全 文 ：紫金牛不同部位挥发油成分比较研究
胡文杰1， 江香梅2， 章 挺2， 杨海宽2
（1.井冈山大学生命科学学院， 江西 吉安 343009； 2.江西省林业科学院省植物生物技术重点实验室， 江西 南昌 330032）
摘 要：采用水蒸气蒸馏法提取紫金牛根、茎、叶、种子等不同部位挥发油，用气相色谱-质谱联用技术对其化学成分进行分离
鉴定，采用峰面积归一法确定各组分的相对含量。 结果表明：从紫金牛根、茎、叶和种子挥发油中共检测出 79 种化学成分，其中有
4 种相同化学成分。 这些共有成分的相对百分含量分别占紫金牛根、 茎、 叶和种子挥发油中总相对百分含量的 62.59%、70.15%、
47.71%和 45.62%。 在紫金牛不同部位挥发油中含量最多的成分均为 α-石竹烯，按其含量排序为：茎（69.64%）＞根(61.53%)＞叶
（43.56%）＞果（41.33%）；其次是石竹烯，除果实中未检测到外，其他部位含量排序为：茎（17.96%）＞根(15.44%)＞叶（7.87%）。 两种成
分含量之和为茎（87.60%）＞根(76.97%)＞叶（51.43%）＞果（41.33%）。 试验结果可为紫金牛挥发油成分的化学利用提供科学依据。
关键词：紫金牛； 组分； 挥发油； 气相色谱-质谱法
中图分类号：O657.7+1 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2013）03-0066-05
Compared analysis on the constituents and their contents of
the volatile oil from different parts in Ardisia japonica
HU Wen-jie1, JIANG Xiang-mei2, ZHANG Ting2, YANG Hai-kuan2
(1.College of Life Sciences, Jinggangshan University, Ji’an 343009, China;
2.Jiangxi Provincial Biotechnology Key Laboratory for Plant, Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang 330032, China)
Abstract: The volatile oil from the root, stem, leaf and seed in Ardisia japonica (Hornsted) BL. was extracted by steam distillation
method, relatively. The constituents and their contents of the oil from different parts were tested and analyzed by means of capillary gas
chromatography and combined gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that there were 79 components were identified
from A. japonica, and the four same components were detected from 4 different parts of A. japonica. The contents of the same components
accounted for 62.59%, 70.15%, 47.71%, 45.62% of the root, stem, leaf and seed overall volatile oils repectively. The results demonstrated
that the most component from the 4 different parts was only the α-Caryophyllene, and arrangement in content of the component order was
stem＞root＞leaf＞seed. The second component stored in root, stem and leaf was Caryophyllene, stored in seed was g-caryophyllen, and it
was the most different among seed oil and another 3 parts oil. In a word, this research could provide a foundation for utilization in A.
japonica.
Key words: Ardisia japonica; constituent; volatile oil; gas chromatography-mass spectrometry
紫金牛 Ardisa japonica (Hornsted) BL.为紫金牛科紫
金牛属植物，别名矮地茶、矮茶风、四叶茶、矮脚樟等，主
要分布于长江流域以南各省区，朝鲜、日本亦有分布[1]。 紫
金牛常生长于海拔约 1 200 m 以下山间、 林下阴湿的地
方， 是一种集观赏和药用价值于一体的多用途小灌木或
亚灌木植物。 宋朝苏颂在《图经本草》中对紫金牛的药用
价值已有记载，谓其“气味辛平，无毒，主治时疾隔气，去
风疾”[2]。 李时珍《本草纲目》谓其主治“解毒破血”[2]。 紫金
牛全株均可入药，具有清热、利湿、祛淤生新、活血止血、
解毒、镇咳祛痰、除湿消肿、利尿的功效；可治腰酸痛、痢
疾、骨折、肺疥咳血、劳伤、筋骨酸痛、肿毒、慢性气管炎、
肝炎、急慢性肾炎、高血压等症[3-4]。 现代药理学研究表明，
紫金牛中含有丰富的生理活性成分， 包括糖苷类、 皂苷
类、醇类、苯醌类、酚类、醛酮类、酯类、香豆精类、黄酮类、
甾醇和三萜类以及大分子有机酸和硬脂酸等 [2，5]。有关紫金
牛不同部位挥发油化学成分的研究虽有报道 [4]，但仅对地
上和地下部分进行了分析。 本研究采用水蒸气蒸馏法，分
别从根、茎、叶、种子等不同部位提取紫金牛挥发油，利用
气相色谱-质谱联用技术，测定、分析、鉴定各部位挥发油
的化学成分及含量，以期为紫金牛资源的合理开发利用提
供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验所用紫金牛于 2012年 4 月采自江西省林业科
学院紫金牛基因资源收集圃内。 用铁铲挖取紫金牛全株，
用水洗净，置于阴凉洁净处阴干后，分别在根、茎、叶、种子
不同部位切取试样，称取各试样 250 g，水蒸气蒸馏 6 h 提
取挥发油，用无水硫酸钠干燥后备用。
主要试剂：无水乙醇、甲醇等，均为分析纯。主要仪器：
美国产 Perkin Elmer气相色谱-质谱联用仪， 由国家林业
局樟树工程技术研究中心提供。
1.2 试验方法
1.2.1 气相色谱-质谱条件 （1）根的气相色谱-质谱
收稿日期：2012-10-30
基金项目：江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目
作者简介：胡文杰（1974-），男，在读博士生，E-mail：huwenjie2008
@126.com
通讯作者：江香梅（1964-），女，博士，研究员，E-mail：xiangmeiji
ang@yahoo.com.cn
广东农业科学 2013 年第 3 期66
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2013.03.055
条件：Perkin Elmer Clarus680 型气相色谱仪， 色谱柱为
Elite-5MS，石英毛细管柱为 30 m× 0.25 mm×0.25 μm)。
色谱程序升温条件：进样口温度 280℃，柱温 50℃保持
2 min，以 3℃/min 升至 120℃，保持 2 min，再以 10℃/min
升至 240℃保持 5 min， 共运行 44.33 min。 载气为 He，
流速 1.0 mL/min， 进样量 0.5 μL， 分流比 2:1。 Perkin
Elmer Clarus 600C 型质谱仪，质谱条件：EI-MS，EI离子源
温度 180℃，接口温度 260℃，扫描范围 50~620 m/z。
（2）茎、叶、果气相色谱-质谱条件：与根不同的色谱
条件是程序升温条件，具体为：进样口温度 280℃，柱温
50℃保持 2 min，以 3℃/min升至 140℃；分流比为 10:1。 质
谱条件不同之处为扫描范围 50~600 m/z。
1.2.2 数据处理及质谱检索 样品进行气相色谱-质谱
分析， 各分离组分采用 Nist 谱库和相关文献等联合检索
并加以确认， 采用峰面积归一化法计算出各成分的相对
百分含量。
2 结果与分析
2.1 根挥发油化学成分分析
依照上述气相色谱-质谱条件， 对根中挥发油成分进
行了鉴定和分析，共分离出 60个峰，其总离子流图见图 1。
各色谱峰相应的质谱图经 Nist谱库检索、人工解析和文献
查对[6]，已鉴定了 41种成分，采用峰面积归一法计算出各成
分的相对百分含量，结果见表 1。 由表 1可知，所确定的 41
种成分的含量占挥发油总含量的 97.82%。 其中含量大于
1%的成分有 9 种， 分别是 α-石竹烯 (61.53%)、 石竹烯
(15.44%)、α-松油醇(3.24%)、α-香柠檬烯(2.23%)、(-)-β-没
药烯(2.02%)、姜黄烯（1.90%）、β-香柠檬烯（1.67%）、α-蛇麻
烯环氧化物Ⅱ（1.38%）和香柠檬烯（1.04%）。 含量最高的 2
种成分 α-石竹烯和石竹烯的含量之和高达 76.79%。
2.2 茎挥发油化学成分分析
从茎挥发油中共分离出 54 个峰， 从其中鉴定出 41
种成分，其总离子流图见图 2，各成分及其相对含量见表
1。由表 1 可知，本试验所确定的 41 种成分含量占挥发油
总含量的 96.81%。其中含量大于 1%的成分只有 3 种，分
别是 α-石竹烯（69.64%）、石竹烯（17.96%）和香柠檬烯
（2.07%），三者含量占挥发油总含量的 89.67%，其余 38
种成分仅占总含量的 7.14%。可见，茎中挥发油成分非常
集中 ， 尤其是 α-石竹烯和石竹烯 ， 两者含量高达
87.60%。
4.05 6.05 8.05 10.05 12.05 14.05 16.05 18.05 20.05 22.05 24.05 26.05 28.05 30.05 32.05 34.05 36.05 38.05 40.05 42.05 44.05
保留时间（min）
图 1 紫金牛根挥发油总离子流
丰
度
（ %
）
17.98
19.08
28.57 33.09
33.98
34.22
34.93
30.54
31.1933.01
31.37
31.48
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
3.54 5.54 7.54 9.54 11.54 13.54 15.54 17.54 19.54 21.54 23.54 25.54 27.54 29.54 31.54 33.54 35.54 37.54 39.54
保留时间（min）
图 2 紫金牛茎挥发油总离子流
丰
度
（ %
）
0
28.31
29.12
31.07
32.21
32.77
35.16
36.02
37.88
37.52
36.64
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
67
2.3 叶挥发油化学成分分析
从叶挥发油中共分离出 23个峰，从其中鉴定出 20种
化合物，其总离子流图见图 3，各成分及其相对含量见表
1。 由表 1可知，本试验所鉴定的 20种成分的含量占挥发
油总含量的 76.30%，其中含量大于 1%的成分有 14种，分
别是 α-石竹烯（43.56%）、石竹烯（7.87%）、异-橙花叔醇
(3.87%)、顺式-β-金合欢烯 (3.19%)、甲酸冰片酯 (3.10%)、
乙酸龙脑酯（2.59%）、2,2-二甲氧基丁烷（1.55%）、氧化石
竹烯 （1.53%）、1,5,5,8-四甲基-3,7-环十一二烯-1-醇
（1.28%）、反,反-西基乙酸（1.11%）、红没药醇（1.10%）、十
一烷（1.07%）、异龙脑（1.05%）和荜澄茄油烯醇（1.01%）。
由此可见， 虽然 α-石竹烯和石竹烯仍是含量最高的两种
成分，但其含量远比根、茎中的含量低。 与此同时，其他主
成分种类却很多样，尤其是特有成分乙酸龙脑酯等，具有
很高的香料、药用等利用价值。
2.4 种子挥发油化学成分分析
从种子挥发油中共分离出 27个峰，从其中鉴定出 19
种化合物，其总离子流图见图 4，各成分及其相对含量见
表 1。 由表 1可知，本试验所鉴定的 19种成分的含量占挥
发油总含量的 70.11%。 其中含量大于 1%的成分有 8种，
分别是 α-石竹烯（41.33%）、[1R-(1R*,4Z,9S*)]-4,11,11-三
甲基-8-亚甲基-二环[7.2.0]4-十一烯（7.61%）、α-松油醇
(4.03%)、二十一烷(2.63%)、2,2-二甲氧基丁烷 (2.42%)、西
柏烯（2.08%）、红没药醇（1.46%）和十一烷（1.44%）。 种子
中挥发油主要成分与根、茎、叶部位最大的不同在于含量
位于第二的成分，根、茎、叶均为石竹烯，而种子则为[1R-
(1R*,4Z,9S*)]-4,11,11-三甲基-8-亚甲基-二环[7.2.0]4-十
一烯。
2.5 紫金牛不同部位挥发油成分比较分析
2.5.1 不同部位挥发油成分组成差异显著 由表 1可知，
本试验从紫金牛根、茎、叶、种子 4个部位的挥发油中共鉴
定出 79 种化学成分。 但 4 个部位共有的成分只有 4 种，
根、茎、叶共有的成分有 2种，根、茎、种子共有的成分有 3
种，根、叶、种子共有的成分有 2 种，茎、叶、种子共有的成
分有 1 种，根与茎共有的成分有 8 种，根与叶共有的成分
有 1种，根与种子没有共有成分，茎与叶共有成分有 1种，
茎与种子共有成分有 1种，叶与种子共有成分有 2种。 根
中特有成分有 20 种，茎中特有成分有 21 种，叶中特有成
4.04 6.04 8.04 10.04 12.04 14.04 16.04 18.04 20.04 22.04 24.04 26.04 28.04 30.04 32.04 34.04 36.04 38.04 40.04 42.04 44.04
保留时间（min）
图 3 紫金牛叶挥发油总离子流
丰
度
（ %
）
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
丰
度
（ %
）
4.04 6.04 8.04 10.04 12.04 14.04 16.04 18.04 20.04 22.04 24.04 26.04 28.04 30.04 32.04 34.04 36.04 38.04 40.04 42.04 44.04
保留时间（min）
图 4 紫金牛种子挥发油总离子流
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
68
表 1 紫金牛 4个不同部位挥发油化学成分（%）的比较分析
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
化合物名称
2,2-二甲氧基丁烷 2,2-Dimethoxybutane
1,3,3-三甲氧基丁烷 Butane,1,3,3-trimethoxy-
十一烷 Undecane
芳樟醇 Linanool
樟脑 Camphor
异龙脑 Isoborneol
(-)-4-萜品醇 (-)-4-terpineol
α-松油醇 α-terpinol
衣兰烯 Ylangene
毕澄茄烯 Cubebene
(Z,E)-金合欢烯 (Z,E)- α-farnesene
α-香柠檬烯 α-bergamotene
石竹烯 Caryophyllene
β-柏木烯 β-cedrene
β-香柠檬烯 β-bergamotene
(-)-β-没药烯 (-)-β-bisabolene
α-顺式-雪松烯 α-cis-himachalene
α-石竹烯 α-caryophyllene
菖蒲二烯 Acoradiene
苯并环庚三烯 Benzocycloheptene
姜黄烯 Curcumene
顺式-β-金合欢烯 Cis-β-farnesene
β-桉叶烯 β-eudesmene
花柏烯 Chamigren
α-衣兰油烯 α-muurolene
香柠檬烯 Bergamotene
反式-橙花叔醇 Trans-nerolidol
杜松烯 Cadinene
β-倍半水芹烯 β-sesquiphellandrene
[1R-(1R*,4Z,9S*)]-4,11,11-三甲基-8-亚甲基-二环[7.2.0]4-十一烯 g-caryophyllen
白菖考烯 Calacorene
石竹烯醇 Caryophyllenyl alcohol
氧化石竹烯 Caryophyllene oxide
a-蛇麻烯环氧化物 II a-Humulene epoxide II
蓝桉醇 Globulol
α-柏木烯 α-cedrene
香榧醇 Torreyol
T-衣兰醇 T-muurolol
律草烷-1,6 二烯-3-醇 Humulane-1,6-dien-3-ol
菖蒲螺烯酮 Acorenone
莎草烯 Cyperene
(-)-莰醇 (-)-Borneol
甲酸冰片酯 Bornyl formate
α-檀香烯 α-santalene
α-蒎烯 α-pinene
姜烯 Zingiberene
雪松烯 Cedrene
香橙烯 Aromadendrene
刺蕊草烯 Seychellene
β-雪松烯 β-himachalene
g-古芸烯 g-gurjunene
β-防风根烯 β-bisabolene
β-倍半水芹烯 β-sesquiphellandrene
去二氢菖蒲烯 Calacorene
S-(Z)-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇 Cis-nerolidol
长叶松醇 Palustrol
香橙烯氧化物-(2) Aromadendrene oxide-(2)
异喇叭烯 Isoledene
α-柏木萜烯 α-funebrene
α-愈创木烯 α-guaiene
喇叭烯氧化物 Ledene oxide-(II)
甜没药烯 β-bisabolene
红没药醇 Bisabolol
法呢醇 Farnesol
癸烷 Decane
龙脑 Borneol
乙酸龙脑酯 Bomyl acetate
反式-香柠檬烯 Trans-bergamotene
罗勒烯 Ocimene
1,5,5,8-四甲基-3,7-环十一二烯-1-醇 3,7-Cycloundecadien-1-ol,1,5,5,8-tetramethyl-,(E,-E)-
荜澄茄油烯醇 Cubenol
表蓝桉醇 Epiglobulol
反,反-西基乙酸 (E,E)-farnesyl acetate
葎草烯氧化物 Humulene oxide II
西柏烯 Cembrene
β-榄香烯 β-elemene
甘香烯 Elixene
二十一烷 Heneicosane
2－甲基十九烷 Nonadecane, 2-methyl-
分子式
C6H14O2
C7H16O3
C11H24
C10H18O
C10H16O
C10H18O
C10H18O
C10H18O
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H22
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H26O
C15H24
C15H24
C15H24
C15H20
C15H26O
C15H24O
C15H24O
C15H26O
C15H24
C15H26O
C15H26O
C15H26O
C15H24O
C15H24
C10H18O
C11H18O2
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H20
C15H26O
C15H26O
C15H24O
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24O
C15H24
C15H26O
C15H26O
C10H22
C10H18O
C12H20O2
C15H24
C10H16
C15H26O
C15H26O
C15H26O
C17H28O2
C15H24O
C20H32
C15H24
C15H24
C21H44
C20H42
根
0.17
0.03
0.10
0.03
0.03
0.86
0.30
3.24
0.02
0.73
0.03
2.23
15.44
0.08
1.67
2.02
0.05
61.53
0.69
0.60
1.90
0.07
0.21
0.43
0.08
1.04
0.12
0.31
0.21
0.34
0.14
0.21
0.79
1.38
0.04
0.08
0.04
0.28
0.21
0.06
0.03
茎
0.06
0.02
0.05
0.03
0.02
0.11
17.96
0.67
69.64
0.33
0.85
0.16
0.04
2.07
0.30
0.40
0.44
0.17
0.08
0.07
0.01
0.06
0.04
0.06
0.06
0.13
0.24
0.28
0.23
0.18
0.07
0.14
0.29
0.09
0.03
0.05
0.87
0.02
0.18
0.23
0.08
叶
1.55
1.07
1.05
7.87
43.56
3.19
3.87
0.33
1.53
3.10
1.10
0.18
0.81
2.59
0.39
0.20
1.28
1.01
0.51
1.11
种子
2.42
1.44
0.81
4.03
41.33
0.41
0.77
7.61
0.43
0.49
1.46
0.82
0.69
0.98
2.08
0.62
0.28
2.63
0.81
69
分有 7种，种子中特有成分有 6种。
2.5.2 不同部位挥发油主成分及其含量差异显著 由表
1 可知，紫金牛根、茎、叶、种子 4 个部位挥发油中含量最
高的成分均为 α-石竹烯，但不同部位其含量差异极大，按
其含量排序为：茎（69.64%）＞根(61.53%)＞叶（43.56%）＞果
（41.33%）。 根、茎、叶中含量列第 2位的成分为石竹烯，按
其含量排序为：茎（17.96%）＞根(15.44%)＞叶（7.87%）。而种
子中则不含石竹烯，含量列第 2位的成分为[1R- (1R*,4Z,
9S*)]-4,11,11-三甲基-8-亚甲基-二环[7.2.0]4-十一烯，其
含量为 7.61%。这是种子挥发油中主成分及其含量与其他
部位最大的不同之处。
3 结论与讨论
本研究利用水蒸气蒸馏法， 于 2012年 4月果实尚未
掉落、当年生长尚未开始之际，分别从根、茎、叶、种子 4个
部位采集紫金牛的试样提取其挥发油，采用 GC-MS 技术
测定了其成分组成及其含量。结果表明：（1）紫金牛 4个部
位挥发油成分组成存在极大差异。 本研究从紫金牛 4 个
部位挥发油中共鉴别出 79种化学成分， 但 4个部位共有
成分只有 4 种；根、茎、叶共有成分 2 种，根、茎、种子共有
成分 3 种，根、叶、种子共有成分 2 种，茎、叶、种子共有成
分 1 种；根、茎共有成分 8 种，根、叶共有成分 1 种，根、种
子没有共有成分，茎、叶共有成分 1 种，茎、种子共有成分
1种，叶、种子共有成分 2种。 根中特有成分 20种，茎中特
有成分 21 种，叶中特有成分 7 种，种子中特有成分 6 种。
（2）4个部位挥发油中含量最高的主成分均为 α-石竹烯，
其次是石竹烯，而种子则为[1R-(1R*,4Z,9S*)]-4,11,11-三
甲基-8-亚甲基-二环[7.2.0]4-十一烯，这是种子与其他部
位最大的不同之处。
倪世峰等 [4]于 2001 年 9 月从杭州龙井山区采集紫金
牛植株， 分别分析了地上和地下 2 个部位挥发油中的成
分组成及其含量。 本研究中的根相当于其地下部位，本研
究进一步将地上部位细分为茎、叶、种子，为进一步明确
药用部位奠定了良好基础。 然而本研究测定的主要成分
种类及其含量与该研究结果存在较大差异。 如根中挥发
油成分， 本研究中含量大于 4%的成分只有 α-石竹烯
(61.53%)和石竹烯(15.44%) 2种；而该研究则有 6种成分，
分别是石竹烯(30.13%)、α-石竹烯(12.89%)、龙脑（9.16%）、
α-杜松醇 （8.90%）、 蓝桉醇 （6.02%） 和丁子香基乙醇
（4.22%）。 导致这种差异的原因可能有 3 个：一是采样时
间不同。本研究采样时间为 4月初，此时果实尚未成熟，但
顶端还处于秋季小阳春生长期内。 生长期不同，可能导致
植株内挥发性成分种类和含量不同。 二是采样地点不同。
本研究所用试样种源来源于江西的樟树市， 而该研究的
采样地点为杭州的龙井。 紫金牛种源之间各部位挥发油
成分及其含量是否存在差异，有待进一步研究。 三是挥发
油提取过程中提取条件的差异可能导致的误差。 相比较
而言，作者认为，采样时间的不同可能是导致差异的主要
因素。 针对目标成分的最佳采样时间的确定有待进一步
研究和验证。
紫金牛中含有丰富的香料、药用等化学成分，具有
重要的开发利用价值。 其中石竹烯具有平喘作用，可治
疗老年慢性气管炎；α-香柠檬烯具有消除精神疲劳，治
疗伤风感冒 、胃气胀 ，消除虫咬肿痛等功效 ；香柠檬烯
不但可以选择性地杀死人类黑色素瘤细胞而不杀伤健
康细胞，且对 HIV-1 型感染有抑制作用 [7]；甲酸冰片酯
可调配水果香精 [7]；乙酸龙脑酯有较显著的镇痛抗炎作
用 [8]。
参考文献：
[1] 中国植物志编委会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1974.
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出版社,1989.
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究[J].药物分析杂志,2004,24(3):257-261.
[5] 向春玲,冯志坚 .广东紫金牛科药用植物资源 [J].亚热带植物科
学,2002,31(3):52.
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1987.
[7] 江纪武,肖庆祥.植物药有效成分手册[M].北京:人民卫生出版社,
1986(3):182.
[8] 吴晓松,李晓光,肖飞,等.砂仁挥发油中乙酸龙脑酯镇痛抗炎作
用的研究[J].中药材,2004,27(6):438.
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