全 文 ：2012 第十四卷 第五期 ★Vol.14 No.5
〔World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica〕
收稿日期：2011-12-01
修回日期：2012-02-22
＊ 湖北中烟工业有限责任公司项目（20100501）：指纹图谱技术在天然植物及其提取物质量监控中的应用，负责人：王娟。
＊＊ 通讯作者：唐英，工程师，主要研究方向：中药质量标准，Tel：021-50805522-4025，E-mail：ytang@nercmtcm.com；沈平孃，本刊编委，（教授级）高
级工程师，主要研究方向：中药制药技术和质量标准研究，E-mail：spn@nercmtcm.com。
望春花中挥发油类成分指纹图谱研究＊
□王 娟 郭国宁 陈义坤（湖北中烟工业有限责任公司 武汉 430040）
唐 英＊＊ 沈平孃＊＊（国家中药制药工程技术研究中心 上海 201203）
摘 要：目的：建立望春花药材中挥发油类成分指纹图谱及多成分含量测定方法。方法：选用（5%-
苯基）-甲基聚硅氧烷毛细管色谱柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm），程序升温法建立指纹图谱，同时采用
GC-MS法进行成分鉴定；通过相似度分析、主成分分析和聚类分析对不同产地望春花药材中挥发油类
成分进行研究，比较不同产地成分差异。结果：首次建立了望春花药材中挥发油类成分的指纹图谱；建
立了 α-蒎烯、1，8-桉叶素两种成分的含量测定方法；采用相似度分析、主成分分析、聚类分析 3种方法
所得得到结果较为一致。同时通过计算机谱库检索，鉴定出 22个化学成分，其中主要成分为 α-蒎烯、
桧烯、β-蒎烯、1，8-桉叶素。结论：通过系统的方法学验证，该方法能够全面控制望春花药材的质量，从
而提高药材的质量控制水平。
关键词：望春花 挥发油 GC α-蒎烯 1，8-桉叶素 GC-MS
doi: 10.3969/j.issn.1674-3849.2012.05.017
望春花为木兰植物望春花（Magnolia biondii
Pamp.）的干燥花蕾，具有散风寒、通鼻窍的功效，用
于治疗风寒头痛、鼻塞流涕、鼻渊等症状，分布在河
南、山东、江苏、浙江、安徽、江西、四川、云南等地。
望春花花蕾中含辛夷脂素、木兰脂素等木脂素类。
其挥发油的主要成分是碳烯类化合物，其次为醇酯
类化合物，还有少量的酚类和酮类的衍生物。目前
还未对望春花有效成分——挥发油建立统一的质
量标准，很有必要对挥发油进行全面的质量研究，
从而提高药材的质量控制水平。
望春花挥发油是其药用和香用的有效成分，本
文通过气相色谱法（GC）对望春花中挥发油类成分
进行指纹图谱和化学成分的分析研究，建立了 α-
蒎烯、1，8-桉叶素两种化合物的分析检测方法和含
量控制标准。并通过计算机谱库检索，鉴定出 22 个
化学成分，其中主要成分为 α-蒎烯、桧烯、β-蒎烯、
1，8-桉叶素。同时采用数理统计方法对指纹图谱进
行相似度分析、主成分分析、聚类分析评价，从而建
立望春花药材的质量监控标准。
一、材料与方法
1. 仪器与试药
Agilent 6890N 气相色谱系统、Clarus 500 气相
色谱/质谱联用，α-蒎烯（中国药品生物制品检定所
提供，批号：897-200001），1，8-桉叶素（CAS:470-
82-6，纯度 99.9%，来源日本，购自百灵威科技有限
公司），望春花药材（由湖北天济中药饮片有限公司
提供，产地四川）。
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2. 实验方法
（1）色谱条件。
毛细管柱：（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷毛细管
色谱柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm），程序升温：初始
温度 80℃，保持 5 min，每分钟 10℃降至 50℃，保持
12 min，每分钟 10℃升至 130℃，保持 20 min，每分
钟 10℃升至 150℃，保持 5 min，每分钟 40℃升至
230℃，保持 5 min，分流进样。理论板数按 α-蒎烯
峰计算应不低于 10000。
（2）参照物溶液的制备。
精密称取 α-蒎烯、1，8-桉叶素、乙酸龙脑酯、左
旋樟脑、芳樟醇对照品适量，分别加入乙酸乙酯，溶
解并制成每 1 mL 含 1 mg 的溶液，即得。
（3）供试品溶液的制备。
①挥发油提取 取望春花药材粉碎成粗粉，加
10 倍量水浸泡 14 h，按照《中国药典》（2010 版一部
附录 XD）中挥发油测定项下甲法提取挥发油 8 h，
得浅绿色、气芳香的油状液体，脱水，瓶装，密封，冰
箱保存，备用。
②供试品溶液的制备 取本品挥发油约 0.25
g，精密称定，置 20 mL 量瓶中，加乙酸乙酯溶解并
稀释至刻度，摇匀，即得。
（4）测定方法。
分别精密吸取 α-蒎烯、1，8 -桉叶素、乙酸
龙脑酯、芳樟醇、左旋樟脑对照品和供试品溶液
各 1 μL，注入气相色谱仪，测定，即得色谱图 1。
供试品图谱中，α -蒎烯峰、1，8 -桉树脑峰面积
合适，可以作为含量测定指标，而乙酸龙脑酯、
芳樟醇、左旋樟脑峰面积过小，不宜作为含量测
定指标。
二、结果与分析
1. 气相-质谱（GC-MS）
分析
（1）MS 条件。
标准电子轰击（EI）电离
源，离子源温度为 280℃，接
口温度为 280℃，电子能量为
70 eV，质量扫描范围为 35~
600 amu。
（2）结果与讨论
经过气相色谱 -质谱
（GC-MS）法分析，得到望春
花挥发油的总离子图（见图
2）和主要色谱峰对应的质谱
图（图 3）。根据气质联用给
出的质谱数据和计算机检索
出的可能结构，参考标准质谱
图集及相关文献报道，初步确
定望春花挥发油中主要有效
成分为 α-蒎烯、桧烯、β-蒎
烯、1，8-桉叶素等 22种成分。
同时采用色谱数据处理面积
归一法测得各组分的相对质
量分数，结果见表 1。
通过对产于四川的望春
花挥发油进行 GC-MS 分析，图 1 望春花药材指纹图谱中目标成分定位
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可得知望春花挥发油主要成分多为碳烯类化合物，
如 α-蒎烯、桧烯、β-蒎烯、月桂烯、柠檬烯、石竹烯
等，以及醇酯类化合物。望春花挥发油中以 α-蒎
烯、桧烯、β-蒎烯、1，8-桉叶素的含量较高，其相对
含 量 分 别 达 到 了 6.342% 、21.802% 、14.705% 、
18.778%，而其中又以桧烯、1，8-桉叶素含量最高。
GC-MS 法分析为制定望春花药材的质量标准提供
一定的参考依据。
2. 含量测定方法学考察
（1）线性关系考察。
取 α-蒎烯、1，8-桉叶素对照品适量，精密称
定，加乙酸乙酯制成不同浓度的对照品溶液，分别精
密吸取各溶液 1 μL，注入气相色谱仪，测得峰面积。
结果表明，α-蒎烯在 0.17416~25.566 μg 范围内，峰
面积与进样量呈良好的线性关系，A =-7.2495 +
353.94c，R=0.99983；1，8-桉叶素在 0.12484~11.787
μg 范围内，峰面积与进样量呈良好的线性关系，A=
11.92116+332.70955c，R=0.99997。
（2）精密度考察。
精密吸取各对照品溶液 1 μL，重复进样 6 次，
测定峰面积，结果 α-蒎烯、1，8-桉叶素的 RSD 分
别为 0.94%、0.74%。
（3）稳定性考察。
取望春花药材按供试品溶液制备方法制备，于
0、2、4、6、8、24 h 进样测定，结果 α-蒎烯、1，8-桉
叶素的 RSD 分别为 0.97%、0.76%，表明供试品溶液
在 24 h 内基本稳定。
（4）重复性考察。
取望春花药材按供试品溶液制备方法制备，重
复测定 6 次，结果 α-蒎烯、1，8-桉叶素的 RSD 分
别为 1.30%、2.68%。
（5）回收率试验。
精密称取望春花挥发油约 0.12 g，共 9 份，加入
α-蒎烯、1，8-桉叶素对照品溶液，按“供试品溶液
的制备”项下方法制备待测样品溶液，结果望春花
中 α-蒎烯的加样回收率为 99.11%，RSD 为 0.80%；
1，8 -桉叶素的加样回收率为 99.02%，RSD 为
0.27%。
3. 指纹图谱方法学考察
（1）精密度和稳定性考察。
取望春花药材按照供试品处理方法处理，平行
操作 6 次，对所得图谱分别计算 15 个共有峰的保
留时间和峰面积 RSD，同时将得图谱引入指纹图谱
相似度计算软件，计算相似度，结果相似度均达到
100%，证明本方法精密度符合规定，同时样品在 24 h
内测定稳定。
（2）重现性考察。
取望春花药材按照供试品处理方法处理，平行
操作 6 份，按照分析方法进样气相分析，对所得图
谱分别计算共有峰的保留时间、峰面积 RSD，同时
将得图谱引入指纹图谱相似度计算软件，计算相似
度，结果相似度均达到 99%以上，证明本方法重现
性符合要求。
4. 不同产地望春花药材的指纹图谱分析
（1）相似度分析。
采用上述 GC 指纹图谱方法对 5 个产地的 15
批望春花药材进行指纹图谱测定，并采用《中药指
纹图谱相似度评价系统 A 版》进行相似度计算，结
果见表 2 及图 4。同时测得各批次的望春花挥发油
中 α-蒎烯、1，8-桉叶素的含量，结果见表 3。
通过对 15个批次 5 个产地望春花药材的进样，
计算其相对保留时间及相对峰面积的 RSD，在 15 个
峰中找到 8 个共有峰，而根据相似度计算结果，5 个
产地的望春花相似度达到 80%以上，其中四川、浙
江、河南、江苏的相似度达到 90%以上，且各批次之
间的相似度差异较小，表明各产地的望春花主要成
分差异不大。其中又以四川、江苏的相似度最高，因
此可优先考虑选择此两产地的望春花药材。
（2）主成分分析。
应用 SPSS18.0 统计软件对不同产地不同批次
的望春花指纹图谱进行主成分分析。通过对 15 个
原始变量的综合考虑，最终选择原始变量中 8 个共
有峰 X2、X3、X4、X6、X7、X9、X10、X14 进行降维，从
而得到主成分系数。
表 4 公因子方差中可以看出除（X14）信息相对
较小外，主成分几乎包含了各个原始变量至少 97%
以上的信息。表 5 解释的总方差中显示了各主成分
解释原始变量总方差的情况，从表 4 中可看出当保
留 3 个主成分为宜，这 3 个主成分集中了 8 个变量
信息的 97.987%，可见效果较好。因此最终选择 X2
（α-蒎烯）、X3（桧烯）、X4（β-蒎烯）作为望春花指
纹图谱的主成分，而各产地的望春花中 X2、X4 的含
量差异较小，而四川、浙江、江苏产地的望春花中
X3 含量较高，可作为判断望春花优劣的依据之一。
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图 2 望春花挥发油的总离子流色谱图
图 3 望春花挥发油主要色谱峰质谱图
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表 1 望春花挥发油主要化学成分
序号 化合物 分子式 分子量 保留时间（min） 相对含量（%）
1 3-Thujene C10H16 136 9.716 1.715
2 α-蒎烯 C10H16 136 10.171 6.342
3 桧烯 C10H16 136 13.813 21.802
4 β-蒎烯 C10H16 136 14.138 14.705
5 月桂烯 C10H16 136 15.904 4.711
6 松油烯 C10H16 136 17.454 0.459
7 异丙基甲苯 C10H14 134 17.844 1.399
8 柠檬烯 C10H16 136 18.049 3.560
9 1,8-桉叶素 C10H16 136 18.165 18.778
10 γ-松油烯 C10H16 136 19.215 0.774
11 β-松油醇 C10H18O 154 19.640 4.129
12 萜品醇 C10H18O 154 22.381 1.784
13 α-松油醇 C10H18O 154 22.681 3.034
14 2-己酰呋喃 C10H14O2 166 23.692 0.632
15 乙酸龙脑酯 C12H20O2 196 24.457 0.535
16 石竹烯 C15H24 204 28.479 3.281
17 α-石竹烯 C15H24 204 29.959 0.946
18 大根香叶烯 D C15H24 204 31.190 2.078
19 榄香醇 C15H26O 222 35.251 1.359
20 （-）-环氧石竹烯 C15H24O 220 37.647 1.858
21 β-桉叶醇 C15H26O 222 44.305 5.429
22 邻苯二甲酸二丁酯 C16H22O4 278 53.073 0.691
图 4 不同批次望春花指纹图谱分析图
249.62
195.66
141.69
87.72
33.76
0.00 8.98 17.95 26.93 35.91 44.89 53.86 62.84
S1
S3
S2
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S13
S14
S15
R
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表
2
不
同
批
次
望
春
花
指
纹
图
谱
分
析
编 号
保
留
时
间
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S1
0
S1
1
S1
2
S1
3
S1
4
S1
5
对
照
指
纹
图
谱
保
留
时
间
RS
D(
%
)
峰
面
积
RS
D(
%
)
匹
配
数
目
1
6.7
99
57
.7
63
69
.7
56
35
.4
9
42
.4
65
38
.5
39
33
.5
78
0
0
0
44
.1
83
37
.8
47
43
.9
66
0
0
0
26
.9
06
0.1
7
26
.1
2
9
2
7.2
45
21
6.1
67
26
3.5
71
19
1.5
15
16
3.2
26
14
7.4
02
18
0.3
08
27
8.7
7
28
0.2
6
27
0.9
88
16
9.7
11
14
6.8
37
16
9.7
76
16
5.0
91
17
6.2
74
17
5.3
15
19
9.6
81
0.2
6
24
.5
4
15
3
10
.7
67
73
9.9
74
94
1.2
66
87
6.3
21
74
2.1
52
67
2.1
73
81
7.4
43
38
7.9
08
39
2.3
39
38
1.8
7
82
4.7
34
67
6.2
72
83
0.3
54
22
3.8
65
22
9.0
5
22
8.7
79
59
7.6
33
0.2
6
43
.5
2
15
4
11
.2
1
52
3.2
14
64
0.9
82
55
3.7
65
47
0.3
49
42
7.5
49
51
3.1
44
59
4.6
56
59
9.6
98
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3.3
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51
4.8
89
43
2.2
87
51
9.1
57
32
8.7
91
34
0.2
15
33
8.9
33
49
2.0
67
0.2
8
20
.3
6
15
5
12
.7
95
16
9.8
74
18
6.0
48
25
7.8
16
28
6.5
15
25
9.9
18
23
7.7
19
0
0
0
32
2.5
45
26
5.8
66
32
2.8
56
0
0
0
15
3.9
44
0.2
1
20
.7
1
9
6
20
.0
17
59
2.7
78
69
0.1
53
63
4.4
69
58
7.8
36
53
6.6
7
58
2.2
59
94
9.9
47
95
6.6
51
93
2.8
01
68
7.0
25
54
6.7
86
68
9.1
62
71
2.4
62
71
6.5
22
71
9.1
12
70
2.3
09
0.3
5
19
.9
9
15
7
23
.0
55
49
.4
66
31
.4
45
71
.4
77
12
8.3
1
11
6.9
33
67
.4
9
10
8.0
18
10
9.8
01
10
6.2
6
13
9.7
31
11
7.3
3
13
9.4
46
83
.5
7
84
.5
11
84
.8
53
95
.9
09
0.0
8
33
.3
6
15
8
23
.6
64
59
.4
66
88
.0
1
27
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22
.2
95
21
.1
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51
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12
0
26
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21
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0
0
26
.0
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0.0
7
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.6
7
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9
27
.9
61
91
.2
41
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.1
46
14
2.6
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21
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.5
33
58
.5
9
27
7.0
36
22
2.6
27
7.4
25
64
.1
27
63
.9
56
64
.2
46
13
5.5
61
0.0
4
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.2
8
15
10
28
.3
43
10
8.7
3
11
5.4
03
11
9.2
8
10
9.6
46
10
3.8
92
11
2.2
82
22
2.6
48
22
5.6
73
22
0.0
98
13
1.6
26
10
7.3
88
13
1.0
42
16
7.5
47
16
7.4
21
16
9.3
94
14
7.4
71
0.0
5
30
.5
1
15
11
31
.1
98
14
.2
13
19
.3
01
0
24
.2
94
22
.9
31
12
.2
9
24
.1
27
24
.2
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28
.4
04
23
.0
8
28
.3
98
20
.1
75
20
.1
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0
17
.4
45
0.0
5
22
.6
1
12
12
36
.8
51
22
3.0
29
14
4.6
05
68
.0
81
13
4.3
28
12
7.1
42
65
.0
66
13
1.8
01
13
4.3
75
13
2.4
09
15
3.0
94
12
8.3
94
15
3.4
19
53
.8
5
53
.0
9
0
11
3.5
12
0.0
8
38
.6
9
14
13
38
.7
9
70
.4
07
45
.0
86
27
.7
95
37
.6
27
36
.0
18
0
51
.4
18
0
0
44
.7
68
36
.9
26
45
.3
84
0
0
0
26
.3
62
0.0
9
27
.5
6
9
14
40
.6
14
12
6.2
37
90
.1
27
90
.7
39
13
1.1
23
12
2.2
41
84
.4
18
15
8.3
26
16
0.5
23
15
7.1
83
15
2.9
42
12
5.0
86
15
3.7
54
84
.4
57
85
.3
12
84
.9
98
12
0.4
98
0.0
9
25
.8
8
15
15
49
.0
14
82
.8
64
73
.4
32
0
0
0
0
22
3.6
42
22
8.0
36
22
1.1
17
36
.0
51
30
.2
71
36
.5
19
73
.7
96
75
.1
77
0
72
.0
6
0.5
1
76
.1
5
10
2041
2012 第十四卷 第五期 ★Vol.14 No.5
〔World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica〕
（3）聚类分析。
应用 SPSS18.0 统计软件对不同产地不同批次
的望春花指纹图谱进行聚类分析，采用系统聚类
法，每个样本间采用 Average linkage 法连接，最后得
到聚类图 5。
从图 5 中可以看出，15 个样本聚为 2 组，第一
组有 6 个样本，分别为编号 7、8、9、13、14、15，第二
组有 9 个样本，分别编号为 1、2、3、4、5、6、10、11、
12，其中河南、安徽均在第一组中，四川、浙江、江苏
均在第二组中。该聚类结果在一定程度上反映了望
春花在地域方面的差异，因此可以通过选择不同产
地的望春花作为判断优劣的依据之一。
通过对望春花指纹图谱进行相似度分析、主成
分分析、聚类分析，综合考虑四川、浙江、江苏产地
的望春花中桧烯的含量较高，α-蒎烯、β-蒎烯的含
量与其他产地差异不大，初步制定采集药材时以这
3 个产地的为主，今后仍需通过样本数的增加以完
善实验结论。
三、讨 论
本文通过对望春花药材系统的质量研究，首次
建立了药材的指纹图谱及含量测定方法。通过查
阅文献和相关研究，选择 HP-5（30 m×0.32 mm，
0.25 μm） 毛细管柱，程序升温的方法进行 GC 测
定。在此条件下，望春花药材的指纹图谱中可对应
15 个共有峰，且各峰之间的分离度达到要求；以
α-蒎烯、1，8-桉叶素两个有效成分为指标，通过精
密度、重复性、稳定性、回收率等方法学验证，符合
要求，可以全部控制望春花的质量；通过指纹图谱
研究结合主成分分析、聚类分析评价，在一定程度
上反映了望春花在地域方面的差异，为药材的选择
提供了依据。
参考文献
1 中华人民共和国卫生部国家药典委员会 . 中华人民共和国药典
表 3 不同产地望春花挥发油含量测定结果
序号 产地 批号 α-蒎烯含量（%） 1，8-桉叶素含量（%） 指纹图谱相似度
1 四川 201005 4.33 12.31 0.936
2 四川 201101 4.20 16.27 0.917
3 四川 201102 5.55 14.29 0.932
4 浙江 201012 6.37 13.63 0.918
5 浙江 201101 5.78 12.45 0.918
6 浙江 201102 5.23 13.38 0.916
7 河南 201011 5.70 6.13 0.905
8 河南 201012 6.38 6.83 0.903
9 河南 201101 6.08 6.44 0.901
10 江苏 201009 7.18 16.02 0.929
11 江苏 201010 5.78 12.44 0.929
12 江苏 201011 7.15 15.96 0.931
13 安徽 201012 3.60 4.37 0.826
14 安徽 201101 4.01 4.87 0.829
15 安徽 201102 4.15 5.14 0.820
表 4 公因子方差
共有峰 初始 提取
X2 1.000 0.992
X3 1.000 0.990
X4 1.000 0.992
X6 1.000 0.972
X7 1.000 0.985
X9 1.000 0.989
X10 1.000 0.987
X14 1.000 0.933
2042
世界科学技术—中医药现代化★中药研究
〔World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica〕
（一部）. 北京：中国医药科技出版社 , 2010 ∶169~170.
2 张坤 , 朱凤岗 , 曲祥全 . 超临界 CO2流体萃取辛夷精油的组分分
析 . 化学分析计量 , 2005, 14(3) ∶25~27.
3 杨柳 , 李艳福 , 何娟 , 等 . GC-MS 法测定 12 个产地辛夷挥发油
中 1，8-桉叶素 . 中草药 , 2007, 38(11) ∶1729~1730.
4 马逾英 , 马羚 , 詹珂 . 不同来源及加工方法的辛夷挥发油气相色
谱-质谱联用分析 . 四川中药 , 2005, 23(7) ∶17~18.
5 邱琴 , 刘廷礼 , 崔兆杰 , 等 . GC-MS 法测定辛夷挥发油成分 . 中
药材 , 2001, 24(4) ∶269~270.
6 黄从善 . 辛夷挥发油类成分气相色谱-质谱仪指纹图谱研究 . 湖
北中医学院学报 , 2008, 10(3) ∶51~52.
表 5 解释的总方差
成份
初始特征值 提取平方和载入
合计 方差百分比
累积
百分比 合计
方差的
百分比
累积
百分比
1 3.765 47.063 47.063 3.765 47.063 47.063
2 2.267 28.332 75.395 2.267 28.332 75.395
3 1.807 22.592 97.987 1.807 22.592 97.987
4 0.131 1.634 99.622
5 0.019 0.239 99.861
6 0.010 0.129 99.990
7 0.001 0.008 99.998
8 0.000 0.002 100.000
14
15
13
7
8
9
10
12
5
11
4
3
6
1
2
0 5 10 15 20
使用平均联接（组间）的树状图
重新调整距离聚类合并
25
图 5 望春花指纹图谱聚类图
Studies on Fingerprint of Volatile Oil in Magnolia.
Wang Juan1, Guo Guoning1, Chen Yikun1, Tang Ying2, Shen Pingniang2
(1. China Tobacco Hubei Industrial Co. Ltd. R&D Center, Wuhan 430040, China;
2. National Engineering Research Center for TCM, Shanghai 201203, China)
Abstract: This study was aimed to establish the fingerprint of volatile oil in Magnolia. Fingerprint analysis was
performed by with temperature-programmed method. The 5%-Phenyl Methyl Siloxane Column (HP-5, 30 m ×
0.32 mm, 0.25 μm) was used. Identification of constituents was carried out by Gas Chromatography-Mass Spec-
trometry (GC-MS) methods. The variations brought by origin differences of volatile oil were investigated by simi-
larity analysis, principal component analysis and cluster analysis. The results showed that method for the determi-
nation of α-Pinene, 1, 8-Cineole by Gas Chromatography was established for the first time. A total of 22 con-
stituents were identified in Magnolia. The main components are α-Pinene, Sabinene, β-pinene, and 1, 8-Cine-
ole. The high level of similarity among volatile oil of different origin demonstrated the effects of origin were in -
significant. It was concluded that the quality of the Magnolia can be controlled and improved using this method.
Keywords: Magnolia., volatile oil, GC, α-Pinene, 1, 8-Cineole, GC-MS
（责任编辑：李沙沙 张志华，责任译审：王 晶）
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