Page 47 - 《应用声学》2021年第3期

第 40 卷 第 3 期 柳小莉等： 声表面波气相色谱仪快速定性分析姜黄挥发油 365

代表性。同样以液体进样的方式进样测试，在 GC- 挥发油主要成分的种类一致，由于 SAW 检测器对
MS 定量分析结果中，姜黄酮 (包括芳姜黄酮、α-姜 高沸点组分具有更高的灵敏度，GC-SAW检测结果
黄酮和 β-姜黄酮) 和姜烯 (α-姜黄烯和姜烯) 的百分 中主要成分姜烯和姜黄酮的含量相对更高。实验考
含量之和达到80.37%，GC-SAW定量分析结果中其 察了GC-SAW检测姜黄挥发油方法，实现了快速检
百分含量之和则达到96.89%，说明这几种组分为姜 测，时间成本低，并能对姜黄精油化学成分达到分
黄精油的主要成分。GC-SAW 的检测结果偏高，由 离与分析效果，为姜黄挥发油在鉴定与质量控制方
SAW检测器的灵敏度特性引起，即灵敏度与样品的 面提供实验基础。本实验姜黄挥发油 GC-SAW 检
挥发性成反比，挥发性差、沸点高的组分具有更高 测为可行性方法有潜在应用，实验中还存在一些不
的灵敏度。 足，后期会根据本实验的结果进一步优化 GC-SAW
而当使用 GC-SAW 进行顶空测试时，除姜烯、 检测方法。GC-SAW仪器体积小、易于便携的特点，
姜黄酮具有较高的占比外，α-异松油烯、桉树醇和反 将可能为市场上姜黄挥发油的真伪、优劣的鉴别提
式石竹烯的含量显著升高。这是因为使用顶空进样 供一种新的检测技术。
时，挥发性更好的组分在顶空气相中具有更高的浓
度。同样地，尽管液体样品中姜黄酮含量很高，由于 参 考 文 献
其较差的挥发性，使其在检测器上的响应占比低于 [1] 石雪蓉, 顾健, 谭睿. 姜黄挥发油抗肿瘤作用机制研究 [J]. 中
姜烯和α-异松油烯。 药药理与临床, 2003(6): 15–16.
[2] 魏娟, 苏海兰, 张溪桐, 等. 姜黄精油的抗氧化活性研究 [J]. 食
由于受到色谱柱柱长等因素的限制，GC-SAW 品工业科技, 2016, 37(10): 141–144, 149.
上检测姜黄精油时，有5 种化学成分未能完全分离。 Wei Juan, Su Hailan, Zhang Xitong, et al. Study on an-
tioxidant activity of turmeric essential oil[J]. Science and
而在检测时间上，GC-SAW完成单个姜黄精油样品
Technology of Food Industry, 2016, 37(10): 141–144, 149.
的检测仅需20 s，而GC-MS则需要30 min。从进样 [3] 李晋杰, 姜子涛, 李荣. 天然调味香料姜黄挥发油的研究进
方式上来看，液体进样可以用于精油中单一组分的 展 [J]. 中国调味品, 2014, 39(11): 5–9, 16.
Li Jinjie, Jiang Zitao, Li Rong. Research progress of nat-
准确定量分析，但一方面需要对样品进行稀释，增加
ural spice turmeric volatile oil[J]. China Condiment, 2014,
了检测时长；另一方面，还需要选择合适的稀释倍 39(11): 5–9, 16.
数，否则由于高沸点组分的存在，容易引起检测器的 [4] 何世堂, 李顺洲, 王文, 等. 声表面波气体传感器发展概况 [J].
仪表技术与传感器, 2009(S1): 117–120, 147.
停振从而损坏检测器。而顶空进样测试，样品无需
He Shitang, Li Shunzhou, Wang Wen, et al. A review
进行前处理，直接顶空进样，有利于现场快速检测； of SAW gas sensor[J]. Instrument Technique and Sensor,
并且避免了高沸点组分对检测器的损害。 2009(S1): 117–120, 147.
[5] 何世堂, 刘久玲, 刘明华, 等. 声表面波气相色谱仪及其应
综合以上分析，GC-SAW 使用顶空进样的方 用 [J]. 应用声学, 2018, 37(1): 1–7.
式，能够快速检测出姜黄精油中的主要成分及其在 He Shitang, Liu Jiuling, Liu Minghua, et al. Surface

顶空气相中的相对含量。GC-SAW能够实现姜黄精 acoustic wave gas chromatography and its application[J].
Journal of Applied Acoustics, 2018, 37(1): 1–7.
油化学成分的快速检测，有很好的潜在应用，但检测 [6] Watson G. Gas chromatography utilizing SAW sen-
条件还需更好的优化与探索。后期将从色谱柱的柱 sors[C]. IEEE 1991 Ultrasonics Symposium, 1991, 1:
长、升温速率、载气流速等方面对色谱分离效果进 305–309.
[7] 朱宏伟, 邵剑瑛, 陆艳艳, 等. 基于声表面波气相色谱仪的
行改善。 2,4,6-三硝基甲苯现场快速检测 [J]. 中国人民公安大学学报
(自然科学版), 2017(2): 49–52.
3 结论 [8] Liu J, Wang W, Li S, et al. Advances in SAW gas sen-
sors based on the condensate-adsorption effect[J]. Sensors,
2011, 11(12): 11871–11884.
本文应用 GC-SAW 对姜黄挥发油进行探索性
[9] Barbosa L C A, Paula V F, Azevedo A S, et al. Essential
的检测，样品无需前处理，直接顶空测试 20 s 即 oil composition from some plant parts of Conyza bonar-
可检出姜黄挥发油中的 10 种主要化学成分。使用 iensis (L.) Cronquist[J]. Flavour and Fragrance Journal,
2005, 20(1): 39–41.
液体进样测试姜黄精油中反式石竹烯的含量为
[10] Adams R P, González E M S, Elizondo M G, et al. DNA
5.45 mg/mL。与 GC-MS 检测结果进行对比，姜黄 fingerprinting and terpenoid analysis of Juniperus blancoi