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珊瑚菜植株不同器官挥发油成分分析



全 文 :2013年 1月 第 37卷第 1期
珊瑚菜 Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq.
为伞形科多年生草本,分布于山东、河北、广东、福
建、辽宁、江苏等省沿海地区,属于国家Ⅱ级重点保
护野生植物,在山东莱阳等地有着悠久的栽培历史。
其去皮干燥根部为传统中药北沙参,具有养阴清肺、
益胃生津等功效 [1],被用作镇咳祛痰药,亦可食用,
具有重要的经济价值。在分类学上,珊瑚菜属只此一
种,对研究伞形科植物的系统发育、种群起源以及东
亚及北美植物区系均有深远意义。 珊瑚菜植株生态
适应性较强,分布范围较广,对于海岸固沙和盐碱土
改良意义重大。 其叶片肉质,具有较厚的角质层,叶
面有光泽,边缘有粗锯齿,在种植过程中,田间操作
不当叶片容易划伤皮肤,导致红肿瘙痒;重茬后,植
株生长发育不良,药材产量、质量显著下降,这些现
象的发生与其含有的次生代谢物质具有密切关系。
挥发油类作为植物次生代谢物质的重要类别,在植
物适应环境、抵抗逆境、加强自身竞争能力等方面发
挥着重要作用。 为综合开发利用珊瑚菜植物资源,
探讨栽培过程中的生理生态问题,我们分析比较了
其根、叶与果实中的挥发油类成分,报道如下。
1 材料与方法
1.1 材料 2008 年 7 月 16 日,采集莱阳市穴坊镇
东富山村种植的二年生珊瑚菜植株,去净泥土,将
根部、叶片与果实等器官分开,60 ℃烘干,粉碎机粉
碎、过 30目筛,置干燥器中备用。 原植物经山东中医
药大学周凤琴教授鉴定,确认为伞形科植物珊瑚菜
Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq.。
1.2 方法
1.2.1 挥发油提取 称取 200 g样品粉末,置 5 000mL
圆底烧瓶中,水蒸气蒸馏法提取挥发油,提取时间
2 h,用无水乙醚萃取,经无水硫酸钠脱水后,40 ℃
回收乙醚,得淡黄色、有浓郁臭味、透明油状体。 挥
珊瑚菜植株不同器官挥发油成分分析
崔海燕 1,胡晶红 2,张永清 2
(1.山东中医药高等专科学校,山东 莱阳 265200;
2.山东中医药大学,山东省中药材良种选育工程技术研究中心,山东省高等学校中药资源学重点实验室,山东 济南 250355)
[摘要] 采用水蒸气蒸馏法提取珊瑚菜根、叶与果实挥发油并进行气相 -质谱联用仪分析,分别鉴定出 45、48、34 种成分。 其
中,根部挥发油以萜类、醛酮类和酸类化合物为主,分别占挥发油总量的 36.32%、13.43%和 13.85%;叶片、果实挥发油以萜类化
合物为主,分别占挥发油总量的 46.74%、73.34%。 为探讨珊瑚菜栽培过程中的生理生态问题及其植物资源的综合开发利用提供
参考。
[关键词] 珊瑚菜;挥发油;气相 -质谱联用仪;植物资源
[中图分类号] R249.8 [文献标志码] A [文章编号] 1007-659X(2013)01-0061-04
Analysis on compositions of essential oils in Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq. CUI Hai-yan1,HU Jing-hong2,ZHANG
Yong-qing2(1.Shandong College of Traditional Chinese Medicine,Laiyang 265200,China;2.Shandong University of Traditional
Chinese Medicine,Fine Breeding Engineering Center of Chinese Medicinal Materials of Shandong Province,Key Laboratory of
Resources Science of Chinese Medicinal Materials in University of Shandong Province,Jinan 250355,China)
[Abstract] The essential oils in roots,leaves and fruits of Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq. were extracted by hydrodistil-
lation. The chemical constituents of essential oils were analyzed by GC-MS. 45,48 and 34 compounds were separated and i-
dentified respectively. The major components of the essential oils in the roots of Glehnia littoralis were terpenoids,aldehydes,
ketones and acids,accounting for 36.32%,13.43% and 13.85% respectively. While the main components in the leaves and fruits
were terpenoids,accounting for 46.74% and 73.34% respectively. This research could supply an important reference for the
comprehensive development and utilization of Glehnia littoralis and exploring the physiological and ecological problems in culti-
vation of Glehnia littoralis.
[Key words] Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq.;essential oil;GC-MS;plant resources
[收稿日期] 2012-08-01
[基金项目] 山东省科技发展计划项目课题(编号:2008GG2NS02
022);山东省农业良种工程课题(编号:2009LZ01-03);国家重点基础
研究发展计划(973 计划)项目(编号:2007CB512601)
[通信作者] 张永清,男,理学博士,教授,博士研究生导师,E-mail:
zyq622003@126.com。
·中药研究·
第 37 卷 第 1 期 山东中医药大学学报 Vol.37,No.1
2013 年 1 月 JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY OF TCM Jan.2013
61
DOI:10.16294/j.cnki.1007-659x.2013.01.031
2013年 1月 山东中医药大学学报 第 37卷第 1期
表 1 珊瑚菜根、叶与果实挥发油组分及其相对含量
化合物 分子式
相对含量(%)
根 叶 果实
2-甲基-3-丁烯-2-醇(2-methyl-3-Buten-2-ol) C5H10O - - 6.42
α-蒎烯(α-Pinene) C10H16 - 1.23 0.75
莰烯(Camphene) C10H16 - - 0.12
正已醛(Hexanal) C6H12O 1.72 0.81 -
β-蒎烯(β-Pinene) C10H16 - - 2.20
正庚醛(Heptanal) C7H14O 0.72 - -
α-水芹烯(α-Phellandrene) C10H16 - 2.49 12.90
D-柠檬烯(D-Limonene) C10H16 0.18 0.87 -
β-水芹烯(β-Phellandrene) C10H16 0.95 12.72 33.44
γ-松油烯(γ-Terpinene) C10H16 - 0.09 0.09
苯乙烯(Styrene) C8H8 0.11 0.39 0.20
对-伞花烃(p-Cymene) C10H14 0.13 0.99 1.77
2-蒈烯(2-Carene) C10H16 - 0.12 0.41
辛醛(Octanal) C8H16O 2.73 1.00 0.70
(Z)-2-庚烯醛[(Z)-2-Heptenal] C7H12O - 0.47 -
2-壬酮(2-Nonanone) C9H18O 0.41 - -
6-甲基-5-庚烯-2-酮(6-methyl-5-Hepten-2-one) C8H14O - 0.35 -
3-甲基-2-丁烯-1-醇(3-methyl-2-Buten-1-ol) C5H10O - 1.79 8.57
壬醛(Nonanal) C9H18O 0.93 - -
3,5-辛二烯 2-醇(3,5-Octadien-2-ol) C8H14O 0.20 - -
乙酸(Acetic acid) C2H4O2 3.21 0.64 0.33
1,2-环壬二烯(1,2-Cyclononadiene) C9H14 0.84 - -
1,2,3,4-四氢-1,5,7-三甲基萘
(1,2,3,4-tetrahydro-1,5,7-trimethyl-Naphthalene) C13H18 - 0.67 -
(E)-2-壬烯醛[(E)-2-Nonenal] C9H16O 1.08 0.24 0.44
Di-epi-α-柏木烯-(I)[Di-epi-α-cedrene-(I)] C15H24 0.37 - -
2-甲氨基吡啶(N-methyl-2-Pyridinamine) C6H8N2 - - 0.44
罗汉柏烯(Thujopsene) C15H24 0.53 - -
反式-1-甲基-4-异丙基-2-环己烯-1-醇
[trans-1-methyl-4-(1-methylethyl)-2-Cyclohexen-1-ol] C10H18O - 1.71 0.31
α-柏木烯(α-Cedrene) C15H24 4.39 - -
α-佛手柑烯(α-Bergamotene) C15H24 - - 1.06
愈创木-10(14),11-二烯[Guaia-10(14),11-diene] C15H24 - 0.79 -
β-柏木烯(β-Cedrene) C15H24 3.38 - 0.71
β-榄香烯(β-Elemene) C15H24 - - 1.99
2-异丙基-5-甲基-9-亚甲基二环[4.4.0]十-1-烯
{2-isopropyl-5-methyl-9-methylene-Bicyclo[4.4.0]dec-1-ene} C15H24 1.48 - -
石竹烯(Caryophyllene) C15H24 - 5.09 1.20
γ-榄香烯(γ-Elemene) C15H24 3.59 7.04 5.27
(Z)-β-金合欢烯[(Z)-β-Farnesene] C15H24 1.95 - -
α-长叶松烯(α-Longipinene) C15H24 1.41 - -
β-菖蒲二烯(β-Acoradiene) C15H24 2.33 - -
α-石竹烯(α-Caryophyllene) C15H24 - - 0.11
4-(1-甲乙基)-2-环己烯-1-酮 [4-(1-methylethyl)-2-Cyclohexen-1-one] C9H14O 0.87 6.58 2.28
双环大根叶烯(Bicyclogermacrene) C15H24 0.83 - -
菲兰醛(Phellandral) C10H16O - 2.03 -
α-花柏烯(α-Chamigrene) C15H24 1.94 - -
62
2013年 1月 第 37卷第 1期
发油样品置 - 20 ℃冰箱冷藏保存供气相 -质谱联
用(GC-MS)分析。
1.2.2 GC-MS 分析条件 Agilent 7890A-5973N 型
气相 -质谱联用仪。 色谱条件:DB-Innowax 柱(毛细
管柱 60 m×0.25 mm,0.25 μm),分流比 1∶1,进样
量 1 μL,程序升温,柱初温 50 ℃,以 5 ℃/min 升至
续表 1 珊瑚菜根、叶与果实挥发油组分及其相对含量
化合物 分子式
相对含量(%)
根 叶 果实
β-甜没药烯(β-Bisabolene) C15H24 - - 0.40
δ-荜澄茄烯(δ-Cadinene) C15H24 - 1.18 0.50
芳香姜黄烯(ar-Curcumene) C15H22 4.21 0.54 -
奥苷菊环(Azulene) C10H8 - 0.59 0.62
(R)-2,4a,5,6,7,8-六羟基-3,5,5,9-四甲基-1 氢-苯并环庚烯
[(R)-2,4a,5,6,7,8-hexahydro-3,5,5,9-tetramethyl-1H-Benzocycloheptene] C15H24 3.02 - -
4-异丙基苯甲醛[4-(1-methylethyl)-Benzaldehyde] C10H12O - 1.77 0.71
(E,E)-2,4-癸二烯醛[(E,E)-2,4-Decadienal] C10H16O 5.84 - -
2-蒈烯-10-醛(2-Caren-10-al) C10H14O - 0.76 0.60
花侧柏烯(Cuparene) C15H22 6.35 - 0.40
去氢白菖烯(Calamenene) C15H22 - 0.40 -
正庚酸(Heptanoic acid) C7H14O2 0.56 - -
α-去二氢菖蒲烯(α-Calacorene) C15H20 - - 0.17
卡达-1(10),3,8-三烯[Cadala-1(10),3,8-triene] C15H22 - 0.77 -
丁香酚甲酯(Methyleugenol) C11H14O2 - 1.19 -
正辛酸(Octanoic Acid) C8H16O2 2.14 - -
胡萝卜次醇(Carotol) C15H26O - - 7.82
1,7,7-三甲基-2-乙烯基二环[2.2.1]庚-2-烯
[1,7,7-Trimethyl-2-vinylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene] C12H18 0.88 - -
壬酸(Nonanoic acid) C9H18O2 1.13 0.44 -
丁香酚(Eugenol) C10H12O2 1.21 - -
14-甲基十五烷酸甲酯 (14-methyl-Pentadecanoic acid, methyl ester) C17H34O2 1.55 0.21 -
软脂酸乙酯(Hexadecanoic acid, ethyl ester) C18H36O2 3.21 - -
5-(2-丙烯基)-1,2,3-三甲氧基苯 [1,2,3-trimethoxy-5-(2-propenyl)-Benzene] C12H16O3 - 0.17 -
对伞花-1-醇[4-(1-methylethyl)-Benzene methanol] C10H14O - 2.81 0.61
正癸酸(n-Decanoic acid) C10H20O2 0.85 0.61 -
δ-愈创木烯(δ-Guaiene) C15H24 - 0.28 -
金合欢基丙酮(Farnesylacetone) C18H30O - 0.29 -
1,2,3,4-四氢-5,7-二甲萘 [1,2,3,4-tetrahydro-5,7-dimethyl-Naphthalene] C12H16 1.01 - -
10,10-二甲基-2,6-二甲烯基二环[7.2.0]壬-5β-醇
{10,10-Dimethyl-2,6-dimethylenebicyclo[7.2.0] undecan-5β-ol}
C15H24O - 0.09 -
14-十五烯酸(14-Pentadecenoic acid) C15H28O2 0.96 - -
十二烷酸(Dodecanoic acid) C12H24O2 - 0.33 -
亚油酸甲酯(Methyl linoleate) C19H34O2 1.13 0.12 -
亚油酸乙酯(Ethyl linoleate) C20H36O2 2.54 - -
邻苯二甲酸二异丁酯(Diisobutyl phthalate) C16H22O4 0.98 0.99 0.25
3,4-二甲氧基苯丙酮(3,4-dimethoxy-Propiophenone) C11H14O3 - 0.69 -
十三烷酸(Tridecanoic acid) C13H26O2 - 0.05 -
十四烷酸(Tetradecanoic acid) C14H28O2 1.31 1.44 -
邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate) C18H26O4 0.86 0.37 0.15
十五烷酸(Pentadecanoic acid) C15H30O2 3.69 0.59 -
油酸(Oleic acid) C18H34O2 - 0.74 -
叶绿醇(Phytol) C20H40O - 0.97 -
崔海燕等:珊瑚菜植株不同器官挥发油成分分析
63
2013年 1月 山东中医药大学学报 第 37卷第 1期
240 ℃保持 25 min;进样口温度 280 ℃,载气 He,流
速 2.0 mL/min。 质谱条件:电离源 EI,离子源温度
230 ℃,扫描范围 29~600 amu,四极杆:150 ℃,溶剂
延迟 4.9 min。 安捷伦数据处理软件。 NIST-2005 标
准质谱图库。
2 结果与分析
2.1 珊瑚菜根、叶与果实挥发油组分及其相对含量
经分析,获得珊瑚菜根、叶与果实挥发油总离子流色
谱图,分别显示有 78、104、48个峰。 依据总离子流色
谱图,以面积归一化法确定珊瑚菜根、叶与果实挥发
油组分的相对百分含量。 经质谱数据系统(NIST2005
谱库)检索,并结合有关质谱文献解析,结果见表 1。
表 1结果显示,从珊瑚菜植株根、叶与果实挥发
油中共分别鉴定出 45、48、34 种成分,其相对百分
含量分别占总挥发油的 79.71%、66.48%、93.92%。 根
部挥发油主要成分为花侧柏烯(6.35%)、(E,E)-2,
4-癸二烯醛(5.84%)、α-柏木烯(4.39%)、芳香姜黄
烯(4.21%)、十五烷酸(3.69%)、γ-榄香烯(3.59%)、β-
柏木烯(3.38%)、乙酸(3.21%)、软脂酸乙酯(3.21%)、
(R)-2,4a,5,6,7,8-六羟基 -3,5,5,9-四甲基 -1
氢 -苯并环庚烯(3.02%)等;叶片挥发油主要成分
为 β-水芹烯(12.72%)、γ-榄香烯(7.04%)、4-(1-甲
乙基)-2-环己烯 -1-酮(6.58%)、石竹烯(5.09%)等;
果实挥发油主要成分为 β-水芹烯(33.44%)、α-水芹
烯(12.90%)、3-甲基 -2-丁烯 -1-醇(8.57%)、胡萝卜
次醇(7.82%)、2-甲基 -3-丁烯 -2-醇(6.42%)、γ-榄
香烯(5.27%)等。
2.2 珊瑚菜根、叶与果实挥发油组分类别及其相对
含量 经归类统计,珊瑚菜植株根、叶与果实挥发油
成分类别及其相对含量见图 1、图 2。
图 1、图 2 显示,珊瑚菜根、叶与果实挥发油主
要含有六大类化合物,分别为萜类、醛酮类、酸类、酯
类、芳香族和醇类。 其中,根部挥发油以萜类、醛酮
类和酸类化合物为主,分别占挥发油总量的 36.32%、
13.43%和 13.85%;叶片挥发油以萜类化合物为主,
占挥发油总量的 46.74%;果实挥发油亦以萜类化合
物为主,占挥发油总量的 73.34%。 无论是根、叶,还
是果实,其挥发油组分种类及其相对含量均以萜类
化合物最高。
3 结论
3.1 珊瑚菜根、叶与果实挥发油成分复杂,在其总
离子流色谱图中分别显示有 78、104、48 个峰,分别
鉴定出 45、48、34种成分,无论是成分的种类还是相
对含量,根、叶与果实之间有较大差异,只有 10 种成
分为根、叶与果实所共有。
3.2 珊瑚菜根、 叶与果实挥发油成分主要包括萜
类、醛酮类、酸类、酯类、芳香族和醇类六大类。 根部
挥发油以萜类、醛酮类和酸类化合物为主;叶片、
果实挥发油以萜类化合物为主。 依根、叶、果实顺
序,萜类、醇类成分种类和相对含量依次升高,醛酮
类、酸类和酯类成分种类和相对含量依次降低,芳香
族类成分相对含量和种类以叶片最高,根部次之,果
实最低。
3.3 挥发油不仅是珊瑚菜的主要药效成分,而且是
珊瑚菜植株长期适应外界环境的产物,在抵抗逆境、
增强竞争能力等方面发挥着重要作用。 由于珊瑚菜
挥发油成分组成复杂,并且随着环境改变而发生较
大幅度变化,究竟各种成分在化学生态中扮演着何
种角色,目前尚不清楚,有待深入探讨。
3.4 珊瑚菜叶片产量较大,在采收时仍然叶色浓绿,
但由于动物适口性较差,不能用作饲料,所以基本处
于废弃状态。 分析结果表明,珊瑚菜叶片中含有多
种挥发性成分,且相对含量较高,鉴于其在新药开发、
病虫防治、香料化工等领域具有较大的开发潜力 [2],
所以应该加强珊瑚菜叶片资源的综合开发利用,以
达到进一步提高种植收益的目的。
[参考文献]
[1] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典(一部)[M]. 北京:化学
工业出版社,2010:328.
[2] 郑建仙. 植物活性成分开发[M]. 北京:中国轻工业出版社,2005:
209-220.
图 2 珊瑚菜植株根、叶与果实挥发油各类成分相对含量
萜类 醛酮类 酸类 酯类 芳香族 醇类 其他类
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00




/%
根部
叶片
果实
图 1 珊瑚菜植株根、叶与果实挥发油成分种类差异
25
20
15
10
5
0
萜类 醛酮类 酸类 酯类 芳香族 醇类 其他类





/种
根部
叶片
果实
64