关键词:玫瑰精油;成分;香气特征;气质联用中图分类号:TQ 02813文献标志码:A文章编号:0254-0037(2009)09-1253-05收稿日期:2008209212.作者简介:朱岳麟(1956—),男,湖南岳阳人,教授.通讯作者:王文广(1984—),男,河北邢台人,硕士研究生. 玫瑰(rose rugosa thumb )为蔷薇科蔷薇属多年生常绿或落叶灌木,在世界范围内广泛种植.玫瑰品种繁多,有重瓣玫瑰、大马士革玫瑰、百叶玫瑰、香水月季、墨红、白玫瑰、木香花等[1].玫瑰在全世界范围内的种植多分布于土耳其、摩洛哥、法国、俄罗斯等国,其中保加利亚是世界上玫瑰油产量最大的国家.我国各地均有栽培玫瑰,涉及品种较多,甘肃永登、山东平阴、北京妙峰山和新疆是国内主要玫瑰种植地[2].玫瑰的籽和花朵都可以提炼玫瑰油,匈牙利科研工作者用溶剂萃取法从玫瑰籽中提取精油,产率为4185%,但玫瑰籽油目前还仅限于医用,应用较少[3].从花朵中提取的玫瑰精油被称为“液体黄金”,生产1kg 的玫瑰精油,需要3t 玫瑰花瓣,相当于300多万朵玫瑰花,115公顷的种植量[4].成分纯净、气味芳香的玫瑰精油一直都是世界香料工业不可取代的原料.玫瑰精油气味芬芳,经由嗅觉神经进入脑部后,能刺激大脑前叶分泌出内啡肽及脑啡肽2种荷尔蒙,使人精神舒适;有消炎杀菌、防皮肤发炎、防痉挛、促进细胞新陈代谢及细胞再生功能;用其配制成的化妆品,发挥紧实、舒缓的特性,滋养皮肤,延缓衰老[5].目前,香料分析的方法主要有:GC 或LC 与傅里叶变换红外光谱(F TIR )以及二维核磁共振谱联用、色谱与质谱联用、色谱与同位素质谱联用等[6].由于气相色谱与质谱联用技术(GC/MS )具有高灵敏度、高选择性以及定性的专一性和定量的准确性,操作简便、分析用量少等特点,广泛应用于香料成分分析.因此,本文采用GC/MS 方法对样品进行分析.玫瑰油的成分往往因为品种、产地、制备方法等不同而存在差异,从总体上讲,我国玫瑰精油的品质一直不如国外玫瑰精油.为找到我国玫瑰精油与国外的差距,作者收集了具有代表性的4种玫瑰精油品种,运用气相色谱-质谱联用仪分析了这4种玫瑰油的成分和含量,并研究了玫瑰油化学成分与香气的关系.1　实验方法111　样品 水蒸气常压蒸馏法精制得到的国产玫瑰油品种和市售保加利亚玫瑰油.1号样品:山东平阴重瓣玫瑰油;2号样品:新疆大马士革玫瑰油;3号样品:北京妙峰山大马士革玫瑰油;4号样品:保加利亚大马士革玫瑰油.第35卷第9期2009年9月北京工业大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GYVol.35No.9Sep.2009112　仪器美国热电公司DSQ 型气相色谱-质谱联用仪.113　G C/MS 分析条件色谱柱:VF52MS ,柱长30m ,直径0125mm ,膜厚0125μm ,柱压30kPa ;载气:氦气,纯度991995%,流速1mL/min ;流比:50∶1;进样器温度:250℃;升温程序:柱子初始温度为50℃,维持2min ,以升温速率为10℃/min 升至300℃,维持2min ,进样量1μL ,溶剂延迟3min ;汽化室温度:250℃;离子源温度:250℃;电子能量:700eV ;电子倍增:113kV ;质量扫描范围:33～650amu.2　结果与讨论气相色谱-质谱联用仪(GC/MS )使化学成分的表征更加直观明了,是玫瑰精油等生物提取物定性定量分析的有效工具.经过气质联用仪分析,得以上4种玫瑰精油的GC/MS 图,如图1～4所示.图1　1#精油GC/MS 图Fig.1　The GC/MS of 1#roseoil图2　2#精油GC/MS 图Fig.2　The GC/MS of 2#roseoil图3　3#精油GC/MS 图Fig.3　The GC/MS of 3#roseoil图4　4#精油GC/MS 图Fig.4　The GC/MS of 4#rose oil对实验所得气质联用谱图中各峰进行检索定性,并按照峰面积归一化确定各组分相对质量分数,将4种玫瑰油成分比较,结果如表1所示.通过分析4个油样,定性定量地鉴定了平阴玫瑰精油中的27个有效成分,新疆玫瑰精油中的33个有效成分,北京玫瑰精油和保加利亚玫瑰精油中各22个有效成分.主要组分为香茅醇、香叶醇及其脂类、橙花醇、金合欢醇、芳樟醇、萜烯类化合物、丁香酚、玫瑰醚以及直链烷烃.香茅醇、香叶醇及其脂类是决定玫瑰香味的基本成分,其中香茅醇起主要作用;香叶醇可以抑制橙花醇过强的柑桔香气,与之结合可增强玫瑰香特性;橙花醇有柑桔香韵和柠檬香、木香、醛香、青草等香气特征,增加新鲜感;金合欢醇使香气强烈和浓甜;萜烯类化合物是构成玫瑰油新鲜的头香香气的必要组分,使玫瑰油香气具有天然感;芳樟醇具有柑橘香、浆果香、玫瑰香的香气特征,可以提高头香的强度;丁香酚是辛香成分,主要辅助玫瑰的香甜,使香气甜浓,但辛香过重而清香成分较少时,会使香气偏干;玫瑰醚是玫瑰中的清香成分,与丁香酚互补;直链烷烃,可以起到定香作用,使香气持久[728].4521北　京　工　业　大　学　学　报2009年表1　玫瑰油成分分析结果T able 1　The compositions of rose oil化合物名称分子式相对分子质量w /%1#2#3#4#乙醇C 2H 5OH 4611691R 2α2蒎烯C 10H 1613601330143硼酸三甲基酯C 3H 9BO 310410127β2芳樟醇C 10H 18O 154112311578.741139顺式2玫瑰醚C 10H 18O 154016101284.65反式2玫瑰醚C 10H 18O 1540129117松油醇C 10H 18O 1540142.450152乙酸苯乙酯C 10H 12O 21643.57β2香茅醇C 10H 20O 15663.0254.9458.8β2橙花醇C 10H 18O 154111269.2β2橙花醛C 10H 16O 152********α2香叶醛C 10H 16O 1520164α2香叶醇C 10H 18O 154101067.24柠檬醛C 10H 16O 152013722十一醇C 11H 24O 172013222十一烷酮C 11H 22O 1700145香茅醇甲酸酯C 11H 20O 21840171香茅醇乙酸酯C 12H 22O 2198 4.64 3.5221158 2.47橙花醇乙酸酯C 12H 20O 21961108丁香酚甲醚C 11H 14O 2178 4.67115616.831193丁香酚C 10H 12O 21640152012 5.09τ2衣兰油烯C 15H 2420401701711880131α2荜澄茄烯C 15H 2420401351131016222十三烷酮C 13H 26O 1980133 2.77 3.4122十三醇C 13H 28O 20001324(14),112桉叶二烯C 15H 242040136十五烷C 15H 32212013882异丙烯基21,52二甲基21,52环癸二烯C15H242040168116211290134金合欢烯C 15H 2420411101432.5111948,92环氧新异长叶烯C 15H 22O 2180173新异长叶烯282醇C 15H 24O 220016822[22吡啶]亚甲基232奎宁环醇C 13H 16N 2O 216013α2甜没药萜醇C 15H 26O 22201483,82二甲基242(12甲基亚乙基)22,4,6,7,8,8a 2六氢25(1H )2黄酮C 15H 22O 2180132斯巴醇C 15H 24O 22001162,2,7,72四甲基2三环[6.2.110(1,6)]242十一烯232酮C 15H 22O218017122亚甲基26,8,82三甲基2三环[5.2.2.0(1,6)]十一烷232醇C 15H 24O 2200116荜澄茄油烯醇C 15H 26O22201185521　第9期朱岳麟,等:玫瑰香精油化学成分分析续表化合物名称分子式相对分子质量w/%1#2#3#4#2,2,62三甲基212(32甲基21,32丁二烯基)252亚甲基272氧杂双环[4.110]庚烷C15H22O2180132顺式金合欢醇C15H26O2221107反式金合欢醇C15H26O2221176香叶醇乙酸酯C12H20O2196111 3.92金合欢醇C15H26O2221184四(12甲基亚乙基)2环丁烷C16H242160146014912二十三烯C23H46322014362(1,32二甲基21,32丁二烯基)21,5,52三甲基272氧杂双环[4.110]222庚烯C15H22O218 3.14 3.13 2.120142长叶松香芹酮C15H22O2181120159乙酸月桂酯C14H28O22280144邻苯二甲酸二异丁酯C16H22O42780147 42(42乙基2环己基)212戊烷基212环己烯C19H342627.36 Z,Z22,132十八碳二烯212醇C18H34O266 2.02十九烷C19H4026801240174二十一烷C21H4429601581172 2.76二十三烷C23H4832411211131191棕榈酸乙酯C18H36O2284019亚油酸乙酯C20H36O23080169 4,4,11,112四甲基272四环[6.2.110(3,8)0(3,9)]十一醇C15H24O22001410146氧化石竹烯C15H24O2200131 保加利亚玫瑰精油的主要成分为β2香茅醇、β2橙花醇、香叶醇、芳樟醇、丁香酚、金合欢醇以及香茅醇乙酸脂和各种烷烃.各成分搭配均匀,香气丰腴饱满,香气持久,精油品味较高.新疆玫瑰精油的主要成分为β2香茅醇、β2橙花醇、香茅醇乙酸脂和少量烷烃,组分繁多,还含有正反式金合欢醇、α2香叶醛、β2橙花醛和较多的烯烃,赋予玫瑰油新鲜的头香和天然感.然而其丁香酚含量远远小于保加利亚玫瑰油,清香不足;而含有的酮类化合物,使精油带有油脂气.平阴玫瑰精油的主要成分为β2香茅醇、α2香叶醇、香茅醇乙酸脂及丁香酚甲醚.从表1中可以看出,平阴玫瑰油的化学成分与保加利亚精油最为相近,但丁香酚甲醚含量高达4167%,香气偏干.北京妙峰山玫瑰油主成分为香茅醇乙酸酯、玫瑰醚、丁香酚甲醚和硼酸三甲基酯,各占质量分数21158%、6135%、16183%和10127%,其中硼酸三甲基酯为杂质.与其它品种相比,妙峰山玫瑰油含量最多的为香茅醇乙酸酯,而不是香茅醇,这虽然保证了北京玫瑰油香味浓郁、香甜,但有油脂气,品味明显不如其他品种.玫瑰醚和丁香酚甲醚都是易挥发物质,而精油中缺乏定香成分,所以香气浓郁但不持久.硼酸三甲基酯的含量高达10127%,这可能是在后期精制过程中残留的杂质.3　结论1)4种玫瑰油中,保加利亚的玫瑰油品种香气和组分最为理想,优于国产玫瑰油品种.与保加利亚玫瑰油相比,我国玫瑰油品种中,平阴玫瑰油品质最好,但香气较干;新疆品种次之,清香不足,带有油脂气;北京妙峰山玫瑰油较差,香型和持久性方面不如其他品种.6521北　京　工　业　大　学　学　报2009年2)玫瑰油品质与玫瑰品种、产地有直接关系.我国平阴种植的重瓣玫瑰优于新疆和北京种植的大马士革玫瑰品种.3)国产玫瑰精油与国外产品香气品质存在差异,可以通过加入香精单体,调香来改进国产玫瑰油.本实验中,在平阴玫瑰油中加入单位质量3%的玫瑰醚单体,抑制精油干涩感,香气得到明显改善.参考文献:[1]张建祥,金其璋.从成分的角度来看玫瑰油和香水月季油的不同用途[J ].香料香精化妆品,2006(1):27230.ZHAN GJian 2xiang ,J IN Qi 2zhang.Study on the different application of rose oil and tea rose oil from their composition[J 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different constituents and their contents ,the odor of the oils was different delicately.The relation between constituents and aroma of these four oils and the deficiency of rose essential oils produced in China were analyzed in this thesis.These results will be significant for improving the rose oils ’quality.K ey w ords :rose essential oil ;components ;aromatic characteristics ;GC/MS(责任编辑　张　蕾)7521　第9期朱岳麟,等:玫瑰香精油化学成分分析。