全 文 ：收稿日期:2008-05-23　　修回日期:2008-07-16
基金项目:福建省教育厅资助项目(JB07084).
作者简介:高华娟(1983-),女 ,硕士.研究方向:植物资源利用.通讯作者郭素枝(1954-),女 ,副教授.研究方向:生物显微技术.Email:gu-
osuzhi@163.com.
含笑花被片展开过程中香精油
化学成分的 GC-MS分析
高华娟 , 郭素枝
(福建农林大学生命科学学院 ,福建 福州 350002)
摘要:选择固相微萃取法萃取含笑花被片展开过程中的香精油 , 采用气相色谱 —质谱联用法(GC-MS)对其化学成分进行
鉴定 , 并用峰面积归一化法测定各成分的相对百分含量.结果表明 , 5个时期的含笑花被片共鉴定出 42种化学成分:萜类化
合物 18种 、酯类化合物 7种 、醇类化合物 4种 、酮类化合物 1种 、烷烃类物质 11种和未知物 1种.其中 , 3个时期以上能检测
到相同的化学成分有 9种 , 分别是大牻牛儿烯 D、丁香烯 、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚 、β-榄香烯 、γ-榄香烯 、 2-丁基-1-辛醇 、邻
苯二甲酸二丁酯 、 1-乙烯基-1-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-4-(1-甲基亚乙烯基)环己烷和辛酸丁酯.含笑花被片在不同发育时期
其香精油化学成分的种类和峰面积有明显差异 ,以Ⅳ时期鉴定出的化学成分最多 , 达 18种 , 而且峰面积最大(2810607), 因
此认为含笑花发育的Ⅳ时期是窨制花茶或提取香精油的最佳采摘时期.
关键词:含笑;花被片;不同时期;香精油;气相色谱—质谱联用(GC-MS)
中图分类号:Q946.85 文献标识码:A 文章编号:1671-5470(2009)02-0135-04
GC-MSanalysisoftheessentialoilfromMicheliafigoperianthduringitsunfolding
GAOHua-juan, GUOSu-zhi
(ColegeofLifeScience, FujianAgricultureandForestryUniversity, Fuzhou, Fujian350002, China)
Abstract:Solidphasemiscroextraction(SPME)wasusedtoextractessentialoilfromMicheliafigoperianthduringitsunfolding
andthechemicalcompositionswereidentifiedbygaschromatography-massspectrometry(GC-MS), theirrelativepercentagecon-
tentsweredeterminedbypeakareanormalizationmethod.Theresultsshowedthat42 compoundswereidentifiedfromperianthat5
stages, including18 terpenoidcompounds, 7 estercompounds, 4alcoholcompounds, 1 ketonecompound, 11 alkanescompounds
and1unknowncompound.9 compoundsweredeterminedfrommorethan3 stages, includinggermacreneD, caryophylene, phe-
nol, 2, 6-bis(1, 1-dimethylethyl)-4-methyl-, β-elemene, γ-elemene, 1-octanol, 2-butyl-, dibutylphthalate, cyclohexane, 1-ethenyl-
1-methyl-2-(1-methylethenyl)-4(1-methylethylidene)-andbutylcaprylate.Thecompositionsandtheirpeakareasweredifferent
distinctlyindifferentdevelopmentalstages, thecompositionswerethemost(18)andthepeakarea(2810607)wasthelargestat
stageⅣ.SostageⅣ wasconsideredtobethebestpickingstageofM.figoperianthtoscentingteaandextractessentialoil.
Keywords:Micheliafigo;perianth;diferentstages;essentialoil;gaschromatography-massspectrometry(GC-MS)
含笑(Micheliafigo)又名香蕉花 、寒霄 ,为木兰科(Magnoliaceae)含笑属常绿灌木 ,具有浓烈的香蕉甜
香味 ,是我国著名的园林花木之一 ,也是重要的香料来源.含笑花香气清幽隽永 ,可以替代白兰花窨制高级
烘青类茗茶 [ 1] .有关含笑花香精油化学成分的相关报道仅针对花被片展开过程某一时期的香精油进行研
究 [ 1-4] ,对于含笑花被片展开过程中香精油化学成分的变化尚未见报道.前人对含笑花香精油的提取主要
采用水蒸气蒸馏法(steamdistilation, SD)[ 1-3] .采用 SD提取 ,样品需要长时间处于高温高湿的环境 ,导致
香精油含量和比例重复性较差 ,不能真实地反映样品中化学成分的实际构成[ 4] .固相微萃取(solidphase
miscroextraction, SPME)避免了 SD存在的一些缺点.因为 SPME是通过吸附 、脱附技术 ,对样品组分进行
萃取和富集 ,无需高温加热 ,具有选择性强 、无需溶剂 、提取效果好 、变异系数小等诸多优点 ,而且可方便地
与气相色谱等分析仪器连用 ,因而可将样品萃取 、富集和进样检测合为一体 ,大大提高分析速度和分析方
法的灵敏度 ,在环境 、食品 、生化 、医学等领域得到应用 [ 5-7] .刘扬岷等[ 8]已将 SPME应用于白兰花香精油
福建农林大学学报(自然科学版) 第 38卷 第 2期
JournalofFujianAgricultureandForestryUniversity(NaturalScienceEdition) 2009年 3月
DOI :10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2009.02.021
的提取 ,并取得良好的效果.因此 ,本试验选择 SPME和气相色谱—质谱联用(gaschromatography-mass
spectrometry, GC-MS)的方法对含笑花被片展开过程的香精油化学成分进行了分析 ,结果通过计算机检索
并与 NIST98和 Wiley7质谱库提供的标准质谱图对照 ,采用峰面积归一化法确定各化学成分的相对含量 ,
旨在较准确地了解含笑花被片展开过程中各时期的香精油化学成分变化 ,为确定窨制花茶或提取香精油
提供最佳的采摘时期 ,为更好地开发利用含笑花提供参考.
1　材料与方法
从左到右分别为Ⅰ -Ⅴ时期的花朵
图 1　供试含笑花朵
Fig.1　M.figoflowersoftesting
1.1　试验材料
　　含笑花采自福建农林大学校园内.在开花期
间 ,于晴朗 、光照良好的中午 12:00取树上自然
开放花朵的花被片作为试验材料.根据花被片张
开程度和嗅觉状况粗略分为 5个发育时期(图
1):Ⅰ时期 ,苞片包裹着花被片 ,花被片绿色;Ⅱ
时期 ,苞片包裹着花被片 ,但苞片开始出现一道
裂口;Ⅲ时期 ,苞片包裹着花被片 ,苞片裂口较
大;Ⅳ时期 ,苞片刚脱落 ,花被片微张 ,散发浓郁
的香气;Ⅴ时期 ,花被片用手碰即脱落 ,几乎没有
香气.将采摘后的上述 5个时期的含笑花立即带回实验室 ,用于萃取和分析香精油化学成分.
1.2　主要仪器
主要仪器有气相色谱 —质谱联用仪(Saturn2000 /GC2100型 ,美国 Varian公司)、SPME装置(有手动
SPME萃取柄)、100 μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取头(美国 Supelco公司)、恒温鼓风培养箱.
1.3　GC-MS条件
色谱条件:色谱柱为 HP-5弹性石英毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μm);升温程序:起始温度 80℃
(保持 2 min),以 8 ℃·min-1升至 130 ℃,再以 2 ℃· min-1升至 150 ℃(保持 2 min),最后以 10 ℃·
min-1升至 200℃(保持 2min至分析完成);气化室温度:250 ℃;载气:高纯 He(φ1 =99.999%);柱前压:
50 kPa;载气流量:1.0 mL· min-1;无分流.
质谱条件:电子轰击(EI)离子源 ,离子源温度 230 ℃,四极杆温度 150 ℃,电子能量 70 eV,发射电流
34.6μA,倍增器电压 1388V,接口温度 280℃,延迟 3min,质量扫描范围 30-550amu.
1.4　试验方法
先将萃取头插入 GC-MS进样口中 ,于 250℃活化并进行空白表面热解吸 ,直至无色谱峰出现 ,基线稳
定.称取 10g含笑花的花被片于 250mL自制的顶空瓶中 ,用聚四氟乙烯衬里的硅橡胶密封 ,将已冷却的
萃取头插入顶空瓶中 ,注意萃取头不要碰到样品.盖上盖子 ,置于 35 ℃恒温培养箱中进行顶空 SPME富集
待测物 ,平衡 2h后 ,取出萃取头迅速插入 GC-MS汽化室 ,热解吸 5min并进行色谱分析.
2　结果与分析
用 SPME萃取头分别萃取含笑花被片 5个发育时期自然散发的香精油 ,用 HP-5弹性石英毛细管柱分
别对其进行分离 ,图谱经计算机峰纯度检测 ,得到的质谱数据以 NIST98和 Wiley7质谱库提供的标准质谱
图作对照 ,结合人工检索确定其化学组成 ,并用峰面积归一化法确定各化学成分的相对百分含量.所得的
含笑花被片 5个发育时期的香精油化学成分见表 1.
3　讨论
由表 1可知:5个不同时期的含笑花被片香精油共鉴定出 42种化学成分 ,含 18种萜类化合物(包括 3
种单萜氧化物 、9种倍半萜化合物 、4种倍半萜氧化物 、2种二萜氧化物)、7种酯类化合物 、4种醇类化合
物 、1种酮类化合物 、11种烷烃类物质和 1种未知物.
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福建农林大学学报(自然科学版) 第 38卷　
表 1　含笑花 5个时期香精油化学成分及其含量 1)
Table1　EsentialoilcomponentsanditsrelativecontentsatfivestagesofM.figo
序号 化合物名称 化学式 相对分子质量
各成分峰面积(含量)
Ⅰ时期 Ⅱ时期 Ⅲ时期 Ⅳ时期 Ⅴ时期
1 β-榄香烯 C15H24 204 125550(5.26%) 39081(14.34%) 24044(2.75%) - -
2 丁香烯 C15H24 204 55441(2.32%) 21412(7.86%) 19082(2.18%) 16112(0.57%) -
3 γ-榄香烯 C15H24 204 95647(4.01%) 62869(23.07%) - - 1907(0.17%)
4 大牻牛儿烯D C15H24 204 41241(1.73%) 22809(8.37%) 21816(2.49%) 16267(0.58%) 6342(0.58%)
5 2-丁基-1-辛醇 C12H26O 186 16401(0.69%) 9466(3.47%) - - 1602(0.15%)
6 2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚 C15H24O 220 1986368(83.26%) 16658(6.11%) 591277(67.54%) 813578(28.95%) -
7 2-四癸烷乙醇 C16H34O2 258 19530(0.82%) 10590(3.89%) - - -
8 3, 7, 11, 15-四甲基-1-十六
烷醇
C20H42O 298 6273(0.26%) - - - -
9 三十二烷 C32H66 450 19079(0.80%) - - - -
10 2-(十八烷氧基)乙醇 C20H42O2 314 5799(0.24%) - - - 5454(0.50%)
11 邻苯二甲酸二丁酯 C16H22O4 278 14524(0.61%) 23791(8.73%) 11255(1.29%) - -
12 1-乙烯基-1-甲基-2-(1-甲
基乙烯基)-4-(1-甲基亚
乙烯基)环己烷
C15H24 204 - 8698(3.19%) 41038(4.69%) - 1091(0.10%)
13 辛酸丁酯 C15H24 204 - 11180(4.10%) 62602(7.15%) 117395(4.18%) -
14 二十一烷 C21H44 296 - 2071(0.76%) - - -
15 庚烷 C7H16 100 - 27451(10.07%) - - -
16 未知 - - - 4002(1.47%) - - -
17 葵酸丁酯 C14H28O2 228 - - 11345(1.30%) 22145(0.79%) -
18 三十四烷 C34H7O 478 - - 11517(1.32%) - -
19 1, 1, 2-乙烷三羧酸三乙酯 C11H18O6 246 - - 45119(5.15%) - -
20 2, 6, 10, 15-四甲基十七烷 C21H44 296 - - 13810(1.58%) - -
21 1-脱氧-2, 4-亚甲基-3, 5-脱
水-d-木糖醇
C6H10O3 130 - - 22562(2.58%) - -
22 2-己烯酸乙酯 C18H14O2 142 - - - 1248960(44.44%) -
23 顺丁烯二酸二丁酯 C12H20O4 228 - - - 405954(14.44%) -
24 反-2-己烯酸丁酯 C10H18O2 170 - - - 50695(1.80%) -
25 庚酸辛酯 C15H30O2 242 - - - 38241(1.36%) -
26 八氢-1H-茚 C9H16 124 - - - 24690(0.88%) -
27 (1S, 2R, 4R)-(-)-2, 4-二
异丙烯基-1-甲基乙烯基
环己烷
C15H24 204 - - - 20809(0.74%) -
28 榄香烯 C15H24 204 - - - 18441(0.66%) -
29 2, 6-二叔丁基-4-羟基 - - - - - 2684(0.10%) -
30 三十五烷 C35H72 492 - - - 4927(0.18%) -
31 3, 5, 5-三甲基色氨酸-双环
[ 4.1.0]庚-2-酮
C
10
H
16
O 152 - - - 4350(0.15%) -
32 三十六烷 C36H74 506 - - - 3718(0.13%) -
33 n-十二酸丁酯 C16H32O2 256 - - - 1102(0.04%) -
34 豆蔻酸异丙酯 C17H34O2 270 - - - 539(0.02%) -
35 2-丙基-1-庚醇 C10H22O 158 - - - 1571(0.14%)
36 2-十四烷氧乙醇 C16H34O2 258 - - - - 4509(0.41%)
37 柏木烯 C15H24 204 - - - - 3489(0.32%)
38 4-环亚己基-3, 3-二乙
基-2-戊酮
C12H26O 222 - - - - 1001(0.09%)
39 双-叔丁基亚甲基环己酮 C15H22O 218 - - - - 1859(0.17%)
40 二丁基羟基甲苯 C15H24O 220 - - - - 1056123(96.39%)
41 2, 6, 10, 15-四甲基十七烷 C21H44 296 - - - - 4827(0.44%)
42 11-葵基二十四烷 C34H70 478 - - - - 5896(0.54%)
　　1)-表示没发现或不存在.
(1)不同发育时期含笑花被片香精油化学成分有所差异.本试验检测 5个发育时期花被片的结果表
明 , 3个时期以上能检测到相同的化学成分有 9种 , 7种为萜类化合物(β-榄香烯 、丁香烯 、γ-榄香烯 、大牻
牛儿烯 D、2, 6-二叔丁基 -4-甲基苯酚 、1-乙烯基 -1-甲基 -2-(1-甲基乙烯基)-4-(1-甲基亚乙烯基)环己烷 、辛
酸丁酯), 1种为醇类化合物(2-丁基-1-辛醇), 1种为酯类化合物(邻苯二甲酸二丁酯).但这 9种化学成分
的峰面积和相对含量在不同采摘时期有一定差异.各个发育时期形成的香精油化学成分种类和相对含量
最多的成分为:Ⅰ时期 11种 , 为 2, 6-二叔丁基 -4-甲基苯酚 (83.26%);Ⅱ时期 13种 , 为 β-榄香烯
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　第 2期 高华娟等:含笑花被片展开过程中香精油化学成分的 GC-MS分析
(14.34%)、γ-榄香烯(23.07%);Ⅲ时期 12种 ,为 2, 6-二叔丁基 -4-甲基苯酚(67.54%);Ⅳ时期 18种 ,为
2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚(28.95%)、2-己烯酸乙酯(44.44%)、顺丁烯二酸二丁酯(14.44%);Ⅴ时期 12
种 ,为二丁基羟基甲苯(96.39%).说明化学成分种类的数量和峰面积与花器官的生长发育时期密切相关 ,
故不同发育时期花被片香精油的成分及峰面积有较大差异.此外 ,在花苞片未脱落的 3个时期 ,相同的化
学成分较多 ,可能是含笑花属于体质花 ,芳香物质以游离状态存在于花被片中 ,随着花朵的开放 ,香气才逐
渐散发并减弱 ,而这几个时期的花被片有苞片包裹 ,花被片还没有张开 ,香气散发较少 ,感官感觉不香 ,故
有 “花不开不香”的说法.
(2)不同发育时期含笑花香精油化学成分的峰面积变化规律不同.本试验结果可以说明 2种情况:一
种情况是 , Ⅰ时期已经形成的香精油化学成分 ,如 β -榄香烯 、丁香烯 、γ-榄香烯 、大牻牛儿烯 D和 2-丁基 -1-
辛醇等 ,随着花被片的开放 ,峰面积都呈现逐渐减小的趋势;另一种情况是 ,邻苯二甲酸二丁酯 、1-乙烯基-
1-甲基 -2-(1-甲基乙烯基)-4-(1-甲基亚乙烯基)环己烷和辛酸丁酯这 3种成分的峰面积则呈现先增大后
减小的趋势.说明含笑花被片的发育时期不同 ,其香精油化学成分的形成和挥发状况也不尽相同 ,从而影
响其含量及挥发的规律性.一般来说 ,随着花被片的展开 ,香精油化学成分的峰面积应该是逐渐散发并减
弱或消失.而本试验结果表明 ,有些化学成分的峰面积呈现先增大后减小的趋势 ,可能是随着花被片的展
开 ,这些化学成分逐渐生成并增多 ,然后又逐渐挥发并减少或与其他成分结合形成新的化合物.说明香精
油化学成分在花被片展开过程中的形成和变化是极其复杂的.
(3)从感官可以感觉到第Ⅳ期的含笑花最香 ,分析结果(表 1)表明 ,该时期的香精油化学成分的峰面
积最大(2810607),化学成分的种类最多 ,共 18种 ,其中 13种是另外 4个时期没有检测到 ,它们分别是 5
种萜类化合物 [反 -2-己烯酸丁酯 、庚酸辛酯 、(1S, 2R, 4R)-(-)-2, 4-二异丙烯基 -1-甲基乙烯基环己烷 、榄香
烯 、3, 5 , 5-三甲基色氨酸-双环 [ 4.1.0]庚 -2-酮 ] 、4种酯类化合物(2-己烯酸乙酯 、顺丁烯二酸二丁酯 、n-十
二酸丁酯 、豆蔻酸异丙酯)、4种烯烃类化合物(八氢 -1H-茚 、2, 6-二叔丁基 -4-羟基 、三十五烷 、三十六烷).
第Ⅳ期含笑花花香浓郁 ,并且该时期所检测到的香精油化学成分的种类最多 、峰面积最大 ,另外这些化学
成分可能相互作用 ,也使得含笑花花香浓郁 ,由此推测含笑花发育的第Ⅳ期是窨制花茶或提取香精油的最
佳采摘时期.
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(责任编辑:施晓棠)　　
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