全 文 :收稿日期:2007-04-16;修回日期:2007-06-22
作者简介:贾红丽(1982~ ),女 ,硕士研究生 ,植物生物技术专业。E-mai l:jiahongli901@yahoo.com.cn
通信作者:计巧灵(1956~ ),女 ,教授。 E-mail:w ji1118@yahoo.com.cn
第 29 卷 第 1 期
2008 年 1 月
质 谱 学 报
Journal o f Chinese Mass Spectrome try Society
Vo l.29 No.1
Jan.2008
新疆拟百里香挥发油的气相色谱-质谱分析
贾红丽 , 计巧灵 , 张丕鸿 , 艾力 ·沙吾尔 , 王雪华 , 朱国丽 , 葛春辉
(新疆大学生命科学与技术学院 , 新疆乌鲁木齐 830046)
摘要:利用水蒸气蒸馏法提取了新疆拟百里香挥发油 ,测得含量为 0.16%。采用气相色谱-质谱联用技术对
拟百里香的挥发性成分进行分离鉴定 ,分离出 73 种成分 ,共确认了其中的 69 种成分。用峰面积归一化法确
定了各成分的相对含量 ,其中主要成分为百里香酚(27.99%)、p-聚伞花素(25.42%)、γ-松油烯(17.95%)、β-
甜没药烯(3.87%)、香芹酚(2.5%)、4-蒈烯(2.39%)、长叶薄荷酮(1.99%)、内冰片(1.68%)、β-月桂烯
(1.35%)、石竹烯(1.09%)和α-崖柏烯(1.01%)。
关键词:拟百里香;挥发油;气相色谱-质谱(GC/M S)
中图分类号:O 657.63 文献标识码:A 文章编号:1004-2997(2008)01-36-06
Analysis of Volatile Oils of Thymus Proximus Serg.from Xinjiang
by Gas Chromatography-Mass Spectrometry
JIA Hong-li , JI Qiao-ling , ZHANG Pi-hong , AI LI ·Shawuer ,
WANG Xue-hua , ZH U Guo-li , G E Chun-hui
(College o f L i f e Sciences and Technology , X injiang University , Urumqi 830046 , China)
Abstract:The vo latile oil w as ext racted f rom Thymus Pro ximus Serg .by w ater distillation
method.The content o f volati le oil i s 0.16%.The chemical components of v olatile oil w ere
separated and identif ied by gas chromatog raphy-mass spect rome try (GC/MS).69 com-
pounds are identified f rom 73 constituents.The relat ive content of components w ere deter-
mined wi th peak area no rmalization method.The majo r consti tuents of volati le oil are thy-
mol(27.99%), p-cymene(25.42%), γ-terpinene(17.95%), β-bisabo lene(3.87%), carva-
crol(2.5%), 4-carene(2.39%), pulegone(1.99%), endo-borneo l(1.68%), β-myrcene
(1.35%), caryophy llene (1.09%)and α-thujene(1.01%)。
Key words:Thymus Prox imus Serg.;volat ile oil;gas chromatog raphy-mass spectrometry
百里香属唇形科 (Labiatae )百里香属
(Thymus L.)植物 ,原产于地中海沿岸及小亚细
亚一带[ 1] , 全世界现约有 300 余种 ,我国有 11
种 ,2 个变种 ,其中新疆有 7种[ 2] 。新疆的百里
香主要分布于天山和阿勒泰山的山地及亚高山
草甸 ,拟百里香(Thymus P roximus Serg.)就是
其中的一种 。新疆拟百里香为半灌木 ,花期 6 ~
7月 ,果期 8月[ 3] 。国内外对百里香属某些植物
挥发性成分已有研究[ 4-6] 。百里香属植物香气浓
郁 , 富含挥发油 ,含有黄酮类化合物 、氨基酸和
多种微量元素[ 7] 。百里香属植物具有很高的药
用价值 ,可用于治疗多种疾病 ,如急慢性肠胃炎 、
胃痛 、牙龈炎 、感冒等 ,具有温中散寒 、驱风止痛 、
利尿通经 、健胃发汗 、和胃止呕等作用 ,外用能防
腐 、杀虫 、治疗脚气等疾病[ 8] ,药理研究认为是其
所含挥发油的功效[ 9] 。百里香是国际标准化组
织(Inte rnational Standard)于 1970 年公布 ,并
被世界许多国家承认的香料之一 ,常常加入到咖
喱粉 、炸猪排沙司 、汉堡包肉饼中调味;百里香精
油在食品保藏中也得到了应用 ,可替代化学防腐
剂[ 10] ;百里香还可被开发为天然化妆品 、牙膏等
的加香剂[ 11] ;此外 ,百里香还有香化 、绿化和环
保等作用 ,是一种开发潜力较大的芳香植物[ 12] 。
据报道 ,由于生境不同 ,百里香属植物主要的化
学成分也不尽相同[ 13] 。新疆地处欧亚大陆腹
地 ,气候独特 ,目前尚未发现对新疆几种百里香
挥发油研究的报道 。本工作对新疆拟百里香挥
发油成分进行分离提取 ,并采用气相色谱-质谱
(GC/MS)法对其精油成分进行分析鉴定 ,旨在
为拟百里香这一重要资源植物的研究开发提供
科学的依据。
1 实验部分
1.1 主要仪器与装置
GC/MS-QP2010型气相色谱-质谱联用仪:
日本岛津公司产品;挥发油提取器 。
1.2 主要样品与试剂
拟百里香(Thymus Proximus Serg.):于
2006 年 7 月采自新疆乌鲁木齐市南山 ,经新疆
农业大学生命科学学院周桂林教授鉴定为拟百
里香;所用试剂均为分析纯;去离子水。
1.3 挥发油的提取
取 20 g 拟百里香干燥全草放在玻璃蒸馏容
器中 ,加入 300 mL 去离子水与玻璃珠数粒。采
用水蒸气蒸馏法 ,参照《中国药典》[ 14]-附录 XD
(挥发油测定法)进行测定。蒸馏时间为微沸约
6 h ,将精油经无水硫酸钠干燥后保存在磨口棕
色瓶中 ,待测。测得挥发油含量约为 0.16%。
1.4 实验条件
1.4.1 色谱条件 Rtx-5MS 色谱柱(30 m ×
0.32 mm ×0.25 μm);氢焰离子化(FID)检测
器;升温程序:40 ℃保持 5 min ,以 5 ℃·min-1
升至 220 ℃并恒温 19 min;载气(He):恒压;进
样量 0.2 μL;分流比20∶1;汽化室温度 300 ℃。
1.4.2 质谱条件 电子轰击(EI)离子源;电子
能量 70 eV;接口温度 250 ℃;离子源温度 200
℃;质量扫描范围 m/z 30 ~ 500。
1.5 分析方法
用 Rtx-5MS 色谱柱对色谱分离条件进行优
化 ,确定最佳的分离条件 ,然后进行 GC/MS 分
析 ,获得挥发油的总离子流色谱图(TIC)。利用
该仪器所配的 Wiley 和 Nist 质谱库进行检索 ,
再对所得的谱图进行人工核对和补充检索 ,然后
用面积归一法测得各组分的百分含量。
2 结果与讨论
用气相色谱对拟百里香挥发油的化学成分
进行分析 ,经气相色谱数据处理 ,用峰面积归一
法测得各组分的百分含量 ,并进一步对其进行了
GC/MS分析。经计算机质谱数据库检索 ,共分
离出 73 种成分 ,鉴定出 69 种组分 ,鉴定出的组
分占总峰面积的 98.9%,从而确定了拟百里香
挥发油的基本化学成分 ,结果列于表 1 。
据报道 ,目前已分离出百里香挥发油成分最
多的是 96种[ 13] ,鉴定出挥发油成分最多的是 68
种[ 6] 。通过实验分析发现 ,拟百里香挥发油成分
较多 ,以酚 、烯 、酮 、醇类化合物为主 ,占挥发油总
量的 98.9%。分离出的主要成分中百里香酚 ,
p-聚伞花素和 γ-松油烯的总含量高达 71.36%。
鉴定出的 69种化合物已在文献[ 1 , 4-9 , 12-13 ,
15-17]中基本含有 ,但是长叶薄荷酮 、表蓝桉醇 、
苯乙醛这 3种化合物是首次在百里香属植物中
被检出 。通过与已报道的文献比较 ,新疆拟百里
香挥发油中所含的主要成分与法国巴黎产的百
里香(Thymus capi tatus L.)[ 15] 、西班牙产的百
里香[ 13](Thymus hyemal is)、(Thymus vulgar-
i s)和国内的百里香[ 16](Thymus vulgaris L.)的
主要成分都为百里香酚 、p-聚伞花素 、γ-松油烯 ,
但其含量因生长地 、采收时间不同而异。百里香
精油中 p-聚伞花素具有抑菌作用 ,临床也证实
其具有祛痰作用[ 17] ;桉油醇有解热消炎和较强
的抗菌防腐能力[ 18] 。本研究的结果对拟百里香
挥发油成分的开发利用具有重要的指导意义 。
37 第 1 期 贾红丽等:新疆拟百里香挥发油的气相色谱-质谱分析
表 1 拟百里香挥发油化学成分的分析结果
Table l Analysis results of main components of volatile oil from Thymus proximus Serg.
序号 化合物 保留时间/min
相对分子质量
/ % 分子式
相似度
/ %
1 正己醛 n-H ex anal 5.169 0.06 C 6H 12O 94
2 2-己烯醛 2-Hexenoic aldehyde 6.912 0.10 C 6H 10O 95
3 三环烯 Tricyclene 9.004 0.02 C10H 16 92
4 α-崖柏烯α-T hujene 9.236 1.01 C10H 16 96
5 α-蒎烯α-Pinene 9.418 0.73 C10H 16 97
6
4-亚甲基-1-异丙基-二环[ 3.1.0] 己-2-烯 4-M ethylene-1-
(1-methy lethyl)-bicy clo[ 3.1.0] hex-2-ene 9.811 0.04 C10H 14 91
7 莰烯 Cam phene 9.876 0.63 C10H 16 97
8 β-水芹烯 β-Phellandrene 10.725 0.04 C10H 16 90
9 β-蒎烯 β-Pinene 10.785 0.26 C10H 16 97
10 3-羟基-1-辛烯 3-Ol-1-octen 11.065 0.95 C 8H 16O 98
11 3-辛酮 3-Octan one 11.269 0.35 C 8H 16O 97
12 β-月桂烯 β-My rcene 11.372 1.35 C10H 16 95
13 3-辛醇 3-Octan ol 11.578 0.17 C 8H 18O 95
14 α-水芹烯α-Phellandrene 11.701 0.28 C10H 16 96
15 3-蒈烯 3-Carene 11.874 0.11 C10H 16 97
16 4-蒈烯 4-Carene 12.104 2.39 C10H 16 96
17 对-聚伞花素 p-Cy mene 12.518 25.42 C10H 14 96
18
1-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-环己烯
1-Methy l-5-(1-m ethylethenyl)-cyclohexene 12.556 0.59 C10H 16 94
19 1 , 8-桉油酚 1 , 8-Cineole 12.611 0.05 C10H18O 97
20 苯乙醛 Benzeneacetaldehyde 12.992 0.02 C8H8O 93
21 反-β-罗勒烯 trans-β-Ocinene 13.141 0.09 C10H 16 95
22 g-松油烯 g-Terpinene 13.533 17.95 C10H 16 96
23 顺-松烯水合物 cis-S abinene hydrate 13.681 0.86 C10H18O 94
24 3-羟基-1-壬烯 3-Ol-1-nonen 14.095 0.12 C 9H 18O 96
25 α-萜品油烯α-Terpinolen e 14.245 0.17 C10H 16 95
26
1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)苯
1-Methy l-4-(1-m ethylethenyl)-b enzene 14.286 0.11 C10H 12 91
27 反-松烯水合物 t rans-S abinene hydrate 14.556 0.07 C10H18O 92
28 芳樟醇 Linalool 14.630 0.16 C10H18O 97
29 正壬醛 n-Nonanal 14.760 0.19 C 9H 18O 97
30 待定 15.820 0.11 C10H8
31 内冰片 Endo-b orneol 16.435 1.68 C10H18O 96
38 质 谱 学 报 第 29 卷
续表
序号 化合物 保留时间/min
相对含量
/ % 分子式
相似度
/ %
32
反-5-甲基-2-异丙基-环己酮
t rans-5-Methy-2-(1-methy lethy)-cyclohexanone 16.600 0.26 C10H18O 88
33
4-甲基-1-异丙基-3-环己烯-1-醇
4-Methy l-1-(1-m ethylethyl)-3-cyclohexen-1-ol 16.743 0.97 C10H18O 97
34 4-异丙基-苯甲醇 4-(1-Meth ylethyl)-benzenem ethanol 17.134 0.12 C10H14O 94
35
α, α, 4-三甲基-3-环己烯基-1-甲醇
α, α, 4-Reimethyl-3-cyclohexene-1-meth anol 17.307 0.10 C10H18O 97
36 二氢香芹酮 Dihydrocarvone 17.483 0.03 C10H16O 79
37 正癸醛 n-Decaldehyde 17.532 0.08 C10H20O 89
38
2-甲基-6-(2-丙烯基)-苯酚
2-Methy l-6-(2-propenyl)-phenol 17.790 0.03 C10H12O 90
39
1-甲氧基-4-甲基-2-异丙基-苯
1-Meth oxy-4-methy l-2-(1-m ethylethyl)-benzen e 18.513 0.22 C11H16O 94
40 长叶薄荷酮 Pu legone 18.700 1.99 C10H16O 98
41 正癸醇 n-Decanol 19.677 0.49 C10H22O 88
42 百里香酚 Thym ol 20.083 27.99 C10H14O 97
43 香芹酚 C arvacrol 20.206 2.50 C10H14O 96
44
3-甲基-6-(1-亚异丙基)-2-环己烯酮
3-Methy l-6-(1-m ethylethylidene)-2-cycloh exen-1-one 21.018 0.18 C10H14O 97
45 麝香草酚醋酸酯 Thymy l acetate 21.309 0.39 C 12H16O 2 97
46
5-乙基-1 , 2 , 3 , 4-四甲基-1 , 3-环戊二烯
5-Ethyl-1 , 2 , 3 , 4-t et ramethyl-1 , 3-cy clopentadiene 21.741 0.03 C11H 18 81
47 石竹烯 C aryophy llene 22.784 1.09 C15H 24 97
48 α-香柠檬烯α-Bergamoten e 23.165 0.04 C15H 24 93
49 α-葎草烯α-H umulene 23.567 0.05 C15H 24 94
50
7 , 11-二甲基-3-亚甲基-1 , 6 , 10-十二碳三烯
7 , 11-Dimethyl-3-m ethylene-1 , 6 , 10-dodecat riene 23.682 0.05 C15H 24 92
51 表蓝桉醇 Epiglobulol 24.132 0.13 C15H26O 79
52 大根香叶烯 D Germacrene D 24.231 0.07 C15H 24 86
53 反-β-紫罗兰酮 trans-β-Ionone 24.400 0.06 C13H20O 86
54 巴伦亚烯 Valencene 24.567 0.02 C15H 24 90
55 α-衣兰油烯α-Muu rolene 24.700 0.01 C15H 24 81
56 β-甜没药烯 β-Bis abolene 24.960 3.87 C15H 24 96
57 δ-杜松醇δ-Cadinol 25.041 0.07 C15H26O 84
58 二环己基甲酮 Dicyclohexy l-m ethanone 25.192 0.05 C13H22O 79
59 δ-杜松烯δ-Cadinene 25.259 0.21 C15H 24 87
60 待定 25.333 0.03
61 石竹烯氧化物 Caryophyl len e oxide 26.620 0.41 C15H24O 95
62 菲 Phenanthrene 30.805 0.08 C14H 10 96
39 第 1 期 贾红丽等:新疆拟百里香挥发油的气相色谱-质谱分析
续表
序号 化合物 保留时间/min
相对含量
/ % 分子式
相似度
/ %
63
6 , 10 , 14-三甲基-2-十五烷酮
6 , 10 , 14-Trim ethyl-2-pentadecanone 32.523 0.14 C18H36O 96
64
邻苯二甲酸二异丁酯 bis-(2-Methylpropyl)ester-1 , 2-
benzenedicarb oxy lic acid
33.709 0.13 C 16H22O 4 96
65
2 , 6 , 6-三甲基-3-苄磺酰基-二环[ 3.1.1] 庚烷 2 , 6 , 6-T ri-
methyl-3-benzylsulfonyl-bicycle(3 , 1 , 1)heptane 34.404 0.11 C17H24O 2S 80
66
5-甲基-4-(4 , 4-二甲基-2 , 3-二亚甲基-环己烷)-1 , 3-二氧
环己酮 5-M ethyl-4-(4 , 4-dim ethyl-2 , 3-dimethylenecy-
cloh exyl)-1 , 3-dioxolan-2-one
35.181 0.18 C 14H20O 3 81
67
邻苯二甲酸丁辛酯
1 , 2-Benzenedicarboxylic acid b utyl octy l ester 37.353 0.55 C 20H30O 4 88
68
4-(4-甲基-3-戊烯基)-3环己烯基戊酮
4-(4-Methyl-3-pen tenyl)-3-cyclohexenyl pentyl keton e 38.515 0.07 C18H30O 84
69 醋酸去氢表雄酮 Prasterone acetate 40.514 0.09 C 21H30O 3 73
70 橙花酮 Nerone 41.666 0.06 C13H22O 69
71 待定 42.042 0.32
72 待定 42.187 0.54
73 9 , 10-去氢异长叶烯 9 , 10-Dehydro-cy cloisolongifolene 42.661 0.13 C15H 22 64
图 1 拟百里香挥发油总离子流图
Fig.1 Total ion current chromatogram of volatile oil from Thymus proximus Serg.by GC/MS
本研究得到了新疆大学理化测试中心的符
继红老师和化学化工学院的李燕萍老师的热情
帮助 ,在此表示感谢 。
参考文献:
[ 1] NICKAVAR B F , MOJAB R , ABADI D.Analy-
sis o f the essential oils o f tw o Thymus species from
Ir an[ J] .Food Chemistry , 2005 , 90(4):609-611.
[ 2] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志
[ M] .北京:科学出版社 , 1977:255-256.
[ 3] 米吉提· 胡达拜尔地 , 潘晓玲.新疆植物志:第四
卷[ M] .乌鲁木齐:新疆科学技术出版社 , 2004:
335-339.
[ 4] MIGUEL G , SIMOES M , FIGUEIRDO A C , et
al.Composition and antiox idant activities o f the
essential oils of Thymus caespititius , Thymus
camphorates and Thymus mastichina [ J] .Food
Chemist ry , 2004 , 86(2):183-188.
[ 5] HUDAIB M , SPERONI E , PIETRA A M D.GC/
40 质 谱 学 报 第 29 卷
MS evalua tion of thymus (Thymus vulgaria L.)
oil composition and va riations during the vegetative
cycle[ J] .Journal of Phamaceutical and Biomedical
Ana ly sis , 2002 , 29(4):691-700.
[ 6] 张 继 , 刘阿萍 , 杨永利 , 等.百里香挥发性成分
研究[ J] .四川大学学报:自然科学版 , 2004 , 41
(4):890-892.
[ 7] 白 岩 , 刘 明 , 魏春雁 , 等.百里香属植物化学
成分研究进展[ J] .农业与技术 , 1999 , 19(5):52-
53.
[ 8] 张知侠.百里香芳香油化学成分的研究[ J] .西北
农业学报 , 2004 , 13(3):151-153.
[ 9] 杨敏丽 , 郝凤霞 , 韩 军.宁夏固原百里香挥发油
化学成分的 GC-M S 研究[ J] .宁夏大学学报:自然
科学版 , 2004 , 25(4):353-354.
[ 10] 钟瑞敏 , 王羽梅 , 曾庆孝 , 等.芳香精油在食品
保藏中的应用性研究进展[ J] .食品与发酵工 ,
2005:93-94.
[ 11] 何 坚 , 孙宝国.香料化学与工艺学-天然 、合
成 、调和香料[ M] .北京:化学工业出版社 ,
1995:111-113.
[ 12] 罗嘉梁 , 宋永芳.百里香精油化学成分研究[ J] .
林产化学与工业 , 1989 , (3):51.
[ 13] Goodner K L , MAHATTANATAWEE K , PL-
OTTO A , et al.Aromatic profiles o f Thymus
hyema lis and Spanish Thymus vulgaris essential
oils by GC-MS/GC-O[ J] .Industrial Crops and
P roducts , 2006 , 24:264-264.
[ 14] 国家药典委员会.中国药典一部[ M] .北京:化
学工业出版社 , 2000.
[ 15] HEDHILI L , ROMDHAN M , PLANCHE H ,
et al.Tow ards gas chroma tog raphy-mass spec-
trometry coupling pro to cols fo r bo th identifying
and quantifica tion essential oils o f Thymus capi-
tatus H off et Link[ J] .Journal of Chromato gr a-
phy A , 2005 , 1 064(1):129-134.
[ 16] 杨荣华.百里香精油挥发性成分的研究[ J] .中
国调味品 , 2001 , (9):22-24.
[ 17] 国家医药管理局中草药情报中心站.植物药有效
成分手册[ M] .北京:人民卫生出版社 , 1986.
[ 18] 吴剑峰 , 叶桂存 , 王天玲.天然药物化学[ M] .
北京:人民卫生出版社 , 2003:167-177.
(上接第 29页)
参考文献:
[ 1] 冯虎元 , 安黎哲 , 王勋陵.环境条件对植物稳定碳
同位素组成的影响[ J] .植物学通报 , 2000 , 17
(4):312-318.
[ 2] FURQUHAR G D , EH LERINGER J R , HUB-
ICK K T.Carbon isotope discrimination and pho-
tosynthesis [ J] .Ann Rev Plant Phy sical Plant Mal
Bial , 1989 , 40:503-537.
[ 3] 郑永飞 , 陈江风.稳定同位素地球化学[ M] .北
京:科学出版社 , 2000:28-29.
[ 4] VIZZIN I S , SARA G , MICH ENER R H , et a l.
The ro le and contribution of the seag ra ss Po si-
donia oceanica(L.)Delile o rg anic matter fo r sec-
ondary consumer s as revea led by carbon and nitro-
gen stable iso tope analy sis[ J] .Acta Oeco log ica ,
2002 , 23(4):277-285.
[ 5] KEVIN R C , BRIAN F.Small-sample methods
fo r δ13C and δ15 N analysis o f the diets of mar sh
meio faunal specie s using natural-abundance and
trace r-addition iso tope techniques[ J] .Marine E-
cology P rog ress Series , 2002 , 240:85-92.
[ 6] 曹建平 , 黄奕普 , 刘广山 , 等.海洋悬浮颗粒物中
氮同位素的 EA-IRMS 法测定[ J] .台湾海峡 ,
2003 , 22(1):1-8.
[ 7] 王 政 , 刘卫国 , 文启彬.土壤样品中氮同位素组
成的元素分析仪-同位素质谱分析方法[ J] .质谱
学报 , 2005 , 26(2):71-75.
[ 8] 曹蕴宁 , 刘卫国 , 宁有丰 , 等.氧化条件对样品有
机碳同位素测定的影响因素讨论[ J] .地球学报 ,
2005 , 26(Sup):55-56.
[ 9] 邓广勇 , 王 萍 , 陆泽波.CHNS 元素分析仪燃
烧反应管温度的设置及破裂原因分析[ J] .分析仪
器 , 1999 , 3:56-57.
41 第 1 期 贾红丽等:新疆拟百里香挥发油的气相色谱-质谱分析