全 文 ：第 43卷第 6期
2009年 11月
生　物　质　化　学　工　程
BiomassChemicalEngineering
Vol.43 No.6
Nov.2009
小蓬草鲜花和鲜果精油挥发性组分分析
　　收稿日期:2009-07-08
　　基金项目:黑龙江省林业厅科技推广项目(01043208003)
　　作者简介:刘姗姗(1985-), 女 , 黑龙江呼兰人 ,硕士生 ,从事植物资源开发利用的研究;E-mail:lss 0308@ 126.com
　＊通讯作者:刘志明 ,副教授 ,硕士生导师 ,从事生物质材料化学方面的研究;E-mail:zhimingliuwhy@126.com。
刘姗姗1 , 刘志明 2＊ , 王海英 1 , 蒋乃翔2 , 王洪峰 1
(1.东北林业大学 林学院 , 黑龙江 哈尔滨 150040;2.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)
摘　要:利用气质联用仪(GC-MS)对水蒸气蒸馏提取小蓬草鲜花和鲜果精油的挥发性组分进行了分析 , 结果表明精油
组分中匹配度 96%以上的共 5种化合物:烃类化合物 2种 , 醇类化合物 2种 ,酮类化合物 1种。其中含有常用作香料的
顺式-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯-1-醇(顺式香芹醇)、反式-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯-1-醇(反式香芹醇)
和(s)-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯-1-酮 (s-香芹酮),此外还含有 2, 6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)双环 [ 3.1.1]
庚-2-烯。萜类化合物 、脂肪酮具有化感作用 ,小蓬草鲜花和鲜果精油具有开发为香料 、除草剂的潜在价值。
关键词:小蓬草;鲜花;鲜果;精油;气质联用
中图分类号:TQ91　　　　　　　文献标识码:A　　　　　　　文章编号:1673-5854(2009)06-0040-04
VolatilesofEsentialOilsofFreshFlowersandFresh
AchenesfromConyzacanadensis
LIUShan-shan1 , LIUZhi-ming2 , WANGHai-ying1 , JIANGNai-xiang2 , WANGHong-feng1
(1.CollegeofForestry, NortheastForestryUniversity, Harbin150040, China;
2.KeyLaboratoryofBio-basedMaterialScienceandTechnologyofMinistryofEducation;
ColegeofMaterialScienceandEngineering, NortheastForestryUniversity, Harbin150040, China)
Abstract:ThevolatilecomponentsinessentialoilsofConyzacanadensisfreshflowersandfreshachenesextractedbysteamdistil-
lationwereanalyzedbyGC-MS.Theresultsshowthatessentialoilscontainedfivecompounds, includingtwokindsofhydrocar-
bons, twokindsofalcohols, onekindofketoneatabove96% ofmatchquality.Thevolatilescontainedfourperfumeswhich
werecis-2-methyl-5-(1-methylethenyl)-2-cyclohexen-1-ol(carveol), trans-2-methyl-5-(1-methylethenyl)-2-cyclohexen-1-ol
(trans-carveol), and(s)-2-methyl-5-(1-methylethenyl)-2-cyclohexen-1-one(s-carvone).Theyalsocontained2, 6-dimethyl-6-
(4-methyl-3-pentenyl)-bicyclo[ 3.1.1] hept-2-ene.TheessentialoilofC.canadensisfreshflowersandfreshacheneshave
potentialvaluesonperfumeandherbicidebecauseofterpenoidsandalkylketoneswithallelopathy.
Keywords:Conyzacanadensis;freshflower;freshachene;essentialoil;GC-MS
　　小蓬草(Conyzacanadensis(L.)Cronq.)为菊
科(Compositae)白酒草属一年生草本植物 ,原产
于北美洲 ,现广泛分布于世界各地 。小蓬草具有
浓郁芳香气味 ,是一种芳香植物 ,嫩茎叶作饲料 ,
全草或鲜叶入药 ,可以提取精油 [ 1-6] 。植物精油
常作为香料 ,在食品 、精细化工等方面具有广阔的
应用前景;由于植物精油具有杀菌 、杀虫等作用 ,
在医药领域常被开发为外用药 。近年来 ,有研究
表明植物精油还具有除草作用 [ 7] 。小蓬草适应
性广泛 ,繁殖迅速 , 夏秋季常形成单种优势群落 ,
影响其他植物生长 ,可以利用小蓬草的化感作用
(alelopathy)开发为植物源除草剂 [ 8-10] 。植物精
油具有多种用途 ,本文作者旨在研究小蓬草鲜花
和鲜果精油的挥发性组分 ,为小蓬草高附加值产
第 6期 刘姗姗 ,等:小蓬草鲜花和鲜果精油挥发性组分分析 41　
品的开发提供依据。
1　实 验
1.1　材料
小蓬草鲜花和鲜果 , 2008年 9月下旬采自黑
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 。鲜花和鲜果采下后加盖保鲜膜 ,
置于 4 ℃冰箱内保存 ,备用。
1.2　方法
称取 30 g小蓬草鲜花和鲜果样品 , 置于
500mL烧瓶中 ,水蒸气蒸馏提取 3 h。抽提结束
后 ,提取液每次用 50 mL乙醚萃取 ,共萃取 2次 ,
合并乙醚层 ,加入适量无水 Na2SO4干燥 15 min,
过滤后置于 40 ℃水浴下蒸干乙醚溶剂 ,得到浅
黄色油状精油 。再用正己烷(色谱纯)将精油配
制成质量浓度为 0.04 g/mL的溶液 ,进行气相色
谱-质谱(GC-MS)分析 ,分析条件如下:DB-17MS
毛细管柱(30m×0.25 mm×0.25 μm), FID检测
器 。初始温度 60 ℃, 停留 4min, 升温速率
20 ℃/min, 170 ℃停留 5 min后 ,再以 5℃/min的
升温速率升温到 220℃,保持 2min。进样口温度
260℃,进样量 1.0μL,分流比 20∶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 70eV,扫描检测范围:15～
260u。
2　结果与讨论
小蓬草鲜花和鲜果精油挥发性组分 GC-MS
的总离子流色谱图和分析结果如图 1和表 1所
示 。小蓬草鲜花和鲜果精油的总离子流色谱图主
成分 (保留时间 13.227min)的质谱图如图 2
所示。
图 1　小蓬草鲜花和鲜果精油的总离子流色谱图
Fig.1　Totalionchromatogram ofessentialoilsoffresh
flowersandfreshachenesfromC.canadensis
图 2　小蓬草鲜花和鲜果精油的主成分的质谱图
Fig.2　Massspectrumofprincipalcomponentsofessen-
tialoiloffreshflowersandfreshachenesfrom
C.canadensis
经计算机质谱库自动检索 、解析和部分化合
物的人工解析 ,匹配度 96 %以上的 5种物质被
鉴定 ,通过面积归一化法计算各化合物的质量分
数 ,小蓬草鲜花和鲜果精油挥发性组分列于表 1。
从表 1中可以看出小蓬草鲜花和鲜果精油挥
发性组分中 ,匹配度 96 %以上的共 5种化合物:
烃类化合物 2种 ,醇类化合物 2种 ,酮类化合物 1
种 。在已经鉴定出的化合物中 , 1-(1, 5-二甲
基-4-己烯基)-4-甲基苯还存在于桂枝(Cinna-
momumcasia)挥发油 、独活(Angelicapubescens)
挥发油中[ 11-12] , 2, 6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯
基)双环 [ 3.1.1 ]庚-2-烯在桂枝挥发油中也存
在 [ 13] 。顺式-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯 -
1-醇(顺式香芹醇),又称葛缕醇 ,存在于葛缕子
油中 ,无色液体 ,具暖和的药草香 ,稍有辛香及葛
缕子气息 ,用于日化香精和食用香精。反式-2-
甲基-5-异丙烯基 -2-环己烯 -1-醇(反式香芹
醇),淡黄色油状液体 ,天然存在于菊科植物艾蒿
(Artemisiaargyi)的叶中 , 反式香芹醇具平喘作
用 。(s)-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯-1-酮
(s-香芹酮),无色至淡黄色液体 ,具有葛缕子和
莳罗油的香气 ,在空气中易氧化 ,香芹酮存在于薄
荷油 、蒿子油 、莳罗油中 ,是薄荷油的主要成分 ,
主要用于食品如口香糖等调味香料 [ 14] 。
表 1中反式-α-佛手柑油烯的匹配度较低 ,
Park等 [ 3]的研究结果表明同一气质分析条件下 ,
韩国干小蓬草地上部分挥发性组分(顶空气质分
析和固相微萃取气质分析两种分析方式)含有反
式 -α-佛手柑油烯 ,所以小蓬草鲜花和鲜果精油
42　 生　物　质　化　学　工　程 第 43卷
表 1　小蓬草鲜花和鲜果精油的挥发性组分分析
Table1　VolatilesofessentialoilsoffreshflowersandfreshachenesfromC.canadensis
类别
classification
挥发性组分
volatiles
匹配度 /%
matchquality
保留时间 /min
retentiontime
质量分数 /%
massfraction
烃类
hydrocarbons
1-(1, 5-二甲基-4-己烯基)-4-甲基苯
1-(1, 5-dimethyl-4-hexenyl)-4-methyl-benzene 99 11.339 0.0342
2, 6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)双环 [ 3.1.1 ]庚-2-烯
2, 6-dimethyl-6-(4-methyl-3-pentenyl)-bicyclo[ 3.1.1] hept-2-ene 97 10.379 0.0803
反式-α-佛手柑油烯 trans-α-bergamotene 38 13.594 0.0214
醇类
alcohols
顺式-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯-1-醇(顺式香芹醇)
cis-2-methyl-5-(iso-propenyl)-2-cyclohexen-1-ol(cis-carveol) 98 9.310 0.0703
反式-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯-1-醇(反式香芹醇)
trans-2-methyl-5-(1-methylethenyl)-2-cyclohexen-1-ol(trans-carveol) 99 9.429 0.0331
1-甲基-4-异丙烯基-1, 2-环己二醇(柠檬烯二醇)
1-methyl-4-(1-methylethenyl)-1, 2-cyclohexanediol(limonenediol) 59 10.842 0.0257
醛类
aldehydes
3, 7-二甲基-2, 6-辛二烯醛(柠檬醛) 3, 7-dimethyl-2, 6-octadienal
(citral) 47 8.879 0.0147
酮类
ketones
2-(1-甲基丙基)-环戊酮 2-(1-methylpropyl)-cyclopentanone 37 9.127 0.0154
(s)-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯-1-酮 (s-香芹酮)
(s)-2-methyl-5-(iso-propenyl)-2-cyclohexen-1-one(s-carvone) 96 9.796 0.0733
2, 3-二甲基-4(3H)-喹唑啉酮 2, 3-dimethyl-4(3H)-quinazolinone 38 13.227 0.2950
3-苯基-1, 2-环戊二酮 3-phenyl-1, 2-cyclopentanedione 47 14.101 0.1447
2, 4-二氢-2-甲基-5-苯基-3H-吡唑-3-酮
2, 4-dihydro-2-methyl-5-phenyl-3H-pyrazol-3-one 38 14.651 0.0847
氮类
nitrogens 4-苯甲基-吡啶 4-(phenylmethyl)-pyridine 81 17.737 0.0521
未知
unknown
未知 unknown ― 10.066 0.0131
未知 unknown ― 10.260 0.0089
未知 unknown ― 10.540 0.0216
未知 unknown ― 11.112 0.0114
中有反式-α-佛手柑油烯存在的可能性 。 1-甲
基-4-异丙烯基-1, 2-环己二醇是一种香料 ,香料
名称为 8-p-烯-1, 2-二醇或柠檬烯二醇 (8-p-
menthene-1 , 2-diol, limoneneglycol),无色至淡黄
色油状液体 ,冷薄荷香味 ,在刺芹(Eryngiumfoeti-
dum)叶精油 、香橼(Citrusmedica)叶精油和果皮
精油中都存在[ 15-16] ,尽管匹配度低 ,但有存在的
可能性 。 2-(1-甲基丙基)-环戊酮存在于非洲的
一种草本植物 (Cymbopogonnervatus)花序精油
中 [ 17] ,尽管匹配度低 ,但有存在的可能性 。曹胜
利等[ 18]的研究结果表明 4(3H)-喹唑啉酮衍生
物对人白血病 K562细胞和人宫颈癌 Hela细胞的
体外生长具有明显的抑制作用 ,可作为抗肿瘤药
物研究的先导化合物 。小蓬草鲜花和鲜果精油的
总离子流色谱图中保留时间 13.227min的质谱
图(图 2)人工解析可知 ,质量差规律的判断依据:
最高质量峰与其他碎片离子质量差 ,如出现以下
质量差 , 4到 13、19到 25(含氟化合物例外)、37、
38、50到 53、65、66,则最高质量峰不是分子离子
峰 。另外如差为 14的情况出现 ,应考虑是否有同
系物出现[ 19-20] ,因此可以判断该质谱图分子离子
峰为 m/z174。分子质量为 174的分子离子峰失
去碎片的情况有:M-15(CH3), M-31(CH3NH2或
OCH3 、CH2OH)、M-43(CH3CO),质谱图中出现
m/z77、 51、 39等弱的碎片离子峰 ,表明化合物含
有苯基。如果含有胺基 ,根据 “氮素原则 ”,凡不含
N原子或含有偶数个 N原子的化合物 ,分子离子的
质荷比应为偶数(或相对分子质量是偶数),所以
有可能含有偶数个 N原子 ,结合计算机质谱库自
动检索 ,初步判定为 2, 3-二甲基-4(3H)-喹唑啉
酮 ,但有待进一步分离 、提纯 、鉴定。机器自动检
索匹配度低有可能分离的不好 ,也有可能是新物
质 ,谱库中没有这种物质 ,有些同分异构体 ,质谱
信息是一样的 ,质谱很多时候也无法区分异构体
信息 ,根据质谱图判断 ,保留时间 13.227、14.101、
14.651 min质谱图相近 ,此 3种物质有待进一步
鉴定。其他匹配度低的化合物 ,人工解析参照上
面方法 ,匹配度低的化合物有待于进一步鉴定 。
第 6期 刘姗姗 ,等:小蓬草鲜花和鲜果精油挥发性组分分析 43　
3　结 论
小蓬草鲜花和鲜果精油的挥发性组分含有常
用作香料的顺式-2-甲基-5-异丙烯基-2-环己
烯-1-醇(顺式香芹醇)、反式-2-甲基-5-异丙烯
基-2-环己烯-1-醇(反式香芹醇)和(s)-2-甲
基-5-异丙烯基-2-环己烯-1-酮 (s-香芹酮),还
含有 2, 6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)双环
[ 3.1.1]庚-2-烯 ,萜类化合物 、脂肪酮具有化感
作用 ,小蓬草鲜花和鲜果精油具有开发为香料 、除
草剂的潜在价值 。小蓬草鲜花和鲜果精油中质量
分数较大的 0.295 0 %和 0.144 7 %两个主成分
有待于进一步分离鉴定。
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