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云南含笑花不同部位挥发性成分研究



全 文 :云南含笑花不同部位挥发性成分研究
胡光平1,2,方小平1* ,杨占南2,陈奔流3 (1.贵州师范大学生命科学学院,贵州贵阳 550001,2.贵州师范大学,贵州省山地环境信
息系统与生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001;3.贵州省平坝县夏云镇林业站,贵州平坝 561100)
摘要 [目的]研究云南含笑(Michelia yunnanensis)花不同部位挥发性成分分布状况。[方法]用顶空固相微萃取(HS-SPME)技术提取
挥发性成分,用气相色谱 -质谱(GC-MS)技术分析其组成。[结果]从花托中共 鉴定出28种化合物,其中 β-榄香烯(21. 07%)、石竹烯
(30. 78%)和大牻牛儿烯 D(15. 41%)为主要成分;从花瓣中共鉴定出 27 种化合物,主要成分为乙酸丁酯(62. 56%)、乙酸乙酯
(6. 36%)、2,4-二异酸甲苯酯(4. 67%)、2,4-二甲基-5-甲酰基-3-腈吡咯(4. 04%)和 2-甲基-丙酸乙酯(4. 13%);从花丝中共鉴定出 19种
化合物,主要成分为 2 -甲基-1-丙醇(28. 43%)、乙酸丁酯(20. 93%)、2,4-二异酸甲苯酯(18. 58%)和 2,4-二甲基-5-甲酰基-3-腈吡咯
(16. 29%)。[结论]云南含笑花中的药效成分主要分布在花托,赋香成分则主要分布在花瓣和花丝。
关键词 云南含笑;花;挥发性成分;分布
中图分类号 O656 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2010)14 -07321 -03
Study on the Volatile Components in Different Part of Michelia yunnanensis Flower
HU Guang-ping et al (School of Life Science,Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou 550001)
Abstract [Objective]The research aimed to study the distribution of volatile components in different parts of Michelia yunnanensis flowers.
[Method]The volatile components in different parts of Michelia yunnanensis flowers were extracted by using headspace solid-phase micro-extrac-
tion (HS-SPME). And the composition was analyzed by using gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). [Result]Twenty-eight com-
pounds were identified from receptacle extracts. Among them,γ-elemene (21. 07%),caryophyllene (30. 78%)and germacrene-D (15. 41%)
were main components. Twenty-seven compounds were identified from petal extracts. And the major components were butyl acetate (62. 56%),
ethyl acetate (6. 36%),2,4-toluene diisocyanate (4. 67%) ,2,4-dimethyl-5-formyl-3-nitrile pyrrole (4. 04%)and 2-methyl-ethyl propionate
(4. 13%). Nineteen compounds were identified from filament extracts. And the major components were 2-methyl-1-propanol (28. 43%),butyl
acetate (20. 93%),2,4-toluene diisocyanate (18. 58%)and 2,4-dimethyl-5-formyl-3-nitrile pyrrole (16. 29%). [Conclusion]The medicinal
ingredients were mainly distributed in the receptacle of Michelia yunnanensis flower and the aroma components were mainly distributed in the pet-
als and filaments.
Key words Michelia yunnanensis;Flowers;Volatile components;Distribution
基金项目 贵州省科技攻关项目[黔科合 NY(2006)3034]。
作者简介 胡光平 (1984 -),男,贵州纳雍人,硕士研究生,研究方向:
资源植物。* 通讯作者,硕士生导师,副教授,E-mail:fangxi-
aoping1963@ 126. com。
鸣 谢 试验在贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验
室完成,在此表示感谢!
收稿日期 2010-02-03
云南含笑(Michelia yunnanensis)又名皮袋香,为木兰科
(Magnoliaceae)含笑属常绿灌木,[1],主要分布于贵州与云南
两省,在贵州主要分布在威宁、水城和盘县等地,系云贵两地
植物区系重要的链锁分子之一[2 -3]。云南含笑是城市绿化
优良观赏树种,同时所提取浸膏在中国属于一种新型香料品
种,香气高雅,透发性好[4],并且为中国传统中药,有解热、消
炎之功效,用于喉炎、鼻炎和结膜炎等症[5]。有关云南含笑
挥发性成分研究的报道不多[4 -6],且提取大都采用传统的水
蒸气蒸馏法,用顶空微固相微萃取方法提取云南含笑花的挥
发性成分的研究尚未见报道。为此,笔者采用 HS-SPME 联
合 GC-MS法研究云南含笑花不同部位的挥发性化学成分,
以期为云南含笑花的深度研发提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。采自贵州师范大学生命科学学院实验基
地,经贵州师范大学方小平副教授鉴定为木兰科含笑属植物
云南含笑(Michelia yunnanensis)花。
1. 1. 2 主要仪器。GCMS-QP2010 气质联用仪,由日本岛津
公司生产;顶空固相微萃取 HS-SPME 装置,由美国 Supelco
公司生产;100 μm聚乙烯二甲基硅氧烷萃取头(PDMS),由
美国 Supelco公司生产;5 ml顶空瓶。
1. 2 方法
1. 2. 1 分析方法。采用顶空固相微萃取方法。取 0. 5 g 样
品于 5 ml顶空瓶中密闭,使用 PDMS 100 μm 白色萃取头,常
温萃取1 h,GC解吸5 min,利用GC-MS联用方法定性分析挥
发性化学成分。
1. 2. 2 分析条件。
1. 2. 2. 1 GC条件。HP-5 弹性石英毛细管色谱柱(30 m ×
0. 25 mm ×0. 25 μm);升温程序:初始温度 40 ℃保持 3 min,
以 10 ℃ /min 至 100 ℃,保持 2 min,以 10 ℃ /min 升至 250
℃,保持 16 min;载气,氦气(99. 999%);流速,0. 7 ml /min;分
流比,18. 5∶1. 0;进样口温度,250 ℃。
1. 2. 2. 2 MS条件。离子源为 EI;电离电压,70 eV;离子源
温度,250 ℃;溶剂延迟时间,1 min;质谱范围,40 ~ 450 amu;
扫描周期,0. 5 scan /s。
注:A为花托;B为花瓣;C为花丝。
图 1 云南含笑花挥发性成分的总离子流图
Fig. 1 Total ion chromatogram of the volatile components in
Michelia yunnanensis flowers
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2010,38(14):7321 - 7323 责任编辑 姜丽 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.14.167
1. 3 数据分析 分析结果运用质谱数据库 NIST147 和
NIST27标准谱库进行检索。
2 结果与分析
云南含笑花各部位挥发性成分的总离子流图见图1。经
计算机贮存信号的检索及质谱图进行解析,确定化合物,并
用峰面积归一化法计算各成分相对百分含量,结果见表 1。
从用 SPME法提取的云南含笑花各部位挥发性成分中
共鉴定出 50种化合物。从花托挥发性提取物中共鉴定出 28
种化合物,其中 β-榄香烯(21. 07%)、石竹烯(30. 78%)和丁
香烯(15. 41%)为主要成分;从花瓣挥发性提取物中共鉴定
出 27种化合物,主要成分为乙酸丁酯(62. 56%)、乙酸乙酯
(6. 36%)、2,4-二异酸甲苯酯(4. 67%)、2,4-二甲基-5-甲酰
基-3-腈吡咯(4. 04%)和 2-甲基 -丙酸乙酯(4. 13%);从花
丝挥发性提取物中共鉴定出 19 种化合物,主要成分为 2-甲
基-1-丙醇(28. 43%)、乙酸丁酯(20. 93%)、2,4-二异酸甲苯
酯(18. 58%)和 2,4-二甲基-5-甲酰基-3-腈吡咯(16. 29%)。
表 1 云南含笑花各部位挥发性化学成分
Table 1 The volatile chemical component in different parts of Michelia yunnanensis flowers
序号
No.
保留时间
min
Retentiontime
化合物名称
Compound
name
相对百分含量 Relative percent content∥%
花托
Receptacle
花瓣
Petals
花丝
Filaments
1 1. 684 丙炔酸 Propiolic acid - 2. 25 -
2 1. 687 乙醇 l-Alanine ethylamide,(S)- 0. 13 - 1. 48
3 1. 897 Ethanol - 2. 85 0. 73
4 2. 712 乙酸乙酯 Ethyl acetate 0. 24 6. 36 5. 64
5 2. 912 2 -甲基-1-丙醇 1-Propanol,2-methyl- 2. 18 2. 13 28. 43
6 5. 037 2-甲基-丙酸乙酯 Propanoic acid,2-methyl-,ethyl ester 0. 13 4. 13 1. 40
7 5. 351 乙酸丁酯 Acetic acid,butyl ester 2. 07 62. 56 20. 93
8 5. 920 丁酸乙酯 Butanoic acid,ethyl ester - 1. 29 -
9 6. 936 2-甲基丁酸乙酯 Butanoic acid,2-methyl-,ethyl ester - 0. 42 -
10 7. 168 (E)-4-己烯-1-醇 4-Hexen-1-ol,(E)- 0. 19 - -
11 7. 436 己醇 1-Hexanol 0. 27 - -
12 7. 547 乙酸-2-甲基-1-丁醇酯 - 0. 40 -
1-Butanol,2-methyl-,acetate
13 9. 853 己酸乙酯 Hexanoic acid,ethyl ester - 3. 09 -
14 10. 942 3,3,6-三甲基-1,5-庚二烯-4-酮 - 0. 17 0. 26
1,5-Heptadien-4-one,3,3,6-trimethyl-
15 11. 683 (E)-2. 6-二甲基-1. 6-二醇-2. 7-辛二烯 - - 0. 22
2,7-Octadiene-1,6-diol,2,6-dimethyl-,
16 11. 686 3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇甲酰酯 0. 42 0. 24 -
1,6-Octadien-3-ol,3,7-dimethyl-
17 12. 431 己酸-2-甲基丙酯 - 0. 11 -
Hexanoic acid,2-methylpropyl ester
18 12. 616 樟脑 Camphor - 0. 31 0. 53
19 14. 151 2 -乙氧基丙烯酸酯 2-Ethoxyethyl acrylate - - 0. 54
20 15. 319 3-甲基-6-(1-甲基亚乙基)-环己烯 - 0. 08 -
Cyclohexene,3-methyl-6-(1-methylethylidene)-
21 15. 319 Cyclohexene,4-ethenyl-4-methyl-3- 1. 67 - -
(1-methylethenyl)-1-(1-methylethyl)-,(3R-trans)-
22 15. 494 α-荜澄茄 α-Cubebene 0. 74 - -
23 15. 618 2,4-二异酸甲苯酯 3. 63 4. 67 18. 58
Benzene,2,4-diisocyanato-1-methyl-
24 15. 942 胡椒烯 Copaene 1. 00 - -
25 16. 090 [1S-(1α.,2β.,4-β.)]-1-乙烯基-1-甲基 1. 21 1. 35 0. 31
-2-(1-甲基乙烯基)-4-(1-甲基乙基)环己烷
Cyclohe xane,1-ethenyl-1
-methyl -2,4-bis(1-methylethenyl)-,
26 16. 095 β-榄香烯 β-Elemen 21. 07 - -
27 16. 444 2,4-二甲基-5-甲酰基-3-腈吡咯 4. 11 4. 04 16. 29
Pyrrole-3-carbonitrile,5-formyl-2,4-dimethyl-
28 16. 600 石竹烯 Caryophyllene 30. 78 - 0. 66
29 16. 610 γ-榄香烯 γ. -Elemene 0. 12 0. 91 -
30 16. 710 7-甲基 1,4-亚甲基-1-(1-异丙基(1α,4aβ,8aα)八氢萘 0. 40 - -
Naphthalene,1,2,3,4,4a,5,6,8a-
octahydro-7-methyl-4-methylene-1-
31 16. 792 (E)-反式--金合欢烯 0. 51 - -
1,6,10-Dodecatriene,7,11-dimethyl-3-methylene-,
接表 1
2237 安徽农业科学 2010 年
续表 1
序号
No.
保留时间
min
Retentiontime
化合物名称
Compound
name
相对百分含量
Relative percent content∥%
花托
Receptacle
花瓣
Petals
花丝
Filaments
32 17. 068 α-律草烯 α-Caryophyllene 3. 25 - -
33 17. 381 大牻牛儿烯 D Germacrene-D 15. 41 0. 50 1. 17
34 17. 456 α-法呢烯 α-Farnesene 0. 61 - -
35 17. 569 (E,E)-大根香叶烷 1,5-Cyclodecadiene,1,5-dimethyl-8-
(1-methylethylidene)-, 1. 96 - -
36 17. 784 异喇叭烯 Isoledene 1. 36 - -
37 17. 995 恰迪纳-1 ,4 -二烯 Cadina-1,4-diene 0. 95 - -
38 18. 392 2,5,5-三四基-1,3,6-庚三烯 - 0. 13 -
1,3,6-Heptatriene,2,5,5-trimethyl-
39 18. 402 1-Methyl-2,4-bis(1-methylethylidene) 5. 05 - -
-1-vinylcyclohexane
40 18. 589 1-Hydroxy-1,7-dimethyl-4-isopropyl 0. 11 - -
-2,7-cyclodecadiene
41 18. 709 石竹烯氧化物 Caryophyllene oxide 0. 43 - -
42 20. 501 亚硝酸异戊酯 Amyl Nitrite - - 0. 34
43 20. 501 癸酸 n-Decanoic acid - 0. 15 -
44 21. 558 3-甲基丁基酯亚硝酸 - - 0. 28
Nitrous acid,3-methylbutyl ester
45 21. 848 5-异丙基海因 5-Isopropyl-2,4-imidazolidinedione - 0. 5 -
46 21. 992 1-Nonadecanamine,N,N-dimethyl- - 0. 37 -
47 22. 569 正十六酸 n-Hexadecanoic acid - 0. 54 1. 65
48 23. 887 十一碳氨 6-Undecylamine6- - 0. 21 -
49 24. 291 3-甲基-二十一烷 Heneicosane,3-methyl- - - 0. 56
50 26. 122 6-Aminoundecane - 0. 24 -
注:“-”表示相对百分含量 <0. 05%。
Note:- indicated that the relative percent content was less than 0. 05% .
3 结论与讨论
(1)云南含笑花不同部位的挥发性提取物,在组成和各
组分含量上都有很大的差异,其中花托主要含萜类化合物,
而花瓣和花丝主要含酯类化合物。这与郑循法等[4]报道的
结果有很大的差异,这可能与样品的产地及其提取方法不同
有关。
(2)云南含笑花托中 β-榄香烯、石竹烯和大牻牛儿烯 D
含量约占挥发性成分的 70%。林元相等报道,β-榄香烯可以
促使肿瘤细胞凋亡;石竹烯氧化物具有舒肝、镇痛、降压、调
经、祛风除湿、清热解毒和利尿消肿之功效;大牻牛儿烯 D也
有一定的药用功效[7 -8]。该研究结果表明,云南含笑花的挥
发性药效成分主要分布在花托;花瓣和花丝中酯类含量很
高。有研究表明,乙酸丁酯和乙酸乙酯等酯类化合物大都具
有花香、果香、酒香或密香香气,广泛应用于化妆品香精、食
用香精及烟酒香精中[9]。
据《化工大辞典》记载,2-甲基-1-丙醇是人造麝香、果子
精油和合成药物的原料。该研究结果表明,云南含笑花的挥
发性赋香成分则主要分布在花瓣和花丝中。在利用云南含
笑花时需要药用功效的可以主要采集花托,需要香精香料的
可以主要采集花瓣和花丝,从而更好地利用云南含笑花。
参考文献
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323738卷 14期 胡光平等 云南含笑花不同部位挥发性成分研究