全 文 ：［收稿日期］ 20120604(011)
［基金项目］ 国家自然科学基金项目(No． 31060056) ;贵州省科学技术联合基金项目(黔 J 字 LKS［2009］23 号) ;贵州省科技创新人才团
队建设项目［黔科合人才团队(2011)4008］
［第一作者］ 杨占南，硕士，副教授，从事分析化学方面研究，Tel:0851-6702710，E-mail:yangzhannan@ 163． com
［通讯作者］ * 赵超，硕士，副研究员，从事天然药物化学研究，Tel:0851-6702710，E-mail:zhaochao@ 126． com
凹叶厚朴不同组织器官挥发性物质比较分析
杨占南1，罗世琼2，余正文2，胡光平1，2，王帆1，2，周欣1，赵超1*
(1. 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，贵阳 550001;
2. 贵州师范大学生命科学院，贵阳 550001)
［摘要］ 目的:评价不同组织器官的挥发性成分的累积分布。方法:利用顶空固相微萃取(HS-HPME)结合气相色谱-质
谱联用(GC-MS)对凹叶厚朴不同组织器官(叶芽、根皮、茎皮、枝皮、叶、果皮和种子)的挥发性成分进行分析。结果:这些组
织的挥发性成分主要是 α-芳樟醇 0. 21% ～ 4. 92%、α-石竹烯 7. 48% ～ 38. 71%、β-石竹烯 1. 53% ～ 14. 43%、4(14) ，11-桉叶二
烯 0. 15% ～ 10. 02%、β-花柏烯 0. 56% ～ 10. 68%、石竹烯氧化物 1. 68% ～ 36. 01%、α-桉叶醇 1. 56% ～ 33. 79% 和 β-桉叶醇
0. 19% ～ 28. 89%，精油产率为 0. 12% ～ 0. 96%。结论:植株的叶芽、根皮、茎皮、枝皮、叶、果皮和种子挥发精油的产率、挥发性
成分以及这些成分的累积含量差异显著。
［关键词］ 凹叶厚朴;组织器官;挥发性物质;评价
［中图分类号］ R284． 1 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-9903(2012)17-0115-05
Evaluation of Volatiles of the Different Tissues from Magnolia officinalis
YANG Zhan-nan1，LUO Shi-Qiong2，YU Zhen-wen2，HU Guang-ping1，2，
WANG Fan1，2，ZHOU Xin1，ZHAO Chao1*
(1. Key Laboratory for Information System of Mountainous Area and Protection of Ecological Environment
of Guizhou Province，Guizhou Normal University，Guiyang 550001，China;
2. School of Life Science，Guizhou Normal University，Guiyang 550001，China)
［Abstract］ Objective: To evaluate accumulation of the volatiles of the different tissues in Magnolia
officinalis． Method:The volatiles of leaf buds，root skins，barks，twig skins，leaves，pericarps and seeds of M．
officinalis were analyzed using headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME) following by capillary gas
chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS)． Result:The volatiles were α-linalool 0. 21% -4. 92%，α-
caryophyllene 7. 48% -38. 71%， β-caryophyllene 1. 53% -14. 43%， eudesma-4 (14 ) ，11-diene 0. 15% -
10. 02%，β-chamigrene 0. 56% -10. 68%，caryophyllene oxide 1. 68% -36. 01%，α-eudesmol 1. 56% -33. 79%
and β-eudesmol 0. 19% -28. 89% ． The yields of essential oils in the different tissues were 0. 12% -0. 96% ．
Conclusion:The essential oil，the volatiles composition and their accumulation content of leaf buds，root skins，
barks，twig skins，leaves，pericarps and seeds of M． officinalis were significantly different．
［Key words］ Magnolia officinalis;tissue;volatiles;evaluation
凹叶厚朴为木兰科木兰属植物，其干皮、根皮及
枝皮被《中国药典》2010 年版所收载入药［1］，由于过
度滥伐剥取树皮药用，野生植株极少，已濒临枯
竭［2］。因此，凹叶厚朴资源的可持续合理开发，已
经受到了广泛的关注。凹叶厚朴含有 α-蒎烯、桉叶
醇、桉叶油素、石竹烯、氧化石竹烯，龙脑、α-萜品醇、
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第 18 卷第 17 期
2012 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol． 18，No． 17
Sep．，2012
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2012.17.059
香芹醇、香芹酮、愈创醇、丁香酚和甲基丁香酚等挥
发性物质［3］。具有酶抑制、抗过敏、抗肿瘤和抗菌
作用以及对中枢系统、呼吸系统和平滑肌的作用
等［4-6］。最近研究表明，凹叶厚朴挥发油的含量差
异显著，含量高低受树龄、生长部位的影响明显［7］，
同一株枝皮挥发油含量远高于根皮和干皮，干皮自
下而上含量逐渐升高，茎基部含量最低;树龄不同，
挥发油含量各异［8］。而凹叶厚朴不同组织器官挥
发性成分的累积状况，未见相关的文献报道。
利用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色
谱-质谱联用仪(GC-MS)对凹叶厚朴植株的叶芽、根
皮、茎皮、枝皮、叶、果皮和种子不同组织器官的挥发
性物质进行分析，明确挥发性物质的累积状况。
1 材料
凹叶厚朴 Magnolia officinalis Rehd． et Wils．
var． biloba Rehd． et Wils． 收集于贵州省锦屏县(N，
26°4033. 94″;E，109°1135. 20″) ，海拔 309 m，人工
林;采集时间为 2009 年 9 月 27，标本编号 SD-
OH02，植株由贵州师范大学生命科学学院余正文教
授鉴定，并按不同组织器官编号叶芽(SD-OH02-1)、
根皮(SD-OH02-2)、茎皮(SD-OH02-3)、枝皮(SD-
OH02-4)、叶(SD-OH02-5)、果皮(SD-OH02-6)和种
子(SD-OH02-7)。样品经保鲜处理后，及时对精油
进行提取和挥发性物质分析。
GCMS-QP2010 气相色谱-质谱联用仪 (日本岛
津公司) ，GCMS solution 色谱工作站(日本岛津公
司) ，HP-5 弹性石英毛细管色谱柱(30 m × 0. 25
mm × 0. 25 μm) (惠普公司) ，顶空固相微萃取(HS-
SPME)装置(美国 Supelco 公司) ;100 μm 聚乙烯二
甲基硅氧烷萃取头(PDMS) (美国 Supelco 公司) ;5
mL 顶空瓶。
2 方法
2. 1 精油的提取 将 SD-OH02-1，SD-OH02-2，SD-
OH02-3，SD-OH02-4，SD-OH02-5，SD-OH02-6，SD-
OH02-7 称约 1 000 g(准确称定)分别用 7 个挥发油
提取装置进行水蒸气蒸馏提取 4 h，收集其精油成
分，用无水硫酸钠干燥后，称重计算精油产率。
2. 2 HS-SPME 提取 将 SD-OH02-1，SD-OH02-2，
SD-OH02-3，SD-OH02-4，SD-OH02-5，SD-OH02-6，
SD-OH02-7 分别取 0. 05 g 样品(精密称定)置于 5
mL 顶空瓶中密闭，使用 PDMS 100 μm 黑色萃取头，
水浴 60 ℃，萃取 40 min，GC 解吸 5 min，用于 GC-MS
分析。
2. 3 GC-MS 分析条件
2. 3. 1 气相色谱(GC)条件［9］ 升温程序:初始温
度 40 ℃保持 3 min，以 10 ℃·min － 1至 100 ℃，保持 2
min，以 10 ℃·min － 1至 250 ℃，保持 16 min。载气氦
气(99. 999%) ;流速 0. 7 mL·min － 1;分流比 20∶ 1;进
样口温度 250 ℃。
2. 3. 2 质谱(MS)条件 离子源为 EI，电离电压 70
eV，离子源温度 230 ℃，溶剂延迟时间 2 min，质谱
范围 m / z 33 ～ 450，扫描周期 0. 5 scan / s，离子源电
压 1. 2 kV，接口温度 250 ℃。
2. 3. 3 挥发性物质的鉴定 挥发性物质 GC-MS 的
鉴定是基于 NIST147 和 NIST27 标准谱库(Hewlett
Packard，Palo Alto，California，USA)检索与样品质
谱特征比对的可信度确定的，有些不确定的化合物
是根据参考文献以及保留时间证实。离子流的产生
依靠化合物的特征，由于这个原因总离子流图的峰
面积是不能完全定量的。用 GC-MS 获得的结果可
以利用在研究植物有机体生物多样性特征，也可以
用在不同代谢产物的定量比较上。因此，这个方法
适应在不同有机体化学成分的比较，因为离子碎片
的强度导致的差异是相同的［10］。
2. 4 数据处理及统计分析 所有样品重复分析 3
次，采用 Excel (2003)程序(Microsoft Office)对数
据进行处理，实验数据是 3 次分析的平均值(n =
3) ，精油产率为提取的精油质量除以提取样品总质
量的百分率，挥发性成分的相对含量是总离子峰面
积归一化法计算。
3 结果与分析
水蒸气蒸馏提取 SD-OH02-1，SD-OH02-2，SD-
OH02-3，SD-OH02-4，SD-OH02-5，SD-OH02-6，SD-
OH02-7 的挥发油的含量分别为 0. 73%，0. 12%，
0. 24%，0. 96%，0. 61%，0. 46%，0. 64%，表明凹
叶厚 朴 不 同 器 官 挥 发 性 物 质 的 含 量 有 明 显
差异。
凹叶厚朴不同组织器官挥发性物质 GC-MS 分
析结果见表 1 和图 1。叶芽鉴定 43 种成分，主要为
α-芳樟醇 4. 92%、冰片 8. 96%、α-萜品醇 2. 25%、龙
脑乙 酯 2. 81%、α-石 竹 烯 27. 55%、β-石 竹 烯
11. 21%、反-α-香柠檬烯 3. 12%、4(14) ，11-桉叶二
烯 2. 95%、β-花柏烯 2. 49%、异喇叭茶烯 2. 76%、1-
甲酰乙基-4-(1-丁烯-3-基)-苯 8. 23%、石竹烯氧化
物 3. 74%和 α-桉叶醇 6. 81%;根皮鉴定出 23 种成
分，主要为 α-芳樟醇 1. 85%、反-香叶醇 2. 52%、可
巴烯 2. 12%、α-石 竹 烯 10. 18%、β-金 合 欢 烯
2 . 58%、β-石竹烯5. 53%、反-α-香柠檬烯7. 23% 、
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第 18 卷第 17 期
2012 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol． 18，No． 17
Sep．，2012
A. 叶芽;B. 叶;C. 茎皮;D. 种子;E. 枝皮;F. 果皮;G. 根皮
图 1 和厚朴不同部位挥发性物质的总离子流
4(14) ，11-桉叶二烯 1. 98%、α-衣兰油烯 8. 80%、β-
花柏烯 10. 04%、异喇叭茶烯 13. 85%、1-甲酰乙基-
4-(1-丁烯-3-基)-苯 1. 79%、石竹烯氧化物 1. 68%、
雪松-3(12) ，4-二烯 2. 93% 和 α-桉叶醇 10. 67%;
茎皮鉴定出 17 种成分，主要为 α-芳樟醇 3. 22%、α-
石竹 烯 7. 48%、β-金 合 欢 烯 4. 80%、β-石 竹 烯
3. 33%、反-α-香柠檬烯 3. 75%、马榄烯 3. 17%、4
(14) ，11-桉叶二烯 10. 02%、β-花柏烯 10. 68%、异
喇叭茶烯 4. 44%、1，4-杜松二烯 5. 59%、石竹烯氧
化物 3. 25%、雪松-3(12) ，4-二烯 7. 683%、α-桉叶
醇 1. 56%和 β-桉叶醇 28. 89%;枝皮鉴定出 16 种成
分，主要为 α-石竹烯 24. 00%、β-石竹烯 1. 53%、4
(14) ，11-桉叶二烯 7. 58%、β-花柏烯 5. 14%、异喇
叭茶烯 7. 55%、1-甲酰乙基-4-(1-丁烯-3-基)-苯
1. 27%、石竹烯氧化物 16. 39%、3，5-二甲基-1-环己
烯-4-甲醛 3. 96%、雪松-3(12) ，4-二烯 9. 65%、α-桉
叶醇 33. 79%和 β-桉叶醇 1. 68%;叶鉴定出 22 种成
分，主要为 α-蒎烯 1. 17%、α-芳樟醇 2. 60%、反-α-
香柠檬烯 8. 71%、α-石竹烯 14. 64%、β-石竹烯
5. 11%、反-α-香柠檬烯1. 52%、4(14) ，11-桉叶二
表 1 凹叶厚朴不同组织器官精油的产率及挥发性物质的结构及含量
No． t /min 化合物
不同组织器官的相对百分含量 /%
SD-
OH02-1
SD-
OH02-2
SD-
OH02-3
SD-
OH02-4
SD-
OH02-5
SD-
OH02-6
SD-
OH02-7
1 9. 47 α-pinene (α-蒎烯) 0. 34 － － － 1. 17 1. 66 －
2 9. 83 camphene (莰烯) 0. 23 － － － － － －
3 10. 09 β-linalool (β-芳樟醇) － － － － 1. 01 － －
4 10. 40 β-pinene (β-蒎烯) 0. 43 － － － － 1. 18 －
5 11. 37 D-limonene (香芹烯) 0. 11 － － － － 0. 14 －
6 11. 45 eucalyptol (桉树脑) 0. 28 － － － － 0. 24 －
7 12. 14 trans-4-thujanol (水合桧烯) 0. 69 － － － － － －
8 12. 59 α-linalool (α-芳樟醇) 4. 92 1. 85 3. 22 0. 21 2. 60 4. 53 －
9 12. 69 trans-sabinenehydrate(反-桧烯) 0. 59 － － － － －
10 13. 03 (1S-endo)-fenchol (小茴香醇) 0. 43 － － － － 0. 73 －
11 13. 16 cis-2-pinanol(顺-2-马鞭草醇) 0. 20 0. 16 － － － 0. 60 －
12 13. 41 pinocarveo(松香芹醇) 0. 15 － － － － － －
13 13. 51 cis-2-pinanol(顺-2-马鞭草醇) 0. 21 － － － － － －
14 13. 67 2-norbornanol，1，3，3-trimethyl-(1，3，3-三甲基-2-降莰烷
醇)
0. 24 － － － － 0. 35 －
15 13. 94 borneol(冰片) 8. 96 － － － 1. 23 2. 55 －
16 14. 02 p-menth-1-en-4-ol (4-萜品醇) 0. 65 － － － － 0. 87 －
17 14. 12 p-cymen-8-ol (对甲基苯异丙醇) 0. 11 － － － － － －
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杨占南，等:凹叶厚朴不同组织器官挥发性物质比较分析
续表 1
No． t /min 化合物
不同组织器官的相对百分含量 /%
SD-
OH02-1
SD-
OH02-2
SD-
OH02-3
SD-
OH02-4
SD-
OH02-5
SD-
OH02-6
SD-
OH02-7
18 14. 25 p-menth-1-en-8-ol (α-萜品醇) 2. 25 － － － － 5. 90 －
19 14. 98 trans-geraniol (反-香叶醇) 0. 33 2. 52 － － 8. 71 － －
20 15. 54 bornyl acetate(龙脑乙酯) 2. 81 － － － 1. 43 － －
21 16. 44 nerol acetate (橙花醇酯) 0. 13 － － － － － －
22 16. 72 acetic acid，geraniol ester (乙酸香叶醇酯) 0. 15 0. 20 － － 1. 45 － －
23 16. 88 copaene (可巴烯) 0. 88 2. 12 1. 11 0. 80 0. 23 0. 21
24 17. 33 trans-α-bergamotene (反-α-香柠檬烯) 0. 15 － － － － － －
25 17. 55 α-caryophyllene (石竹烯) 27. 55 10. 18 7. 48 24. 0 14. 64 38. 71 32. 9
26 17. 74 1，6，10-dodecatriene，7，11-dimethyl-3-methylene-(β-金合
欢烯)
0. 51 2. 58 4. 8 － － － －
27 17. 78 seychellene (赛切烯) 0. 80 － － － 2. 42 － －
29 18. 02 β-caryophyllene (α-石竹烯) 11. 21 5. 53 3. 33 1. 53 5. 11 14. 43 6. 63
30 18. 21 trans-α-bergamotene (反-α-香柠檬烯) 3. 12 7. 23 3. 75 － 1. 52 0. ，0 －
31 18. 36 β-maaliene (马榄烯) － 0. 44 3. 17 － － － －
32 18. 45 eudesma-4(14) ，11-diene (4(14) ，11-桉叶二烯) 2. 95 1. 98 10. 02 7. 58 4. 72 2. 67 0. 15
33 18. 49 α-muurolene (α-衣兰油烯) － 8. 8 － － － － －
34 18. 52 β-chamigrene (β-花柏烯) 2. 49 10. 04 10. 68 5. 14 4. 51 3. 24 0. 56
35 18. 73 isoledene (异喇叭茶烯) 2. 76 13. 85 4. 44 7. 55 2. 40 1. 50 －
36 18. 81 benzene，1-(1-formylethyl)-4-(1-buten-3-yl)-(1-(1-甲
酰乙基)-4-(1-丁烯-3-基)-苯)
8. 23 1. 79 1. 27 2. 65 2. 62
37 18. 94 cadina-1，4-diene (1，4-杜松二烯) 0. 20 0. 23 5. 59 － － － －
38 19. 07 α-calacorene (α-二去氢菖蒲烯) 0. 13 0. 28 － 0. 52 － － －
39 19. 13 1，6，10-dodecatrien-3-ol，3，7，11-trimethyl-(橙化叔醇) 0. 15 － － 0. 37 0. 55 － －
40 19. 65 caryophyllene oxide (石竹烯氧化物) 3. 74 1. 68 3. 25 16. 39 25. 36 7. 90 36. 01
41 19. 83 santolina triene (桑托利纳三烯) 0. 19 － － 0. 53 － 0. 35 －
42 19. 98 3，5-dimethylcyclohex-1-ene-4-carboxaldehyde (3，5-二甲
基-1-环己烯-4-甲醛)
1. 21 0. 67 1. 25 3. 96 5. 55 3. 25 －
43 20. 20 himachala-3(12) ，4-diene (雪松-3(12) ，4-二烯) 1. 56 2. 93 7. 68 9. 65 0. 56 － －
44 20. 31 cubenol (库贝醇) 0. 42 1. 07 1. 38 － － － －
45 20. 52 α-eudesmol(α-桉叶醇) 6. 81 10. 67 1. 56 33. 79 4. 29 2. 08 19. 24
46 20. 67 β-eudesmol (β-桉叶醇) 0. 34 0. 19 28. 89 1. 68 0. 88 0. 68 2. 14
桉叶醇总相对百分含量 /% 7. 15 10. 67 30. 45 35. 47 5. 17 2. 76 21. 38
石竹烯及其氧化物的总相对百分含量 /% 42. 5 17. 39 14. 06 41. 92 45. 11 61. 04 75. 54
凹叶厚朴不同组织器官样品精油的产率 /% 0. 73 0. 12 0. 24 0. 96 0. 61 0. 46 0. 52
注:“ －”表示含量在 ＜ 0. 1%。
烯 4. 72%、β-花柏烯 4. 51%、异喇叭茶烯 2. 40%、1-
甲酰乙基-4-(1-丁烯-3-基)-苯 2. 65%、石竹烯氧化
物 25. 36%、3，5-二甲基-1-环己烯-4-甲醛 5. 55% 和
α-桉叶醇 4. 29%;果皮鉴定出 25 种成分，主要为 α-
蒎烯 1. 66%、β-蒎烯 1. 18%、α-芳樟醇 4. 53%、冰片
2. 55%、α-萜品醇 5. 90%、α-石竹烯 38. 71%、β-石竹
烯 14. 43%、4(14) ，11-桉叶二烯 2. 67%、β-花柏烯
3. 24%、异喇叭茶烯 1. 50%、1-甲酰乙基-4-(1-丁烯-
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第 18 卷第 17 期
2012 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol． 18，No． 17
Sep．，2012
A．石竹烯及氧化物;B．桉叶醇
图 2 凹叶厚朴不同组织器官中桉叶醇、石竹烯及氧化物的质量分数
3-基)-苯 2. 62%、石竹烯氧化物 7. 90%、3，5-二甲
基-1-环己烯-4-甲醛 3. 25% 和 α-桉叶醇 2. 08%;种
子鉴定出 8 种成分，主要为 α-石竹烯 32. 90%、β-石
竹烯 6. 63%、石竹烯氧化物 36. 01%、α-桉叶醇
19. 24%和 β-桉叶醇 2. 14%。
植物挥发性物质释放到环境中有其特定的生态
功能［11］。凹叶厚朴不同组织器官挥发性成分主要
是石竹烯及其氧化物(α-石竹烯、β-石竹烯和石竹烯
氧化物)和桉叶醇(α-桉叶醇和 β-桉叶醇) ，见图 2。
石竹烯及其氧化物在种子中含量得最多，茎皮最少;
桉叶醇在枝皮中含量最多，果实最少。石竹烯及其
氧化物以及桉叶醇具有抗菌等作用［12］，种子中石竹
烯及 其 氧 化 物 以 及 桉 叶 醇 占 挥 发 性 成 分 的
96. 92%，大量累积可能是保护种子的不受外界的危
害，作出对环境的适应性反应。在叶芽中挥发性成
分最多，表明挥发性物质在叶芽中合成。烷基苯系
物是一类引诱剂和信息素物质，参与植物和昆虫之
间的协同进化［11］，1-甲酰乙基-4-(1-丁烯-3-基)-苯
在叶芽中含量最多，在茎皮和种子未检出，表明种子
和茎皮没有引诱等协同功能。芳樟醇释放起着化感
作用，在种子中没检出，其他组织器官均检出，其中
叶芽和果皮较高。
3 结论
凹叶厚朴不同组织器官中挥发精油的产率、挥
发性成分以及这些成分的含量差异显著，这个信息
可能暗示了挥发性物质的生物合成受到基因的控制
以外，还受环境因素的影响，其挥发性物质的含量差
异有其特定的生态功能。挥发性成分对环境和遗传
因素适应的特定功能评估需要进一步的研究工作。
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［责任编辑 顾雪竹］
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杨占南，等:凹叶厚朴不同组织器官挥发性物质比较分析