全 文 ：刘志明 ,王海英 ,刘姗姗.小蓬草精油的挥发性组分比较分析 [ J].江苏农业科学 , 2011(1):365-367.
小蓬草精油的挥发性组分比较分析
刘志明 1 , 王海英2 , 刘姗姗 2
(1.东北林业大学材料科学与工程学院 /生物质材料科学与技术教育部重点实验室 ,黑龙江哈尔滨 150040;
2.东北林业大学林学院 ,黑龙江哈尔滨 150040)
　　摘要:通过气相色谱 -质谱法分析了小蓬草水蒸气蒸馏法提取的鲜 6月根 、7月花和 8月地上部分以及水蒸馏法
提取的干 8月和 10月地上部分共计 5种精油 , 结果表明 trans-α-佛手柑油烯 、(E)-β -金合欢烯和 α-姜黄烯为 5
种精油共有成分。水蒸馏法提取的干 8月和 10月地上部分精油不相同的挥发性化合物大多数在各自精油中的相对
含量较低。通过水蒸气蒸馏法提取小蓬草鲜 8月地上部分和水蒸馏法提取小蓬草干 8月地上部分精油的气相色谱 -
质谱法分析结果表明 ,水蒸馏法提取室温下自然风干的干小蓬草精油更有利于得到高相对含量的柠檬烯(68.46%)
和 trans-α-佛手柑油烯(9.76%)。水蒸馏法提取的小蓬草干地上部分精油具有开发为香料或环境友好型除草剂的
潜在价值。
　　关键词:小蓬草;精油;柠檬烯;trans-α-佛手柑油烯;气相色谱 -质谱法
　　中图分类号:Q946.85　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2011)01-0365-03
(上接第 364页)
量与降血脂茶的抗氧化能力呈正相关关系 ,酚类含量越多 ,降
血脂茶的抗氧化能力越强 ,说明降血脂茶的降血脂功能可能
与其中的酚类物质有关 。本试验结果为进一步研究各种食
品 、中草药的保健功能奠定基础 ,也为降血脂保健饮料的生产
提供一定的指导 ,同时为人们更好地选购降血脂茶提供了一
些科学的参考意见 。
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1201.
　　植物精油主要应用在烟草 、食品 、化妆品 、洗涤用品等赋
香上 。植物精油的挥发性成分组成受植物种类 、土壤条件 、气
候条件 、生长年龄 、收割时间、贮运情况等影响 ,与植物精油的
香气息息相关 [ 1] 。近年来 ,有研究表明植物精油具有除草活
性 , Tworkoski的研究结果表明肉桂(Cinnamomumzeylanicum)
精油具有较强的除草活性 ,而丁香酚 (eugenol)是该精油的主
要成分 [ 2] 。芳香植 物小蓬 草 [ Conyzacanadensis(L.)
Cronq.] (异名 ErigeroncanadensisL.)是菊科(Compositae)白
酒草属一年生草本 ,原产于北美洲 ,现广泛分布于世界各地 ,
是一种常见的杂草 ,也是一种野生经济植物。该草出苗早 ,产
量高 ,全草含精油 , 夏秋采收 , 洗净鲜用或晒干 , 饲用或药
用 [ 3 -5] 。许桂芳等 [ 6] 、高兴祥等 [ 7-8]和曹慕岚等 [9 ]研究结果
表明 ,小蓬草具有化感作用 ,小蓬草鲜茎叶水浸提液 (含有酚
类物质)对小麦(Triticumaestivun)种子萌发和幼苗生长具抑
收稿日期:2010-04-22
基金项目:黑龙江省林业厅科技推广项目(编号:01043208003)。
作者简介:刘志明(1971—),男 ,黑龙江明水人 ,博士 ,副教授 ,主要研
究方向生物质材料化学。 E-mail:zhimingliuwhy@ 126.com。
制作用;小蓬草全株干粉水浸提液对马唐(Digitariasanguina-
lis)、稗草(Echinochloacrusgalli)、反枝苋(Amaranthusretroflex-
us)、黄瓜(Cucumissativus)和油菜(Brassicacampestris)种子的
萌发和幼苗生长均有较强的抑制作用 。受体植物种子的发芽
速率与种子萌发率一致 ,但较种子萌发率敏感 ,相同浓度处理
下 ,对 5种植物根长的生长抑制作用均明显高于对苗高的抑
制作用 。小蓬草全株干粉乙酸乙酯和乙醇提取物具潜在的除
草活性 。小蓬草鲜地上部分和地下部分水浸提液对受体植物
水稻(Oryzasativa)和油菜种子最终萌发及根长生长具抑制作
用 。 Lis等 [ 10 ]和 Góra等 [11]研究结果表明 ,水蒸馏(hydrodistil-
lation)法提取波兰小蓬草个体发育不同阶段的鲜或干全草精
油(herboil)、叶精油(leafoil)、花精油(floweroil)的挥发性第
一主成分均为柠檬烯 (limonene)。植物鲜花 、鲜地上部分精
油等常用作香水调香原料 ,水蒸气蒸馏法是香水制造业传统的
植物精油提取方法之一 。本研究采用水蒸气蒸馏法提取小蓬
草鲜 6月根、7月花和 8月地上部分精油 ,通过气相色谱 -质谱
(GC-MS)法分析小蓬草不同发育阶段 、不同部位精油的挥发
性组分变化 。同时采用水蒸馏法提取小蓬草干 8月地上部分
和 10月地上部分精油 ,通过气相色谱 -质谱法分析两者挥发
—365—江苏农业科学　2011年第 1期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2011.01.102
性组分的变化 ,并对 5种小蓬草精油的挥发性组分进行比较分
析 ,探讨小蓬草精油的较佳提取方法、样品采集的较佳部位和
贮藏方法 ,旨在为小蓬草精油在烟草 、食品、化妆品等赋香以及
环境友好型除草剂领域的综合开发利用提供基础数据 。
1　材料与方法
1.1　材料
野生小蓬草 (Conyzacanadensis)根 (2009年 6月)、花
(2009年 7月)、地上部分(2009年 8月和 10月)均采自黑龙
江省哈尔滨市东北林业大学城市林业示范基地 ,并经东北林
业大学林学院森林植物资源学植物标本室鉴定 。
1.2　方法
1.2.1　小蓬草精油的提取　小蓬草鲜根 、花和地上部分分别
用水蒸气蒸馏法提取 3h,室温下自然风干的小蓬草干地上部
分分别用水蒸馏法提取 3h,提取液分别用乙醚萃取 ,加入适
量无水 Na2 SO4干燥 15 min,过滤后置于 40 ℃水浴下蒸干乙
醚溶剂 ,得到 5种小蓬草油状精油 。
1.2.2　小蓬草精油的气相色谱 -质谱分析　利用 GC-MS
6890N-5973insert(Agilent, USA)对小蓬草精油进行气 -质
联用分析 ,分析条件如下:DB-17MS毛细管柱 ,柱长 30 m,内
径 0.25 mm,膜厚 0.25 m, FID检测器 。水蒸气蒸馏法提取小
蓬草鲜根精油 0.04 g/mL。甲醇溶液的 GC-MS分析条件:
起始温度 40 ℃,保留 4 min,以 5 ℃/min的速率升到 250 ℃,
保留 10 min。进样口温度 260 ℃,进样量 1.0 L, 分流比
10 ∶1,氦气载气 ,流速 1 mL/min。质谱连接口温度 280 ℃,
离子源温度 230 ℃, 轰击电压 70 eV, 扫描检测范围 15 ～
260amu。水蒸气蒸馏法提取小蓬草鲜花精油 0.04 g/mL。甲
醇溶液的 GC-MS分析条件:初始温度 40 ℃,停留 4 min,升
温速率 5℃/min, 110 ℃停留 5 min后 ,以 5℃/min的升温速
率升温到 250 ℃, 保持 5 min。进样口温度 260 ℃,进样量
1.0L,不分流 ,氦气载气 ,流速 1 mL/min;质谱连接口温度
280℃,离子源温度 230℃,轰击电压 70eV,扫描检测范围 15
～ 260 u。水蒸气蒸馏法提取小蓬草鲜地上部分精油
0.04 g/mL。正己烷溶液的 GC-MS分析条件:初始温度
60 ℃,停留 4 min,升温速率 5 ℃/min升温到 250 ℃保持
5min。进样口温度 260 ℃,进样量 1.0L,不分流 ,氦气载气 ,流
速 1mL/min;质谱连接口温度 280℃,离子源温度 230℃,轰击
电压 70eV,扫描检测范围 15 ～ 260amu。水蒸馏法提取小蓬草
干地上部分精油 0.04 g/mL。正己烷溶液的 GC-MS分析条
件:初始温度 60 ℃,停留 4 min,以 5℃/min的升温速率升温
到 240℃,保持 10min。进样口温度 260 ℃,进样量 1.0L,不
分流 ,氦气载气 ,流速 1mL/min;质谱连接口温度 280℃,离子
源温度 230℃,轰击电压 70 eV,扫描检测范围 15 ～ 260 amu。
2　结果与分析
5种小蓬草精油挥发性组分气相色谱 -质谱的总离子流
色谱图分别经计算机质谱库自动检索 、解析和部分化合物的
人工解析 ,通过面积归一化法计算各化合物的相对含量 ,水蒸
气蒸馏法提取小蓬草鲜 6月根 、7月花和 8月地上部分精油
主要挥发性组分见表 1,水蒸馏法提取小蓬草干 8月和 10月
地上部分精油主要挥发性组分见表 2。
表 1　水蒸气蒸馏法提取小蓬草精油的主要挥发性组分
类别 化合物名称
相对含量 (%)
6月鲜根
精油(1)
7月鲜花
精油(1)
8月鲜地
上部分精油
萜类化合物 柠檬烯 - 3.58 45.05
trans-α-佛手柑油烯 0.32 4.43 5.88
β -蒎烯 - - 1.06
β -月桂烯 - - 2.09
cis-β -罗勒烯 - - 1.72
(E)-β -金合欢烯 1.47 0.94 0.85
(Z)-β -金合欢烯 - - 1.38
石竹烯 - - 0.30
大牻牛儿烯 D - - 1.92
1, 3, 8-对-薄荷三烯 0.29 - -
倍半水芹烯 0.21 - 0.17
α-雪松烯 - - 0.22
非萜类碳氢化合物 α-姜黄烯 0.28 2.11 1.99
醇类化合物 橙花叔醇 - - 0.24
cis-香芹醇 - 1.98 -
柠檬烯二醇 - 3.01 -
酮类化合物 香芹酮 - 2.52 -
香叶基丙酮 - - 0.59
酚类化合物 丁基化羟基甲苯
(防老剂BHT)
0.20 - -
　　注:2, 4-二氢 -2-甲基 -5-苯基 -3氢-吡唑 -3-酮(根 59.66%,匹
配度 46;花 44.17%,匹配度 43)的质谱(m/z)为 15, 27 , 39, 51, 63, 77, 89, 103,
115, 131, 143, 159, 174。
表 2　水蒸馏法提取小蓬草精油的主要挥发性组分
类别 化合物名称
相对含量(%)
8月干地上
部分精油
10月干地上
部分精油
萜类化合物及氧化物 柠檬烯 68.46 55.94
trans-α-佛手柑油烯 9.76 9.90
β -蒎烯 2.85 4.14
β -月桂烯 1.87 2.15
β -甜没药烯 - 0.59
姜烯 - 0.52
cis-β -罗勒烯 0.77 2.45
(E)-β -金合欢烯 2.00 0.67
石竹烯 - 0.50
δ-杜松烯 - 0.14
大牻牛儿烯 D - 3.06
1, 3, 8-对 -薄荷三烯 - 0.46
倍半水芹烯 - 0.17
trans-柠檬烯氧化物 0.44 -
石竹烯氧化物 0.38 0.41
非萜类碳氢化合物 α-姜黄烯 4.57 4.02
醇类化合物 橙花叔醇 - 0.29
雪松烯醇 1.33 -
酮类化合物 香芹酮 1.34 0.35
　　从表 1可以看出 ,水蒸气蒸馏法提取小蓬草鲜根 、鲜花精
油第一主成分的挥发性组分气相色谱 -质谱(GC-MS)的总
离子流色谱图经计算机质谱库自动检索匹配度低 ,质谱人工
解析可知 , m/z15, 27, 39, 51, 63 , 77表明化合物含有苯基 ,
—366— 江苏农业科学　2011年第 1期
m/z89表明苯基上有一个含碳的取代基 [ 12-14 ] 。根据质量差
规律 [ 15]判断 m/z174为分子离子峰 ,相对分子质量为 174 ,结
合计算机质谱库自动检索 ,初步判定为 2 , 4 -二氢 -2-甲基
-5-苯基 -3氢 -吡唑 -3 -酮 ,但有待于进一步分离 、提
纯 、鉴定 。水蒸气蒸馏法是香水制造业常用的传统提取方法
之一 ,小蓬草鲜根精油 6种挥发性组分被鉴定 ,小蓬草鲜花精
油 7种挥发性组分被鉴定 ,小蓬草鲜地上部分精油 14种挥发
性组分被鉴定 ,分析结果表明小蓬草鲜地上部分精油含有较
多挥发性成分 , trans-α-佛手柑油烯、(E)-β -金合欢烯
和 α-姜黄烯为三者共有成分 。
从表 2可以看出 ,水蒸馏法提取小蓬草干 8月地上部分
精油 11种挥发性组分被鉴定 , 10月地上部分精油 17种挥发
性组分被鉴定 ,柠檬烯 、trans-α-佛手柑油烯 、β -蒎烯 、β -
月桂烯 、cis-β -罗勒烯、(E)-β -金合欢烯 、石竹烯氧化
物 、α-姜黄烯和香芹酮为二者共有成分 。柠檬烯为第一共
有主成分 ,与 Lis等 [10]和 Góra等 [ 11 ]的研究结果是一致的 。
10月干地上部分精油还含有 β -甜没药烯 、姜烯 、石竹烯 、δ
-杜松烯 、大牻牛儿烯 D、1, 3 , 8-对 -薄荷三烯 、倍半水芹烯
和橙花叔醇 ,在 8月干地上部分精油中没有检测到;8月干地
上部分精油还含有 trans-柠檬烯氧化物和雪松烯醇 ,在 10
月干地上部分精油中没有检测到 。二者不相同的挥发性化合
物大多数在各自精油中的相对含量较低 ,只有 10月干地上部
分精油大牻牛儿烯 D(3.06%)相对含量较高 , 8月干地上部
分精油雪松烯醇(1.33%)相对含量较高 。
　　综合表 1和表 2可以看出 ,尽管精油提取方法不同 、小蓬
草样品采集个体发育阶段不同 、采集部位不同 , trans-α-佛
手柑油烯 、(E)-β -金合欢烯和 α-姜黄烯为 5种精油共有
成分 , α-姜黄烯具有草香 , trans-α-佛手柑油烯具有温暖
的木质茶香 ,金合欢烯有萜香 、草香 、木香且稍带有花香的青
蔬菜香韵 [ 16 ] 。有研究表明柠檬烯等萜类化合物除直接保护
母体植物不受侵害外 , 还对其他植物生长产生抑制作
用 [ 17-18] 。通过水蒸气蒸馏法提取小蓬草鲜 8月地上部分和
水蒸馏法提取小蓬草干 8月地上部分精油的 GC-MS分析结
果表明 ,水蒸馏法提取室温下自然风干的干小蓬草精油更有
利于得到相对高含量的柠檬烯和 trans-α-佛手柑油烯 ,具
有开发利用价值 ,小蓬草香气化合物的代谢机制及除草活性
机理有待进一步研究 。
3　结论
水蒸气蒸馏法提取小蓬草鲜 6月根 、7月花和 8月地上
部分精油的 GC-MS分析结果表明 trans-α-佛手柑油烯 、
(E)-β -金合欢烯和 α-姜黄烯为三者共有成分 。水蒸馏
法提取小蓬草干 8月地上部分和 10月地上部分精油的 GC-
MS分析结果表明 ,柠檬烯 、trans-α-佛手柑油烯 、β -蒎烯 、
β -月桂烯 、cis-β -罗勒烯 、(E)-β -金合欢烯 、石竹烯氧
化物 、α-姜黄烯和香芹酮为二者共有成分 ,二者不相同的挥
发性化合物大多数在各自精油中的相对含量较低 ,只有 10月
干地上部分精油大牻牛儿烯 D(3.06%)相对含量较高 , 8月
干地上部分精油雪松烯醇 (1.33%)相对含量较高 。尽管精
油提取方法不同 、小蓬草样品采集个体发育阶段不同 、采集部
位不同 , trans-α-佛手柑油烯 、(E)-β -金合欢烯和 α-姜
黄烯为 5种精油共有成分 。通过水蒸气蒸馏法提取小蓬草鲜
8月地上部分和水蒸馏法提取小蓬草干 8月地上部分精油的
GC-MS分析结果表明 ,水蒸馏法提取室温下自然风干的干
小蓬草精油更有利于得到高相对含量的柠檬烯和 trans-α-
佛手柑油烯 。小蓬草干地上部分水蒸馏法获得的精油有开发
利用价值 。
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