一种检测玫瑰花精油含量的方法

摘要

本发明涉及玫瑰育种与产品深加工技术，旨在提供一种检测玫瑰花精油含量的方法。该方法是先充分抽提、蒸馏分离玫瑰鲜花中的精油，加入二甲基亚砜使其与精油互溶；利用尼罗红能与玫瑰精油结合并发出特异波长荧光的特性，于490 nm光子激发下检测584nm的荧光发射光强度；将所得结果与空白样本进行比较后，再与玫瑰精油标准品的荧光发射光强度曲线进行比较，通过对应的荧光强度值得到被测玫瑰花样品中精油含量。本方法与传统的称量法相比，原料用量少，具有更高的灵敏度和简便性，省时省力，且可实现高通量测量，可为玫瑰育种、栽培、精油提取工艺等研发提供了必要的技术方法。

说明书

技术领域

本发明涉及玫瑰育种与产品深加工技术，特别涉及玫瑰精油含量的检测方法。 

背景技术

玫瑰（Rosa rugosa）为蔷薇科、蔷薇属植物，其花形美色鲜、芳香浓郁，具有食用、药用、保健、美容、观赏等多种用途，是我国十大名花之一，也是世界四大切花之一。玫瑰精油为鲜花油之冠，具有优雅、柔和、细腻、甜香如蜜等特点，其价格昂贵，素有 “液体黄金”之美誉，作为常用的名贵花香原料，被广泛用于食品、高档化妆品及烟草等产品中。同时，据《本草纲目》记述玫瑰精油具散脓疡、行血活血等多种药理作用。现代医学研究与临床实践还证实，玫瑰精油还具解郁、抚慰、松弛、通便、利尿、镇定、抗组胺和抗菌等作用[单银花等, 玫瑰精油提取与纯化工艺研究进展. 精细与专用化学品. 2008, 16: 15-17; 张睿等, 商州产大马士革玫瑰精油研究. 西北植物学报. 2005, 25(7)：1477~1479.]。玫瑰精油之所以贵如黄金，除如上所述其性能独特、用途广、效果好等优势外，主要原因还在于其含量极低，一般不超过玫瑰鲜花质量分数的0.8‰。因此，培育精油含量高的玫瑰新品种、建立高得率的玫瑰精油提取技术工艺，是当前国内外玫瑰精油领域研发的热点之一。但值得指出的是，当前测定玫瑰花精油含量仍沿用传统方法，即将5~10公斤玫瑰鲜花用水蒸气蒸馏，馏出液通过油水分离器分离获得精油馏分并称量，进而计算测得玫瑰花中精油的含量[单银花等, 玫瑰精油提取与纯化工艺研究进展. 精细与专用化学品. 2008, 16: 15-17; 温鸣章等, 茂县玫瑰精油加工方法对化学成分含量的影响. 资源开发与保护. 1992, 6(2): 127~129.]。这种方法因原料用量大、耗时费力，而难以满足以高产精油的玫瑰新品种选育及高效提取技术工艺研制的实际需求。因此，迫切需要建立一种快速、微量测定玫瑰花精油含量的方法。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种快速检测玫瑰花中精油含量的微量方法。 

为解决技术问题，本发明的解决方案是： 

提供一种检测玫瑰花精油含量的方法：先用液氮和石英沙将玫瑰鲜花充分研细，加入蒸馏水和二甲基亚砜（DMSO）后进行超声处理及加热回流，使玫瑰鲜花中的精油充分抽提至二甲基亚砜水溶液中，再通过蒸馏方式将精油分离出来，获得精油与蒸馏水的 混合液，并加入二甲基亚砜使其与精油互溶；利用尼罗红能与玫瑰精油结合并发出特异波长荧光的特性，在含精油的二甲基亚砜水溶液中加入足量的尼罗红，于490 nm光子激发下检测584 nm的荧光发射光强度；将所得结果与空白样本进行比较后，再与玫瑰精油标准品的荧光发射光强度曲线进行比较，通过对应的光强度值得到被测玫瑰花样品中精油含量。 

本发明具体包括以下步骤： 

（1）将玫瑰鲜花剪成大小不超过5×5 mm的碎片，称取10 g放入陶瓷研钵中，加入石英沙和液氮，并用研杵将玫瑰花研磨成细泥； 

（2）将玫瑰细泥转至圆底离心管中，加入10 mL蒸馏水和1 mL二甲基亚砜并混匀；在冰浴条件下以超声波处理60 s； 

（3）将超声波处理后的样品转至圆底蒸馏烧瓶中，加入15 mL蒸馏水并摇匀后安装至冷凝回流器上；置100℃水浴中冷凝回流2 h后，停止加热继续通冷却水，使系统冷却至室温； 

（4） 卸下带试样的圆底蒸馏烧瓶，将其安装到具冷凝管的蒸馏提取器上，置100℃水浴中蒸馏，冷凝管通冷却水，用25 mL容量瓶收集馏分，当馏分达20 mL时，停止蒸馏； 

（5）在制得的馏分中依次加入二甲基亚砜1 mL和25 μg/mL的尼罗红溶液1 mL，并用蒸馏水定容至25 mL，充分混匀后于黑暗中40℃染色10 min，再利用荧光分光光度计于490 nm光子激发下检测584 nm的荧光发射光强度（I）； 

同时，在20 mL蒸馏水中依次加入二甲基亚砜1 mL和25 μg/mL的尼罗红溶液1 mL，并用蒸馏水定容至25 mL，充分混匀后于黑暗中40℃染色10 min，进而利用荧光分光光度计于490 nm光子激发下检测584 nm的荧光发射光强度（I_B），以此为对照； 

待测玫瑰鲜花中精油的相对荧光强度值I_S=I-I_B； 

（6）分别在5只25 mL容量瓶中加入20 mL蒸馏水和1 mL 二甲基亚砜，再分别加入0、2.5、5、7.5、10 mg玫瑰精油标准品，混匀后各加入25 μg/mL的尼罗红溶液1 mL，并分别用蒸馏水定容至25 mL，充分混匀后于黑暗中40℃染色10 min；以未加玫瑰精油标准品的为对照，利用荧光分光光度计于490 nm光子激发下检测584 nm的相对荧光发射光强度值（I_R），以玫瑰精油标准品加入量m为横坐标、I_R为纵坐标，作两者的标准曲线，并得到线性拟合方程I_R=f(m)； 

（7）以步骤（5）中测得玫瑰鲜花中精油的相对荧光强度值I_S替代步骤（6）线性拟合方程I_R=f(m)中的I_R，通过计算即可行知步骤（1）中所秤取的玫瑰鲜花中精油的质量m，其单位为mg；进而可算得待测玫瑰鲜花中的精油含量CR=(m/M)×0.001。 

本发明中，设定超声波发生仪频率为20 kHz，发射功率为150 W，变幅杆伸至样品 液面下2 cm，以2 s开/ 1 s关的间歇执行超声波处理。 

本发明中，25 μg/mL的尼罗红溶液配制方法为，称取2.5 mg尼罗红，用5 mL丙酮溶解，再用蒸馏水定容至100 mL。 

与现有技术相比，本发明的显著优点： 

本方法是用光度法检测玫瑰精油含量，与传统的称量法相比，原料用量少，具有更高的灵敏度和简便性，省时省力，且可实现高通量测量，可为玫瑰育种、栽培、精油提取工艺等研发提供了必要的技术方法。 

具体实施方式

尼罗红（9-(diethylamino) benzo[a]phenoxazin-5(5H)-one）是一类亲脂性的噁嗪类染料，它能与玫瑰精油结合并发出特异波长的荧光，因而在尼罗红足量的前提下，通过测定荧光强度值即可表征被测样品的脂质含量。本发明方法先用液氮和石英沙将玫瑰花充分研细，再加入具“万能溶剂”之称的二甲基亚砜后超声及加热回流，其目的是让鲜花中的精油充分抽提至溶剂中，便于蒸馏出来。同时，在尼罗红染色荧光检测体系中加入二甲基亚砜是让精油能充分溶于水剂中，以便精油能与尼罗红充分结合生成荧光产物。本方法用光度法的原理与技术方法检测玫瑰精油含量，比传统的称量法具更高的灵敏度、重复性和简便性，且可实现高通量测量。 

下面通过具体实施例子，对本发明的实现方式进行详细描述。 

本发明的技术方案可以通过以下步骤实现： 

1、选用样本材料：为公知的大马士革玫瑰（Rosa damascena Mill）和紫枝玫瑰（Rosa rugosa Purple Branch），这两个玫瑰品种在我国各地都有广泛栽培，在发明人所在的浙江九九红玫瑰科技有限公司也有大量栽培，可按需提供样本。 

2、试剂和仪器：本发明中所用的尼罗红（NR）、二甲基亚砜（dimethyl sulfoxide, DMSO）、玫瑰精油标准品均为美国Sigma 公司产品，丙酮等为国产，均为分析纯；JY92-II型超声波发生仪由宁波新芝生物科技股份有限公司生产；冷凝回流器、具冷凝管的蒸馏提取器由常熟市德顺化工设备公司生产；TE214S型电子天平为北京赛多利斯产品；RF-5301PC型荧光分光光度计为日本岛津产品。 

3、测定玫瑰花精油含量的步骤如下： 

（1）选取浙江九九红玫瑰科技有限公司玫瑰基地的大马士革玫瑰鲜花，将其剪成大小不超过5×5 mm的碎片，用电子天平称取约10 g，放入100 mL的陶瓷研钵中并加入2 g石英沙； 

（2）研钵中加入30 mL液氮，并及时用研杵将玫瑰花轻轻敲碎，再加入30 mL液氮并及时用研杵将玫瑰花研磨成细泥； 

（3）将玫瑰细泥转至25 mL的圆底离心管中，加入10 mL蒸馏水1 mL二甲基亚砜并混匀，在冰浴条件下，设定超声波发生仪频率为20 kHz，发射功率为150 W，变幅杆伸至样品液面下2 cm，以2 s / 1 s (开/关) 间歇处理样品60 s； 

（4）将超声波处理后的玫瑰样品转至100 mL的磨口圆底蒸馏烧瓶中，加入15 mL蒸馏水并摇匀后安装至冷凝回流器上； 

（5）置100℃水浴中冷凝回流2 h后，停止加热并继续通自来水将系统冷却至室温； 

（6）从冷凝回流器上卸下带试样的磨口圆底蒸馏烧瓶，将其装到具冷凝管的蒸馏提取器上，置100℃水浴中蒸馏，冷凝管通自来水冷却，用25 mL容量瓶收集馏分，当馏分达20 mL时，停止蒸馏； 

（7）在制得的馏分中依次加入二甲基亚砜1 mL和25 μg/mL的尼罗红溶液（称取2.5 mg尼罗红并用5 mL丙酮溶解，再用蒸馏水定容至100 mL。）1 mL，并用蒸馏水定容至25 mL，充分混匀后于黑暗中40℃染色10 min，再利用荧光分光光度计于490 nm光子激发下检测584 nm的荧光发射光强度（I）；同时，在20 mL蒸馏水中依次加入二甲基亚砜1 mL 和 25 μg/mL的尼罗红溶液1 mL，并用蒸馏水定容至25 mL，充分混匀后于黑暗中40℃染色10 min，进而利用荧光分光光度计于490 nm光子激发下检测584 nm的荧光发射光强度（I_B），以此为对照；玫瑰鲜花中精油的相对荧光强度值I_S=I-I_B。 

（8）分别在5只25 mL容量瓶中加入20 mL蒸馏水和1 mL 二甲基亚砜，再分别加入0、2.5、5、7.5、10 mg玫瑰精油标准品，混匀后各加入25 μg/mL的尼罗红溶液（称取2.5 mg尼罗红并用5 mL丙酮溶解，再用蒸馏水定容至100 mL。）1 mL，并用蒸馏水定容至25 mL，充分混匀后于黑暗中40℃染色10 min，进而以未加玫瑰精油标准品的为对照，利用荧光分光光度计于490 nm光子激发下检测584 nm的相对荧光发射光强度值（I_R），以玫瑰精油标准品加入量m为横坐标、I_R为纵坐标，作两者的标准曲线，并得到线性拟合方程I_R=f(m)； 

（9）以步骤（7）中测得玫瑰鲜花中精油的相对荧光强度值I_S替代步骤（8）线性拟合方程I_R=f(m)中的I_R，通过计算即可求得步骤（1）中所称M克玫瑰鲜花中精油的质量m（单位为mg）； 

（10）待测玫瑰鲜花中精油含量CR=(m/M)×0.001。 

4、结果与分析 

根据实验结果，以玫瑰精油标准品加入量m为横坐标、I_R为纵坐标，所得标准曲线的线性拟合方程I_R=81.36m，相关系数（R²）为0.997，实验时称了3份质量为10.3 g的浙江九九红玫瑰科技有限公司浙江衢州基地大马士革玫瑰鲜花，测得它们的相对荧光发射光强度值I_S依次为394.3、393.8、394.5，平均值为394.2，即10.3 g大马士革玫瑰鲜花中含精油量m=394.2/81.36=4.85 (mg)，因而被测大马士革玫瑰鲜花的含精油量 =4.85*0.001/10.3=0.47‰。用传统称量法测9.75 kg被测大马士革玫瑰鲜花含精油466.2 mg，即含精油量为0.46‰。可见，新建方法与传统方法所得的测量结果相吻合，且重复性好，而玫瑰花用量仅约为传统方法的1/1000。 

作为验证的实例，我们分别选取浙江九九红玫瑰科技有限公司浙江衢州基地的紫枝玫瑰（Rosa rugosa Purple Branch）及浙江省长兴县林城镇大马士革玫瑰（Rosa damascena Mill）为试验材料，利用本发明方法测得它们的精油含量依次为0.29‰和0.51‰，而用传统称量法测得的结果依次为0.30‰和0.49‰。该例子进一步说明本发明建立的快速测定玫瑰花精油含量的方法是可行的。