张瑜，程卫东

（石河子大学食品学院，新疆石河子 832003）

沙枣，别名：七里香、香柳、刺柳、桂香柳、银柳、银柳胡颓科、红豆。拉丁文：Elaeagnus angustifolia Linn，胡颓子科、胡颓子属落叶乔木或小乔木，高5～10米，无刺或具刺，刺长30～40 mm，棕红色，发亮；幼枝密被银白色鳞片，老枝鳞片脱落，红棕色，光亮[1]。花期5～6月，果期9月。沙枣3月下旬树液开始流动，4月中旬开始萌芽，5月底至6月初进入花期，花期为3周左右，7月上旬见幼果，8月下旬果实成型，10月份果实成熟，果期100 d左右。花可提芳香油，作调香原料，用于化妆、皂用香精中；也是蜜源植物[2]。木材坚韧细密，可做家具、农具，也可做燃料，是沙漠地区农村燃料的主要来源之一。沙枣除饲用外，还是很好的造林、绿化、薪碳，防风固沙树种。沙枣粉还可以酿酒、酿醋、制酱油和果酱等，糟粕仍可饲用。沙枣花香味独特且浓郁，是新疆地区很好的蜜源植物，含芳香油，可提取香精、香料。树液可提制沙枣胶，为阿拉伯胶的代用品。花、果、枝、叶又可入药治烧伤、支气管炎、消化不良、神经衰弱等。沙枣的多种经济用途受到广泛重视，已成为西北地区主要造林树种之一[1～3]。从饲用角度看，沙枣在建立人工饲料林上具有重要意义。

沙枣花天然挥发性成分主要包括烃类、酯类、醇类和醛类等物质，各成分的含量和比例受多种因素的制约，包括品种、地理环境、土壤环境，以及施肥、灌溉、花采后放置时间和加工工艺等。沙枣花挥发油具有通便、利尿、镇痛、抑菌的作用，以及抗组织胺，能够缓解精神紧张，及抗焦虑和镇痛[2,4]。本实验分别对水蒸气蒸溜法、有机溶剂浸提法、气囊采集法、固相微萃取法、超临界CO2法提取沙枣花挥发油并采用气相色谱质谱（GC-MS）联用技术进行分析，以确定新疆石河子坚果沙枣花的主要化学成分，为后期沙枣花特征香气的研究做基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

沙枣花：2016年5月下旬采摘新疆石河子市盛花期沙枣花，于阴凉通风处自然阴干，封装于保鲜袋后贮藏在-20 ℃冰箱内备用。

1.2 主要仪器设备

旋转蒸发仪（RE52-98），上海亚荣生化仪器厂；快速恒温数显水箱（HH-42），常州国华电器有限公司；电子天平（LP1002），常熟市衡器厂；Tenax-TA采样管（不锈钢，内径5 mm），上海迈隆科技有限公司；SKC空气采样泵（224-44XR），美国SKC公司；热解析仪（ULTRA-UNITY），英国Markes公司；GC-MS质谱色谱连用仪（6890），美国Agilent公司。

无水硫酸钠（AR）、二氯甲烷（XAR），天津市科威化工有限公司；乙酸乙酯（AR），天津市福辰化学试剂厂；正己烷（AR），天津市博迪化工有限公司；无水乙醇（AR），天津市凯通化学试剂公司。

1.2.1 沙枣花挥发物的提取方法

1.2.1.1 水蒸气蒸馏法

准确称取100 g自然阴干的沙枣花，放入水蒸气挥发油油提取设备中，在蒸馏瓶内加入蒸馏水进行蒸馏，馏出液采用分析纯二氯甲烷萃取，萃取液用无水硫酸钠干燥24 h后过滤，将滤液通过旋转蒸发仪旋蒸浓缩，收集二氯甲烷溶剂，得到具有独特芳香气味的淡黄色液体即为沙枣花挥发油[5]。挥发油得率为0.29%。

1.2.1.2 有机溶剂浸提法

准确称取100 g自然阴干的沙枣花，放入1000 mL烧杯中，加入500 mL无水乙醇，置于40 ℃水浴锅中浸提8 h，用旋转蒸发仪浓缩，收集无水乙醇，得到淡黄色沙枣花挥发油[6]。挥发油得率0.41%。

2.3 远期疗效 术后6个月，观察组患者治疗总有效率为93.8%远高于对照组的72.9%（P＜0.05）。见表3。

1.2.1.3 真空泵抽取吸附采集法

将装有Tenax TA的采样管一端与空气采样泵连接，另一端深入保鲜袋中的沙枣花当中。启动泵，空转速率3 L/min，采样时速率2 L/min，采集30 min使得沙枣花挥发性香气物质吸附于Tenax TA填料上。采集过程中不时翻动保鲜袋，使得挥发性香气物质在保鲜袋中混合均匀。采集完毕后将采样管密封包装，两天内进行分析[7～9]。

采用热解析仪和气质连用仪对香气成分进行分析。

1.2.1.4 固相微萃取

取自然阴干的沙枣花100 g，放入200 mL锥形瓶中，用封口胶将瓶口密封，固相微萃取器在采样前先进行老化（将萃取器针头插入GC-MS进样口中，进行240 ℃高温热解老化15 min[10]）。将老化后的萃取器针头插入密封的盛有沙枣花的锥形瓶，萃取40 min后立即拔出萃取剂针头，插入GC-MS进样口进行分析[11]。

1.2.1.5 超临界CO2萃取

准确称取100 g自然阴干的沙枣花装入1 L的超临界CO2萃取釜中进行萃取。萃取温度45 ℃、萃取压力24.83 MPa、萃取时间1 h。收集萃取的沙枣花挥发油，得率为0.27%[12]。

1.3 GC-MS分析条件

质谱条件：GC-MS（AgilentHP6890Ⅱ连接HP-5973N质量检测器）的色谱柱和色谱条件与GC-FID一致。质谱的质量检测范围为29～420 u；电子倍增电压（EMV）为1435 V；电离电压为70 eV；离子源温度为230 ℃；四级杆温度为150 ℃[14]。

1.4 数据处理

1.4.1 定性分析

实验数据处理由GC自带QEIDT软件系统处理，将所测得各挥发物的谱图与NIST2008和Wiley9谱库中标准物质的谱图比对，仅报道匹配度大于80%的物质。其他数据处理采用Origin 8.6及Excel进行处理。

1.4.2 相对含量分析

根据面积归一化法，用各个物质的峰面积占总峰面积的百分比来表示该物质的相对含量。

2 结果与讨论

2.1 水蒸气蒸馏法提取沙枣花挥发物质的化学成分

图1 水蒸气蒸馏法提取沙枣花挥发性成分总离子流图Fig.1 Total ion current chromatogram of volatile compounds in flowers of E.angustifolia by steam distillation extraction

结合系统图库检索、谱图解析及图 1，从基峰、相对峰度等方面进行比较，共鉴定出46种化合物（仅当相似度 80%以上时予以确认[15～17]），用峰面积归一法确定各组分相对含量，主要成分为2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、甲基环戊烷、环己烷、反式-肉桂酸乙酯。

水蒸气蒸馏法提取的沙枣花挥发油中挥发性化合物主要以醇、酯、醛、酮、酸、烷烃类为主，其中酯类物质5种，醇类物质10种，酸类物质8种，醛类物质4种，酮类物质3种，烃类物质9种，酚类物质4种，其它物质3种。

2.2 有机溶剂浸提法提取沙枣花挥发物质的化学成分

经GC-MS联用仪分析，有机溶剂浸提法提取的沙枣花挥发物质在2.7 min开始出峰，在36.2 min时出现峰值，在61.3 min停止出峰。

有机溶剂浸提法提取的沙枣花挥发物中含 38种化合物，其中酯类最多17种，醇类物质5种，酸类物质5种，醛类、酮类各2种，烃类物质3种，酚类物质3种，其它物质1种。含量最多的物质为反式-肉桂酸乙酯（43.33%）、二十烷基苯甲酸酯（8.88%）、2,3-丁二醇（6.21%）。

图2 有机溶剂浸提法提取沙枣花挥发性成分总离子流图Fig.2 Total ion current chromatogram of volatile compounds in flowers of E.angustifolia by organic solvent extraction

2.3 真空泵抽取吸附采集法提取沙枣花挥发物质的化学成分

图3 真空泵抽取吸附法提取沙枣花挥发性成分总离子流图Fig.3 Total ion current chromatogram of volatile compounds in flowers of E.angustifolia by vacuum pump extraction adsorption extraction

经GC-MS测定，真空泵抽取吸附采集法提取的沙枣花挥发物中共检测到69种化合物（仅当相似度在80%以上予以确认），其中检测出酯类物质24种，醇类物质14种，醛类物质4种，酸类物质6种，酮类物质1种，苯环类物质5种，烃类物质6种，苯环类物质6种，其它物质3种。在2.5 min开始出峰，37.2 min出现最高峰，61.6 min出峰结束。其中含量比较高的物质是反式-肉桂酸乙酯（12.8%）、乙酸乙酯（7.7%）、2-甲基丁酸乙酯（7%）。

2.4 固相微萃取法提取沙枣花挥发物质的化学成分

经GC-MS检测，固相微萃取法提取的沙枣花挥发物质中检测到36种化合物，其中烃类5种，酯类物质16种，醇类物质6种，醛类物质5种，酮类物质1种，其它物质3种。在1.48 min开始出峰，在26.43 min出现最高峰，61.34 min出峰结束。其中含量较高的物质有反式-肉桂酸乙酯（69.35%）、肉桂酸甲酯（17.32%）、苯乙烯（7.24%）。

图4 固相微萃取法提取沙枣花挥发性成分总离子流图Fig.4 Total ion current chromatogram of volatile compounds in flowers of E.angustifolia by SPME extraction

2.5 超临界 CO2萃取法提取的沙枣花挥发物质的化学成分

图5 超临界CO2萃取法提取沙枣花挥发性成分总离子流图Fig.5 Total ion current chromatogram of volatile compounds in flowers of E.angustifolia by SPME extraction

经GC-MS检测，超临界CO2萃取法提取的沙枣花挥发物中共检测到 34种化合物，其中烃类物质 5种，酯类物质18种，醇类物质5种，酸类物质3种，醛酮类物质各1种，其它物质1种。

在2.45 min开始出峰，在37.12 min出现最高峰，在60.74 min出峰结束。其中含量较高的物质有反式-肉桂酸乙酯（23.55%）、肉桂酸乙酯（10.48%）、肉桂酸甲酯（9.34%）。

表1 5种方法提取的沙枣花挥发性成分组成Table 1 Compsition of odor components derived from flowers of E.angustifolia by five kinds of extraction methods

17 27.2139 正十五烷 MS,RI,S - - - - 0.43±0.01 18 32.5357 正三十四烷 MS,RI,S - - - - 0.05±0.01 19 36.5722 新植二烯 MS,RI - 0.11±0.02 - - -20 40.0635 二十烷 MS,RI - - - - 3.84±0.01 21 44.4173 双酚基丙烷 MS,RI,S - 0.09±0.02 - 0.05±0.01 -22 61.353 3,5-豆甾二烯 MS,RI,S - 0.15±0.02 - 0.10±0.01 -1 2.6029 3-羟基-2-丁酮 MS,RI,S - - - 0.18±0.02 -2 6.4466 2-庚酮 MS,RI 0.09±0.02 - - - -3 9.831 2-辛酮 MS,RI 0.13±0.01 - - - -酮类 4 15.2433 2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮MS,RI - 0.17±0.01 - - -5 16.6039 甲基庚烯酮 MS,RI - - 0.30±0.01 - -6 26.5609 苯乙酮 MS,RI 0.03±0.01 - - - -7 36.7133 植酮 MS,RI - 0.07±0.02 - - 1.04±0.02 1 5.522 异丁醛 MS,RI,S - - 0.25±0.01 - -2 6.4203 异戊醛 MS,RI - - 2.02±0.03 0.06±0.02 -3 11.6808 苯乙醛 MS,RI,S 0.03±0.01 0.04±0.02 - 0.04±0.01 -4 13.0145 2-已烯醛 MS,RI - - 0.66±0.02 - -醛类 5 13.9014 壬醛 MS,RI - - - 0.02±0.01 0.21±0.01 6 18.3583 5-羟甲基糠醛 MS,RI,S - 0.22±0.01 - - -7 19.7581 肉桂醛 MS,RI - - - 0.09±0.01 -8 19.8184 反式-肉桂醛 MS,RI 0.06±0.01 - - - -9 22.7015 苯甲醛 MS,RI 0.05±0.01 - 0.65±0.01 0.11±0.02 -10 23.3254 2-丁基-2-辛烯醛 MS,RI,S 0.06±0.01 - - - -1 6.0463 乙酸乙酯 MS,RI,S - - 4.93±0.02 - 1.00±0.01 2 6.2584 甲酸乙酯 MS,RI,S - - - - 3.94±0.01 3 6.866 丙酸乙酯 MS,RI - - 0.48±0.01 - -4 6.9956 异丁酸乙酯 MS,RI - - 1.40±0.01 - -5 7.7097 2-甲基丁酸甲酯 MS,RI - - 1.00±0.01 - 0.05±0.01 6 7.8763 异戊酸甲酯 MS,RI - - 0.15±0.01 - -7 8.1903 丁酸乙酯 MS,RI,S - - 1.38±0.01 - 6.58±0.01 8 8.54 2-甲基丁酸乙酯 MS,RI,S - - 4.59±0.01 - 0.97±0.01 9 8.8665 异戊酸乙酯 MS,RI,S - - 0.71±0.02 - -10 10.1442 乙酸异戊酯 MS,RI - - 0.40±0.02 - -11 11.8943 己酸甲酯 MS,RI - - 0.92±0.01 - 0.28±0.03 12 12.7674 丙二酸二乙酯 MS,RI,S - 0.01±0.01 - - -13 12.7977 丁酸丁酯 MS,RI - - 0.06±0.01 - 1.24±0.01 14 13.2699 己酸乙酯 MS,RI - - 2.29±0.02 - 1.79±0.01 15 16.372 庚酸乙酯 MS,RI - - 0.24±0.01 - -16 16.8136 2-己烯酸乙酯 MS,RI - - 0.15±0.02 - -酯类 17 18.1728 辛酸甲酯 MS,S - - 0.09±0.01 - -18 19.5937 辛酸乙酯 MS,RI - - 0.29±0.01 - -

19 21.2462 山梨酸乙酯 MS,RI - - 0.19±0.02 - -20 22.9066 γ-戊基丁内酯 MS,RI,S 0.40±0.01 - - - -21 23.6431 肉桂酸甲酯 MS,RI,S 0.48±0.04 - - 16.33±0.05 8.09±0.02 22 23.7894 癸酸乙酯 MS,RI - - - 0.05±0.01 -23 23.7994 苯乙酸-2-甲基丙酯 MS,RI - - - 0.11±0.01 -24 25.62 苯甲酸甲酯 MS,RI,S - - 0.38±0.01 0.02±0.01 -25 26.9164 苯甲酸乙酯 MS,RI - - 1.33±0.02 0.08±0.01 1.22±0.02 26 29.2164 肉桂酸丙酯 MS,RI - 0.06±0.01 - 0.35±0.02 -27 29.5417 苯乙酸甲酯 MS,RI - - 0.34±0.01 0.05±0.01 -28 29.8157 十六酸乙酯 MS,RI,S - - - - 1.27±0.02 29 30.2491 苯乙酸乙酯 MS,RI 0.19±0.02 0.05±0.02 1.89±0.03 0.38±0.02 1.07±0.02 30 35.7065 肉桂酸乙酯 MS,RI - - 0.07±0.01 - 9.07±0.01 31 36.212 对羟基肉桂酸乙酯 MS,RI,S 0.10±0.01 - - - -32 37.9289 反式-肉桂酸甲酯 MS,RI - - 1.52±0.04 - 2.14±0.02 33 38.6099 棕榈酸甲酯 MS,RI - 0.19±0.02 - 0.12±0.02 -34 39.2087 反式-肉桂酸乙酯 MS,RI 6.84±0.05 7.32±0.03 8.20±0.02 65.42±0.03 20.36±0.05 35 39.857 9-十六碳烯酸乙酯 MS,RI,S - 0.03±0.01 - 0.01±0.01 -36 40.3724 棕榈酸乙酯 MS,RI - 0.11±0.01 - 0.05±0.01 -37 40.7342 9-十八烯酸乙酯 MS,RI - - - - 10.85±0.03 38 42.6364 亚油酸甲酯 MS,RI,S - 0.22±0.01 - 0.28±0.01 -39 42.7857 油酸甲酯 MS,RI,S - 0.29±0.01 - 0.35±0.02 -40 43.4044 硬脂酸甲酯 MS,RI - 0.05±0.01 - 0.05±0.01 -41 44.1777 亚油酸乙酯 MS,RI - 0.06±0.02 - - -42 44.3245 油酸乙酯 MS,RI - 1.00±0.02 - 0.05±0.01 1.24±0.04 43 44.9079 十八酸乙酯 MS,RI,S - 0.13±0.01 - - -44 49.0832 二十酸乙酯 MS,RI,S - 0.10±0.01 - - 1.75±0.03 45 51.2531 2-单棕榈酸甘油酯 MS,RI - 0.08±0.02 - - -46 57.2543 2-甲基丁酸二十二酯 MS,RI - 0.36±0.02 - - -47 60.4468 二十烷基苯甲酸酯 MS,RI - 1.51±0.03 - - -1 3.4551 1-戊醇 MS,RI 0.10±0.01 - 0.52±0.02 - -2 5.4529 糠醇 MS,RI - 0.71±0.01 - - -3 6.5266 乙醇 MS,RI - - 3.15±0.01 1.08±0.02 -4 9.0865 正庚醇 MS,RI 0.06±0.01 - - - -5 9.2502 异丁醇 MS,RI,S - - 1.08±0.02 - 0.15±0.01 6 11.0183 1-戊烯-3-醇 MS,RI,S - - 2.33±0.04 - -7 11.2048 2-乙基己醇 MS,RI 0.06±0.01 - - - -8 11.3784 苯甲醇 MS,RI 0.26±0.01 - 0.98±0.02 0.04±0.01 -9 12.4029 异戊醇 MS,RI - - 3.00±0.02 - 0.76±0.02 10 12.6441 桉叶油醇 MS,RI,S - - 0.11±0.01 - -醇类 11 14.2576 苯乙醇 MS,RI 4.95±0.05 0.03±0.02 1.98±0.03 0.97±0.03 0.85±0.02 12 15.9039 顺式-2-戊烯醇 MS,RI - - 0.53±0.02 - -13 16.9307 正己醇 MS,RI,S - - 0.84±0.01 - -14 18.4356 香茅醇 MS,RI 0.13±0.01 - - - -

注：表格中的数值表示平均值±标准方差，n=3；MS使用NIST11检索定性，匹配度大于80%；RI：保留指数定性；S：标准品比对定性；-：未检出。

图6 不同工艺提取沙枣花化合物类别饼状图Fig.6 Flowers of E.angustifolia compounds pie category by different extraction technology

由图6可以看出水蒸气蒸馏法提取的沙枣花挥发物中烃类物质含量为70%，酯类物质含量为11%，醇类物质含量为10%，醛类物质为5%，酚类物质为3%；有机溶剂浸提法提取的沙枣花挥发物中酯类物质占69%，醇类物质占13%，酚类物质占10%，酸类物质占3%，醛酮类各占2%；真空抽取吸附采集法提取的沙枣花挥发性物质中酯类物质占 52%，醇类物质占24%，酸类烃类物质各占8%，酮类物质占6%，酚类物质占2%。

图7 不同工艺提取沙枣花挥发性成分类柱状图Fig.7 Flowers of E.angustifolia compounds Histogram by different extraction technology

固相微萃取提取沙枣花挥发物中酯类物质占89%，烃类物质占8%，醇类物质占3%；超临界萃取提取的沙枣花挥发物中酯类物质占84%，醇类物质占5%，烃类物质占 8%，酚类物质占 2%，醛类物质占1%。由此得出沙枣花挥发性成分提取方式中水蒸气蒸馏法的高温作用将大部分酯类、部分醛酮类物质的不饱和键破会，转化成更稳定的烃类物质。因此在后续的实验中可剔除水蒸气蒸馏法，或者采用30 ℃～40 ℃水浴加热。固相微萃取和超临界萃取方法提取的沙枣花挥发物中酯类物质占到80%以上，而醇类物质占到5%以下，酸类物质基本未检测到，由此可知固相微萃取的萃取头更容易吸附酯类物质，或者在检测过程中醇类物质跟酸类物质发生酯化反应。

采用水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法、真空泵抽取吸附采集法、固相微萃取法及超临界CO2萃取法5种不同的方法提取的沙枣花挥发物质经GC-MS分析，共检测出139种不同的化合物，其中共检测出烃类22种（占21.3%）、醛类10种（占1.38%）、酯类47种（占62.18%）、酮类7种（占0.6%）、醇类21种（占9.52%）、酸类 14种（占 1.86%）、苯环类 7种（占1.66%）、酚类5种（占1.14%）、其它物质6种（占0.33%）。其中五种工艺提取的沙枣花挥发物共检测出的物质有反式-肉桂酸乙酯、苯乙醇、苯乙酸乙酯、2,3-丁二醇。有11种物质3种提取工艺共有，为苯乙烯、乙酸、苯甲醛、苯乙醛、苯甲酸乙酯、苯甲醇、肉桂酸甲酯、苯甲酸、对烯丙基苯酚、棕榈酸、油酸乙酯。32种物质两种提取工艺提取的沙枣花挥发油中检测到共有物质有乙酸乙酯、异戊醛、乙醇、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、异丁醇、正十二烷、异戊醇、橙花椒醇、丁酸丁酯、己酸乙酯、反式-2-己烯-1-醇、(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇、苯甲酸甲酯、苯乙酸甲酯、肉桂醇、肉桂酸乙酯、反式-肉桂酸甲酯、吲哚、反式-异丁香酚、异丁香酚甲醚、肉桂酸丙酯、植酮、棕榈酸甲酯、棕榈油酸、硬脂酸甲酯、棕榈酸乙酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯、双酚 A、二十酸乙酯、3,5-豆甾二烯。综上分析，沙枣花挥发物的主要成分为酯类物质，占全部物质的三分之二，其中反式-肉桂酸乙酯含量最高，为主要成分，其次有苯乙醇、2,3-丁二醇、苯乙酸乙酯。此外，用两种及以上方法提取的沙枣花挥发物中相同化合物有47种，可能为主要成分。

3 结论

本实验采用5种不同方法提取的沙枣花挥发物经过GC-MS分析，共检测出一百多种化合物，以酯类物质为主，反式-肉桂酸乙酯含量最高，依次为69.35%、43.33%、23.55%、12.8%、8.8%，其次含量相对较高的有肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、苯乙醇、苯乙烯、乙酸乙酯等，因此可以确定肉桂酸酯是沙枣花香味的主要表现形式。肉桂酸乙酯为无色至淡黄色液体，呈淡的持久的肉桂和草莓香气和甜的蜂蜜香味，具有甜橙和葡萄的香味和底韵，香气持久。本实验采用水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法、真空泵抽取吸附采集法、固相微萃取法及超临界CO2萃取法提取沙枣花挥发物中反式-肉桂酸乙酯含量与阎鸿建等、乔海军等及黄馨瑶等相比都相对较低，但检测出的种类较多。推测原因可能是：挥发物提取到检测时间间隔太长，导致一些物质发生变化；水蒸气蒸馏法提取中，经过高温处理，可造成某些热敏性化合物分解或者聚合，一些熔点低的物质未被完全收集，采用正己烷溶解，使得可溶于正己烷的物质测定结果含量高，不溶于正己烷的物质测定结果含量较小或未被检测到，从而造成误差；有机溶剂浸提法提取的挥发性化合物只提取出溶于有机溶剂的化合物，其中水溶性物质未被提取，不用加热在低温下即可进行，但是可提取所有溶于有机溶剂的物质，如色素等杂质；真空泵抽取吸附采集法共检测出69种化合物，采用热解析仪对吸附管进行脱附，解决了利用二氯甲烷脱附造成的微量或不溶的挥发物难以通过的问题；固相微萃取的萃取头比较灵敏，对空气有较强的吸附作用，可能会带入橡胶塞、空气中的微量物质；超临界CO2萃取法温度可控，无有机溶剂残留，CO2稳定，不会发生化学反应，操作简单，速度快，但同样会带入杂质。