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金钱松叶片挥发油成分的GC-MS分析



全 文 :浙 江 农 林 大 学 学 报, 2014, 31(4): 654 - 657
Journal of Zhejiang A& F University
doi:10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.024
金钱松叶片挥发油成分的 GC-MS分析
胡文杰1 , 高捍东2
(1.井冈山大学生命科学学院, 江西吉安 343009; 2.南京林业大学森林资源与环境学院, 江苏 南京 210037)
摘要: 为分析金钱松 Pseudolarix amabilis 叶片挥发油的化学成分, 采用水蒸气蒸馏法提取金钱松叶片挥发油, 利用
气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪对金钱松叶挥发油成分进行分析, 以面积归一法计算各个化学成分的相对含量。 结
果表明: 从挥发油中检测出 49 个化合物, 占挥发油总量的 93.35%。 其主要成分是: (+)-α-蒎烯(31.72%), 石竹烯
(18.57%), β-瑟林烯(6.16%), α-衣兰油烯(5.71%), β-榄香烯(5.64%), α-愈创木烯(5.28%), β-桉叶烯(3.36%)
等, 占挥发油总量的 82.92%。 可为金钱松的深入研究及开发利用提供了科学依据。 图 1表 1参 12
关键词: 植物化学; 金钱松; 挥发油; 气相色谱-质谱
中图分类号: Q946; S791.23 文献标志码: A 文章编号: 2095-0756(2014)04-0654-04
Chemical components of volatile oil from the leaves of
Pseudolarix amabilis using GC-MS
HU Wenjie1, GAO Handong2
(1. College of Life Sciences, Jinggangshan University, Ji’an 343009, Jiangxi, China; 2. College of Forest Resources
and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China)
Abstract: To analyze the chemical components of volatile oil from the leaves of Pseudolarix amabilis, volatile
oil from the leaves was extracted by steam distillation and the components were analyzed by gas chromatogra-
phy-mass spectrometry (GC-MS) using peak area normalization methods. Results revealed 49 compounds which
accounted for 93.35% of the chemical composition of the essential oil. The main compounds were (+)-α-pinene
(31.72%), caryophyllene (18.57%), β-selinene (6.16%), α-muurolene (5.71%), β-elemene (5.64%), α-
guaiene (5.28%), and β-eudesmol (3.36%) which accounted for 82.92% of the total peak area. This study
could help provide a scientific basis for further research and development of P. amabilis. [Ch, 1 fig. 1 tab. 12 ref. ]
Keywords: phytochemistry; Pseudolarix amabilis; volatile oil; gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)
植物挥发油是一类存在于植物体中的有芳香气味、 在常温下能挥发、 可随水蒸气蒸馏出的油状液体
的总称, 广泛应用于制药、 香料、 香精、 化妆品及食品等工业[1]。 植物挥发油主要含有萜烯、 倍半萜烯
及其氧化物, 另外含有羰基化合物、 酯、 醇等成分[2], 这些成分性质各异, 生理活性表现多样。 临床试
验证明, 植物挥发油具有抗炎、 抗菌、 镇咳、 祛痰、 平喘、 镇疼、 杀虫、 驱虫等作用 [3]。 因此, 近
年来, 植物挥发油化学成分分析越来越受到国内外学者的重视。 金钱松 Pseudolarix amabilis 隶属于松科
Pinaceae 金钱松属 Pseudolarix, 为中国特有的单种属植物, 也是国家二级保护植物。 分布于江苏、 安
徽、 浙江、 江西、 湖南等地。 金钱松的根皮和近根皮部分被称为土槿皮, 因为性辛, 温, 有毒, 具有止
痒、 杀虫、 治疗癣症等作用, 在中国民间作为中药入药已有悠久的历史 [4]。 目前, 国内外对该植物的研
究主要集中在生物学和生理学特性[5]、 遗传多样性[6]以及化学成分[7-8]等方面。 而对其叶片挥发油的化学
收稿日期: 2013-10-09; 修回日期: 2013-11-29
基金项目: 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20113204110010)
作者简介: 胡文杰, 讲师, 博士, 从事植物资源开发利用研究。 E-mail: huwenjie2008@126.com。 通信作者:
高捍东, 教授, 博士生导师, 从事现代苗木培育技术等相关领域研究。 E-mail: gaohd@njfu.edu.cn
第 31 卷第 4 期
成分研究尚未见相关报道。 本研究采用水蒸气蒸馏法提取金钱松叶片挥发油, 利用气相色谱-质谱(GC-
MS)联用技术分析和鉴定挥发油的化学成分, 以期为金钱松的综合开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
从江西省林业科学院内随机选取 10 株金钱松作为样木, 植株生长状态良好, 无病虫害, 树龄 41~
42 a, 于 2012年 5月中旬采集样叶, 随采随蒸。
1.2 方法
1.2.1 金钱松叶片挥发油提取 将采集的金钱松鲜叶片剪碎, 浸泡 1 h, 然后分别在自制水蒸气蒸馏器
中加入适量沸水和 200 g 样品蒸馏 2 h, 收集挥发油, 用无水硫酸钠干燥, 得淡黄色油状物(提取率为
0.04%)。 将 10株样木叶片提取的挥发油等量吸取并充分混合后, 进行 GC-MS检测。
1.2.2 挥发油成分组成及相对含量的测定 金钱松叶片挥发油样品中的化学成分及其含量测定采用气相
色谱-质谱(GC-MS)技术分析。 GC(Perkin Elmer Clarus 680 型)工作条件: 色谱柱为 30 m× 0.25 mm×0.25
μm 的Elite-5 MS 柱, 程序升温: 初始温度 50 ℃保持 2 min, 以 3 ℃·min-1升至 140 ℃, 保持 2 min, 再
以 15 ℃·min-1升至 280 ℃保持 10 min。 进样口温度 280 ℃, 载气为 He, 流速 1.0 mL·min-1, 进样量
0.5 μL, 分流比 10∶1。 MS(Perkin Elmer Clarus 600 C)工作条件: EI-MS, EI 离子源温度 180 ℃, 接口温
度: 260 ℃, 扫描范围(m/z): 50~600。
1.2.3 数据处理及质谱检索 采用 Nist谱库、 文献检索和人工解析等联合方法, 鉴定、 确认各成分, 利
用峰面积归一法计算出各成分相对百分含量。
2 结果与分析
金钱松叶片挥发油经气相色谱 -质谱 (GC-MS)联用分析, 从其叶片挥发油中共定量分离出 62 个
组分, 经化学工作站数据处理系统
和用面积归一化法从其总离子流图
(图 1)中计算各组分相对含量, 按
各峰质谱图经计算机质谱数据库检
索, 并按各峰质谱裂片图与资料文
献核对, 确定了其中的 49 个组分,
占总成分的 93.35%(表 1)。 由表 1
可见 : 金钱松叶片挥发油成分由
烃、 醇、 醛、 酯、 氧化物等 5 类化
合物组成。 在这些成分中, 烃类物
质有 30 种, 醇类物质有 15 种, 醛
类物质有 1 种, 酯类物质有 2 种,
氧化物类物质 1 种; 在挥发油相对
含量方面 , 烃类物质占 84.46% ,
其中(+)-α-蒎烯占31.72%, 石竹烯
占 18.57%; 醇类物质占 6.76%, 醛类物质占 0.43%, 酯类物质占 0.43%, 氧化物类物质占 1.27%。 以烃类
化合物相对含量最高, 其中在烃类化合物中, 又以(+)-α-蒎烯相对含量最高, 石竹烯次之。 由此可见,
金钱松叶片挥发油的主要组分是烃类化合物,(+)-α-蒎烯化合物是单一物质成分最多的。
3 结论与讨论
GC-MS 联用技术是将色谱技术、 质谱技术与计算机技术 3 种现代化技术紧密结合的产物, 是目前
分析植物挥发油成分十分有效的方法。 该技术可以对化学组成极其复杂的挥发油进行定性、 定量分析,
不仅能确定化合物的元素组成, 还能鉴定化合物的分子结构。 经过 GC-MS 联用技术对金钱松叶片挥发
油的测定, 发现金钱松叶片挥发油成分中以烃类物质种类最多, 达 30 种; 其次是醇类物质, 达 15 种;
胡文杰等: 金钱松叶片挥发油成分的 GC-MS 分析
图 1 金钱松叶挥发油总离子流色谱图
Figure 1 TLC of volatile oil in tubers of the leaves of Pseudolarix amabilis




/%
655
浙 江 农 林 大 学 学 报 2014 年 8 月 20 日
编号 t/min 化学物 分子式 分子量 相对含量/%
1 3.27 3-甲基-1,3,5-戊三醇 1,3,5-pentanetriol,3-methyl- C6H14O3 134 0.13
2 7.23 三环萜 tricyclene C10H16 136 0.18
3 7.61 (+)-α-蒎烯 (+)-α- pinene C10H16 136 31.72
4 8.20 莰烯 camphene C10H16 136 1.17
5 9.25 对-薄荷-1(7),3-二烯 P-mentha-1(7),3-diene C10H16 136 0.32
6 9.78 月桂烯 myrcene C10H16 136 0.14
7 10.10 5,8-二乙基十二烷 5,8-diethyldodecane C16H34 226 0.32
8 10.55 顺式-3-己烯醇甲酸酯 cis-3-hexenyl formate C7H12O2 128 0.07
9 10.91 顺-β-松油醇 cis-β-terpineol C10H18O 154 0.02
10 11.21 邻伞花烃 O-cymene C10H14 134 0.09
11 11.39 (-)-柠檬烯 (-)-limonene C10H16 136 0.84
12 11.64 桉叶油素 cineole C10H18O 154 0.64
13 13.86 萜品油烯 terpinolene C10H16 136 0.16
14 14.52 十一烷 undecane C11H24 156 0.08
15 15.44 小茴香醇 (1R)-(+)-fenchyl alcohol C10H18O 154 0.10
16 15.80 龙脑烯醛 campholenic aldehyde C10H16O 152 0.43
17 16.72
5-[1-甲基乙烯基] -2-亚甲基-环己醇 cyclohexanol,
2-methylene-5-(1-methylethenyl) -
C10H16O 152 0.15
18 17.45 异龙脑 isoborneol C10H18O 154 0.67
19 18.22 (-)-4-萜品醇 (-)-terpinen-4-ol C10H18O 154 0.59
20 18.60 2-(4-甲基苯基)丙-2-醇 2-(4-methylphenyl)propan-2-ol C10H14O 150 0.10
21 18.90 α-萜品醇 P-menth-1-en-8-ol C10H18O 154 2.25
22 19.16 1,8-间孟二烯 M-mentha-1,8diene C10H16 136 0.46
23 22.83 乙酸冰片酯 bornyl acetate C12H20O2 196 0.36
24 24.92 石竹烯氧化物 caryophyllene oxide C15H24O 220 1.27
25 25.45 (-)-α-荜澄茄油烯 (-)-α-Cubebene C15H24 204 0.42
26 26.34 雪松烯 Cedrene C15H24 204 0.07
27 26.62 可巴烯 Copaene C15H24 204 0.07
28 26.95 法呢烯 farnesene C15H24 204 0.60
29 27.25 β-榄香烯 β-elemene C15H24 204 5.64
30 28.44 石竹烯 caryophyllene C15H24 204 18.57
31 28.85 大牻牛儿烯 D germacrene D C15H24 204 0.06
32 30.49 α-愈创木烯 α-guaiene C15H24 204 5.28
33 30.65 β-桉叶烯 β-Eeudesmol C15H24 204 3.36
34 31.24 β-瑟林烯 β-selinene C15H24 204 6.16
35 31.69 α-衣兰油烯 α-muurolene C15H24 204 5.71
36 32.23 γ-衣兰油烯 γ-muurolene C15H24 204 0.47
37 32.47 δ-杜松烯 δ- cadinene C15H24 204 1.79
38 32.58 杜松烷-1,3,5-三烯 cadina-1,3,5-triene C15H22 202 0.10
39 33.32 1(10), 3,8-杜松三烯 cadala-1(10),3,8-trie C15H22 202 0.05
40 34.63 石竹烯醇 Caryophyllenyl alcohol C15H26O 222 0.26
41 35.71 异丁子香烯 isocaryophillene C15H24 204 0.28
42 36.24 蛇床-6-烯-4-醇 selina-6-en-4-ol C15H26O 222 0.54
43 36.36 律草烷-1,6二烯-3-醇 humulane-1,6-dien-3-ol C15H26O 222 0.25
44 36.64 异喇叭烯 isoledene C15H24 204 0.06
45 36.81 桉叶醇 eudesmol C15H26O 222 0.35
46 37.18 香榧醇 nuciferol C15H26O 222 0.24
表 1 金钱松精油成分及其含量测定结果
Table 1 Components and their contents for essential oil from the leaves of Pseudolarix amabilis
656
第 31 卷第 4 期 胡文杰等: 金钱松叶片挥发油成分的 GC-MS 分析
表 1 (续)
编号 t/min 化学物 分子式 分子量 相对含量/%
47 37.25 τ-杜松醇 T au.-cadinol C15H26O 222 0.47
48 38.24 (+)-喇叭烯 (+)-ledene C15H24 204 0.16
49 46.79 西柏烯 cembrene C20H32 272 0.73
醛类与氧化物类物质种类数相当, 各为 1种; 酯类物质种类有 2 种。 金钱松叶片挥发油组分中相对含量
最高的是(+)-α-蒎烯(31.72%), 石竹烯(18.57%)次之。 在所鉴定的成分中, 许多主成分具有可开发利用
价值和前景, 例如 α-蒎烯以及含有 α-蒎烯的植物精油对储藏物害虫衣鱼 Lepisma saccharina, 斜纹夜蛾
Spodoptera litura, 大田害虫棉铃虫 Helicoverpa armigera, 土传病菌尖孢镰刀菌 Fusarium oxysporum 具有
良好的控制作用[9]; 此外, α-蒎烯有明显镇咳和祛痰功能, 并有抗真菌、 驱虫、 杀虫、 除螨的作用[10]; 石
竹烯、 β-瑟林烯、 α-衣兰油烯、 α-愈创木烯、 δ-杜松烯、 莰烯成分常作为香精香料合成原料 [11]; β-榄香
烯是抗肿瘤有效成分, 具有很强杀灭肿瘤细胞及抑制肿瘤生长作用, 其乳剂是临床应用与治疗肿瘤的二
类新药 [12]。 金钱松叶片挥发油组分中石竹烯、 β-瑟林烯、 α-衣兰油烯、 α-愈创木烯、 δ-杜松烯、 莰烯
等均可作为香精香料合成原料, 应用前景广泛。
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