挥发油从药材中提取出来后，还需要测定其中的化学成分;常用的测定的方法有顶空色谱法(headspace gas chromatography,HSGC)、薄层色谱法(Thin layer chromatography，TLC)、气相色谱法(Gas chromatography,GC)、气相色谱-质谱法(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、红外光谱法(Infrared spectrum,IR)等。

一、薄层色谱法

薄层色谱法是利用同一吸附剂对不同成分吸附能力不同，使移动相溶剂流过固定相吸附剂时，实现吸附、解吸、再吸附、再解吸的过程，从而使各成分相互分离。薄层色谱法能够同时分离多个样品、操作简单、成本低、分析速度快，在药物、生化、食品和环境检测等方面应用广泛，在定性定量分析中发挥着重要作用。陈媛等用薄层色谱法对10批次野生沉香进行了鉴别。10批次野生沉香的醇溶性浸出物显色反应除呈现人工沉香的樱红色或浅樱红外，还出现紫堇色、浅红色和浅紫色在内的多样性显色，可辅助鉴别野生沉香;薄层色谱法操作简单，节省材料，且野生沉香样品在薄层鉴别中呈现清晰的荧光斑点和较好的分离效果，对于大部分野生沉香样品可通过薄层色谱进行基础鉴别，可为沉香品质评价体系建立提供参考。袁玲等用薄层色谱法对辛夷苞片、花瓣、雄蕊、雌蕊、花蕾进行了研究。结果表明，辛夷花瓣、雄蕊挥发油的含量较高，苞片、雌蕊中挥发油含量较低，辛夷不同部位的木脂素斑点明显程度差异较大，花蕾、花瓣、雄蕊中木脂素斑点明显。

二、气相色谱法

气相色谱法是色谱分析方法中的一种，它的流动相是气体。当样品气化后随着流动相进入色谱柱，由于色谱柱的固相涂层对不同组分的溶解或吸附能力不同，其在色谱柱中的运行速度也不同，使各组分依次离开色谱柱，然后经检测器检测，以色谱峰的形式在记录仪上显示。气相色谱法的样品用量少，而且具有快速、高效、选择性高等优点，在中药的质量鉴定和控制方面应用广泛。宋青坡等用气相色谱法对不同产地野菊花挥发油进行了检测分析，建立了野菊花挥发油成分气相色谱指纹图谱，并指出异龙脑、樟脑、侧柏酮等成分的峰位，为鉴定野菊花药材真伪提供了科学基础。

三、气相色谱-质谱

质谱(MS)可通过测定质荷比和气相离子的丰度鉴定样品中存在的化学成分的含量和类型，原理是将样品分子置于高真空的离子源中，使其受到高速电子流的或者强电场等作用，失去外层电子而生成分子离子，或者化学键断裂生成各种碎片离子，经加速电场的作用形成离子束，进入质量分析器，再利用电场和磁场使其发生色散、聚焦、获得质谱图。根据质谱图提供的信息可进行有机物和无机物的定性、定量分析，复杂化合物的结构分析、同位素比的测定及固体表面的结构和组成等分析。

气相色谱利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相中的分配系数不同进行分离的方法。当样品进入进样口时，瞬间气化被载气带入色谱柱中，组分在两相中连续多次反复分配，由于固定相对各组分的吸附或解吸附能力不同，经过一定长度的色谱柱后，彼此分离，由载气洗脱出色谱柱，进入检测器，而检测器把不同时间出来的组分转变为离子流讯号，经放大由记录仪描绘出电信号强度(峰高或峰面积)与时间(保留时间)的关系图。气相色谱虽然有极强的分离能力，但它对未知化合物的定性能力较差;作为一种分离和分析有机化合物的有效方法，气相色谱法特别适合进行定量分析，但由于其主要采用对比未知组分的保留时间与相同条件下标准物质的保留时间的方法来定性，使得当处理复杂样品时，气相色谱法很难给出准确可靠的鉴定结果。

气相色谱-质谱联用技术既有GC良好的分离能力，又具有MS准确鉴定化合物结构的特点，是目前复杂混合物分离和化合物定性的常用工具，在食品分析、环境分析、药物分析等领域有十分重要的应用。样品混合物经气相色谱分离后，除去载气进入质谱仪，在高真空环境中，气态分子受到电子流轰击或者强电场作用，失去外层电子生成分子离子，同时某些化学键也发生有规律的裂解，生成各种具有特征质量的碎片离子。这些带电离子在磁场中按照不同的质荷比分离，并被收集和记录，得到质谱图。从质谱图中可以得到分子的分子量和分子结构的有关信息，从而进一步推断化合物的分子结构。GC-MS技术可以使样品的分离、定性及定量一次完成，对于药物分析尤其是体内的药物分析起到极大的促进作用，具有分离效能高、灵敏度高pg级、用样量少、简便快速等特点，是复杂混合物分离分析的首选工具。

GC-MS主要由三部分组成:色谱部分、质谱部分和数据处理系统。色谱部分和一般的色谱仪基本相同，包括有柱箱、气化室和载气系统，也带有分流/不分流进样系统，程序升温系统、压力、流量自动控制系统等，一般不再有色谱检测器，而是利用质谱仪作为色谱的检测器。在色谱部分，混合样品在合适的色谱条件下被分离成单个组分，然后进入质谱仪进行鉴定。色谱仪是在常压下工作，而质谱仪需要高真空，因此，如果色谱仪使用填充柱，必须经过一种接口装置一分子分离器，将色谱载气去除，使样品气进入质谱仪。如果色谱仪使用毛细管柱，则可以将毛细管直接插入质谱仪离子源，因为毛细管载气流量比填充柱小得多，不会破坏质谱仪真空。 GC-MS的质谱仪部分可以是磁式质谱仪、四极质谱仪，也可以是飞行时间质谱仪和离子阱。目前使用最多的是四极质谱仪。离子源主要是EI源和CI源。GC-MS的另外一个组成部分是数据处理系统，由于计算机技术的提高，GC-MS的主要操作都由计算机控制进行，这些操作包括利用标准样品(一般用FC-43)校准质谱仪，设置色谱和质的工作条件，数据的收集和处理以及库检索等。这样，一个混合物样品进入色谱仪后，在合适的色谱条件下，被分离成单一组成并逐一进人质谱仪，经离子源电离得到具有样品信息的离子，再经分析、检测器即得每个化合物的质谱。这些信息都由计算机储存，根据需要，可以得到混合物的色谱图、单一组分的质谱图和质谱的检索结果等。根据色谱图还可以进行定量分析。因此，GC-MS是有机物定性、定量分析的有力工具。

GC将复杂的混合物分离成单组分进入MS进行分析检测。其工作方式有2种:一种是全扫描工作方式，另外一种是选择离子检测方式。前者是不同质量的组分离在质量分析器中按照时间先后分离，某一时刻只允许某一质量数的离子通过，并被检测器检测。如果质量分析器以固定时间问隔不断重复扫描，检测系统就能得到连续不断变化着的质谱图的集合，电子计算机采集这些数字化的数据，将每次扫描的离子流求和而获得总离子流。随组分变化，就形成总离子流色谱图。后者是当质量分析器只在传输表征某目标化合物的数个特征离子的状态之间跳跃扫描时，就可检测到被选定的质量离子流，并可获得选择离子色谱图。

作为GC-MS联用仪的附件，还可以有直接进样杆和FAB源等。但是FAB源只能用于磁式双聚焦质谱仪，直接进样杆主要是分析高沸点的纯样品，不经过GC进样，而是直接送到离子源，加热气化后，由EI电离。另外，GC-MS的数据系统可以有几套数据库，主要有NIST库，Willey库，农药库，毒品库等。自1958年Liherti及其同事首次用气相色谱法对挥发油进行分离以来，气相色谱技术有了重大进展，特别是不同极性固定液及高分离效能的毛细管柱问世，以及不同类型高特异性和灵敏度的检测系统(如GC-MS)应用，使得挥发油的气相色谱分析更为完善。国内外对挥发油成分的研究有不少报道，但联系中医中药理论，从中药的性味、归经等方面来揭示挥发油组成与它们之间的内在联系的报道尚不够多见。刘春海等经GC-MS技术鉴定了石菖蒲挥发油中39种化合物，其主要成分为β-细辛醚及a-细辛醚。采用GC-MS对阳春砂、海南砂和绿壳砂进行分析，发现其主要成分有乙酸龙脑酯、樟脑、柠檬烯、a-蒎烯、龙脑等;采用GC-MS技术对五味子挥发油成分进行了成分分析，从五味子挥发油共检出85个色谱峰，鉴定出43个化合物，占挥发油总量的 66.25%。在鉴定的化合物中萜类化合物24种，芳香族化合物13种，脂肪族化合物6种，分别占58.70%，5.52%和2.23%，表明五味子主要含有萜类化合物。

四、顶空气相色谱法

顶空气相色谱法(headspace gas chromatography，HSGC)，又称液上气相色谱分析，是一种对处于密闭系统内的样品所产生的含挥发性成分的蒸气(达平衡状态时)进行气相色谱分析的技术。

顶空气相色谱利用液(固)体中的挥发性组分在密闭恒温系统中达平衡后，气相和液(固)相中挥发性组分比值恒定的原理，对平衡后液(固)体上部的蒸气进行气相色谱分析。试样置于密闭容器中，恒温下达到气液平衡后气体分子溢出和返回液相的速率达动态平衡，此时组分在气相中的浓度相对恒定，其蒸气压可由拉乌尔定律表示:P1=P°x，P为组分蒸气压，P°为纯组分饱和蒸气压，X,为组分在该溶液中的摩尔浓度。顶空气相色谱法所得的是试样上方气相组分i的峰面积Ai，其值与该组分蒸气压P成正比。当温度和其他实验参数固定时可得AP。该公式为定量计算的基础，此时指理想溶液。

顶空分析(head space analysis)源于分析固体或液体顶部蒸气相中的有机挥发性物质，其出现早于气相色谱法。1939年Harger等对水相中醇含量的测定成为该方法的雏形。50年代气相色谱法产生后，样品溶液制备和有效的进样方法的研究成为气相色谱分析成功与否的关键因素。到1958年，顶空气相色谱作为一种独立的样品处理技术和气相色谱联用进行挥发物和半挥发物的分析方法出现报道顶空分析可专一性收集样品中的易挥发性成分，与液-液萃取和固相萃取相比既可避免在除去溶剂时引起挥发物的损失，又可降低共提物引起的噪音，具更高灵敏度和分析速度。顶空分析方法随着气相色谱分析方法的发展在不断更新和发展，现代顶空分析法已形成一个相对较为完善的分析体系。主要分3类:静态顶空分析( staticheadspaceanalysis)、动态顶空分析或吹扫捕集分析(dynamicheadspaceanalysis or purge and trap head space analysis)和顶空-固相微萃取(headspacesolid- phasemicro-extractionanalysis )。

HSGC是一种对芳香类中药进行品质鉴定的简便而快速的分析方法，尤其适用于那些以所含的有效芳香成分的多少作为质量评价标准的中药。HSGC在含芳香性挥发成分药材的鉴定及其贮藏保管的内在质量监控方面，较其他方法(如薄层、紫外法等)具有更为简便、快速、准确及专属性强的优点。陈建伟等应用顶空气相色谱法对牡丹皮、徐长卿、芍药根皮进行了顶空气体成分分析。建立了快速鉴定牡丹皮及其他类似的芳香类中药品质的方法。发现3种中药的顶空气相色谱特征指纹图各异，贮藏 4年的牡丹皮仅含微量的丹皮酚。

五、气相色谱-红外光谱法

红外光谱法(Infrared spectrum，IR)是分子吸收光谱的一种，当用红外光照射有机物时，分子吸收红外光会发生振动能级跃迁，不同的化学键和官能团吸收频率不同，得到的红外吸收光谱也不同，因此可以知道未知物的化学键和官能团信息，是分析有机物结构的良好方法，但是红外光谱不能用于混合物的定性分析。

气相色谱-红外光谱联用技术是将混合物分离后，再用红外光谱进行定性和结构分析，结合了两种分析手段的互补优势，使其成为一种高效的有机混合物结构分析手段，将两者结合实现优势互补。适合复杂未知物成分分离及其定性定量分析。向丽等采用傅里叶变换红外光谱法及二阶导数红外光谱法考察了肉桂不同部位(树皮、嫩枝、叶)挥发油的红外指纹图谱差异。通过红外宏观指纹分析，探讨了红外整体宏观表征，建立了肉桂不同部位挥发油快速、有效的鉴别方法。

六、全二维气相色谱法

全二维气相色谱(GCXGC)是将分离机制不同而又互相独立的两支色谱柱以串联的方式结合成二维气相色谱，不同的关键部位在于调制器;两根性质不同的色谱柱之间串联一个调节器，样品先通过第一根色谱柱进行组分分离，然后所有组分进入调节器进行浓缩或聚焦，再进入第二根色谱柱继续分离，最后进入检测器进行检测。全二维气相色谱的灵敏度和分辨率相对于一维气相色谱都显著提高，而且它的分析时间短，能够实现族分离，大大提高了复杂体系的分析质量。GCXGC由于实现了真正的正交分离而具有峰容量大、分辨率高、灵敏度高、族分离和瓦片效应、分析时间短等优势，是迄今为止能够提供最高分辨率的分离技术。

全二维气相色谱不同于通常的二维色谱(GC+GC)。全二维气相色谱是把分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串联方式结合成二维气相色谱，在这两支色谱柱之间装有一个调制器，起捕集再传送的作用，经第一支色谱柱分离后的每一个馏分，都需先进人调制器，进行聚焦后再以脉冲方式送到第二支色谱柱进行进一步的分离，所有组分从第二支色谱柱进入检测器，信号经数据处理系统处理，得到以柱1保留时间为第一横坐标，柱2保留时间为第二横坐标，信号强度为纵坐标的三维色谱图或二维轮廓图。GC+GC一般是从第一支色谱柱切割出部分馏分在第二支色谱柱上进行分离，缺点是不能完全利用二维气相色谱的峰容量，它只是把第一支色谱柱流出的部分馏分转移到第二支柱上，进行进一步的分离。全二维气相色谱具有以下特点:①分辨率高、峰容量大。其峰容量为组成它的二根柱子各自峰容量的乘积。美国Southern Illinois大学已成功地用此技术一次进样从煤油中分出一万多个峰。②灵敏度高。经第一支色谱柱分离后，馏分在调制器聚焦，再以脉冲形式进样。因此，灵敏度可比通常的一维色谱提高20~50倍。③分析时间短。由于用了二根不同极性的柱子，因此样品更容易分开，总分析时间反而比一维色谱短。也由于高分辨率的原因，定性可靠性可大大增强。一个方法可覆盖原来要几个ASTM方法才能做的任务。

全二维气相色谱法在精油、香料及食用油等复杂体系中的手性物质、传统中草药中挥发性化合物的分析等中应用价值较高。吴晶晶等将全二维气相色谱和飞行时间质谱结合来分析广西八角茴香的挥发油成分。结果发现，全二维气相色谱能够分离出在一维气相色谱中无法分离的组分。研究为深入了解八角茴香挥发油成分和功能食品的开发提供了依据。韩婷等利用飞行时间质谱谱图和全二维色谱特有的结构信息，对滁菊挥发油进行了定性分析，建立了全二维气相色谱飞行时间质谱检测滁菊挥发性成分的方法，为滁菊保健食品的开发提供了理论支持。曹先爽等采用全二维气相色谱-飞行时间质谱(GCXGC-TOF/MS)技术对紫藤种子提取物进行了成分分析，从紫藤种子石油醚提取物中检测到61种化合物，主要包括酯类、烷烃类、芳香烃类等化合物，其中相对含量大于9%的化合物有:对二甲苯(14.33%)、十一烷(11.89%)、1,4-二乙基苯(11.02%)和癸烷(9.54%)。建立了川芎挥发油的 GCXGC/TOF MS指纹图谱，并应用偏最小二乘法-判别分析对4个产区的样品进行了区分，找出了20种差异最大的化合物，包括蛇床内酯、3-正丁基苯酞和丁烯基苯酞。结合抗氧化实验以及正交偏最小二乘法模型，找出不同产区样品生化活性的差异，结果发现，苯酞类物质对川芎挥发油样品的生产地区差异影响最大。

七、挥发油官能团的鉴定

各种挥发油成分中常含有不同的官能团，如酚羟基、羰基、不饱和双键(三键)、内酯等，常见挥发油官能团的鉴定如下。

(一)酚类化合物

酚类化合物是指芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的一类成分，是植物中较为重要一类次生代谢产物。酚类化合物呈弱酸性，具有芳香气味，在环境中容易被氧化。检识方法为将挥发油少许溶于乙醇中，加入三氯化铁的乙醇溶液，如产生蓝色，蓝紫或绿色反应，表示挥发油中有酚类物质存在。

(二)羰基化合物

挥发油中是否含有官能团羰基可以用下列反应鉴别。①与硝酸银的氨溶液发生银镜反应，表示有醛类等还原性物质存在。②挥发油的乙醇溶液加2,4-二硝基苯脲、氨基脲、羟胺等试剂，如产生结晶形衍生物沉淀，表明有醛或酮类化合物存在。③与亚硫酸氢钠加成，含羰基的萜类可与亚硫酸氢钠发生加成反应，生成结晶加成物，复加酸或加碱使其分解，生成原来的反应产物。④与吉拉德试剂加成，吉拉德(Girard)试剂是一类带有季铵基团的酰肼，可与具羰基的萜类生成水溶性加成物而与脂溶性非羰基萜类分离，常用的有GirardT 和 Girard P。

(三)不饱和化合物和薁类衍生物

于挥发油的氯仿溶液中滴加溴的氯仿溶液，如红色褪去表示油中含有不饱和化合物，继续滴加溴的氯仿溶液，如产生蓝色、紫色或绿色反应，则表明油中含有薁类化合物。此外，在挥发油的无水甲醇溶液中加人浓硫酸时，如有薁类衍生物应产生蓝色或紫色反应。

(四)内酯类化合物

于挥发油的吡啶溶液中，加入亚硝酰氰化钠试剂及氢氧化钠溶液，如出现红色并逐渐消失，表示油中含有α、β不饱和内酯类化合物。