全 文 ：薇甘菊染料化学成分分析
郭珍 1 ,宋晓静2 ,李 化3 ,李华民 3＊ ,张呈瑞 4＊　(1.青海师范大学化学系 ,青海西宁 810008;2.西北农林科技大学理学院 ,陕西
杨凌 712100;3.北京师范大学化学学院 ,北京 100875;4.山东鲁锦实业有限公司 ,山东济宁 272400)
摘要　 [目的]为薇甘菊作为天然植物染料开发利用提供一定的理论依据。 [方法 ]采用水提取法提取薇甘菊中的色素成分 ,应用气相
色谱 -质谱联用(GC-MS)法对其化学成分进行鉴定 ,用峰面积归一化法测定各个化合物在水提取物中的相对百分含量。 [结果]鉴定出
116个峰中的 59种化合物 ,占提取物总含量的 95.34%,主要化合物为植物甾类(44.58%)、酯类(26.22%)、胺类(9.45%),另外 ,还含有
杂环化合物(5.34%)和醚类化合物(4.87%)等。 [结论]薇甘菊可以作为天然植物染料开发利用。
关键词　薇甘菊;染料;气相色谱-质谱法;化学成分
中图分类号　O621.4　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)22-11698-03
AnalysisoftheChemicalCompositionofthePigmentExtractionfromMkaniamicranthaH.B.KbyGC-MS
GUOZhenetal　(DepartmentofChemistry, QinghaiNormalUniversity, Xining, Qinghai810008)
Abstract　[ Objective] TheresearchaimedtoprovidetheoreticalbasisforthedevelopmentandutilizationofMkaniamicranthaH.B.Kasnatural
plantdye.[Method] ThepigmentconstituentswereextractedfromMkaniamicranthaH.B.Kbywaterandthechemicalconstituentsweresepara-
tedandidentifiedbyGC-MS, andthepercentagecontentsofcompositionweredeterminedbypeakareanormalizationmethod.[ Results] There-
sultsshowedthat116peakswereseparatedand59peaksaccountingfor95.34% ofthetotalextractionwereidentified.Themajorconstituents
wereplantsteroids(44.58%), esters(26.22%), andamides(9.45%),inaddition, heterocycle(5.34%)andethers(4.87%)andsoon.[ Con-
clusion] MkaniamicranthaH.B.Kcanbedevelopedandutilizedasnaturalplantdyes.
Keywords　MkaniamicranthaH.B.K;Pigment;GC-MS;Chemicalconstituents
基金项目　农业部公益性行业科研专项基金(200803021)。
作者简介　郭珍(1971-),女 ,河南唐河人 , 硕士 ,副教授 ,从事有机化
学和天然产物的教学和科研工作。
收稿日期　2010-04-06
　　薇甘菊(MkaniamicranthaH.B.K)又名小花假泽兰 ,为
菊科假泽兰属多年生草质藤本植物 ,原产于中美洲和南美
洲 ,现广泛分布于东南亚以及太平洋地区。 1919年我国香港
首次发现薇甘菊后 ,其目前已在海南 、台湾 、珠江三角洲和广
东沿海地区蔓延 ,并有进一步发展的趋势 [ 1-4 ] 。在入侵地
区 ,薇甘菊生长迅速 ,通过阻挡其他植物的光照并攀缘缠绕
植株影响植物的生长甚至导致死亡 ,降低土壤肥力有效性 ,
是危害经济作物和森林植被的害草。薇甘菊的危害已引起
各地政府的高度关注 ,各地在加强化学防除 ,控制其蔓延的
同时 ,亦加强了其综合利用方面的研究。目前已有利用薇甘
菊开发牲畜饲料 、植物药 、杀虫剂和除草剂的报道 [ 5] 。为扩
大薇甘菊的应用范围 ,笔者尝试将其水溶液用于传统纺织品
染色 ,取得了较为理想的效果。就此 ,对通过热提法提取的
薇甘菊染料进行气相色谱 -质谱联用(GC-MS)分析 ,以期了
解其化学组分 ,为薇甘菊作为天然植物染料开发利用提供一
定的理论依据 [ 6-7] 。
1　材料与方法
1.1　材料　供试薇甘菊于 2009年 8月采自云南瑞丽 ,由中
国医学科学院潘宣副研究员鉴定。仪器 :TRACE-MS2000
系列 GC-MS仪(美国 FINNIGAN公司);旋转蒸发仪 、SHB-B
型循环水式多用真空泵 、DLSB-5/20低温冷却液循环泵 、
W201B型恒温水浴锅(郑州长城科工贸有限公司);KQ-100
型超声波清洗器(上海昆山市超声仪器有限公司)。
1.2　方法
1.2.1　样品处理。薇甘菊茎叶阴干 ,粉碎后取 30 g,加水
300 ml,浸泡 2 h, 50 ～ 60 ℃提取 2 h,得黄色提取液(染料
液)。提取液减压蒸馏除溶剂 ,少量甲醇溶解 ,超声 1 h,得
待测液 。
1.2.2　分析条件 。色谱柱为 DB-5石英毛细管色谱柱(30 m
×0.25mm×0.25μm);程序升温 50 ～ 280 ℃(5 ℃/min);载
气为高纯氦气(99.999%),流量为 1.0 μl/min;进样量为 1
μl,分流比为 60∶1。
质谱条件:电离方式 EI离子源 ,电子能量 70eV,离子源
温度 200℃,传输线温度 250 ℃,检测电压 350 V,扫描质量
范围 34.6 ～ 566.4 amu。
2　结果与分析
2.1　微甘菊色素提取液化学成分测定结果　对薇甘菊色素
提取液进行测定 ,其总离子流见图 1。其化学成分在气相色
谱图保留时间 0 ～ 29.00 min内共检出 116个峰 ,通过 Xcali-
bur工作站 NIST98标准质谱图库进行检索 ,结合有关文献进
行人工谱图解析 ,鉴定了其中的 59个峰 ,并通过 Xcalibur工
作站数据处理系统 ,按峰面积归一化法计算各化合物的相对
百分含量 ,结果见表 1。所鉴定出的 59种化合物含量占提取
物总含量的 95.34%。
图 1　薇甘菊色素提取液总离子流
Fig.1　Totalioncurrentchromatographyofthepigmentextract
fromMkaniamicranthaH.B.K
　　由表 1可知 ,薇甘菊色素提取液中相对含量较多的化
学成分依次为甾类 (44.58%)、酯类 (26.22%)、胺类
责任编辑　张杨林　责任校对　况玲玲安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(22):11698-11700
(9.45%)、杂环(5.34%)、醚类(4.87%)化合物 ,另外 ,还
有醇类(1.86%)和氨基酸(1.39%);其中含量居前 5位的
化合物分别为:3, 12-二(乙酰氧基)-7-氧代胆甾-24-酸甲酯
(41.75%)、2-四氢呋喃乙酸 -5-(2-羟基丙基)-α-甲基-1-甲
基-2-[ 5-(1-甲基-2-甲氧基乙酰基)-2-四氢呋喃基 ] 乙酯
(19.06%)、N-(6-甲基-2-甲氧基)苯基乙酰胺(7.75%)、2-
甲氧基-2′-羟基二乙醚(2.87%)和 13, 16-十八碳二炔酸甲
酯(2.52%)。
2.2　薇甘菊色素提取液化学成分利用价值　薇甘菊色素
提取液中 ,相对含量最高的植物胆甾类成分(41.75%)本
身无毒性 ,在医药 、食品 、化妆品及化工中常作为原料 ,并且
由于甾醇的乳化性能好而且稳定 ,纺织工业常将其作为柔
软剂应用 [ 8-9] ;相对含量占第 2 位的呋喃酯衍生物
(19.06%)是呋喃类香料的一个重要组成部分 [ 10-11] ;相对
含量较高的酰胺类化合物(7.75%)具有杀菌作用 [ 12] ,这与
薇甘菊在原产地中南美洲被作为民间植物药用于抗菌 、疗
伤的作用相符 [ 5] 。
3　结论
鉴定出薇甘菊色素提取液 116个峰中 59种化合物 ,占
提取物总含量的 95.34%。其中含有多种可用于纺织品染色
的化学成分 ,这些成分预示着薇甘菊作为具有防虫 、杀菌作
用和自然芳香的染料 ,开发利用有着广泛的前景。
表 1　薇甘菊化学成分分析结果
Table1　ThechemicalcomponentsanalysisresultsofMkaniamicranthaH.B.K
序号 No.
保留时间
Retention
time∥min
化合物名称
Nameof
compounds
分子式
Molecular
formula
分子量
Molecular
weight
相对含量∥%
Relative
content
1 4.10 4-甲基-3-十六碳烷氧酰基-5-(2-羟基乙基)-咪唑 C24H45N2O3 409 1.51
2 4.47 4-4-甲基-4-氨基戊酮 C6H13NO 115 0.42
3 5.98 2-甲氧基-2′-羟基二乙醚 C5H12O3 120 2.87
4 6.08 12-冠-4 C8H16O4 176 2.00
5 6.65 精氨酸 C6H14N4O2 174 0.18
6 7.16 11-甲基-十一碳醇丙烯酸酯 C15H28O2 240 0.43
7 7.88 9-十八烯-12-炔羧酸甲酯 C19H32O2 279 0.33
8 8.40 2-甲基-1-氟-1-(N-甲基-N-苯基氨基)-1, 3-丁二烯 C12H14FN 191 0.11
9 8.99 1, 4-苯二甲酸-4′-甲氧酰基苯基甲酯 C8H16O6 328 0.16
10 9.37 巴龙霉素 C23H45N5O14 615 0.11
11 9.47 3-(2, 3-二羟基丙氧基)-4-羟基-1H-吡咯-5-酰胺 C8H13 N3O5 231 0.26
12 9.74 腺苷酸 C20H22 N6O6 442 1.21
13 9.82 (E)-10-十七碳烯-8-炔酸甲酯 C18H30O2 278 0.15
14 10.52 1, 2-二氢-1, 4, 6-三甲基萘 C13H16 172 0.54
15 11.15 2, 5-十八碳二炔酸甲酯 C19H30 O2 290 0.04
16 11.19 癸胺 C10H23N 157 0.17
17 11.59 (Z)-7-甲基-8-十四烯醇乙酸酯 C17H32O2 268 0.64
18 12.15 N-甲基-N-4-(四氢吡咯)-2-丁炔基甲酰胺 C10H16N2O 180 0.71
19 12.32 戊二酸二丁酯 C13H24O4 244 1.06
20 12.42 (5-甲基)-2-噻吩甘氨酸 C7H9NO2S 171 0.12
21 13.14 己二酸二-(1-甲基)-丙酯 C14H26O4 258 0.14
22 13.26 9-正己基十七烷 C23H48 324 0.10
23 13.46 2-十八碳烷氧基乙醇 C20H42O2 314 0.13
24 13.80 2-辛基环丙基十二羧酸甲酯 C24H46O2 366 0.12
25 13.95 13, 16-十八碳二炔酸甲酯 C19H30O2 290 2.52
26 14.13 2-苯甲基-2H-四氮唑-5-氨 C8H9N5 175 0.14
27 14.35 N-(6-甲基-2-甲氧基)苯基乙酰胺 C10H13NO2 179 7.75
28 14.63 2-甲基-5-乙基-4-氨基吡啶 C8H12N2 136 2.34
29 15.03 3, 7, 11, 15-四甲基-1-十六烯-3-醇 C20H40O 296 0.23
30 15.26 1, 1′-二环丙基-2′-己基-2-辛酸甲酯 C21H38O2 322 0.05
31 15.33 花生酸 C20H40O2 312 0.57
32 15.50 ω-环戊基十一碳酸 C16H30O2 254 0.05
33 15.66 (16E)-16, 17-脱氢-17-甲氧基柯楠因-16-羧酸甲酯 C22H28N2O3 368 0.02
34 15.76 2-四氢呋喃乙酸-5-(2-羟基丙基)-α-甲基-1-甲基-2-[ 5-(1-甲基-
2-甲氧基乙酰基)-2-四氢呋喃基]乙酯
C21H36O7 400 19.06
35 16.04 4-甲基-5-(2-羟基乙基)-3-十六碳烷氧酰基咪唑 C24H45N2O3 409 0.24
36 16.18 (Z)-10-十五碳烯-1-醇 C15H30O 226 1.44
37 16.39 (Z, Z)-4, 16-十八碳二烯-1-醇乙酸酯 C20H36O2 308 1.08
38 16.72 8, 11-十八碳二炔酸甲酯 C19H30O2 290 0.03
接下表
1169938卷 22期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　郭 珍等　薇甘菊染料化学成分分析
续表 1
序号 No. 保留时间Retentiontime∥min
化合物名称Nameofcompounds
分子式Molecularformula
分子量Molecularweight
相对含量∥%Relativecontent
39 16.82 二肉桂酰胺 C18H15NO2 277 0.02
40 16.85 5-苯基-2-四氢呋喃乙酸甲酯 C13H16O3 220 0.07
41 16.88 α-乙基-β-[ 2-(甲氨基)丙基 ] -β-苯基苯乙醇 C20H27NO 297 0.59
42 16.93 3, 12-二(乙酰氧基)-7-氧代胆甾-24-酸甲酯 C29H44O7 504 41.75
43 17.00 1, 5-二甲基-2-亚乙基-3, 3-二苯基吡咯烷 C20H23N 277 0.02
44 17.65 异胆甾醇乙酯 C26H44O5 436 0.11
45 18.33 9-正己基十七碳烷 C23H48 324 0.10
46 18.55 7-甲基-8-十四碳烯-1-醇乙酸酯 C17H32O2 268 0.07
47 18.63 5-甲酰基-2-羟基苯甲酸 C8H6O4 166 0.08
48 18.93 3, 5-二苯基-1H-哒嗪-4-酮 C16H12N2O 248 0.12
49 19.37 17-三十五烯 C35H70 490 0.11
50 19.48 9, 12-十八碳二烯酸-2, 3-二羟基丙酯 C21H38O4 354 0.03
51 20.61 正二十九烷 C29H60 408 0.09
52 20.67 13-十四碳烯-1-醇乙酸酯 C16H30O2 254 0.22
53 20.98 1-四十醇 C41H84O 592 0.03
54 22.48 17-三十五碳烯 C35H70 490 0.15
55 22.82 胆甾烷-3-二甲基腙 C29H52N2 428 0.42
56 22.95 1, 30-三十碳二醇 C30H62O2 454 0.03
57 24.14 24-甲基-5-胆甾烯-3-醇 C28H48O 400 0.24
58 24.59 豆甾醇 C29H48O 412 0.90
59 25.55 β-谷甾醇 C29H50O2 414 1.16
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(上接第 11697页)
表 2　L9(34)正交试验分析结果
Table2　TheanalysisresultsofL9(34)orthogonaltest
序号
No.
水平 Level
接种时间(A)Inoculationtime pH值(B)pHvalue 甲醇浓度(C)Methanolconcentration 诱导时间(D)Inductiontime
酶活
Xylanaseactivity∥IU/ml
1 1 1 3 2 474.95
2 2 1 1 1 398.65
3 3 1 2 3 338.47
4 1 2 2 1 466.20
5 2 2 3 3 442.75
6 3 2 1 2 467.95
7 1 3 1 2 523.74
8 2 3 2 3 513.80
9 3 3 3 1 471.80k1 1 464.89 1 212.07 1 390.34 1 336.65k2 1 355.20 1 376.90 1 318.47 1 456.70k3 1 278.22 1 509.34 1 389.50 1 304.96R 186.67 297.27 71.87 151.74
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11700 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年