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2种来源绿玉树夏季乳汁中碳氢化合物和甾醇的气相色谱-质谱分析



全 文 :第29卷 第 2期         西南 大学学 报(自然科学版)           2007年2月
Vol. 29 N o. 2 Journal of Southw est Unive rsity (N atural Science Edi tion) Feb. 2007
文章编号:1000 - 2642(2007)02 - 0102 - 04
2种来源绿玉树夏季乳汁中碳氢化合物
和甾醇的气相色谱 质谱分析①
李 凌 ,  李 政 ,  黄静洁
西南大学 园艺园林学院 , 重庆 400716
摘要:采用气相色谱 -质谱计算机联用技术分析了栽培在重庆的荷兰和海南绿玉树夏季乳汁的碳氢化合物和甾醇
的相对含量. 结果表明:海南绿玉树乳汁中 9 ~ 44 个碳原子的链烷的总相对含量为 8. 55%, 羊毛甾醇为 62. 76%,
此外 , 还含有 14. 32%的酯类和 6. 07%硫. 荷兰绿玉树乳汁中含 18 ~ 32 个碳原子的链烷的总相对含量为 2. 91%,
羊毛甾醇为 72. 61%, 还有 11. 42%的酯类和 6. 02%的硫.
关 键 词:绿玉树;乳汁;碳氢化合物;甾醇;气相色谱;质谱
中图分类号:Q949. 753. 5 文献标识码:A
  绿玉树(E. t irucal li L. )是一种特异观赏植物 ,
俗称光棍树 , 为大戟科大戟属的灌木或小乔木 , 叶
早落 , 枝条肉质多乳汁. 乳汁富含烯 、萜 、甾醇等 ,
被认为是一种有希望的“石油”植物[ 1 , 2] . 研究还发
现大戟甾醇是乳汁中最大量的成分 , 甾醇含高能 ,
并能通过生物质转化变成燃料[ 3] . 绿玉树中的单
萜 、倍半萜 、双萜 、三萜和类异戊二烯和链烷等碳
氢化合物具有巨大的经济用途 , 可以作为油料 、燃
料 、杀虫剂 、植物生长调节物质 , 粗产物可以用于
制药和其他的工业用途[ 4] . 此外 , 绿玉树乳汁中还
含有淀粉和可以作为辅致癌剂的酯类成分[ 5] .
绿玉树原产非洲 , 我国的海南 、西双版纳和台
湾等地有引种栽培 , 在重庆是我们首次引种. 由于
异地栽培后绿玉树乳汁中有价值的碳氢化合物等成
分的含量及变化对绿玉树的推广应用有很大的影
响 , 因此我们将栽培在重庆 2年后的 2种来源的绿
玉树乳汁用气相色谱 -质谱计算机联用仪进行快速
分析测定 , 希望为绿玉树在我国的推广应用提供基
础研究数据.
1 材料与方法
1. 1 仪器与试剂
Agi lent 6890-5973N 气相色谱 - 质谱联用仪
(美国 Agilent公司).
气相色谱- 质谱条件:石英毛细管柱 HP-5M S
30 m*0.32 mm *0. 5 μm;升温程序:50 ℃保持
3 min , 以 10 ℃/min速度升至 280 ℃, 保持50 min.
载气:He气 , 柱流量:1. 1 mL/min , 进样量:1 μL ,
进样口温度:300 ℃, 分流比 20∶1. 离子源为 EI ,
电离电压为 70 eV , 质量范围:35 ~ 580 amu[ 6] .
NIST98L 质谱库.
1. 2 样品的处理
绿玉树栽培在西南大学园艺园林学院苗圃 , 分
别引自海南和荷兰(广州宏达兰卉园艺公司引自荷
兰), 2年生幼苗.
2005年 7月中旬 , 在田间折断绿玉树枝条 , 用
洁净离心管收集自然流出的白色乳汁 40 μL , 室温
下自然干燥 5 天后 , 将管内白色片状干燥物用
① 收稿日期:2006 - 11 - 21
基金项目:林业部重点推广项目(林技发 200416- 2).
作者简介:李 凌(1964 -), 女, 山东长清人 , 教授 , 主要从事园林植物资源及生理生化的研究.
DOI牶牨牥牣牨牫牱牨牳牤j牣cnki牣xdzk牣牪牥牥牱牣牥牪牣牥牪牪
1 mL CS2溶解.
样品在 CS2 中溶解较充分 , 分层 , 上层为少量
白色不溶物 , 取下层清夜 1μL 进样.
溶剂CS2 , AR级 , 国药集团化学试剂有限公司.
2 结果与分析
2种绿玉树乳汁经 GC-MS 检测得到不同数目
的峰 , 用峰面积积分法算出每个组分的相对百分含
量 , 采用 N IS T98L 质谱库检索匹配率 90%以上的
结果 , 2种绿玉树都鉴定出 9种以上的成分.
2. 1 海南绿玉树乳汁成分
海南绿玉树乳汁的 GC-MS总离子流图见图 1.
共得到28个峰 , 鉴定出14种成分 , 鉴定结果见表1.
海南绿玉树乳汁中含 9 ~ 44个碳原子的碳氢化
合物多种 , 其中二十烷的相对百分含量为 2. 77%,
9 , 14 , 19 , 20 , 21和 44烷的相对含量总计可以达
到5. 12%, 15个碳原子的烯烃相对含量为3. 43%,
即乳汁中 9 ~ 44个碳原子的碳氢化合物的总相对含
量可以达到 8. 55%;此外 , 乳汁中检测到含6. 07%
的硫 , 含量最大的是羊毛甾醇 , 为 62. 76%. 乳汁
的 CS2 溶解物中共有 89. 04%的成分被鉴定出来.
图 1 海南绿玉树乳汁的总离子流色谱图
Fig. 1 Gas Chromatog ram s of the Latex
Component of E. tirucalli in Hainan
表 1 海南绿玉树夏季乳汁的碳氢化合物等成分及相对含量
Table 1 The Hydrocarbon Constituents and Relative Contents in the Latex o f E. tirucalli L. f rom H ainan in Summer
序号 相对含量 /% 化 合 物 名 称 分子式 符合度 /%
1 0. 35 1H-cyclopenta[ 1 , 3] cyclopropa (1H -环戊[ 1 , 3] 环丙烷) C15H 24 95
2 1. 54 Caryophy llene (石竹烯) C15H 24 93
3
 
0. 36
 
4 , 7 , 10-cycloundecatriene , 1 , 1 , 4 , 8
(1 , 1 , 4 , 8 -甲基 4 , 7 , 10 -环十一三烯)
C15H 24
 
98
 
4 1. 53 Germac rene-D(大根香叶烯 - D) C15H 24 96
5 0. 59 Cycloheptasilox ane , tetradecame (十四环庚硅氧烷) C14 H42O 7 Si7 93
6 0. 24 N-nonadecane (壬烷) C9H20 90
7 0. 36 Nonadecane (十九烷) C19H 40 96
8 2. 77 Eico sane (二十烷) C20H 42 98
9 6. 07 Cyclic octaatomic sulfur (环 8 原子硫) S8 95
10 0. 85 Heneicosane (二十一烷) C21H 44 98
11 0. 30 1-Eico sanol (1 -二十烷醇) C20H42O 90
12 0. 55 Hexatriacontane (四十四烷) C44H 90 90
13
 
10. 77
 
Bis(2-ethy lhexyl)phthalate
[ (邻苯二甲酸二(2 - 乙基己基)酯]
C24H38O4
 
91
 
14 62. 76 Lano ster ol(羊毛甾醇) C30H50O 90
2. 2 荷兰绿玉树的乳汁成分
荷兰绿玉树的总离子流图见图 2. 共得到 23
个峰 , 质谱库检索匹配率 90%以上的成分有 9
种 , 见表 2.
荷兰绿玉树乳汁中含 18 ~ 32个碳原子的烷烃
共计 2. 33%, 其中二十烷相对含量为 1. 14%, 15
个碳原子的烯烃为 0. 58%. 此外 , 荷兰绿玉树乳汁
中也检测到 6. 02%的硫 , 最大量的依然是羊毛甾
醇 , 为 72. 61%. 荷兰绿玉树乳汁 CS2 溶解物中共
计有 93. 18%的成分被鉴定出来.
海南绿玉树乳汁成分和荷兰绿玉树基本成分类
似 , 但海南绿玉树成分稍复杂.
图 2 荷兰绿玉树乳汁的总离子流色谱图
Fig. 2 Gas Chromatog ram s of the Latex
Component of E. tirucalli in H olland
103第 2期  李 凌 , 等:2种来源绿玉树夏季乳汁中碳氢化合物和甾醇的气相色谱-质谱分析
表 2 荷兰绿玉树夏季乳汁的碳氢化合物等成分和相对含量
Table 2 The Hydrocarbon Constituents and Relative Contents in the Latex o f E. tirucalli L. f rom H olland in Summer
序号 相对含量 /% 化 合 物 名 称 分子式 符合度 /%
1 0. 58 Caryophyllene(石竹烯) C15H24 93
2
 
0. 70
 
Naphthalene , 1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 8a
(1 , 2 , 3 , 4 , 4a , 5 , 6 , 8a萘)
C15H24
 
95
 
3 1. 53 1 , 2-benzenedicarboxylic acid(1 , 2 -苯 2 羧酸) C16 H22O 4 90
4 6. 02 Cyclic o ctaatomic sulfur (环 8 原子硫) S8 94
5 1. 14 Eicosane (二十烷) C20H42 92
6 0. 41 Oc tadecane (十八烷) C18H38 90
7 0. 78 Dot riacontane (三十二烷) C32H66 90
8
 
9. 41
 
Bis(2-ethylhexy l)phthala te
[ (邻苯二甲酸二(2 -乙基己基)酯]
C24 H38O 4
 
95
 
9 72. 61 Lano stero l(羊毛甾醇) C30H 50O 90
3 讨  论
3. 1 关于溶剂和样品处理方法
绿玉树乳汁是一种成分复杂的天然产物 , 前人
在绿玉树乳汁化学成分分析研究中都是用苯 、丙酮
提取绿玉树乳汁 , 用紫外 、红外光谱分析 , 核磁共
振 、气相液相层析 、气相色谱 - 质谱(GC-MS)分
析[ 2 - 4] , 鉴定出绿玉树富含甾醇[ 3] , 烯 、萜以及淀
粉和酯类 [ 1 , 2 , 5] . 由于本研究的目的是对绿玉树在
重庆引种栽培过程中乳汁中有价值的碳氢化合物和
甾醇等进行快速分析测定 , 而不是对绿玉树乳汁复
杂的化学成分进行分析 , 因此采用了能够溶解碳氢
化合物 、酯类等成分的 CS2 作为溶剂 , 并且考虑到将
来可能的实际生产情况 , 因此将新鲜乳汁在室温状
态下自然干燥而没有采用前人常用的 4 ℃真空干燥
法.
为了比较 CS2的溶解效果 , 还采用了甲醇和氯
仿作为对照溶剂. 发现样品不溶于甲醇 、 氯仿 ,
GC-MS峰不超过 5个 , 无特征性. 而样品在 CS2 中
溶解较充分 , 分层 , 上层为少量白色不溶物 , 取下层
清液 1μL进样 , GC-MS峰超过 10个 , 有特征性.
3. 2 关于分析结果的可信度
绿玉树乳汁中富含烯 、萜 、甾醇等碳氢化合
物[ 1 , 2] , 大戟甾醇(羊毛甾醇)是乳汁中最大量的成
分 [ 3] , 还有一系列同源的链烷和 N -链烷 , 少量的
不饱和和分枝的碳氢化合物[ 4] , 酯类和环羊毛甾
醇[ 5 - 8] . 我们分析的结果是 2种来源的绿玉树乳汁
中都含烯 、萜和酯类 , 其中羊毛甾醇是含量最大的
成分. 美国佛罗里达温室栽培的 1 年生绿玉树的碳
氢化合物的相对含量可以达到 8. 19% [ 9] , 我们在
重庆栽培的 2年生绿玉树乳汁的碳氢化合物相对含
量可以达到 8. 55%(海南绿玉树). 可见我们采用的
样品处理方法及分析结果与前人用苯 、丙酮提取 ,
用紫外 、红外光谱分析 、核磁共振 、气相液相层析 、
GC-MS分析测定的结果一致性很高 , 因此认为我
们采用的样品处理方法和分析方法是可行的 , 结果
是可信的.
我们于 2004和 2005年在上海中药创新中心用
气相色谱- 质谱计算机联用仪对绿玉树乳汁进行了
3次分析测定 , 样品的处理方法和分析条件完全一
致 , 分析结果的重现性良好 , 而且还发现在春夏秋
3个不同季节绿玉树乳汁的碳氢化合物等成分呈现
有规律的变化(另文报道). 证明采用 CS2 溶解新鲜
乳汁的风干产物 , 直接采用气相色谱 -质谱计算机
联用分析可以作为绿玉树乳汁碳氢化合物等成分快
速分析测定的一种方法. 该法所需样品量少 , 样品
前处理方法简单 , 测定数据准确 , 对绿玉树成分的
快速分析具有重要的意义.
3. 3 关于绿玉树的引种
绿玉树何时引种到海南已无从考证 , 现在绿玉
树在海南西南部沿海已广泛归化 , 海南绿玉树乳汁
成分的分析仅见蒋丽娟论文[ 6] , 荷兰绿玉树乳汁成
分分析尚未见报道. 除羊毛甾醇(绿玉树甾醇)外 ,
分析结果与蒋丽娟的报道有一定差异 , 是由于取样
时间造成的还是栽培地点不同造成的需要进一步研
究. 我们的分析发现引种到重庆的海南绿玉树乳汁
中碳氢化合物的相对含量较高(8. 55%), 荷兰绿玉
树乳汁中碳氢化合物的相对含量较低(2. 33%), 2
种绿玉树乳汁中羊毛甾醇的含量接近(62. 76%和
72. 61%). 但越冬观察的结果却是荷兰绿玉树的抗
寒性似乎强于海南绿玉树. 由于绿玉树是一种典型
的热带植物 , 适应性不强 , 2 年实际观察的结果也
104 西南大学学报(自然科学版)            第 29卷
发现绿玉树对温度十分敏感. 重庆虽然是中国最著
名的“火炉” , 但绿玉树在重庆露地越冬存在明显困
难 , 因此绿玉树在重庆的引种需要慎重研究.
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Identification of Latex Hydrocarbon of Euphorbia tirucal li L. from
Holland and Hainan Island by Gas-Chromatography-Mass-Spectrometry
LI Ling ,  LI Zheng ,  HUANG Jing-jie
School of Horticulture and Landscape Arcnitecture , Southwest Universi ty , Chongqing 400716 , China
Abstract:Euphorbia t irucal li L. , a succulent cactus-like shrub o rig inated f rom A frica , was introduced in-
to Chongqing fo r cul tivation more than tw o years ago. GC-MS (gas chromatog raphy-mass spect rometry)
was perfo rmed to identify the hydrocarbon and steroid in the summer-co lleted latex of the E. t irucal li
plants int roduced from Hol land and Hainan Island. In E. ti rucal li f rom Hainan Island , a total of 92. 59%
latex compounds w ere identified. The relative contents of alkane w ith 9 - 44 carbon atoms , lano sterol , es-
ters and sulfur accounted for 8. 55%, 62. 76%, 14. 32% and 6. 07%, respectively , of the to tal. In
E. t irucall i f rom Holland , a to tal of 95. 19% latex compounds we re identif ied. The rela tive contents of al-
kane wi th 18 - 32 carbon atoms , lanostero l , este rs and sulfur accounted for 2. 91%, 72. 61%, 11. 42% and
6. 02%, respectively , o f the to tal.
Key words:Euphorbia tirucal li L. ;latex ;hydrocarbon;gas chromatog raphy ;mass spect rome try
责任编辑 欧 宾    
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