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柳叶蜡梅叶挥发性成分的提取及GC-MS分析



全 文 :[收稿日期] 20101127(014)
[基金项目] 浙江省重大科技计划项目(2009C02005);浙江农
林大学研究生科研创新基金(2112009003)
[第一作者] 史小娟,硕士研究生,研究方向:林木遗传育种,
Tel: 15068829412, E-mail: shixiaojuan-1985
@ 163. com
[通讯作者] * 张新凤,博士,副教授,研究方向:林木遗传育
种, Tel: 13968021946, E-mail: xinfengxh @
hotmail. com
柳叶蜡梅叶挥发性成分的提取及 GC-MS分析
史小娟1,潘心禾2,张新凤1* ,斯金平1
(1. 浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室培育基地 天然药物研究开发中心,浙江 临安 311300;
2. 浙江省丽水林业科学研究院 中药材研究所,浙江 丽水 323000)
[摘要] 目的:了解柳叶蜡梅叶挥发性成分组成及其春夏季节变异规律,为柳叶蜡梅的开发利用提供依据。方法:利用
GC-MS 对挥发性成分进行分离,对分离的各个成分进行结构检索,应用色谱峰面积归一法测定各成分相对含量。结果:3 月份
柳叶蜡梅叶挥发性成分共分离出 59 个化学成分,鉴定了其中 54 个化学成分,5 月份柳叶蜡梅叶挥发性成分共分离出 48 个化
学成分,鉴定了其中 44 个化学成分,其中(E)-3-(4,8-二甲基-3,7-壬二烯)呋喃(黑蚁素)和桉树脑含量最高。结论:柳叶蜡梅
叶中的挥发性成分种类丰富,并与采收季节有关,为进一步开发利用柳叶蜡梅的药用保健价值提供一定的理论依据。
[关键词] 柳叶蜡梅;挥发性成分;采收季节;GC-MS
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2011)09-0129-04
Extract and Analysis of Volatile Components in
Chimonanthus salicifolius by GC-MS
SHI Xiao-juan1,PAN Xin-he2,ZHANG Xin-feng1* ,SI Jin-ping1
(1. Research and Development Center for Natural Medicine,Nurturing Station for State Key Laboratory of
Subtropical Silviculture,Zhejiang Agricultural and Forestry University,Lin’an 311300,China;
2. Institute of Chinese Medicinal Materials,Lishui Institute of Forestry Sciences,Lishui 323000,China)
[Abstract] Objective:To find out the volatile components in Chimonanthus salicifolius leaves and its
variation with spring and summer and to provide some useful information for the development and utilization of C.
salicifolius. Method:The volatile components of C. salicifolius were separated by GC-MS and identified by
comparing the structural information given by the MS database. Area normalization method was used to calculated
the relative content of each compound of the volatile components. Result:Fifty-nine compounds were separated
from C. salicifolius in March,of which 54 compounds were identified. Forty-eight compounds were separated in
May,of which 44 compounds were identified. The predominant compounds were 3-(4,8-dimethylnona-3,7-dienyl)-
furan and eucalyptol. Conclusion:The volatile components were rich and related with the season and then provided
the theoretical basis for the developmental and useful medicinal value in C. salicifolius.
[Key words] Chimonanthus salicifolius;volatile components;harvesting seasonal;GC-MS
柳叶蜡梅 Chimonanthus salicifolius S. Y. Hu 系蜡
梅科蜡梅属半常绿大灌木,主要分布在浙江、江西、
安徽等[1],可作为庭院绿化和观赏,叶揉碎极芳香,
是优良的香料材料,也是优良的药用植物[2]。民间
俗称为“香风茶”、“伤风茶”、“茅山茶”等[3],是畲族
民间应用最广的草药之一,主要用于治疗因感受风
寒而引起的肚胀、肚痛、腹泻或因饮食不当而引起的
消化不良、腹部胀痛和小儿疳积等症状。本文对浙
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第 17 卷第 9 期
2011 年 5 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 9
May,2011
江农林大学东湖校园内柳叶蜡梅叶中的挥发性成分
进行测定,揭示其在春夏季节变化的规律,为挖掘民
间药物资源和开发利用柳叶蜡梅的药用保健价值提
供一定的理论依据。
1 材料
GC3800 /MS Saturn 2000 气相色谱-质谱联用仪
(美国 Varian 公司)。
分别于 2010 年 3 月 22 日(样品 1)和 2010 年 5
月 11 日(样品 2)在浙江农林大学东湖校园内采集
经标记的 5 株柳叶蜡梅,随机每株均匀采集柳叶蜡
梅叶,经浙江农林大学天然药物研发中心斯金平教
授鉴定。
2 方法
2. 1 挥发油的制备[4] 采样及样品的预处理 采
集柳叶蜡梅鲜叶,每个样品用蒸馏水洗净,晾干,称
取 200 g 后切碎。每个样品从采集到预处理的时间
控制在 1 h 以内。
挥发油的水蒸气蒸馏法提取 将切碎的柳叶蜡
梅鲜叶放入 2 000 mL 的烧瓶中,按物料比 1 ∶ 5加入
1 000 mL蒸馏水及沸石数块,振荡后,连接好挥发油
提取器,蒸馏提取 4 h,冷却 30 min 后收集挥发油,
用无水 Na2 SO4 干燥后得挥发油 1. 7 mL。挥发油为
浅黄色油状液体,香气扑鼻,得油率均为 0. 85%。
2. 2 GC-MS 分析条件 GC 条件:色谱柱 J&W DB-
5 石英毛细柱(0. 25 μm × 0. 25 mm × 30 m),载气为
高纯氦气 (99. 999%),氦气流速 0. 8 mL·min - 1,
1079 多功能进样口温度 250 ℃,升温程序:起始柱
温 40 ℃,保持 5 min,再以 3 ℃·min - 1升温至 250
℃,保持 5 min。
MS 条件:电离源为 EI(液体乙腈为化学源反应
试剂),离子阱温度 150 ℃,歧管温度 40 ℃,GC-MS
传输线温度为 280 ℃,质量扫描范围 m / z 40 ~ 650,
EI 电离能量为 70 eV。
3 结果
在上述 GC-MS 实验条件下,用微量进样器吸取
柳叶蜡梅叶挥发油 0. 1 μL 注入仪器,分离出的各组
分提取质谱图,通过谱图数据库(NIST,WILEY)检
索及标准图谱对照分析,参照质谱的裂解规律,并辅
助人工解析,样品 1 共分离出 59 个化学成分,确认
了其中 54 个化学成分,占总化学成分的 92%;样品
2 共分离出 48 个化学成分,确认了其中 44 个化合
物,占总化学成分的 92%。采用气相色谱处理系
统,以面积归一法测得各组分相对含量(%),结果
见表 1。
表 1 样品 1 与样品 2 挥发油化学成分 GC-MS 分析
No. 化合物 tR /min 分子式
质量分数 /%
样品 1 样品 2
1 α`-蒎烯 α`-pinene 13. 621 C10 H16 0. 68 0. 77
2 莰烯 camphene 14. 481 C10 H16 1. 62 1. 44
3 冬青油烯 sabinene 15. 770 C10 H16 0. 07 0. 06
4 α' -蒎烯 α' -pinene 15. 983 C10 H16 0. 23 0. 21
5 α' -月桂烯 α' -myrcene 16. 757 C10 H16 0. 81 0. 91
6 α-萜品烯 α-terpinene 18. 153 C10 H16 0. 03 -
7 D-柠檬烯 D-limonene 18. 810 C10 H16 0. 28 0. 27
8 桉树脑 eucalyptol 18. 959 C10 H18 O 10. 22 10. 08
9 5-甲基-2(1-甲基乙基)-1-己醇 1-hexanol,5-methyl-2-(1-methylethyl)- 20. 548 C10 H22 O 0. 09 0. 10
10 萜品油烯 terpinolen 21. 762 C10 H16 0. 05 -
11 α' -芳樟醇 α' -linalool 22. 603 C10 H18 O 0. 12 -
12 龙脑 borneol 26. 183 C10 H18 O 6. 98 6. 81
13 4-萜品醇 4-terpineol 26. 588 C10 H18 O 0. 11 0. 10
14 α-萜品醇 α-terpineol 27. 318 C10 H18 O 0. 27 0. 27
15 香叶醇 geraniol 29. 982 C10 H18 O 0. 81 0. 79
16 2-丁基-1-辛醇 1-octanol,2-butyl- 30. 580 C12 H26 O 0. 16 0. 21
17 乙酸冰片酯 bornyl acetate 31. 552 C12 H20 O2 2. 20 2. 22
18 乙酸异龙脑酯 isobornyl acetate 32. 868 C12 H20 O2 0. 29 -
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第 17 卷第 9 期
2011 年 5 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 9
May,2011
续表 1
No. 化合物 tR /min 分子式
质量分数 /%
样品 1 样品 2
19 -榄香烯 -elemene 34. 357 C15 H24 1. 32 1. 18
20 α-胡椒烯 α-copaene 35. 623 C15 H24 0. 14 0. 13
21 乙酸香叶酯 geraniol acetate 35. 774 C12 H20 O2 0. 50 0. 45
22 α' -荜澄茄油烯 α' -cubebene 36. 167 C15 H24 0. 26 0. 26
23 α-榄香烯 α-elemene 36. 230 C15 H24 0. 10 -
24 十二醛 dodecanal 37. 158 C12 H24 O 0. 14 -
25 α' -石竹烯 α' -caryophyllen 37. 508 C15 H24 1. 12 1. 12
26 α' -古芸烯 α' -gurjunene 37. 948 C15 H24 0. 03 0. 03
27 α' -佛手柑油烯 α' -bergamotene 38. 103 C15 H24 0. 08 0. 08
28 雪松烯 cedrene 38. 440 C15 H24 0. 07 0. 08
29 (Z)-α' -法尼烯 (Z)-α-farnesene 38. 558 C15 H24 0. 02 -
30 杜松二烯 (+)-epi-bicyclosesquiphellandrene 38. 749 C15 H24 0. 34 0. 39
31 α' -法尼烯 α' -farnesene 38. 961 C15 H24 0. 39 0. 49
32 α' -石竹烯 α' -caryophyllene 39. 011 C15 H24 0. 34 0. 31
33 大根香叶烯 D germacrene 40. 079 C15 H24 0. 50 0. 55
34 十五烷 pentadecane 40. 424 C15 H32 0. 79 1. 11
35 α' -愈创木烯 α' -guaiene 40. 524 C15 H24 0. 52 0. 56
36 2,6-二叔丁基对甲酚 butylated hydroxytoluene 40. 970 C15 H24 O 0. 54 0. 79
37 2,4-二叔丁基苯酚 phenol,2,4-di-tert-butyl- 41. 109 C14 H22 O - 0. 53
38 -杜松烯 -cadinene 41. 386 C15 H24 0. 05 0. 07
39 -杜松烯 -cadinene 41. 596 C15 H24 0. 51 0. 54
40 桉叶烷-3,7(11)-二烯 udesma-3,7(11)-diene 41. 785 C15 H24 0. 23 0. 27
41
1,2,3,4,6,8a-六氢-1-异丙基-4,7-二甲基-萘 naphthalene,1,2,3,4,
6,8a-hexahydro-1-isopropyl-4,7-dimethyl-
42. 165 C15 H24 0. 37 0. 42
42 2,6,10-三甲基-十四烷 tetradecane,2,6,10-trimethyl- 42. 274 C17 H36 0. 25 0. 04
43 反式-橙花叔醇 trans-nerolidol 43. 353 C15 H26 O 0. 38 0. 46
44 香橙烯氧化物 aromadendrene oxide 43. 569 C15 H24 O 2. 79 3. 36
45
3-(4,8-二甲基-3,7-壬二烯)呋喃 (E)-furan,3-(4,8-dimethyl-3,7-
nonadienyl)-,(E)-
43. 729 C15 H22 O 27. 69 31. 99
46 蓝桉醇 globulol 43. 916 C15 H26 O 0. 03 -
47 石竹烯氧化物 caryophyllene oxide 44. 103 C15 H24 O 0. 01 -
48 4-十六碳烯-1-炔-(Z)4-hexadecen-6-yne,(Z)- 44. 702 C16 H28 0. 78 -
49 库贝醇 cubenol 45. 884 C15 H26 O 0. 40 0. 40
50 tau. -muurolol tau-muurolol 46. 474 C15 H26 O 1. 05 0. 91
51 -杜松醇,(-)--cadinol,(-)- 46. 600 C15 H26 O 0. 16 0. 04
52 十七烷 heptadecane 48. 462 C17 H36 0. 42 0. 53
53 α`-檀香醇 α`-santalol 48. 705 C15 H24 O 7. 98 -
54 (E,E)-金合欢醇 (E,E)-farnesol 49. 176 C15 H26 O 7. 39 7. 23
55 金合欢醇 farnesol 49. 508 C15 H26 O 0. 26 0. 24
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史小娟,等:柳叶蜡梅叶挥发性成分的提取及 GC-MS 分析
由表 1 可知,样品 1 共分离鉴定出 54 个化学成
分,样品 2 共分离鉴定出 44 个化学成分,其中鉴定
出共同的化学成分 43 个,样品 1 有 11 个特有的化
学成分,样品 2 有 1 个特有的化学成分,样品 1 有 5
个未知的化学成分,样品 2 有 4 个未知的化学成分。
本研究中柳叶蜡梅挥发油中的化学成分主要是烯烃
类和醇类物质,其中烯炔类物质种类最多,样品 1 有
26 种,占 10. 57%,样品 2 有 21 种;占 9. 72%,其次
是醇类物质,样品 1 有 16 种,占 36. 41%,样品 2 有
13 种,占 27. 64%;其他物质中酯类,样品 1 占
2. 99%,样品 2 占 2. 67%,其他物质样品 1 占 33%,
样品 2 占 38. 77%。
样品 1 和样品 2 的柳叶蜡梅叶挥发油中质量分
数在 2%以上的组分有桉树脑 10. 22%、10. 08%,龙
脑 6. 98%、6. 81%,乙酸冰片酯 2. 20%、2. 22%,香
橙烯氧化物 2. 79%、3. 36%,(E)-3-(4,8-二甲基-3,
7-壬二烯)呋喃 27. 69%、31. 99%,(E,E)-金合欢醇
7. 39%、7. 23%。样品 1 的柳叶蜡梅挥发油中的檀
香醇为 7. 98%。其中含量较高的有桉树脑和(E)-
3-(4,8-二甲基-3,7-壬二烯)呋喃。另外还有几种组
分含量较少,未能鉴定,有待进一步研究。
4 讨论
《世界蜡梅》中记载了[1]蜡梅科 7 种植物的叶
挥发性成分有 α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、柠檬烯、1,8-桉
叶素、芳樟醇、樟脑、及异龙脑等。本研究结果显示
柳叶蜡梅中含有 α-蒎烯、莰烯、柠檬烯、1,8-桉叶素、
芳樟醇、龙脑,未检测到 β-蒎烯、樟脑、异龙脑,可能
与采收季节有关。桉树脑、龙脑、乙酸冰片酯、香橙
烯氧化物、(E,E)-金合欢醇和(E)-3-(4,8-二甲基-
3,7-壬二烯)呋喃等化合物的结构相对稳定,檀香醇
和其他微量化合物的结构不稳定。
本试验中的主要挥发性成分为烯烃类和醇类物
质,以萜类居多,萜类化合物通常具有降压降脂、保
肝健胃、提神、抗菌消炎和镇痛等作用。香橙烯、石
竹烯等对皮肤炎症及消化系统溃疡有较好的作用。
桉树脑具有抗菌、防腐杀菌的作用。龙脑即中药冰
片用于香料、清洁剂及中成药。柳叶蜡梅挥发性成
分及含量说明柳叶蜡梅有很好的药用及食品香料工
业应用价值,具有较大的开发潜力[5]。本试验结果
与欧阳婷等[5]研究柳叶蜡梅挥发性成分差异较大,
可能是由于不同地域或季节产生的。样品 1 与样品
2 存在显著差异,样品 1 的化学成分种类比样品 2 的
丰富,说明春季的柳叶蜡梅挥发性成分比夏季的丰
富,为进一步开发利用柳叶蜡梅的药用保健价值提
供了一定的理论依据。本文只对春夏季节 2 个批次
的柳叶蜡梅进行挥发性成分分析,季节变异规律尚
需作进一步系统研究。
[参考文献]
[1] 张若蕙,刘洪谔 . 世界蜡梅 . 第 1 册[M]. 北京:中国科
学技术出版社,1998:86,50.
[2] 中国药典 .一部[S]. 1977:50.
[3] 胡长玉 . 香风茶———柳叶蜡梅[J]. 林业实用科技,
2005,2:34.
[4] 吴令上,斯金平,周慧,等 .不同种源鱼腥草中甲基正壬
酮变异规律研究[J].中草药,2008(6):922.
[5] 欧阳婷,麦曦,夏红英,等 .柳叶蜡梅叶挥发油化学成分
GC-MS 分析[J]. 南昌大学学报:理科版,2010,34
(1):78.
[责任编辑 邹晓翠]
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第 17 卷第 9 期
2011 年 5 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 9
May,2011