和田大马士革玫瑰精油用于标准的GC/MS指纹图谱检测方法

摘要

本发明涉及和田大马士革玫瑰精油检测技术领域，是一种和田大马士革玫瑰精油用于标准的GC/MS指纹图谱检测方法；本发明以谱图相似度作为评价指标，从宏观上控制和田大马士革玫瑰精油的品质，确定其特征物质的含量范围，其中包括头香、体香、底香、定香成分而并非现有标准重点关注体香成分，更全面地控制和田大马士革玫瑰精油的总体香气，重点关注了高级直链烷烃的组成和含量，有效控制精油冻点，从化学组成上更直观地控制外观和香气，以此为依据制定了特征物质质量检测的标准，从而大大提高了检测精度和检测效率，可用于和田大马士革玫瑰精油的质量评价，为和田大马士革玫瑰精油的质量控制提供了一种质量标准。

说明书

技术领域

本发明涉及和田大马士革玫瑰精油检测技术领域，是一种和田大马士革玫瑰精油用于标准的GC/MS指纹图谱检测方法。

背景技术

玫瑰精油内含多种有效芳香成分，作为传统的美容产品，具有改善肤质，淡化黑色素，更可以调节内分泌，滋养子宫，缓解痛经。其气味芬芳，作为传统香料更是女性必不可少的香体香料。最近的研究表明玫瑰精油具有抗菌抑菌功能，对大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，鼠伤寒沙门氏菌较为敏感并具有抗焦虑作用（应丽亚，玫瑰精油化学成分及其功能性研究[D]，浙江大学，2012.），具有巨大的开发价值。

目前市面上以保加利亚，土耳其等国外产品为好，国内山东平阴、甘肃苦水玫瑰产业最为突出。玫瑰精油是玫瑰花的一种次级代谢产物，实验证明它受到生长环境和品种等诸多条件的影响，组成成分和含量有很大的变化，这点从简单的物理性状就可以反映出来，例如中国苦水玫瑰国标规定冻点为10℃至15℃，而保加利亚玫瑰冻点为16℃至23.5℃；而以其标准中色谱图限定的特征物质含量来看也是很明显的，以香茅醇为例，中国苦水玫瑰含量为40.0%至54.0%，保加利亚大马士革为20%至34%，土耳其大马士革为34%至49%，摩洛哥大马士革为30%至47%，由此看出某一地区某一品种的玫瑰精油标准并不能代表及限定所有的玫瑰精油。对比《ISO 9842：2003》的检测方法，其采用聚乙二醇色谱柱，其最高使用温度为250℃，实际使用温度升温到220℃附近，其检测方法控制的最高沸点物质为二十三烷，而实验证明和田大马士革玫瑰精油中含有二十五烷，二十七烷以及更高级的烷烃，他们的沸点远高于220℃，直接用传统条件测定，会有部分组分无法检测到或出峰不完整，其二，由一般经验来看聚乙二醇固定相的色谱柱柱流失较聚二甲基硅氧烷的色谱柱柱流失更严重，容易出现鬼峰且不易保存，由于一般计算含量多采用面积归一化法，面积归一化法计算公式为C_i=A_i/A_总，其中C_i为i物质的含量，A_i为i物质的峰面积，A_总为检测总面积，这样使总面积就会有偏差，从而导致检测精度降低，并且这些高沸点物质会在色谱系统中残留杂质干扰之后的检测；同时这些链烃的种类和含量直接影响玫瑰精油的冻点（经检测和田大马士革玫瑰精油冻点在24℃至29℃，不同于已知标准中的其他品种玫瑰精油的冻点），全面地控制高级脂肪烃类物质可以有效地控制精油冷凝温度从而控制其外观性状。

相比传统的色谱图方法检测，指纹图谱技术强调系统性，特征性，稳定性，不仅对几种特征物质的含量进行了检测，更可以全面地反映被测天然产品的特性，但目前将指纹图谱用于玫瑰精油检测的方法还没有。在化工合成非常发达的今天只是单纯地检测几个物质的含量并不能确认其是否为天然产物，以玫瑰精油为例，只做气相色谱检测几种特征物质的含量，被测物若以人工合成产物定量地调配同样可以满足检测要求，而用指纹图谱来对照就会发现其整体上缺少天然玫瑰精油所含有的宏观特点。

作为玫瑰的古老产地之一的新疆和田还停留在较为原始的玫瑰花开发和利用阶段，缺少精油提取和产品标准，众所周知新疆远离海洋，属于温带大陆性气候，而和田地区位于塔克拉玛干沙漠边缘，更带有温带沙漠气候特征，当地空气干燥，降水很少，昼夜温差大，季节温差也大，光照时间长且强烈，土壤沙化度高，盐碱度高，在这样的气候条件下和田玫瑰表现出更强的抗逆性从而其次级代谢产物包括精油都呈现出当地特有的特点，其精油凝固点更高，保证在干燥及大温差条件下延长香气持续时间，同时其他成分含量也体现出大马士革玫瑰品种和当地气候的综合影响所表现出的特征，因此现有检测标准由于地域和品种限制并不能用来界定和田大马士革玫瑰精油的品质好坏。

发明内容

本发明提供了一种和田大马士革玫瑰精油用于标准的GC/MS指纹图谱检测方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有检测标准由于地域和品种限制并不能用来界定和田大马士革玫瑰精油的品质好坏的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种和田大马士革玫瑰精油用于标准的GC/MS指纹图谱检测方法，按下述方法进行：第一步，取0.025g至0.030g待测精油置于试管中，在试管中加入正己烷定容至10mL摇匀后得到供试品溶液；第二步，将供试品溶液加入安捷伦HP-5MS色谱柱中进行检测，安捷伦HP-5MS色谱柱的气相色谱条件为：载气为He、供试品溶液进样量为1μL、进样口温度为300℃、柱前压为7.6522psi、柱流量为1mL/min、分流比为4：1，升温程序为：升温至50℃时停留2min，然后以3℃/min的速率升温到280℃后停留5min，共83.667min，质谱条件为：溶剂延迟3.00分钟、扫描范围为33至600、EI离子源、电子能量为70eV、电子倍增电压为1424V、离子源温度为230℃、四级杆温度为150℃，质谱后得到待测图谱；第三步，计算待测图谱的夹角余弦值，其中：n=1…133, y_i为第i个对应保留时间的标准峰的峰面积，x_i为待测图谱中第i个对应保留时间的峰的峰面积，待测图谱中对应保留时间无峰则峰面积为0；若待测图谱的夹角余弦值小于0.9246，则待测精油不是和田大马士革玫瑰精油；若夹角余弦值大于0.9246，且同时满足待测图谱中保留时间为14.191min对应峰的含量为0.10%至0.70%、保留时间为20.081min对应峰的含量为11.70%至19.20%、保留时间为21.167min对应峰的含量为1.70%至9.00%、保留时间为28.063min对应峰的含量为0.20%至0.60%、保留时间为29.740min对应峰的含量为0.20%至0.80%、保留时间为37.080min对应峰的含量为0.60%至1.30%、保留时间为45.931min对应峰的含量为19.00%至23.00%、保留时间为52.147min对应峰的含量为13.70%至20.00%、保留时间为63.057min对应峰的含量为1.30%至3.00%，则待测精油是和田大马士革玫瑰精油。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述对应保留时间的标准峰的峰面积按下述方法得到：第一步，分别采集1号地、2号地、3号地、4号地、5号地、6号地和7号地种植的当日开放的1.5公斤至2公斤和田大马士革玫瑰鲜花，采集后将各地的和田大马士革玫瑰鲜花分别放置在容器中，然后在容器中分别加入和田大马士革玫瑰鲜花质量3倍至4倍的纯净水，加热至沸腾后进行回流提取，回流提取3h至4h，回流提取后馏出物经冷凝器冷凝后得到馏出相，馏出相的上层为精油层，馏出相的下层为水层，分离馏出相的上层分别得到1号玫瑰精油、2号玫瑰精油、3号玫瑰精油、4号玫瑰精油、5号玫瑰精油、6号玫瑰精油和7号玫瑰精油；第二步，取0.025g至0.030g 的1号玫瑰精油、2号玫瑰精油、3号玫瑰精油、4号玫瑰精油、5号玫瑰精油、6号玫瑰精油和7号玫瑰精分别置于试管中，然后在试管中分别加入正己烷定容至10mL摇匀后得到1号溶液、2号溶液、3号溶液、4号溶液、5号溶液6号溶液和7号溶液；第三步，将1号溶液、2号溶液、3号溶液、4号溶液、5号溶液6号溶液和7号溶液分别加入安捷伦HP-5MS色谱柱中进行检测，安捷伦HP-5MS色谱柱的气相色谱条件为：载气为He、供试品溶液进样量为1μL、进样口温度为300℃、柱前压为7.6522psi、柱流量为1mL/min、分流比为4：1，升温程序为：升温至50℃时停留2min，然后以3℃/min的速率升温到280℃后停留5min，共83.667min，质谱条件为：溶剂延迟3.00分钟、扫描范围为33至600、EI离子源、电子能量为70eV、电子倍增电压为1424V、离子源温度为230℃、四级杆温度为150℃，质谱后分别得到1号图谱、2号图谱、3号图谱、4号图谱、5号图谱、6号图谱和7号图谱；第四步，分别将1号图谱、2号图谱、3号图谱、4号图谱、5号图谱、6号图谱和7号图谱中第i个保留时间对应的峰的峰面积值进行平均后得到133个对应保留时间的标准峰的峰面积。

上述第一步中，在早晨8:00至9:30采集1号地、2号地、3号地、4号地、5号地、6号地和7号地种植的当日开放的1.5公斤至2公斤和田大马士革玫瑰鲜花。

上述1号地为和田也台克孜勒村；2号地为和田拉依喀村；3号地为和田拜什托格拉克村；4号地为和田市；5号地为和田哈迪让村；6号地为和田阿热勒村；7号地为和田也太巴什村。

上述安捷伦HP-5MS色谱柱的柱长为30m、柱内径为0.25mm、膜厚为 0.25μm。

本发明以谱图相似度作为评价指标，从宏观上控制和田大马士革玫瑰精油的品质，确定其特征物质的含量范围，其中包括头香、体香、底香、定香成分而并非现有标准重点关注体香成分，更全面地控制和田大马士革玫瑰精油的总体香气，重点关注了高级直链烷烃的组成和含量，有效控制精油冻点，从化学组成上更直观地控制外观和香气，以此为依据制定了特征物质质量检测的标准，从而大大提高了检测精度和检测效率，可用于和田大马士革玫瑰精油的质量评价，为和田大马士革玫瑰精油的质量控制提供了一种质量标准。

附图说明

附图1为本发明中和田7个地区种植的和田大马士革玫瑰鲜花提取的玫瑰精油的指纹图谱及特征峰叠加图。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例1，该和田大马士革玫瑰精油用于标准的GC/MS指纹图谱检测方法，按下述方法进行：第一步，取0.025g至0.030g待测精油置于试管中，在试管中加入正己烷定容至10mL摇匀后得到供试品溶液；第二步，将供试品溶液加入安捷伦HP-5MS色谱柱中进行检测，安捷伦HP-5MS色谱柱的气相色谱条件为：载气为He、供试品溶液进样量为1μL、进样口温度为300℃、柱前压为7.6522psi、柱流量为1mL/min、分流比为4：1，升温程序为：升温至50℃时停留2min，然后以3℃/min的速率升温到280℃后停留5min，共83.667min，质谱条件为：溶剂延迟3.00分钟、扫描范围为33至600、EI离子源、电子能量为70eV、电子倍增电压为1424V、离子源温度为230℃、四级杆温度为150℃，质谱后得到待测图谱；第三步，计算待测图谱的夹角余弦值，其中：n=1…133, y_i为第i个对应保留时间的标准峰的峰面积，x_i为待测图谱中第i个对应保留时间的峰的峰面积，待测图谱中对应保留时间无峰则峰面积为0；若待测图谱的夹角余弦值小于0.9246，则待测精油不是和田大马士革玫瑰精油；若夹角余弦值大于0.9246，且同时满足待测图谱中保留时间为14.191min对应峰的含量为0.10%至0.70%、保留时间为20.081min对应峰的含量为11.70%至19.20%、保留时间为21.167min对应峰的含量为1.70%至9.00%、保留时间为28.063min对应峰的含量为0.20%至0.60%、保留时间为29.740min对应峰的含量为0.20%至0.80%、保留时间为37.080min对应峰的含量为0.60%至1.30%、保留时间为45.931min对应峰的含量为19.00%至23.00%、保留时间为52.147min对应峰的含量为13.70%至20.00%、保留时间为63.057min对应峰的含量为1.30%至3.00%，则待测精油是和田大马士革玫瑰精油。夹角余弦值即为相似度；利用夹角余弦法计算相似度，夹角余弦法计算谱图相似度是将谱图整体看做一个n维向量，以2 个向量的夹角余弦值表示2 个谱图的相似程度，其值介于0 到1 之间，数字越大表示二者越相似。其中n为总峰个数，谱图中第i个峰的峰面积作为向量第i 维的坐标；例如i=35 时峰面积数据为445065.9，724200.6，1721593.2，96462.0，1492129.6，1998820.1，2238188.4 平均数为1245209.0 为参照向量第35 维坐标。从和田大马士革玫瑰精油公认的特征香气物质：香茅醇、香叶醇、芳樟醇,田大马士革玫瑰精油的含量较为稳定的香气成分：石竹烯、β-金合欢烯、β-桉叶醇,影响精油冻点的蜡质组分：含量较高的十九烷、二十一烷，沸点较高的二十五烷这九种物质着手，以其GC/MS 含量为基础数据，将所得组分含量统计最大值和最小值分别以进一法和去尾法保留2 位小数，作为标准含量范围。

实施例2，作为上述实施例的优化，实施例2中对应保留时间的标准峰的峰面积按下述方法得到：第一步，分别采集1号地、2号地、3号地、4号地、5号地、6号地和7号地种植的当日开放的1.5公斤至2公斤和田大马士革玫瑰鲜花，采集后将各地的和田大马士革玫瑰鲜花分别放置在容器中，然后在容器中分别加入和田大马士革玫瑰鲜花质量3倍至4倍的纯净水，加热至沸腾后进行回流提取，回流提取3h至4h，回流提取后馏出物经冷凝器冷凝后得到馏出相，馏出相的上层为精油层，馏出相的下层为水层，分离馏出相的上层分别得到1号玫瑰精油、2号玫瑰精油、3号玫瑰精油、4号玫瑰精油、5号玫瑰精油、6号玫瑰精油和7号玫瑰精油；第二步，取0.025g至0.030g 的1号玫瑰精油、2号玫瑰精油、3号玫瑰精油、4号玫瑰精油、5号玫瑰精油、6号玫瑰精油和7号玫瑰精分别置于试管中，然后在试管中分别加入正己烷定容至10mL摇匀后得到1号溶液、2号溶液、3号溶液、4号溶液、5号溶液6号溶液和7号溶液；第三步，将1号溶液、2号溶液、3号溶液、4号溶液、5号溶液6号溶液和7号溶液分别加入安捷伦HP-5MS色谱柱中进行检测，安捷伦HP-5MS色谱柱的气相色谱条件为：载气为He、供试品溶液进样量为1μL、进样口温度为300℃、柱前压为7.6522psi、柱流量为1mL/min、分流比为4：1，升温程序为：升温至50℃时停留2min，然后以3℃/min的速率升温到280℃后停留5min，共83.667min，质谱条件为：溶剂延迟3.00分钟、扫描范围为33至600、EI离子源、电子能量为70eV、电子倍增电压为1424V、离子源温度为230℃、四级杆温度为150℃，质谱后分别得到1号图谱、2号图谱、3号图谱、4号图谱、5号图谱、6号图谱和7号图谱；第四步，分别将1号图谱、2号图谱、3号图谱、4号图谱、5号图谱、6号图谱和7号图谱中第i个保留时间对应的峰的峰面积值进行平均后得到133个对应保留时间的标准峰的峰面积。

按照实施例2的方法分别采集和田7个地区的大马士革玫瑰建立指纹图谱进行分析，确定9个共有峰，它们的保留时间分别是：14.191min、20.081min、21.167min、28.063min、29.740min、37.080min、45.931min、52.147min和63.057min。确定各组分峰面积，以面积归一化法统计各组分含量，确定9种物质的含量范围,确定基于和田7个不同地区的大马士革玫瑰精油GC/MS指纹图谱的检测标准。以此条件采集和分析所得的玫瑰精油GC/MS指纹图谱和上述所得指纹图谱以及实验结果进行对照分析，以上述所得7个地区大马士革玫瑰精油指纹图谱对应保留时间的峰面积平均值作为对照指纹图谱数据，计算余弦相似度，应当大于0.9246，并且9个特征物质的含量应满足保留时间分别为14.191min、20.081min、21.167min、28.063min、29.740min、37.080min、45.931min、52.147min和63.057min确定的含量范围。

实施例3，作为上述实施例的优化，实施例3中第一步中，在早晨8:00至9:30采集1号地、2号地、3号地、4号地、5号地、6号地和7号地种植的当日开放的1.5公斤至2公斤和田大马士革玫瑰鲜花。

实施例4，作为上述实施例的优化，实施例4中1号地为和田也台克孜勒村；2号地为和田拉依喀村；3号地为和田拜什托格拉克村；4号地为和田市；5号地为和田哈迪让村；6号地为和田阿热勒村；7号地为和田也太巴什村。

实施例5，作为上述实施例的优化，实施例5中安捷伦HP-5MS色谱柱的柱长为30m、柱内径为0.25mm、膜厚为 0.25μm。

附图1为本发明中和田7个地区种植的和田大马士革玫瑰鲜花提取的玫瑰精油的指纹图谱及特征峰叠加图；表1为和田大马士革玫瑰精油的9个标准峰对应的保留时间；表2为和田大马士革玫瑰精油的9个标准峰含量；表3为和田大马士革玫瑰精油9个标准峰对应的9种物质。

验证试验：

试验例1：第一步：取和田市拜什托格拉克村种植的和田大马士革玫瑰鲜花提取的待测精油0.025g至0.030g置于试管中，在试管中加入正己烷定容至10mL摇匀后得到供试品溶液；第二步，将供试品溶液加入安捷伦HP-5MS色谱柱中进行检测，安捷伦HP-5MS色谱柱的气相色谱条件为：载气为He、供试品溶液进样量为1μL、进样口温度为300℃、柱前压为7.6522psi、柱流量为1mL/min、分流比为4：1，升温程序为：升温至50℃时停留2min，然后以3℃/min的速率升温到280℃后停留5min，共83.667min，质谱条件为：溶剂延迟3.00分钟、扫描范围为33至600、EI离子源、电子能量为70eV、电子倍增电压为1424V、离子源温度为230℃、四级杆温度为150℃，质谱后得到待测图谱；第三步，计算并得到待测图谱的夹角余弦值为0.9960，且待测图谱中保留时间为14.191min对应峰的含量为0.30%、保留时间为20.081min对应峰的含量为11.74%、保留时间为21.167min对应峰的含量为4.81%、保留时间为28.063min对应峰的含量为0.20%、保留时间为29.740min对应峰的含量为0.72%、保留时间为37.080min对应峰的含量为1.03%、保留时间为45.931min对应峰的含量为21.17%、保留时间为52.147min对应峰的含量为17.75%、保留时间为63.057min对应峰的含量为2.39%，则待测精油是和田大马士革玫瑰精油。通过试验例1说明检测结果和实际相符。

试验例2：第一步：取和田市阿热勒艾日克村种植的和田大马士革玫瑰鲜花提取的待测精油0.025g至0.030g置于试管中，在试管中加入正己烷定容至10mL摇匀后得到供试品溶液；第二步，将供试品溶液加入安捷伦HP-5MS色谱柱中进行检测，安捷伦HP-5MS色谱柱的气相色谱条件为：载气为He、供试品溶液进样量为1μL、进样口温度为300℃、柱前压为7.6522psi、柱流量为1mL/min、分流比为4：1，升温程序为：升温至50℃时停留2min，然后以3℃/min的速率升温到280℃后停留5min，共83.667min，质谱条件为：溶剂延迟3.00分钟、扫描范围为33至600、EI离子源、电子能量为70eV、电子倍增电压为1424V、离子源温度为230℃、四级杆温度为150℃，质谱后得到待测图谱；第三步，计算并得到待测图谱的夹角余弦值为0.9973，且待测图谱中保留时间为14.191min对应峰的含量为0.25%、保留时间为20.081min对应峰的含量为14.16%、保留时间为21.167min对应峰的含量为2.76%、保留时间为28.063min对应峰的含量为0.32%、保留时间为29.740min对应峰的含量为0.62%、保留时间为37.080min对应峰的含量为0.86%、保留时间为45.931min对应峰的含量为21.50%、保留时间为52.147min对应峰的含量为18.75%、保留时间为63.057min对应峰的含量为2.80%，则待测精油是和田大马士革玫瑰精油。通过试验例2说明检测结果和实际相符。

试验例3：第一步：取和田市于田县种植的山东紫枝玫瑰花提取的待测精油0.025g至0.030g置于试管中，在试管中加入正己烷定容至10mL摇匀后得到供试品溶液；第二步，将供试品溶液加入安捷伦HP-5MS色谱柱中进行检测，安捷伦HP-5MS色谱柱的气相色谱条件为：载气为He、供试品溶液进样量为1μL、进样口温度为300℃、柱前压为7.6522psi、柱流量为1mL/min、分流比为4：1，升温程序为：升温至50℃时停留2min，然后以3℃/min的速率升温到280℃后停留5min，共83.667min，质谱条件为：溶剂延迟3.00分钟、扫描范围为33至600、EI离子源、电子能量为70eV、电子倍增电压为1424V、离子源温度为230℃、四级杆温度为150℃，质谱后得到待测图谱；第三步，计算并得到待测图谱的夹角余弦值为0.6305；待测图谱中保留时间为14.191min对应峰的含量为1.005%、保留时间为20.081min对应峰的含量为42.27%、保留时间为21.167min对应峰的含量为2.26%、保留时间为28.063min对应峰的含量为0.08%、保留时间为29.740min对应峰的含量为0.11%、保留时间为37.080min对应峰的含量为0.22%、保留时间为45.931min对应峰的含量为3.40%、保留时间为52.147min对应峰的含量为9.42%、保留时间为63.057min对应峰的含量为8.57%，则待测精油不是和田大马士革玫瑰精油。通过试验例3说明检测结果和实际相符。

本发明针对性的通过采用温度比聚乙二醇色谱柱更高的HP-5MS色谱柱，可以检测到更高沸点的组分，得到更完整的检测指纹图谱，使检测结果更准确；对和田大马士革玫瑰精油GC/MS指纹图谱的建立和分析得出了其指纹特征，以谱图相似度作为评价指标，从宏观上控制和田大马士革玫瑰精油的品质，确定其特征物质的含量范围，其中包括头香、体香、底香、定香成分而并非现有标准重点关注体香成分，更全面地控制和田大马士革玫瑰精油的总体香气，重点关注了高级直链烷烃的组成和含量，有效控制精油冻点，从化学组成上更直观地控制外观和香气，以此为依据制定了特征物质质量检测的标准，从而大大提高了检测精度和检测效率，可用于和田大马士革玫瑰精油的质量评价，为和田大马士革玫瑰精油的质量控制提供了一种质量标准；头香包括芳樟醇, 体香包括香茅醇和香叶醇，底香包括石竹烯、β-金合欢烯和β-桉叶醇，定香包括十九烷、二十一烷和二十五烷。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。