全 文 ：第 29 卷　第 2 期　 经 济 林 研 究　 　 Vo l.29　No.2
　2011 年 6 月 Nonwood　Forest　Research 　Jun.2011
日本花柏树皮精油的活性成分
刘志明a ,王海英b , 王　芳b , 田　补b , 潘晓星b
(东北林业大学 a.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;b.林学院 , 黑龙江 哈尔滨 150040)
摘　要:　为了探求日本花柏树皮精油中的活性先导化合物 ,采用气相色谱-质谱分析法分析了日本花柏不同部位
树皮精油的含量及其活性成分。结果表明:日本花柏树干中部树皮的精油得率最高(0.104%);其主要挥发性组
分有α-杜松醇(32.45%)、δ-杜松醇(12.69%)、可巴烯(8.43%)、长叶烯(8.31%)、8-丙氧基香松烷(8.19%)和卡达
烯(6.92%);日本花柏树干下 、中和上部树皮精油共有α-杜松醇 、8-丙氧基香松烷 、可巴烯和卡达烯等组分。α-杜
松醇是日本花柏树干中部和下部树皮精油中的第一挥发性主成分 , 是具有杀螨活性的化合物 , 具有潜在的开发利
用价值。
关键词:　日本花柏;树皮;精油;α-杜松醇;气相色谱-质谱分析
中图分类号:　S759.3 文献标志码:　A 文章编号:　1003-8981(2011)02-0104-04
Active compounds of essential oil in Chamaecyparis pisi f era bark
L IU Zhi-ming a , WANG H ai-yingb , WANG Fangb , T IAN Bub , PAN Xiao-xingb
(a.Key Labo rato ry o f Bio-ba sed Material Science and Technolog y o f Educa tion M inistr y , Co llege of
Material Science and Eng ineering;
b.Colleg e of Fo restry , Northeast Fo restry Univer sity , Harbin 150040 , Heilong jiang , China)
Abstract:In order to inve stigate the active compounds of essential o il in Chamaecyparis pisi f era bark , the activ e
compounds and its contents o f essential oil in ba rk fr om different par ts w ere analyzed w ith gas chroma to g raphy-
mass spect rometry (GC-MS).The results showed that essential oil yield of bark from middle part o f C.pisi fera
was the highest (0.104%), its main vo latile compounds wereα-cadino l(32.45%), δ-cadino l(12.69%), copaene
(8.43%), longifolene(8.31%), 8-propoxy-cedrane(8.19%), and cadalene(6.92%).The common vola tile com-
pounds of essential oils in barks fr om low er , middle and uppe r par t of C.pisi f era were α-cadino l , 8-propoxy-ce-
drane , copaene and cadalene.α-Cadinol w as the first common vo la tile component of e ssential oils in barks fr om low-
er and middle pa rt.α-Cadinol is a kind o f antimite activity compound with po tential developmental v alue.
Key words:Chamaecyparis pisi f era;bark;essential oil;α-cadinol;gas ch romato gr aphy-mass spect rometry
　　很多观赏植物都是芳香植物 ,不仅具有观赏价
值 ,且其释放出的芳香挥发性化合物对人体健康有
益 ,在园林上具有独特的应用价值 。对芳香植物香
气成分的研究在食用和日用香料及香水的配制上
具有重要意义[ 1-2] 。植物精油不仅具有抑菌等功
能 ,还可以通过嗅觉通路调解人的血压 ,在食品 、医
药 、化妆品等行业中具有应用价值[ 3-4] 。植物精油
在柏科等植物中含量丰富 。
　　收稿日期:2010-12-07
　　基金项目:黑龙江省林业厅科技推广项目(01043208003)和东北林业大学本科生创新性实验项目(10102250107)。
　　作者简介:刘志明(1971—), 男, 黑龙江明水人。博士 ,副教授 ,硕士生导师 ,主要从事生物质材料化学的研究。 Tel:0451-82191740 ,
E-mail:zhimingliuwh y@126.com。
DOI :10.14067/j.cnki .1003-8981.2011.02.025
　　芳 香植 物柏 科 Cupressaceae 日 本 花柏
Chamaecyparis pisi fera (Sieb .et Zucc.)Endl.原
产于日本 ,树皮红褐色 ,裂成薄皮脱落 。日本花柏
在我国长江流域主要作为观赏植物栽培;因其为优
良速生树种 ,也常作为用材林栽培[ 5-7] ,湖北省竹山
县九华林场便有大面积的成功引种 [ 8] 。除了传统
的应用价值外 ,日本花柏的高附加值产品的开发尚
待于进一步的研究 。张姗姗等人[ 9] 的研究结果表
明 ,日本花柏鲜叶精油中含量最高的主成分是柏木
醇(cedrol)。Xiao 等人[ 10] 的研究结果表明 ,日本花
柏甲醇提取物中的抗菌活性基团为芳香 C环 、酚羟
基或甲氧基。为给日本花柏的综合开发与利用提
供基础数据 ,采用水蒸气蒸馏的传统提取方法 ,通
过对日本花柏不同部位树皮精油的提取和气相色
谱-质谱(gas chromatog raphy -mass spect rometry ,
GC-MS)分析 ,探求了日本花柏树皮精油中的活性
化合物。
1　材料与方法
1.1　材　料
日本花柏 C.pisi f era试材于 2004 年 8 月采
自湖北省竹山县九华林场 。日本花柏按地上部分
从根到梢的顺序分别平均锯切成 3段 ,每段 1.1 m ,
依次标记为下部 、中部和上部后运回东北林业大学
实验室 ,自然气干 2个月后 ,将每一部分树皮用粉
碎机将其粉碎后制备成能过 2 mm 筛子的树皮粉 ,
盛于磨口塞玻璃瓶并置于冰柜中以备用 。
1.2　方　法
日本花柏树皮精油的提取:分别称取日本花柏
不同部位(下 、中和上部)树皮粉各 200 g 置于 5 L
的烧瓶内 , 各加入 5 L 的蒸馏水 , 水蒸气蒸馏
(hydrodistillat ion)提取 6 h 。提取液分别用乙醚萃
取 ,加入适量无水N a2SO 4 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 。
日本花柏树皮精油的气相色谱-质谱分析:用正
己烷(色谱纯)分别将日本花柏不同部位(下 、中和
上部)树皮精油配制成质量浓度为 0.04 g ·mL-1
的正己烷溶液 ,利用 GC-MS 6890N-5973insert 气
相色谱-质谱联用仪 (美国 Ag ilent 公司生产),对
日本花柏不同部位(下 、中和上部)树皮精油分别进
行 GC-MS 分析。色谱分析条件如下:色谱柱为
DB-17M S毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 mm);
检测器为 FID 检测器;初始温度为 80 ℃(保持
4 min),以 10 ℃· min-1的升温速度升到 135 ℃
(保持 5 min),再以 5 ℃·min-1的升温速度升到
235 ℃(保持 2 min);进样口温度 270 ℃,进样量
1.0 mL , 分 流 比 10 ∶ 1 , 氦 气 载 气 , 流 速
1 mL·min-1 。质谱分析条件为:EI 离子源 ,接口
温度 280 ℃,离子源温度 230 ℃,轰击电压 70 eV ,
相对分子质量扫描范围为 15 ～ 500 amu。
2　结果与讨论
日本花柏不同部位(下 、中和上部)树皮中精油
的含量见表 1。从表 1中可以看出 ,日本花柏中部
树皮精油的得率最高(0.104%),下部树皮精油的
得率最低(0.015%)。
日本花柏不同部位(下 、中和上部)树皮精油挥
发性组分气相色谱-质谱(GC-MS)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
的质量分数 ,日本花柏不同部位(下 、中和上部)树
皮精油中的主要挥发性组分见表 2。
从表 2中可以看出 ,质谱(m/ z)为 27 、43 、59 、
79 、95 、121 、137 、161 、179 、204 、222 的化合物 ,以及
质谱 (m/ z)为 29 、 43 、 58 、 81 、 95 、 121 、 137 、
161 、 175 、189 、 204 、222的化合物 ,经计算机质谱
库自动检索 、解析和人工解析以及查阅文献 ,分别
初步确定 ,δ-杜松醇和α-杜松醇 、δ-杜松醇与α-杜松
醇均为同分异构体 , 这还有待于进一步分离与
鉴定[ 11-12] 。
表 1　日本花柏不同部位(下 、中和上部)树皮中精油的含量
Table 1　Contents of essential oil in barks from dif ferent parts(lower , middle and upper part)of C.pisif era
部位 Part s 试样质量 S am ple mass / g 精油质量 Essent ial oil mass / g 精油得率 Essent ial oil yield / %
下部 Low er 200 0.030 4 0.015
中部 Middle 200 0.207 3 0.104
上部 Upper 200 0.065 7 0.033
105第 29 卷　　　　 　经 济 林 研 究
表 2　日本花柏不同部位(下 、中和上部)树皮精油中的主要挥发性组分
Table 2　Main volatile components of essential oil in bark from different parts(lower, middle and upper
part)of C.pisi f era
化合物名称
C om pound name
下部 Lower
保留时间
Retent ion
t ime /min
质量分数
Mass
fract ion / %
中部 Middle
保留时间
Reten tion
tim e /min
质量分数
Mass
f raction / %
上部 Upper
保留时间
Retention
tim e /min
质量分数
M ass
f raction / %
长叶烯
Longifolene
- - 12.104 8.31 12.087 7.56
α-紫穗槐烯
α-Amorph ene 14.344 1.05 - - - -
α-依兰油烯
α-M uurolene 15.267 2.40 - - - -
γ-依兰油烯
γ-Muurolene 16.003 3.36 - - 15.969 1.45
δ-杜松烯
δ-Cadinene 16.234 3.82 - - 16.200 1.56
花侧柏烯
C uparene
- - - - 16.849 2.25
榄香醇
Elem ol
- - - - 17.927 1.54
脱氢紫罗烯
Dehydro-ar-i onene - - - - 18.414 1.89
8-丙氧基香松烷
8-propoxy-Ced rane 20.166 7.02 20.149 8.19 20.167 33.81
γ-桉叶醇
γ-Eudesm ol - - 20.714 2.07 20.697 2.73
τ-依兰油醇
τ-Muu rolol - - - - 21.090 4.42
δ-杜松醇
δ-Cadinol 21.158 14.24＊ 21.141 12.69 - -
可巴烯
Copaen e
21.415 7.65 21.398 8.43 20.962 2.95
α-杜松醇
α-Cadinol 21.688 34.97 21.680 32.45＊＊ 21.594 17.98
卡达烯
Cadalene
23.159 3.80 23.142 6.92 23.125 1.65
乙酸柏木酯
Cedryl acetate
- - - - 23.954 1.82
愈创木烯
Guaiene
- - 25.510 1.05 - -
epi-泪柏醚
epi-Manoy l oxide - - - - 28.716 1.58
邻苯二甲酸二丁酯
Dibu ty l ph thalate
- - - - 30.230 3.06
脱氢松香烷
Dehydro-abietane - - - - 30.931 6.48
　＊质谱 MS (m/ z)=27 ,43 , 59 ,79 ,95 , 121 , 137 , 161 , 179 , 204 , 222;＊＊质谱 MS(m/ z)=29 ,43 , 58 ,81 , 95 ,121 ,137 ,161 , 75 ,189 ,204 ,222 。
106 刘志明 ,等:日本花柏树皮精油的活性成分　 　第 2 期
　　日本花柏下部树皮精油中的 9 种化合物已被
鉴定 出来 , 其主 要挥 发性 组分 为 α-杜 松醇
(34.97%)、δ-杜松醇(14.24%)、可巴烯(7.65%)和
8-丙氧基香松烷(7.02%);日本花柏中部树皮精油
中的 8种化合物也被鉴定出来 ,其主要挥发性组分
为α-杜松醇(32.45%)、δ-杜松醇(12.69%)、可巴烯
(8.43%)、长叶烯 (8.31%)、 8-丙 氧基香松烷
(8.19%)和卡达烯(6.92%);日本花柏上部树皮精
油中的 16种化合物也被鉴定出来 ,其主要挥发性
组分为 8-丙氧基香松烷(33.81 %)、α-杜松醇
(17.98 %)、长 叶 烯 (7.56%)和 脱 氢 松 香 烷
(6.48%);三者共有的组分为α-杜松醇 、8-丙氧基香
松烷 、可巴烯和卡达烯 。日本花柏下部和中部树皮
精油中的第一挥发性主成分均为α-杜松醇 ,上部树
皮精油中的第一挥发性主成分为 8-丙氧基香松烷。
日本花柏下部(而中部和上部并不含有)树皮精油
中含有α-紫穗槐烯和α-依兰油烯 ,其含量分别为
1.05 %和 2.40 %;日本花柏中部(而下部和上部并
不含有)树皮精油中含有愈创木烯 , 其含量为
1.05 %;日本花柏上部(而下部和中部并不含有)树
皮精油中含有花侧柏烯 、榄香醇 、脱氢紫罗烯 、τ-依
兰油醇 、乙酸柏木酯 、epi-泪柏醚 、邻苯二甲酸二丁
酯和脱氢松香烷 ,其含量范围为 1.54 %～ 6.48%。
α-杜松醇具有杀螨活性[ 13-14] ,日本花柏树皮精油在
医学领域对人类大脑神经的作用还有待于进一步
的研究。
3　结　论
日本花柏树干中部树皮精油的得率最高
(0.104%), 其 主要 挥发性 组 分为 α-杜 松醇
(32.45%)、δ-杜松醇(12.69 %)、可巴烯(8.43 %)、
长叶烯(8.31%)、8-丙氧基香松烷(8.19%)和卡达
烯(6.92%)。日本花柏树干下部和中部树皮精油
中第一挥发性主成分均为α-杜松醇 ,上部树皮精油
中第一挥发性主成分为 8-丙氧基香松烷。日本花
柏下 、中和上部树皮精油共有的组分为α-杜松醇 、8-
丙氧基香松烷 、可巴烯和卡达烯。α-杜松醇是具有
杀螨活性的化合物 ,不仅具有园林上的观赏功能 ,
还具有保健功能 ,有利于人体健康。因此 ,日本花
柏树皮精油具有开发利用潜力 。
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[本文编校:伍敏涛]
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