全 文 :第 38卷 第 1期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.38No.1
2010年 1月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Jan.2010
长白山复序橐吾和全缘橐吾叶片挥发油成分分析 1)
董 然 王丽清 刘洪章
(吉林农业大学 ,长春 , 130118) (吉林省磐石市园艺特产技术推广站) (吉林农业大学)
摘 要 以复序橐吾(LigulariajaluensisKom.)和全缘橐吾(L.mongolica(Turcz.)DC.)叶片为材料 , 采用水
蒸气蒸馏法提取挥发油 ,用 GC-MS法鉴定其化学成分。结果表明:首次从 2种橐吾中鉴定 22种化合物 , 复序橐
吾 15种 ,全缘橐吾 11种 ,分别占总挥发油的 94.75%和 87.08%。其中复序橐吾主要化学成分为 4-蒈烯(27.09%),其
次是金合欢醇乙酸酯 , β -蒎烯 , D-柠檬烯及顺 -2-甲基 -5-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯 -1-醇 , 其单萜和
倍半萜类各 4种 ,占总挥发油的 43.80%和 10.25%,酯类和醇类分别占 16.03%和 13.76%;全缘橐吾的主要成分
为 z-9-十八烷烯醛(23.93%),其次是 α-法呢烯 , α-金合欢烯 ,石竹烯 , [ 1aα-[ 1aα-4aα, 7β, 7αβ, 7bα] ] 1,
1, 4, 7-四甲基 -1H-十氢环丙奥 -4-醇及 α-杜松醇 , 其 4种倍半萜类占 35.8%, 醇占 22.9%。 挥发油中萜
类 、醇类及酯类决定了 2种橐吾食疗价值和香气特征。
关键词 复序橐吾;全缘橐吾;挥发油;气相色谱 -质谱(GC-MS)
分类号 R284.1:R284.2
ComponentsofVolatileOilfromLeavesofLigulariajaluensisandLigulariamongolicainChangbaiMountains/DongRan(ColegeofHorticulture, JilinAgriculturalUniversity, Changchun130118, P.R.China);WangLiqing(Pan-
shiHorticulturalSpecialtyTechnicalPopularizationStationofJilinProvince);LiuHongzhang(JilinAgriculturalUniversi-
ty)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2010, 38(1).-105 ~ 107
AnexperimentwasconductedtostudyvolatileoilsextractedfromtheleavesofLigulariajaluensisKom.andL.mon-
golica(Turcz.)DC.bysteamdistilation, andchemicalconstituentswereidentifiedbyGC-MS.Resultsshowedthat22kindsofcompoundsfromL.jaluensisandL.mongolicawereidentified, inwhich15compoundswerefromtheformerand
11compoundsfromthelatter, accountingfor94.75% and87.08%ofallthevolatileoils, respectively.Themainchemi-
calcomponentsofL.jaluensisare4-Carene, 3, 7, 11-trimethyl-2, 6, 10-dodecatrien-1-ol, β-pinene, D-limonene, and
Cis-2-methyl-5-(1-methylethenyl), amongwhichfourmonoterpenesandfoursesquiterpenesaccountfor43.80%, 10.25%,andestersandalcoholsfor16.03%, 13.76%, respectively.ThemainchemicalcomponentsofL.mongolicaareZ-9-oc-
tadecenal, A-Farnesene, α-Farnesene, Caryophylene, [ 1aα-[ 1aα-4aα, 7β, 7αβ, 7bα] ] 1, 1, 4, 7-tetramethyl-1 H-cy-
cloprop[ E] azulen-4-ol, andα-Cadinol, amongwhichfoursesquiterpenesaccountfor35.8% andalcoholsfor22.9%.
ThenutritionvaluesandaromacharacteristicsofLigulariaareatributedtoterpenes, alcohols, andestersfromthevolatileoils.
Keywords Ligulariajaluensis;Ligulariamongolica;Volatileoils;Gaschromatography-massspectrometry
菊科橐吾属(Ligularia)植物全世界约有 129种 , 除两种
分布于欧洲外其余均产于亚洲 , 中国约有 112种 , 绝大多数分
布在西南及西北地区 , 长白山区是橐吾属的一个次生分布中
心 [ 1] ,其中复序橐吾(L.jaluensisKom.)别名多序橐吾 , 多年
生草本植物 ,基生叶心状肾形或肾状三角形 ,头状花序排列成
复总状 ,花黄色 , 冠毛白色 , 产东北长白山一带 , 多生于海拔
450 ~ 1 000m草甸子及林缘湿草地 , 为长白山特有种 [ 2] 86 , [ 3] ,
是长白山区秋季良好的湿地观花植物;全缘橐吾(L.mongoli-
ca(Turcz.)DC.)别名蒙古橐吾 , 多年生灰绿色或蓝绿色草本
植物 ,丛生叶卵形 、长圆形或椭圆形 , 总状花序较密集 , 花黄
色 ,冠毛褐色 [ 2] 104 , [ 4] 928。二者春季展叶至开花时的叶片是延
边地区广泛食用的特色野菜 , 分别称 “马蹄叶 ”和 “山白
菜” [ 5] ,朝鲜族群众一年四季不离餐桌 , 鲜品 、盐渍品或速冻
品包饭或做酱汤食用 ,具有特殊的风味和香气 ,其根及根茎做
“紫菀”入药 , 称 “山紫菀” , 有润肺 、下气 、祛痰 , 止咳的功
能 [ 4] 929, [ 6] 1137。笔者于 2008年夏秋 , 对长白山区 3个坡向 5
个市县的 16个样地开展实地调查 , 仅在和龙市中朝边境发现
1)吉林省科技支撑项目(20060222-2)资助。
第一作者简介:董然, 女 , 1966年 4月生, 吉林农业大学园艺学
院 ,教授。
通信作者:刘洪章。
收稿日期:2009年 8月 10日。
责任编辑:程 红。
一处全缘橐吾的野生分布地 ,现野生资源破坏严重。
近年国内外学者越来越多地关注橐吾属植物的研究 , 在
检索到有关橐吾属研究的 134篇文献中 ,未见这 2个种的相
关报道。鉴于二者食用 、观赏等潜在价值 , 以复序橐吾和全缘
橐吾嫩叶为材料 ,采用水蒸气蒸馏法提取挥发油 , 用 GC-MS
法鉴定化学成分 ,探究其风味特征及香气成分 , 为拓展其在食
疗 、芳香产品开发及新品种选育中提供理论依据。
1 材料与方法
供试植物:复序橐吾和全缘橐吾分别于 2008年 8月采自
吉林省临江市海拔 870m桦树林场林缘湿草地与和龙市中朝
边境海拔 680m崇善林场灌丛草地 , 各挖带土根茎 30株 , 定
植在吉林农业大学园艺学院基地的日光温室中 , 2009年 5月
6日采收食用状态的叶片 , 自然阴干后放荫凉通风处。 经吉
林农业大学王立军教授鉴定为复序橐吾(L.jaluensisKom.)
和全缘橐吾(L.mongolica(Turcz.)DC.)。
挥发油的提取:样品粉碎过 60目筛 ,按 2000年版《中国
药典 》一部附录 XD方法(不加二甲苯)提取挥发油。取 30g
置于 500mL圆底挥发油测定提取器中 , 加入 300mL的蒸馏
水 , 水蒸气常压蒸馏 , 至测定器中油量不再增加 ,停止加热 , 放
置片刻 ,将水缓缓放出 , 油层用无水硫酸钠干燥。得到特殊香
味的淡黄色透明油状物 , 挥发油得率分别为 0.36 6%和
0.184%, 低温 0℃密封保存备用。
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2010.01.038
气相色谱 -质谱测定:由中国科学院长春应用化学研究
所实验中心进行。仪器为美国 HP5890A气相色谱仪和英国
VG-Quatro串联质谱仪。 GC-MS条件 , DB-1(30m×0.25
mm, 0.25μm)弹性石英毛细管柱;载气为高纯氦气 ,载气流量
1.0mL/min;进样口温度 230℃;无分流进样;升温程序 ,起始
柱温 80℃, 保持 3min, 再以 8℃/min升温至 280℃;离子源
为 EI源 ,离子源温度 200 ℃;接口温度 230℃;连接杆温度
200℃;电离电压 70eV;发射电流 34.6A;扫描范围 m/z20 ~
500,扫描速度 2 000amu/s。
挥发油成分定性和定量分析:取水蒸气提取的挥发油 ,用
气相色谱 -质谱联用仪进行分析鉴定。 通过 G1701BA化学
工作站数据处理系统 , 检索 NIST98谱图库 , 并分别与八峰索
引及 EPA/NIH质谱图集的标准谱图进行对照 、复核 , 再结合
有关文献进行人工谱图解析 , 确定其挥发油中的各个化学成
分。按峰面积归一化法进行定量分析 ,分别求得各化学成分
在 2种橐吾挥发油中的相对质量分数。
2 结果与分析
从复序橐吾和全缘橐吾叶片挥发油的总离子流图中可见
化学组分峰 18和 16个 , 经质谱扫描及检索 NIST98谱图库 ,
共鉴定出 22种化合物 ,其中复序橐吾鉴定出 15种化合物 , 全
缘橐吾鉴定出 11种化合物 ,其中 4种为二者共有 , 其离子色
谱图见图 1和图 2;利用面积归一化法计算各化合物相对质量
分数 ,二者已鉴定的化合物总量分别占总挥发油的 94.75%和
87.08%, 它们的化学成分及相对质量分数见表 1。
图 1 复序橐吾挥发油总离子色谱图
图 2 全缘橐吾挥发油总离子色谱图
表 1 复序橐吾和全缘橐吾挥发油化学成分及其相对质量分数
序号 化 合 物 相似度 /%复序橐吾 全缘橐吾 分子式
相对分
子质量
保留时间 /min
复序橐吾 全缘橐吾
相对质量分数 /%
复序橐吾 全缘橐吾
1 α-蒎烯 * 85.6 C10H16 136 7.139 1.65
2 β -蒎烯 * 80.5 C10H16 136 7.689 14.24
3 D-柠檬烯* 85.7 C10H16 136 8.697 10.51
4 4-蒈烯* 90.4 C10H16 136 9.742 27.09
5 3-环己烷 -1-甲醛 76.4 C7H10O 110 10.677 0.88
6 顺 -2-甲基 -5-(1 -甲基乙烯基)-2-环己烯 -1-醇 88.6 C10H16O 152 11.392 9.01
7 石竹烯* 75.6 88.5 C15H24 204 16.031 17.956 1.60 9.38
8 α-律草烯 86.4 C15H24 204 16.562 2.04
9 α-金合欢烯 * 76.8 85.8 C15H24 204 17.131 18.707 4.30 9.95
10 石竹烯氧化物 86.9 C15H24O 220 18.616 2.31
106 东 北 林 业 大 学 学 报 第 38卷
续表 1
序号 化 合 物 相似度 /%复序橐吾 全缘橐吾 分子式
相对分
子质量
保留时间 /min
复序橐吾 全缘橐吾
相对质量分数 /%
复序橐吾 全缘橐吾
11 α-杜松醇 90.2 93.6 C15H26O 222 19.587 21.549 4.16 6.13
12 3, 7, 11-三甲基 -2, 6, 10 -十二烷三烯 -1 -醇乙酸酯(即金合欢醇乙酸酯)* 85.5 C17H28O2 264 20.412 14.93
13 3, 7-二甲基 -6-辛烯 -1-醇甲酸酯 75.5 C11H20O2 184 22.099 1.11
14 植物醇* 90.5 95.5 C20H40O 296 25.528 27.526 0.56 8.39
15 二十三烷 78.8 C23H48 324 27.764 0.36
16 α-法呢烯 * 86.5 C15H24 204 18.249 10.43
17 异石竹烯 89.9 C15H24 204 19.056 2.11
18 [ 1aα-[ 1aα-4aα, 7β, 7αβ, 7bα] ] 1, 1, 4, 7-四甲基 -1H-十氢环丙奥 -4 -醇 88.8 C15H26O 222 20.394 8.38
19 5, 7-二甲基 -八氢香豆素 80.5 C11H18O2 182 22.979 1.94
20 1, 2-环氧十六烷 75.5 C16H32O 240 24.024 1.06
21 正十六酸 80.5 C16H32O2 256 25.528 5.38
22 Z-9-十八烷烯醛* 95.5 C18H34O 266 27.984 23.93
注:*是已工业化生产的香料试剂或食品增香剂。
分析结果显示 ,供试的 2种橐吾所含挥发油成分较单一 ,
但含量却相对集中 , 只有 4种化合物二者共有 , 分别是石竹
烯 、α-金合欢烯 、α-杜松醇和植物醇。复序橐吾主要化学
成分为 4-蒈烯(27.09%), 金合欢醇乙酸酯(14.93%), β -
蒎烯(14.24%), D-柠檬烯(10.51%),顺 -2-甲基 -5-(1 -
甲基乙烯基)-2 -环己烯 -1 -醇(9.01%), α-金合欢烯
(4.30%)及 α-杜松醇(4.16%), 其单萜和倍半萜类化合物
各 4种 , 分别占总挥发油的 43.80%和 10.25%, 2种酯类占
16.03%, 3种醇类占 13.76%;全缘橐吾主要化学成分为z-9-
十八烷烯醛(23.93%), α-法呢烯(10.43%), α-金合欢烯
(9.95%), 石竹烯(9.38%), [ 1aα-[ 1aα-4aα, 7β , 7αβ ,
7bα] ] -1 , 1 , 4 , 7 -四甲基 -1H-十氢环丙奥 -4 -醇
(8.38%), α-杜松醇(6.13%)及正十六酸(5.38%),其中的 4
种倍半萜类化合物占总挥发油的 35.8%, 3种醇类占 22.9%。
分析发现 ,鉴定的 4种单萜类化合物仅存在于复序橐吾中 , 而
全缘橐吾中 z-9-十八烷烯醛和 A-法呢烯在复序橐吾中未
检出, 二者成分相异较大。笔者认为 4-蒈烯和 z-9-十八烷
烯醛可以作为检测这 2种橐吾的特征性成分。
3 结论与讨论
涂永勤等报道东俄洛橐吾 (L.tongolensis(Franch.)
Hand.-Mzzz).[ 7] 、黑苞橐吾 (L.melanocephala(Franch.)
Hand.-Mzzz.)[ 8]全草含有石竹烯 、石竹烯氧化物及少量的
正十六酸 , 这 2种橐吾的单萜类和倍半萜类化合物均占各自
总挥发油的 50%以上;D-柠檬烯是黑苞橐吾 [ 8]和黄帚橐吾
(L.virgaurea(Maxim)Matf.exRehd.etKobuski)[ 9]的主要成
分;α-杜松醇是箭叶橐吾 [ 10]和黄帚橐吾 [ 11]的主要成分。因
此 ,本研究结果与前人研究橐吾属植物主要含有萜类成分相
吻合 ,已鉴定的 22种化合物均首次从复序橐吾和全缘橐吾中
检出 [ 7-12] ,其中有 10种成分是已工业化生产的香料试剂或
食品增香剂。
复序橐吾中 4-蒈烯是黑苞橐吾 [ 8]的近 100倍 , 该化合
物有令人愉快的气味 , 并有较好的抗炎活性 [ 13] ;其 D-柠檬
烯不仅是有柠檬样香气的增香剂 , 它对人类致病的细菌和真
菌有广泛的抑制作用 [ 14] ,临床上用于溶解胆结石 、缓解胃灼
热 ,并对许多肿瘤有很好的预防作用 [ 15] ;而 β -蒎烯和 α-蒎
烯则有松萜类特有的香气 , 并有明显的镇咳 、祛痰和抗炎作
用 [ 16] ;此外 ,复序橐吾中金合欢醇乙酸酯含量也较高 , 这是一
种进口的香料试剂 ,而芳香疗法中认为酯类的香气既能令人
兴奋和愉快 ,还能增进人的食欲。临床上用其代 “紫菀”来治
疗慢性支气管炎 、久咳带血之症 [ 6] 1137很可能是利用了根中的
上述挥发性成分 ,其叶片的药用价值有待于深入研究。
z-9-十八烷烯醛未见在橐吾属植物中报道 , 而在全缘
橐吾中高达 23.93%, 它是目前仅美国和德国能供应的香料
试剂;α-金合欢烯具有新鲜蔬菜风味 , 带有芹菜和干草的香
气 , 稍有脂肪气及热带水果的风味 ,用于蔬菜 、浆果、柑橘、茶和甜
瓜等香精中;石竹烯则具有辛香、木香 、柑橘及樟脑香 ,可赋予 “天
然”的香气,用于调配丁香、胡椒 、肉豆蔻、柑橘 、药草等食用香精
或合成更重要的香料[ 17] , 其香气会使人清醒振作 ,提高工作效
率。由此不难理解当地居民喜食的原因。
综上所述 ,挥发油中萜类 、醇类及酯类决定了 2种橐吾的
食疗价值和香气特征。
参 考 文 献
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107第 1期 董 然等:长白山复序橐吾和全缘橐吾叶片挥发油成分分析