全 文 : [收稿日期] 2010-03-04;2010-04-14修回
[基金项目] 贵州省科技攻关项目“木兰科植物培育研究与产业化技术示范”[ 黔科合 NY(2006)3034]
[作者简介] 方小平(1963-),女 ,副教授 ,硕士研究生导师 ,从事资源植物及园林花卉植物研究。 E-m ail:f angxiaoping1963@126.com
[ 文章编号] 1001-3601(2010)05-0289-0081-04
不同提取方法对深山含笑花挥发性成分的影响
方小平1 , 胡光平1 ,2
(1.贵州师范大学 生命科学学院 , 贵州 贵阳 550001;2.贵州师范大学贵州省山地环境信息系统
与生态环境保护重点实验室 , 贵州 贵阳 550001)
[摘 要] 采用水蒸气蒸馏(SDE)和固相微萃取(SPME)提取深山含笑花挥发性成分 ,气相色谱-质谱(GC-MS)分析其组成 ,研究不同提取方法对深山含笑花挥发性成分的影响。结果表明 ,深山含笑花 SDE法和 SPME法提取物中分别鉴定出 63个化合物 ,包括 27个相同成分 。其中 ,莰烯 、石竹烯 、石竹烯氧化物 、α-
蒎烯 、斯巴醇 、苧稀和芫荽醇在两种提取法的共有成分中含量较高 ,共占挥发性成分总量的 37.97%(SDE)和 50.14%(SPME)。SDE 和 SPME 所得深山含笑花挥发性提取物的主要成分没有明显差别。其中 ,
S PME法样品用量少 ,提取效率高 ,是提取深山含笑挥发性成分的理想方法 。[关键词] 深山含笑;花;水蒸气蒸馏法;固相微萃取;挥发性成分[中图分类号] S688.9 [文献标识码] A
Effect of Different Extract Methods on Volatile Components of Michelia maudiae
FANG Xiao-ping1 , HU Guang-ping1 , 2
(1.School of Lif e Science , Guizhou , Normal Universit y , Gui yang , Guizhou 550001;2.Guizhou Key
Laboratory for Information System of Mountainous Area and Protection of Ecological Environment ,
Guizhou Normal Universit y , Guiyang , Guizhou 550001 , China)
Abstract:Vo latile components of Michel ia maudiae were ex t racted by methods of SDE and SPME and
then analy zed by GC-MS method to study the effect of di fferent ex t ract methods on vo latile components.
The resul ts show ed that 63 chemical compounds w ere identif ied by methods o f SDE and SPME respectively
and 27 identical chemical compounds w ere identified by methods of SDE and SPME.The content of
camphene , cary ophllene , caryophy llene oxide , α-pinene , spathulenol , limonene and linalol ext racted by
SDE and SPME methods accounts fo r 37.97% and 50.14% of to tal content of v olatile components
respectively .There is no obvious dif ference in main components of vo latile ex tract from Micheliamaudiae
between SDE and SPME methods.The SPME method is the ideal me thod w ith less sample usage and
higher ext ract ion rate for ex t racting vo latile composi tion f rom M ichelia maudiae.
Key words:Micheliamaudiae;f lowe r;SDE;SPME;volatile component
深山含笑(Michelia maud iae Dunn)为木兰科
含笑属植物。树干通直 ,树形优美 ,叶色浓绿 ,花大 、
且多 ,两性 ,腋生 ,花被片 9片 ,倒卵形 ,内轮的花被
片较狭小 ,雄蕊多数 ,长 1.5 ~ 2.0 cm ,雌雄蕊群长
15 ~ 18mm ,花期长 ,花色洁白 ,馥郁流香 ,是一种高
雅的木本花卉 ,为国家珍稀优良景观绿化树种[ 1-2] 。
有关深山含笑挥发油研究的文章不多 ,且研究基本
上是针对深山含笑叶的挥发性成分及其挥发油的活
性。钟瑞敏 、曾庆孝[ 3] 等采用气相色谱-质谱联用技
术结合 Kovats保留指数(KI)比较法 ,对深山含笑
叶精油进行了化学成分鉴定 ,表明 ,深山含笑叶精油
以单萜烯类为主要成分 ,占总挥发油的 78.05%。
邱金芬等[ 4] 采用超临界二氧化碳萃取法提取深山含
笑叶片挥发油 , GC-MS 测定其成分并对其 DPPH
自由基清除能力和还原能力等抗氧化指标进行测
定 ,结果表明 ,深山含笑叶萜类为 35.35%,酯类为
15.12%, 37.02%为萜烯类含氧衍生物 ,其挥发油的
抗氧化能力强于植酸 PA等多种抗氧化剂。操璟璟
等[ 5]从深山含笑叶挥发油中共分离出 45种化合物 ,鉴
定出其中37种化合物 ,其主要成分有莰烯(16.575%)、
β-蒎烯(15.857%)、D-柠檬烯(12.653%)等 ,其挥发
油对金黄色葡萄球菌和红酵母有一定的抑制能力 ,
对人非小细胞肺癌细胞有较强的抑制作用 。
固相微萃取(SPME)是在固相萃取(SPE)的基
础上结合顶空分析(Headspace)建立起来的一种样
品预处理方法 ,于 1990 年 J.Paw liszyn首先提出 ,
因其携带方便 、操作简便 、测定快速 、高效的特点 ,且
是一种无溶剂的样品预处理方法 ,故在短短几年时
间 ,广泛应用于各个研究领域 ,如环境 、食品 、药物 、
毒理学等的分析研究 ,但采用固相微萃取法提取深
山含笑花挥发性成分的研究尚未见报道。本文利用
GC-MS分析了 SDE和 SPME所获得的深山含笑花
挥发性化学成分 ,以期为深山含笑花的深度研发提
供参考 。
贵州农业科学 2010 , 38(5):81 ~ 84 Guizhou Ag ricultural Science s
1 材料与方法
1.1 材料
实验材料深山含笑(Michelia maudiae Dunn)
花为木兰科(Magnoliaceae)含笑属植物 ,采于贵州
省林业科学院实验基地 。实验所需仪器:气质联用
仪 ,GCMS-QP2010(日本岛津公司);水蒸气蒸馏挥
发油提取器 、顶空固相微萃取 HS-SPME 装置(美国
S upelco 公司);100μm 聚乙烯二甲基硅氧烷萃取头
(PDMS)(美国 Supelco 公司);5mL 顶空瓶。
1.2 方法
1.2.1 水蒸气蒸馏法(SDE) 参照 2000年版《中
国药典》一部附录 XD的方法 ,用常压水蒸气蒸馏法
提取挥发油。取深山含笑花自然阴干 ,粉碎后取粉
末 150 g ,将样品置于挥发油提取器中提取 5 h ,得到
淡黄色挥发油 0.4mL ,用乙醚溶解稀释 ,无水硫酸
钠脱水后供GC-MS 分析用。
1.2.2 固相微萃取(SPME) 取 0.5 g 深山含笑
花样品于 5mL 顶空瓶中密闭 ,使用 PDMS 100μm
白色萃取头 ,60℃萃取 1h ,GC 解吸 5min ,用于 GC
分析 。利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS 法)定
性分析挥发性化学成分。
1.2.3 分析条件 气相色谱条件(GC):HP-5 弹
性石英毛细管色谱柱(30m ×0.25mm ×0.25μm)。
升温程序:初始温度 40℃保持 3min ,以 10℃/min
至100℃/min ,保持 2m in ,以 10℃/min至250℃,保
持 16min 。载气:氦气(99.999%);流速:0.7mL/
min;分流比:18.5;进样口温度:250℃。质谱条件
(MS):离子源为 EI;电离电压为 70ev;离子源温度
为 250℃;溶剂延迟时间为 1min;质谱范围为 40 ~
450;扫描周期为 0.5 scan/ s 。
1.3 提取物成分及含量鉴定
深山含笑花挥发性成分按上述测定条件进行
GC-MS分析 ,运用质谱数据库 NIS T147和 NIST27
标准谱库进行检索 ,确定化合物 ,并用峰面积归一化
法计算各成分相对百分含量 。
2 结果与分析
2.1 水蒸气蒸馏(SDE)法提取结果
用 SDE 法提取的深山含笑花挥发性成分中共
鉴定出 63个化合物(表)。其中 ,以氧化石竹烯含量
最高 ,为 15.33%;斯巴醇其次 ,含量为 12.79%;另
有 4种化合物含量高于 3.0%,分别为桃金娘帖烯
醛(含量 4.99%)、表蓝桉醇(含量 3.69%)、双环大
根叶烯(含量 3.66%)和 β-蒎烯(含量 3.09%)。
2.2 固相微萃取(SPME)法提取结果
用 SPME 法提取的深山含笑花挥发性成分中
共鉴定出 63 个化合物(表)。其中 ,松节油含量最
高 ,为 15.46%;莰烯其次 ,含量为 13.57%;石竹烯
第三 ,含量为 12.05%;另有 4 种化合物含量高于
3.0%, 分别 为氧化 石竹烯 (7.63%)、α-蒎烯
(6.20%)、斯巴醇(3.88%)和苧稀(3.49%)。
2.3 两种结果的比较
2种方法提取的深山含笑花挥发性成分分别鉴
定出 63个化合物 ,其中有 27个化合物是它们的共
有成分 ,分别占 SPME 法和 SDE 法提取的挥发性
成分总量的 79.68%和 42.22%。SPME 法作为一
种全新概念的样品预处理浓缩技术 ,克服了传统提
取方法的缺陷 ,具有简便 、样品处理时间短 、分析样
品用量少 、无需有机溶剂及绿色环保等优点[ 6] 。因
此 ,SPME 法是提取深山含笑挥发性成分的理想方
法 。
表 SDE 和 SPME 法提取深山含笑花挥发性化学成分分析结果
Table Vo la tile chemical components e xtr acted from Michelia maudiae by methods o f SDE and SPME
序号
No.
保留时间/min
Re tention time
化合物名称
Compound name
相对百分含量/ %
Re lativ e per centag e content
SDE SPME
1 5.457 Hexanal 己醛 0.33 0.21
2 5.892 Propane , 2-ethoxy- 2-乙氧基丙烷 1.75 -
3 8.826 2-Heptanone 2-庚酮 - 0.20
4 10.667 α-Pineneα-蒎烯 1.32 6.20
5 11.432 Camphene 莰烯 2.56 13.57
6 12.195 Benzaldehyde 苯甲醛 - 0.22
7 12.546 Sabenene 桧烯 - 0.29
8 12.745 Terebenthene 松节油 15.46
9 12.783 β-Pinene β-蒎烯 3.09 -
10 13.435 Myrcene 香叶烯 - 0.44
11 13.516 Furan , 2-pentyl- 2-正戊基呋喃 0.56 -
12 14.138 Hexanoic acid 己酸 - 1.04
13 15.173 Benzene , 1-me thy l-2-(1-me thy lethy l)- 邻异丙基甲苯 0.35 0.23
14 15.388 Limonene 苧稀 1.04 3.49
15 15.575 Eucalypto l桉油精 0.56 1.09
16 15.974 Ethanol , 1-(methylencyclopropy l)- - 0.88
17 16.050 2-Pentadecanol ace ta te 2-五癸醇乙酸酯 0.33 -
—82— 贵 州 农 业 科 学 2010 , 38 卷
续表
18 17.493 2-Furanmethano l , 5-etheny ltetrahydro-α,α, 5-trimethy l-, cis- - 0.38
19 17.585 6-Methyl-2-(2-oxiranyl)-5-hepten-2-ol 6-甲基-5-庚烯-2-醇 0.11 -
20 18.201 I sopulegol acetate异蒲勒醇乙酸酯 0.13 -
21 18.344 L-Fenchone 茴香酮 - 0.53
22 18.560 Pentanal , 2-me thy l- 2-甲基戊醛 - 0.18
23 18.627 Hexahydropseudoionone 六氢假紫罗兰酮 0.25 -
24 18.725 Clorius 丁二酸二乙酯 0.45
25 19.048 Linalol 芫荽醇 2.70 3.32
26 19.219 1 , 7-Octadien-3-o l , 2 , 6-dimethy l- 2 , 6-二甲基-1 , 7-辛二烯-3-醇 1.16 -
27 19.733 Pheny lethyl A lcoho l苯乙醇 - 0.35
28 19.928 Ocimene 罗勒烯 - 0.23
29 20.257 cis-2-Pinanol(1α, 2α, 5α)-2 , 6 , 6-三甲基二环[ 3.1.1] 庚-2-醇 - 0.28
30 20.319 3-Cyclopentene-1-acetaldehyde , 2 , 2 , 3-t rimethyl- 龙脑烯醛 0.33 -
31 20.971 L-pinocarv eol L-松香芹醇 2.26 0.92
32 21.303 Camphor 樟脑 0.41 1.81
33 21.522 cis-Verbenol 顺式-马鞭草烯醇 0.98 0.61
34 21.657 Camphene hydra te 水合莰烯 - 0.15
35 22.046 Pinocarv one 松香芹酮 1.60 1.02
36 22.556 Bo rneo l龙脑 2.35 0.28
37 22.929 3-Cyclohexen-1-o l , 4-methyl-1-(1-methylethy l)- 萜烯醇 0.30 -
38 23.341 Benzeneme thanol , α,α, 4-trimethyl-α,α-4-三甲基苯甲醇 0.42 0.55
39 23.668 (1R)-(-)-Myrtenal桃金娘帖烯醛 4.99 1.24
40 24.307 2 , 2-Dimethy l-3-v inyl-bicyclo[ 2.2.1] heptane 0.59 -
41 25.098 Nerol橙花醇 0.34 -
42 25.997 2-Cyclohexen-1-one , 2-methyl-5-(1-methyletheny l)- , (S)-右旋香芹酮 0.20 -
43 26.336 2 , 6-Octadien-1-o l , 3 , 7-dimethy l-, (E)-香叶醇 0.52 -
44 27.707 Acetic acid , 1 , 7 , 7-trime thy l-bicyclo[ 2.2.1] hept-2-y l ester 0.56 0.51
1 , 7 , 7-三甲基-二环[ 2 , 2 , 1] 庚-2-基醋酸酯
45 28.297 (-)- trans-P inocarv yl ace tate 反-乙酸松香芹酯 0.55 0.26
46 28.575 (S)-(-)-(4-Isopr openy l-1-cyclohexeny l)methano l紫苏醇 0.24 -
47 31.463 Ylangene 衣兰烯 0.67 0.48
48 32.368 β-Elemen β-榄香烯 1.36 0.63
49 33.422 1H-3a , 7-Methanoazulene ,2 ,3 , 4 , 7 , 8 , 8a-hexahydro-3 , 6 , 8 , 8-tetramethyl-, - 0.44
[ 3R-(3α, 3aβ , 7β , 8aα)]-
50 33.615 Caryophyllene 石竹烯 2.23 12.05
51 33.757 β-Cedreneβ-雪松烯 - 0.15
52 34.017 Germacrene D 大 牛儿烯 D - 0.34
53 34.221 Thujopsene 罗汉柏烯 - 1.08
54 34.367 1 , 4-Methanocyclo octa[ d] py ridazine , 1 , 4 , 4a , 5 , 6 , 9 , 10 , 10a-octahydro-1 - 0.14
1 , 11-dimethyl-, (1α, 4α., 4aα., 10aα)-
55 35.308 1H-Cyclopr op[ e] azulene , decahydro-1 , 1 , 7- trimethyl-4- 1.33 1.31
me thy lene- 香树烯
56 35.965 Naphthalene, 1 , 2 , 4a ,5 ,6 ,8a-hexahydro-4 , 7-dimethyl-1-(1-methylethyl)- 0.37 1.05
1 , 2 , 4a , 5 , 6 , 8a-六氢-4 , 7-二甲基-1-异丙基萘
57 36.292 5 , 9-Undecadien-2-one , 6 , 10-dimethy l-, (Z)- 6 , 10-二甲基-5 , 9-十一烯-2-酮 - 0.16
58 36.521 Eude sma-4(14), 11-diene 4(14), 11-桉叶二烯 0.40 0.35
59 36.780 Patchoulene 绿叶烯 - 0.46
60 36.917 α-Amorpheneα-紫穗槐烯 - 0.73
61 37.044 Hexadecane 十六烷 2.56 -
62 37.083 Chamig rene 花柏烯 - 0.25
63 37.299 Benzene , 1-me thy l-4-(1 , 2 , 2- trimethy lcyclopenty l)-, (R)- 花侧柏烯 - 0.39
64 37.491 I so ledene 喇叭烯 - 0.18
65 37.704 Naphtha lene , 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 8a-hexahydro-4 , 7-dimethyl-1-(1-methy lethyl)-, - 0.67(1S-cis)- d-δ-Cadinene杜松烯
66 37.736 α-Cubebeneα-荜澄茄油烯 0.58 0.50
67 38.523 G lobulol蓝桉醇 0.29 -
68 38.648 α-Ca lacoreneα-二去氢菖蒲烯 0.89 -
69 39.017 Ledol喇叭茶萜醇 0.64 0.56
70 39.481 1 , 6 , 10-Dodecatrien-3-ol , 3 , 7 , 11-trimethyl-, [ S-(Z)]- 反-橙花叔醇 2.86 0.53
71 39.705 Aromadendrene oxide-(2)香橙烯氧化物 0.60
72 40.113 (-)-Spathuleno l斯巴醇 12.79 3.88
73 40.283 Caryophyllene ox ide 石竹烯氧化物 15.33 7.63
74 40.990 n-Dodeceny lsuccinic anhydride 0.87 -
75 41.141 Viridiflor ol 绿花白千层醇 2.02 -
76 41.288 Cedrenol 柏木烯醇 - 2.20
77 41.333 1 , 5 , 5 , 8-Tetrame thy l-12-oxabicyclo[ 9.1.0] dodeca-3 , 7-diene 2.13 -
78 41.625 Pterin-6-carboxylic acid 蝶呤-6-羧酸 0.54 -
—83— 第 5 期 方小平 等 不同提取方法对深山含笑花挥发性成分的提取效果
续表
79 42.252 T ricy clo[ 5.2.2.0(1 , 6)] undecan-3-ol , 2-me thy lene-6 , 8 , 8-trimethy l- 1.33 -
80 42.406 Tetracyclo[ 6.3.2.0(2 , 5).0(1 , 8)] tridecan-9-o l , 4 , 4-dimethy l- 0.74 -
81 42.598 t-Cadinol t-杜松醇 0.49 -
82 42.783 1-Naphthalenol , 1 , 2 , 3 , 4 , 4a, 7 , 8 , 8a-octahydro-1 , 6-dime thy l-4-(1-me thy le 1.07 -
thy l)-, [ 1R-(1.alpha., 4.beta., 4a.beta., 8a.beta.)] -
83 43.067 Elemol 榄香醇 - 0.70
84 43.116 Epig lobulol表蓝桉醇 3.69 0.50
85 43.727 Bicyclog ermacrene 双环大根叶烯 3.66 -
86 44.038 1H-Indene , 2-decy lo ctahydro- - 0.25
87 44.062 Ledene oxide-(I)喇叭烯氧化物 0.19 -
88 44.218 4 , 6 , 6-Trimethyl-2-(3-methylbuta-1 , 3-dienyl)-3-oxatricyclo[ 5.1.0.0(2 , 4)] octane 0.57 -
89 44.510 trans-Long ipinocarv eol , 反式-长松香芹醇 0.36 -
90 44.781 4-Octanone 4-辛酮 - 0.22
91 44.884 2 , 7-Dimethy l-1-octano l 2 , 7-二甲基-1-辛醇 0.92 -
92 45.240 6-Isopropenyl-4 , 8a-dimethyl-1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-octahydro-naphthalen-2-o l 0.53 -
4 , 8a-二甲基-6-异丙烯基-1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 8a-八氢萘-2-醇
93 45.452 cis-11-Hexadecenal 顺-11-十六碳醛 0.34 -
94 45.808 1 , 3-Bis-(2-cyclopropy l , 2-methy lcyclopropy l)-but-2-en-1-one - 0.38
95 45.825 17-Hydroxy-2-me thy landrostan-3-one 屈他雄酮 2.09 -
96 52.224 Pentadecane 正十五烷 - 0.67
97 54.128 Butyl 2-ethylhexy l phthalate 邻苯二甲酸丁基-2-乙基己基酯 - 0.14
98 54.579 n-H exadecanoic acid n-棕榈酸 - 0.72
鉴定化合物占挥发性成分的百分比/ % 97.32 95.69
共有化合物/个 27
共有化合物占挥发性成分的百分比/ % 42.22 79.68
注:化合物成分统计中 , 含量低于 0.05%的忽略不计。“-”表示<0.05%。
3 小结与讨论
1)深山含笑花挥发性提取物主要为含萜类化
合物 ,烯类和醇类是其主要挥发性成分。据文献报
道 , β-榄香烯可以促使肿瘤细胞凋亡[ 7] ;石竹烯氧化
物具有舒肝 、镇痛 、降压 、调经 、祛风除湿 、清热解毒 、
利尿消肿的功效[ 8] ;α-蒎烯有较强的解热 、抗炎 、祛
痰和抗菌作用[ 9] ,其他烯类也有很好的药用功效 。
此外 ,文献[ 4] 报道深山含笑叶挥发油有很强的抗氧
化能力。本研究发现 ,深山含笑花挥发油中也含有
上面相类似的活性成分 ,其挥发油有一定的药用功
效。由此可见 ,深山含笑花也可以作为一种药材进
行研发 ,本研究结果对深山含笑花的进一步研究开
发具有一定的参考价值。
2)从深山含笑花 SPME 法和 SDE 法两种方
法提取的挥发性成分分别鉴定出 63个化合物 ,其中
有 27 个化合物是它们的共有成分 ,分别占 SPME
法和 SDE 法提取的挥发性成分总量的 79.68%和
42.22%。深山含笑花挥发性成分两种方法都能基
本上提取完全 ,但 SPME法作为一种全新概念的样
品预处理浓缩技术 ,它克服了传统提取方法的缺陷 ,
具有简便 、样品处理时间短 、分析样品用量少 、无需
有机溶剂及绿色环保等优点[ 6] 。因此 , SPME 法是
提取深山含笑挥发性成分的理想方法。
致谢 :本实验的所有数据分析是在贵州省山地环境信
息系统与生态环境保护重点实验室完成 ,在此表示感谢!
[ 参 考 文 献]
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(责任编辑:姜 萍)
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