全 文 ：第 44 卷第 8 期
2016 年 4 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 44 No. 8
Apr. 2016
美头火绒草挥发油化学成分及抗菌活性研究
张 维，卢燕霞，刘晓斌，田新新，沈 彤
( 兰州交通大学化学与生物工程学院，甘肃 兰州 730070)
摘 要:通过 GC /MS法对水蒸气蒸馏法提取的美头火绒草挥发油的成分和抗菌活性进行研究，采用峰面积归一法对化合物
的相对含量进行确定。研究表明，从美头火绒草挥发油中共鉴定出 44 种化合物，占挥发油总量的 83. 24%，主要以烯烃类
(18. 32%)、酮类(11. 06%)、醇类(22. 56%)、酸类(14. 87%)等化合物为主，以革兰氏阴性和阳性细菌为试验菌种，采用抑菌圈
法对美头火绒草的挥发油抗菌活性进行研究。实验结果表明美头火绒草挥发油化学成分复杂但并无抗菌活性。
关键词:美头火绒草;挥发油;化学成分;抗菌活性
中图分类号:R932 文献标志码:A 文章编号:1001 － 9677(2016)08 － 0097 － 03
第一作者:张维 (1989 －)，男，硕士，主要从事天然药物的分离。
通讯作者:沈彤 (1971 －)，男，博士，主要从事天然药物化学。
Chemical Composition and Antimicrobial Activity of Essential Oil
from Leonfopodium calocephalum
ZHANG Wei，LU Yan － xia，LIU Xiao － bin，TIAN Xin － xin，SHEN Tong
(School of Chemistry and Bioengineering，Lanzhou Jiaotong University，Gansu Lanzhou 730070，China)
Abstract:The essential oil from Leonfopodium calocephalum was obtained by water vapor distillation and its chemical
composition was analyzed by gas chromatography － mass spectrometry (GC － MS)． The peak area normalization method of
compound relative content was determined. Research showed that 44 compounds representing 83. 24% of the essential oil
were identified，mainly olefin (18. 32%)，ketone (11. 06%)，alcohols (22. 56%)，acids (14. 78%)，and other
compounds. Meanwhile，antimicrobial activity of the essential oil was tested using gram negative bacteria and gram positive
bacteria and using the bacteriostatic circle method. The experimental results showed that the essential oil chemical
compounds were complex but had no antimicrobial activity.
Key words:Leonfopodium calocephalum;essential oil;GC － MS;antimicrobial activity
美头火绒草(Leonfopodium calocephalum)属菊科(Compositae)
火绒草属植物，是多年生草本植物，高 10 ～ 50 cm，广泛分布
在我国的青海、四川、云南、甘肃等地方，生长于沼泽地、针
叶林下、灌丛、石砾坡地、亚高山草甸、高山、湖岸、冷杉或
林缘中［1］。美头火绒草为我国常用的中药材，以地上全草入
药。常与多种中药配合，可以清热凉血、利尿，同时对急性肾
炎以及蛋白尿和血尿等疾病也有一定的治疗效果［2］。目前对火
绒草属植物的药理和化学性质的研究已有诸多报道，据报道火
绒草挥发油中的主要成分有烃类、烯类、醛类、醇类、酯类、酸
类等化合物［3 － 4］。但美头火绒草挥发油化学成分未见报道，为
了研究美头火绒草活性成分，进一步开发利用美头火绒草的药
用价值。笔者利用挥发油提取器对美头火绒草叶中的挥发油进
行了提取，通过气相色谱—质谱 (GC － MS)对其中的有效成分
进行了分析，同时采用抑菌圈法对美头火绒草挥发油抑菌活性
进行了考察，旨在为美头火绒草的进一步研究与开发应用提供
一定的科学依据。
1 实 验
1. 1 材 料
美头火绒草 2014年采自青海省，经兰州大学张国梁教授鉴
定，均为火绒草属植物美头火绒草(Leonfopodium calocephalum)。
将美头火绒草全草用挥发油提取器按照常规水蒸气蒸馏法提取
挥发油，馏出物用正己烷萃取，经无水硫酸钠干燥后得黄色油
状物，具有特殊香味［5］。密封保存于冰箱待用。
1. 2 分析方法
精油不经任何处理，直接进行 GC 分析，气质分析采用
Hewlett Packard 6890 GC － MS 联用仪，GC － MS 接口温度 260
℃，检索谱库为 Nist1. 7。
1. 2. 1 GC － MS分析
采用 GC － MS对该挥发油进行成分分析。色谱条件:色谱
柱为 DB － 5MS毛细管柱 (30 m × 0. 25 mm，0. 25 μm)，柱温为
60 ℃，以 4 ℃ /min的速率升至 260 ℃，保持 30 min;进口温度
为 260 ℃;载气为氦气，流速 1 mL /min;分流比 10∶1，进样
量 1 μL。质谱条件:离子源为 EI 源，离子源温度为 200 ℃，
电压 70 eV，对质量数在 50 ～ 1000 的范围进行全方位扫描。
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1. 2. 2 数据处理及质谱检索
样品经 GC /MS分析后，将所得到的质谱图利用 NIST 谱图
库并结合有关文献人工检索确定其化学组成，鉴定了挥发油中
的 44 种化学成分。另外，采用峰面积归一化法计算各化合物
在挥发油中的百分含量，具体分析结果见表 1。
1. 2. 3 抗菌活性测试
测试前取标准菌株对其进行活化，选取一定的菌体装在有
无菌水的试管中，将其配制成浓度为 106 ～ 107 个 /mL 的菌悬
液［6］。利用滤纸片法进行抑菌试验:用无菌镊子夹取滤纸片分
别放入已配好的不同浓度的抑菌液中，充分浸泡。2 h 后取出
风干备用。取 0. 2 mL的菌悬液均匀涂布于已冷却到 60 ℃的培
养基上。取已风干的含药滤纸片放在已接种菌悬液的平板上，
每皿放 3 片，呈正三角形。每一浓度作 3 组，放入培养箱中，
在 37 ℃下倒置培养 24 h。实验表明:与对照组相比，试验组
中美头火绒草挥发油滤纸片在实验提供的浓度范围内对大肠杆
菌和金黄色葡萄球菌均没有抑菌透明圈产生，故美头火绒草挥
发油对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌均没有抑制作用。
表 1 美头火绒草挥发油化学成分及各成分相对百分含量
Table 1 Percentage composition of the essential oil from Leonfopodium calocephalum
峰号 保留时间 /min 化合物名称 分子式 质量分数 /%
1 5． 709 芳樟醇(±)－ Linalool) C10H18O 1． 113
2 6． 131 2 －莰酮(Camphor) C10H16O 0． 881
3 6． 531 4 －萜烯醇(Terpinen － 4 － ol) C10H18O 0． 554
4 6． 631 松油醇(Terpineol) C10H18O 0． 693
5 6． 709 异胡薄荷醇(Isopulegol) C10H18O 0． 332
6 7． 709 (E，E)－ 2，4 －十二碳二烯醛(E，E)－ 2，4 － Dodecadienal) C12H20O 0． 747
7 8． 186 癸酸(Decano acid) C10H20O2 0． 444
8 8． 464 4 －(4 －甲苯基)戊醛(4 －(4 － Methylphenyl)pentanal) C12H16O 0． 759
9 8． 609 甲基丙烯酸月桂酯(Lauryl methacrylate) C16H30O2 2． 431
10 8． 842 4，8 －二甲基壬酸甲酯(Methyl 4，8 － dimethylnonanoate) C12H24O2 1． 634
11 8． 931 石竹烯(Caryophyllene) C15H24 2． 163
12 9． 009 (E)－ 11 －十二烯酸甲酯(E)－ 11 － Dodecenoicacid，methyl ester) C13H24O2 2． 575
13 9． 086 (E)－ β －金合欢烯(E)－ β － Farnesene) C15H24 1． 178
14 9． 142 2 －甲基 － 4 －(2，6，6 －三甲基 － 1 －环己烯 － 1 －基)－ 2 －丁烯醛 C14H22O 0． 500
15 9． 209 丁香烯(α － Caryophyllene) C15H24 1． 469
16 9． 320 α －姜黄烯(α － Curcumene) C15H22 2． 932
17 9． 475 β桉烯(β － Selinene) C15H24 2． 530
18 9． 542 (+)－ γ －古芸烯((+)－ γ － Curjunene) C15H24 0． 747
19 9． 697 雅榄蓝烯(Eremophilene) C15H24 1． 732
20 9． 653 δ －杜松烯(δ － Cadinen) C15H24 1． 412
21 9． 753 丙酸(Propanoic acid) C3H6O2 1． 061
22 9． 864 月桂酸(Lauric acid) C12H24O2 0． 954
23 9． 942 反式 －橙花叔醇(Nerolidol) C15H26O 7． 754
24 10． 153 异香橙烯环氧化物(Isoaromadendrene epoxide) C15H24O 1． 346
25 10． 197 环氧丁香烯(Caryophyllene oxide) C15H24O 4． 165
26 10． 386 2，5，9 －三甲基环十一碳 － 4，8 －二烯酮(2，5，9 － Trimethylcycloundeca － 4，8 － dienone) C15H26O 4． 899
27 10． 453 (E)－ 3，7 －二甲基 － 2，6 －辛二烯醇 3 －甲基丁酸酯 C15H26O2 1． 924
28 10． 542 荜澄茄油烯醇(Cubenol) C15H26O 0． 926
29 10． 619 洋椿醇(Cedrelanol) C15H26O 1． 146
30 10． 664 4，6，6 －三甲基 － 2 －(3 －甲基 － 1，3 丁二烯)－ 3 －氧杂三环［5． 1． 0． 0(2，4)］－辛烷 C15H22O 1． 145
31 10． 731 β －桉叶醇(β － Eudesmol) C15H26O 3． 652
32 10． 808 2 －甲基 －胆固醇(2 － Methylene － 5α － cholestan － 3β － ol) C29H52O 1． 223
33 10． 931 红没药醇 (α － Bisabolol) C15H26O 4． 030
34 11． 119 1，2 －环氧十六烷 (1，2 － Epoxyhexadecene) C16H32O 4． 436
35 11． 542 肉豆蔻酸 (Myristic acid) C14H28O2 2． 016
36 12． 219 环己烷丁酸 (Cyclohexanebutanoic acid) C10H18O2 2． 784
37 12． 530 6，10，14 －三甲基 － 2 －十五烷酮(Hexahydrofarnesylacetone) C18H36O 3． 120
38 12． 630 油酸(Oleic acid) C18H34O2 0． 760
第 44 卷第 8 期 张维，等:美头火绒草挥发油化学成分及抗菌活性研究 99
续表 1
39 13． 097 1 －五十七醇(1 － Heptatriacotanol) C37H76O 0． 276
40 13． 286 香叶基芳樟醇(Geranyl linalool) C20H34O 0． 281
41 13． 408 法尼基丙酮(Farnesyl acetone) C18H30O 0． 731
42 13． 486 坚果醇(Nuciferol) C10H18O 0． 584
43 13． 786 邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate) C16H22O4 0． 573
44 14． 163 棕榈酸(hexadecanoic acid) C16H32O 6． 842
2 结果与讨论
对美头火绒草挥发油化学成分及各组分的相对含量研究结
果如表 1 所示，从表 1 的 GC － MS 分析结果可得，从美头火绒
草挥发油中共鉴定出 44 个化合物，已鉴定的化合物相对含量
占挥发油总含量的 83. 24%。其中含量大于 1%的组分有 27 种，
占挥发油总量的 67. 12%。美头火绒草挥发油成分中醇类化合
物占 22. 56%、烯烃类化合物占 18. 32%、酮类化合物占
11. 06%、酸类化合物占 14. 87%、酯类化合物占 7. 95%，此外
还有少量的醛类和烷烃类化合物。美头火绒草挥发油中含量最
多的化合物是反式 －橙花叔醇，含量 7. 754%;其次是棕榈酸，
含量 6. 842%;2，5，9 －三甲基环十一碳 － 4，8 －二烯酮，含量
4. 899%;1，2 －环氧十六烷，含量 4. 436%;环氧丁香烯，含
量 4. 165%，红没药醇，含量 4. 030%。抗菌实验结果表明:美
头火绒草挥发油对实验菌种革兰氏阴性和阳性细菌均无抑制作
用。
3 结 论
美头火绒草是火绒草属植物的一种以地上全草入药的中药
材。总结近些年来国内外的文献报道，人们对火绒草属植物的
研究主要集中在成分的分析和提取方法上，对该属植物的挥发
油以及挥发油生物活性研究极少，对美头火绒草各方面的研究
还未见报道。本文利用 GC － MS分析法对采用水蒸气提取法提
取的美头火绒草的挥发油化学成分以及挥发油抗菌活性进行了
初步研究，通过对美头火绒草挥发油化学成分的分析可知其成
分复杂多样，与文献报道的火绒草属其他植物的挥发油化学成
分的一些主要成分一致，以醇类为主［7］，其主要成分对该属植
物的鉴定以及研究有一定的参考价值。我国美头火绒草资源丰
富，为了充分开发利用美头火绒草资源，在今后的研究中需要
加大对美头火绒草植物的研究，尤其是药理作用和生物活性的
研究。本文的研究结果为进一步开发利用美头火绒草资源提供
了重要的科学理论依据。
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