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Analysis on Volatile Components of Caryophylli Flos from Different Habitats

不同产地丁香挥发性成分分析



全 文 :植物科学学报  2015ꎬ 33(2): 251~258
Plant Science Journal
    DOI:10􀆰 11913 / PSJ􀆰 2095-0837􀆰 2015􀆰 20251
不同产地丁香挥发性成分分析
蔡君龙ꎬ 卢金清∗ꎬ 黎 强ꎬ 郭胜男ꎬ 戴 艺
(湖北中医药大学ꎬ 湖北省药用植物研发中心ꎬ 武汉 430065)
摘  要: 采用顶空固相微萃取 ̄气相色谱 ̄质谱联用技术对产自国内外 4 个地区的丁香(Eugenia caryophyllata
Thunb.)挥发性成分进行了检测ꎬ 并以峰面积归一化法计算了各组分的相对含量ꎮ 结果显示ꎬ 从 4 个产地 13 批
次丁香中共鉴定出挥发性成分 72种(匹配度均高于 75)ꎬ 其中ꎬ 主要成分含量排名前两位的均为丁香酚、 (  ̄)  ̄α ̄
芹子烯ꎬ 排名第三位的挥发性成分分别为: 顺式 ̄α ̄没药烯(马达加斯加塔马塔夫ꎬ 平均为 3􀆰75%)、 罗勒烯(中
国广东ꎬ 平均为 4􀆰21%)、 亚麻三烯(中国广西ꎬ 平均为 3􀆰74%)、 丁香烯(印度尼西亚爪哇岛ꎬ 平均为 3􀆰60%)ꎮ
表明同一产地的丁香挥发性成分具有一定的相似性ꎬ 不同产地丁香挥发性成分也有一定的差异ꎬ 这对丁香产地
的鉴别具有重要意义ꎮ 主成分分析和聚类分析的结果既可以将 4 个产地的丁香很好地区分开来ꎬ 又能反映出它
们之间的亲缘关系ꎮ 本研究采用 HS ̄SPME ̄GC ̄MS方法检测不同产地丁香挥发性成分并结合主成分分析(PCA)
及聚类分析法ꎬ 能有效区分 4个产地的丁香ꎬ 该方法可作为丁香产地的鉴别方法ꎬ 也为进一步比较不同产地丁
香挥发性成分的差异及质量控制提供了新思路ꎮ
关键词: 丁香ꎻ 顶空固相微萃取 ̄气质联用ꎻ 挥发性成分ꎻ 主成分分析ꎻ 聚类分析
中图分类号: Q946􀆰 82          文献标识码: A          文章编号: 2095 ̄0837(2015)02 ̄0251 ̄08
      收稿日期: 2014 ̄05 ̄20ꎬ 退修日期: 2014 ̄07 ̄01ꎮ
  作者简介: 蔡君龙(1991-)ꎬ 男ꎬ 硕士ꎬ 从事中药及天然药物活性成分研究(E ̄mail: caijlsir@163􀆰 com)ꎮ
  ∗通讯作者(Author for correspondence): 卢金清(1955-)ꎬ 男ꎬ 教授ꎬ 从事中药及天然药物活性成分研究(E ̄mail: hbsyyzwyfzx@
163􀆰 com)ꎮ
Analysis on Volatile Components of Caryophylli
Flos from Different Habitats
CAI Jun ̄Longꎬ LU Jin ̄Qing∗ꎬ LI Qiangꎬ GUO Sheng ̄Nanꎬ DAI Yi
(Hubei University of Traditional Chinese Medicineꎬ Medicinal Plant Research
and Development Center of Hubei Provinceꎬ Wuhan 430065ꎬ China)
Abstract: We analyzed the volatile chemical components of Caryophylli Flos from different
habitats using headspace solid phase microextraction combined with gas chromatography ̄
mass spectrometry (HS ̄SPME ̄GC ̄MS) and roughly quantified by peak area normalization. In
totalꎬ 72 peaks were identified from 13 batches of Caryophylli Flos. Among the volatile
chemical componentsꎬ Eugenol and (  ̄)  ̄α ̄Selinene accounted for the first two main
componentsꎬ with third ̄ranked components of the four habitats being cis ̄α ̄bisabolene
(Madagascar Tamataveꎬ average 3􀆰75%)ꎬ Ocimene (Guangdong Provinceꎬ Chinaꎬ average
4􀆰21%)ꎬ Santolinatriene (Guangxi Provinceꎬ Chinaꎬ average 3􀆰74%)ꎬ Humulene ( Indonesia
Javaꎬ average 3􀆰60%) . These results suggest that the volatile components of Caryophylli Flos
differed in different regionsꎬ but showed similarities within the same region. Using principal
component analysis (PCA) and cluster analysisꎬ results showed that the four habitat samples
of Caryophylli Flos were not only easily distinguishedꎬ but also reflected a genetic relationship
between them. HS ̄SPME ̄GC ̄MS combined with stoichiometry (PCA and cluster analysis) was
able to distinguish the four origins of Caryophylli Flos. This study provided a new approach for
the comparison and quality assessment of Caryophylli Flos from different habitats.
Key words: Caryophylli Flosꎻ Headspace solid phase microextraction and gas chromatogra ̄
phy ̄mass spectrometryꎻ Volatile componentsꎻ Principal component analysisꎻ Cluster analysis
    丁香为桃金娘科植物丁香 (Eugenia caryo ̄
phyllata Thunb.)的干燥花蕾ꎬ 为常用中药ꎬ 其性
味辛温ꎻ 归脾、 胃、 肺、 肾经ꎻ 具有温中降逆ꎬ 补
肾助阳的功效ꎻ 主要用于脾胃虚寒、 呃逆呕吐、 食
少吐泻、 心腹冷痛、 肾虚阳痿[1]ꎮ 现代研究表明
丁香挥发油具有较强的抗菌消炎、 清除自由基及抗
肿瘤功效ꎬ 主要用于治疗心脑血管系统、 呼吸系
统、 消化系统疾病ꎬ 此外还可外用及护理口腔[2]ꎬ
或开发为除臭剂、 调味剂等ꎬ 广泛用于医药及香料
工业[3-8]ꎮ
丁香原产印度尼西亚、 马达加斯加、 坦桑尼
亚等地ꎬ 中国大部分地区也有种植ꎬ 以广东、 广
西产量居多ꎮ 有报道认为国产丁香质量不稳定ꎬ
与国外丁香质量有一定的差异ꎬ 市场上丁香药材
质量参差不齐ꎬ 故如何快速有效地鉴定丁香挥发
性成分并获取其产地信息ꎬ 客观评价并控制其质
量是亟需解决的问题ꎮ 主成分分析法(PCA)和聚
类分析法(cluster analysis)可用于快速实现模式
化关系的可视化识别ꎬ 使相似的样本聚在一起ꎬ
从而达到区分丁香产地的目的[9ꎬ10] ꎮ 本实验采用
顶空固相微萃取 ̄气相色谱 ̄质谱(HS ̄SPME ̄GC ̄
MS)联用技术对 4 个产地 13 批次的丁香挥发性
成分进行检测分析、 鉴定ꎬ 并结合主成分分析法
和聚类分析法对获得的数据进行统计分析ꎬ 以期
寻找一种有效的检测丁香挥发性成分及区分产地
的方法ꎮ
1  材料与方法
1􀆰 1  材料来源
本实验所用丁香材料分别来自国内外 4 个地
区ꎬ 共 13批次ꎮ 1~ 3批: 来源于马达加斯加塔马
塔夫ꎬ 样品编号为 MT20121022、 MT20121127、
MT20121215ꎻ 4~ 7批: 来源于中国广东ꎬ 样品编
号为 GD20121024、 GD20121113、 GD20121215、
GD20130308ꎻ 8 ~ 10 批: 来源于中国广西ꎬ 样品
编号为GX20120711、GX20121113、GX20121215ꎻ
11 ~ 13批: 来源于印度尼西亚爪哇岛ꎬ 样品编号
为 ID20121127、 ID20121215、 ID20130308ꎮ 所
有丁香样品均由武汉黄鹤楼香精香料有限公司提
供ꎬ 经湖北中医药大学生药教研室陈科力教授鉴定
为桃金娘科植物丁香 ( Eugenia caryophyllata
Thunb.)的干燥花蕾ꎮ
1􀆰 2  实验仪器
气相色谱 ̄质谱联用仪(美国安捷伦公司ꎬ Agi ̄
lent 6890 / 5973 型 )ꎻ NIST05 系列标准谱库ꎻ
100 μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取头(美国 Su ̄
pelco公司)ꎻ 手动固相微萃取(HS ̄SPME)进样器
(美国 Supelco公司)ꎻ 15 mL 样品瓶ꎻ 电子天平
(Sartoriusꎬ ALC ̄210􀆰 2)ꎮ
1􀆰 3  实验方法
1􀆰 3􀆰 1  顶空固相微萃取(HS ̄SPME)
取丁香 0􀆰 5 gꎬ 研碎后过 60 目筛ꎬ 再置于
15 mL配有聚四氟乙烯胶垫的顶空瓶中ꎬ 用带有
100 μm PDMS 萃取纤维头的手动进样器插入瓶
内ꎬ 80℃平衡 10 minꎬ 然后推出萃取头顶空萃取
10 minꎬ 取出后立即插入气相色谱 ̄质谱联用仪ꎬ 于
进样口解析 3 minꎬ 随后进行气相色谱质谱分析ꎮ
1􀆰 3􀆰 2  气相色谱 ̄质谱(GC ̄MS)分析
(1) GC条件  色谱柱: HP ̄5MS 石英毛细管
色谱柱(50 m × 0􀆰 2 mm × 0􀆰 33 μm)ꎻ 程序升温:
初始温度为 50℃ꎬ 以 10℃/ min升至 130℃ꎬ 保留
5 minꎬ 再以 2℃/ min 升至 150℃ꎬ 最后以 5℃/
min升至 180℃ꎻ 进样口温度: 250℃ꎻ 载气: 氦
气ꎻ 流速: 1 mL / minꎻ 进样模式: 不分流进样ꎮ
(2) MS 条件  离子源: EI 源ꎻ 离子源温度:
230℃ꎻ 四级杆温度: 150℃ꎻ 电子能量: 70 eVꎻ
倍增管电压: 1􀆰 2 kVꎻ 接口温度: 280℃ꎻ 质量范
围: 35 ~ 550 m / zꎮ
1􀆰 3􀆰 3  统计学处理
采用 SPSS 19􀆰 0 软件对各批次丁香样品挥发
性成分含量进行主成分分析和聚类分析( cluster
analysis)ꎮ
252 植 物 科 学 学 报 第 33卷 
2  结果
2􀆰 1  HS ̄SPME ̄GC ̄MS检测分析
将顶空固相微萃取法(HS ̄SPME)得到的丁香
挥发性物质ꎬ 经气相色谱 ̄质谱(GC ̄MS)分析得到
挥发物各成分ꎬ 并结合峰面积归一化法从各总离子
流图(图 1)中计算获得各组分的种数及相对含量
(表 1)ꎮ 各峰面积的质谱图经 NIST05 色谱库检
索ꎬ 从挥发物各组分中共鉴定出 72 种丁香挥发性
成分(表 2)ꎬ 其中从 13 批次丁香样品中分别鉴定
出 21~ 36种成分ꎬ 分别占各样品挥发性成分总量
的 96􀆰16% ~ 99􀆰91%ꎮ 从鉴定结果可知ꎬ 4 个产地
丁香挥发性成分中含量最高的是丁香酚、 (  ̄)  ̄α ̄芹
子烯ꎬ 为各样品的主要成分且含量基本相同ꎬ 仅印
度尼西亚爪哇岛丁香样品含量略高(表 2)ꎮ 4 个产
地丁香挥发性成分中含量排第三位的分别为: 顺
式 ̄α ̄没药烯 (马达加斯加塔马塔夫产ꎬ 平均为
3􀆰 75%)、 罗勒烯(中国广东产ꎬ 平均为 4􀆰 21%)、
亚麻三烯(中国广西产ꎬ 平均为 3􀆰 74%)、 丁香烯
(印度尼西亚爪哇岛产ꎬ 平均为 3􀆰 60%)ꎮ 表明同
一产地的丁香挥发性成分具有一定的相似性ꎬ 不同
产地丁香挥发性成分也有一定的差异ꎮ
2􀆰 2  主成分分析和聚类分析
为了更准确地进行主成分分析和聚类分析ꎬ 从
丁香样品(13 批次)检测得到的所有挥发性组分
(原始数据)中选取分布相对广泛(2 个或 2 个以上
产地丁香所含有)、 单个产地含量在 1%以上的挥
发性成分共 26 个(保留时间分别为 3􀆰 41、 4􀆰 69、
4􀆰 80、 5􀆰 51、 5􀆰 62、 6􀆰 15、 6􀆰 28、 7􀆰 24、 7􀆰 72、
8􀆰 75、 10􀆰 36、 11􀆰 76、 13􀆰 28、 13􀆰 96、 13􀆰 99、
14􀆰 07、 14􀆰 17、 14􀆰 47、 14􀆰 50、 14􀆰 54、 15􀆰 27、
15􀆰 52、 16􀆰 16、 16􀆰 78、 16􀆰 79、 21􀆰 79 minꎬ 保
留时间经过多点校正法校正)ꎬ 以 26 个色谱峰面
积作变量ꎬ 得到 26 × 21 的数据矩阵ꎬ 再使用
SPSS 19􀆰 0 软件进行主成分分析ꎬ 并对全成分进
行聚类分析ꎮ
!"#$#%!%&
Madagascar Tamatave ()*Guangxi, China
+,-*./01
Indonesia Java()2Guangdong, China
1.8e+08
1.6e+08
1.4e+08
1.2e+08
1e+08
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34 ( )Time min
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.00
22
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24
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.00
26
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26
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26
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.00
28
.00
28
.00
28
.00
2.2e+08
2e+08
1.8e+08
1.6e+08
1.4e+08
1.2e+08
1e+08
8e+07
6e+07
4e+07
2e+07
2e+08
1.8e+08
1.6e+08
1.4e+08
1.2e+08
1e+08
8e+07
6e+07
4e+07
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2e+08
1.8e+08
1.6e+08
1.4e+08
1.2e+08
1e+08
8e+07
6e+07
4e+07
2e+07
图 1  4个产地 13批次丁香挥发性成分总离子流图
Fig􀆰 1  Total ion current chromatogram of volatile components of 13 batches of Caryophylli Flos from four habitats
352  第 2期                            蔡君龙等: 不同产地丁香挥发性成分分析
表 1  4个产地 13批次丁香中检出的挥发性成分数量
Table 1  Number of volatile components from the 13 batches of Caryophylli Flos
批次号
Batch
number
产地
Habitats
样品编号
No. of
samples
检出成分总数
Amount of
identified
compounds
鉴定成分种数
Amount of
determined
constituents
占挥发性成分总量的比例
Ratio of determined
constituents to
total volatile
components (%)
1 马达加斯加塔马塔夫 Madagascar Tamatave MT20121022 62 27 96.16
2 马达加斯加塔马塔夫 Madagascar Tamatave MT20121127 65 30 98.52
3 马达加斯加塔马塔夫 Madagascar Tamatave MT20121215 63 27 96.37
4 中国广东 Guangdong Provinceꎬ China GD20121024 61 36 99.71
5 中国广东 Guangdong Provinceꎬ China GD20121113 57 35 99.91
6 中国广东 Guangdong Provinceꎬ China GD20121215 63 36 99.77
7 中国广东 Guangdong Provinceꎬ China GD20130308 66 35 99.69
8 中国广西 Guangxi Provinceꎬ China GX20120711 68 23 98.64
9 中国广西 Guangxi Provinceꎬ China GX20121113 72 22 98.38
10 中国广西 Guangxi Provinceꎬ China GX20121215 67 24 98.91
11 印度尼西亚爪哇岛 Indonesia Java ID20121127 72 22 99.57
12 印度尼西亚爪哇岛 Indonesia Java ID20121215 70 21 99.69
13 印度尼西亚爪哇岛 Indonesia Java ID20130308 74 21 99.81
2􀆰 2􀆰 1  PCA分析结果
将上述得到的 26 × 21 二维数据矩阵导入
SPSS 19􀆰 0软件进行 PCA分析ꎮ 结果显示(图 2)ꎬ
第 1、 2、 3主成分的方差贡献率分别为 36􀆰 764%、
30􀆰 453%、 22􀆰 400%ꎬ 累计方差贡献率为 89􀆰 616%ꎮ
可见ꎬ 13批次丁香中同一产地的样品在分布上相
对集中ꎬ 不同产地样品的分布则有明显差异ꎮ 表明
采用 PCA法能够将印度尼西亚爪哇岛、 中国广东、
中国广西和马达加斯加塔马塔夫 4个产地的丁香有
效地区分开ꎮ
2􀆰 2􀆰 2  聚类分析结果
运用 SPSS 19􀆰 0 软件ꎬ 采用 Ward􀆳s 聚类法ꎬ
以 Euclidean距离为测度、 峰面积百分率为基准ꎬ
以上述 26个主要成分为变量ꎬ 对 4 个产地 13 个
样品丁香挥发性成分进行了全成分聚类分析ꎮ 聚类
分析结果显示(图 3)ꎬ 产自马达加斯加塔马塔夫的
3批次丁香样品(1、 2、 3)聚为一类ꎻ 产自中国广
东的 4批次丁香样品(4、 5、 6、 7)聚为一类ꎻ 产
自中国广西的 3 批次丁香样品(8、 9、 10)聚为一
类ꎻ 产自印度尼西亚爪哇岛的 3 批次丁香样品
(11、 12、 13)聚为一类ꎮ 产自中国广东的丁香聚
成一类后又与广西的丁香聚为一类ꎻ 然后两者再与
印度尼西亚爪哇岛的丁香聚在一起ꎻ 最后又与马达
加斯加塔马塔夫丁香聚为一类ꎮ 广布成分的聚类分
析结果也与此一致(数据末列出)ꎬ 表明采用聚类
分析法既可以将 4 个产地的丁香很好地区分开来ꎬ
又能反映它们之间的亲缘关系ꎮ
3  讨论
本实验采用 HS ̄SPME ̄GC ̄MS 联用技术对 4
个产地 13批次丁香的挥发性成分进行了检测ꎬ 检
出成分与鉴定成分数量之比约为 3 ∶1到 2 ∶1ꎬ 鉴定
成分较少的原因可能是丁香样品中丁香酚、 (  ̄)  ̄α ̄
芹子烯两者含量过高(两者含量之和在 90%以上)ꎬ
而其它成分含量相对过低(低于 0􀆰 01%ꎬ 有些成分
含量甚至为零ꎬ 系统虽然能检测到这些成分ꎬ 但因
匹配度很低影响鉴定而被舍去)造成的ꎮ 本实验鉴
定出的 72种挥发性成分与 Srivastava等[11]和邱琴
等[12]报道的丁香挥发油成分不完全相同ꎬ 造成这
种差异的原因可能与分析采用的前处理方法及样品
来源地不同有关ꎮ 本实验前处理采用的是 HS ̄
SPME法ꎬ 此方法是利用固体吸附剂将样品中的目
标化合物吸附ꎬ 使其与样品基质和干扰化合物分
离ꎬ 从而达到分离和富集目标化合物的目的ꎻ 而文
献[11ꎬ 12]采用的是传统水蒸气蒸馏提取法ꎬ 两
种提取方法原理不同可能会导致提取成分种类的差
异ꎬ 从而造成检测结果和分析结果不同ꎮ 此外ꎬ 实
验所用样品的来源不同和不确定性也可能导致分析
452 植 物 科 学 学 报 第 33卷 
表 2  4个产地 13批次丁香挥发物中鉴定出的化合物(72种)
Table 2  Volatile components of the 13 batches of Caryophylli Flos from four habitats
RT
(min)
化合物
Compounds
化学式
Chemical
Formula
13批次样品相对含量
Relative percentage of the 13 batches of samples(%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2.91 2 ̄甲基丁酸乙酯  Ethyl 2 ̄methylbutyrate C7H14O2 0.01 0.02 0.01 0.01
3.41 2 ̄庚酮  2 ̄heptanone C7H14O 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02
3.42 异庚酮  5 ̄methyl ̄2 ̄hexanone C7H14O 0.02 0.02 0.03
3.53 1ꎬ2ꎬ5ꎬ6 ̄四氢吡啶1ꎬ2ꎬ5ꎬ6 ̄tetrahydropyridine
C5H9N 0.01 0.01
3.81 戊酸甲酯  Pentanoic acidꎬ methyl ester C6H12O2 0.01 0.01 0.02 0.01
3.81 壬酸甲酯  Methyln ̄nonanoate C10H20O2 0.02 0.01 0.01
3.82 己酸甲酯  Methyl hexanoate C7H14O2 0.01 0.02 0.02
4.02 2 ̄戊炔 ̄1 ̄醇  2 ̄pentyn ̄1 ̄ol C5H8O 0.01 0.02 0.01
4.02 惕各酸乙酯  Ethyl tiglate C7H12O2 0.01 0.01
4.64 乙酸芳樟酯  Linalyl acetate C12H20O2 0.01 0.01 0.02
4.66 月桂烯  Myrcene C10H16 0.01 0.01
4.69 β ̄蒎烯  β ̄pinene C10H16 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.01
4.8 正己酸乙酯  Ethyl caproate C8H16O2 0.01 0.03 0.01 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01
5.27 枞油烯  Sylvestrene C10H16 0.01 0.01 0.01
5.28 柠檬油精  Limonene C10H16 0.01 0.03 0.01
5.4 顺式 ̄3 ̄庚烯  Cis ̄3 ̄heptene C7H14 0.04 0.06 0.05
5.4 顺式 ̄2 ̄庚烯  Cis ̄2 ̄heptene C7H14 0.02 0.05 0.07 0.04
5.51 (Z)  ̄3ꎬ7 ̄二甲基 ̄1ꎬ3ꎬ6 ̄十八烷三烯(Z)  ̄13ꎬ7 ̄dimethyl ̄3ꎬ6 ̄octatriene
C10H16 0.05 0.05 0.06 0.05 0.03 0.03 0.04
5.62 (E)  ̄罗勒烯  (E)  ̄ocimene C10H16 0.04 0.08 0.08 0.06 0.04 0.04 0.05
5.88 4 ̄氯苯丁酮4 ̄chloro ̄1 ̄phenyl ̄1 ̄butanone
C10H11ClO 0.01 0.01 0.01
5.89 苯乙酮  Acetophenone C8H8O 0.01 0.01 0.01
5.89 2 ̄磺基苯甲酸酐2 ̄sulfobenzoic anhydride
C7H4O4S 0.01 0.01 0.02 0.01
6.03 4 ̄甲基吡唑  4 ̄methylpyrazole C4H6N2 0.01 0.01 0.01
6.15 2 ̄壬酮  2 ̄nonanone C9H18O 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03 0.04 0.03
6.28 4 ̄氰基吡啶  4 ̄cyanopyridine C6H4N2 0.04 0.03 0.03 0.02 0.02 0.03
6.29 3 ̄蒈烯  3 ̄carene C10H16 0.01 0.03 0.01 0.03
6.28 反式罗勒烯  Trans ̄ocimene C10H16 0.01 0.02 0.03 0.03 0.02
6ꎬ72 2 ̄乙基对二甲苯2 ̄ethyl ̄1ꎬ4 ̄dimethylbenzene
C10H14 0.01 0.02 0.01
7.24 邻甲酚  2 ̄hydroxytoluene C7H8O 0.05 0.06 0.07 0.06 0.02 0.02 0.03
7.25 乙酸苯甲酯  Benzyl ethanoate C9H10O2 0.02 0.01 0.02
7.34 苯甲酸乙酯  Ethyl benzoate C9H10O2 0.03 0.04 0.04
7.7 2ꎬ1 ̄苯并异恶唑  2ꎬ1 ̄benzisoxazole C7H5NO 0.15 0.14 0.17 0.15
7.72 水杨酸甲酯  Methyl hydroxybenzoate C8H8O3 0.16 0.16 0.15 0.17 0.14 0.17 0.15 0.07 0.08 0.08
7.74 乙酰水杨酸甲酯  Methyl acetylsalicylate C10H10O4 0.13 0.12 0.13
8.18 氨茴酸甲酯  Methyl anthranilate C8H9NO2 0.02 0.01 0.01 0.03
8.19 甲基丙烯酸月桂酯  Lauryl methacrylate C16H30O2 0.01 0.01
8.47 3 ̄氰丙酸甲酯  Methyl 3 ̄cyanopropionate C5H7NO2 0.01 0.01
8.72 对烯丙苯酚  4 ̄allylphenol C9H10O 0.08 0.11 0.09
8.75 5 ̄茚醇  5 ̄indanol C9H10O 0.1 0.07 0.08 0.1 0.09 0.11 0.1 0.08 0.11 0.09
552  第 2期                            蔡君龙等: 不同产地丁香挥发性成分分析
  续表
RT
(min)
化合物
Compounds
化学式
Chemical
Formula
13批次样品相对含量
Relative percentage of the 13 batches of samples(%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
8.88 异氰酸间甲苯酯3 ̄methylphenylisocyanate
C8H7NO 0.06 0.03 0.05 0.04
9.14 1 ̄苯基 ̄2 ̄丙炔 ̄1 ̄醇1 ̄phenyl ̄2 ̄propyn ̄1 ̄ol
C9H8O 0.07 0.05 0.05
9.15 5 ̄甲氧基苯并呋喃  5 ̄methoxybenzofuran C9H8O2 0.01 0.01 0.02
10.36 α ̄荜澄茄油烯  α ̄cubebene C15H24 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.03 0.05 0.05 0.06
11.76 丁香酚 Eugenol C10H12O2 48.2 48.31 48.34 48.81 48.84 48.9 48.76 49.16 49.15 49.12 50.09 50.01 50.22
13.28 (  ̄)  ̄α ̄芹子烯  (  ̄)  ̄α ̄selinene C15H24 42.6 42.88 42.65 41.68 41.7 41.44 41.59 41.38 41.13 41.53 41.41 41.54 41.57
13.4 α ̄蒎烯  α ̄copaene C15H24 0.01 0.01 0.02 0.01
13.96 顺式 ̄α ̄没药烯  Cis ̄α ̄bisabolene C15H24 3.77 3.68 3.8
13.99 亚麻三烯  Santolinatriene C10H16 3.74 3.69 3.78
14.07 罗勒烯  Ocimene C10H16 4.21 4.19 4.23 4.21
14.17 丁香烯  Humulene C15H24 3.59 3.67 3.53
14.47 (  ̄)  ̄g ̄杜松烯   (  ̄)  ̄g ̄cadinene C15H24 0.23 2.25 0.25 0.29 0.29 0.31
14.5 大根香叶烯  Germacrene D C15H24 0.05 0.04 0.05 0.04 0.25 0.23 0.28 0.05 0.06 0.07
14.54
1ꎬ2ꎬ4aꎬ5ꎬ6ꎬ8a ̄六氢 ̄4ꎬ7 ̄二甲基 ̄1 ̄
(1 ̄甲乙基)  ̄萘
1ꎬ2ꎬ4aꎬ5ꎬ6ꎬ8a ̄hexahydro ̄4ꎬ7 ̄dimeth ̄
yl ̄1 ̄(1 ̄methylethyl)naphthalene
C15H24 0.3 0.27 0.21 0.22 0.05 0.07 0.05 0.11 0.12 0.09
14.65 荜澄茄油  Cubebene C15H24 0.07 0.05 0.07
14.84 α ̄愈创木烯  α ̄guaiene C15H24 0.05 0.05 0.05
14.92 4(14)ꎬ11 ̄桉叶二烯Eudesma ̄4(14)ꎬ11 ̄diene
C15H24 0.04 0.03 0.04
15.12 α ̄榄香烯  α ̄elemene C15H24 0.1 0.08 0.09
15.2 白菖烯  Calarene C15H24 0.01 0.01 0.03 0.04 0.03
15.22 巴伦西亚橘烯  Valencen C15H24 0.11 0.08 0.11
15.27 α ̄衣兰油烯  α ̄muurolene C15H24 0.05 0.06 0.05 0.04 0.04 0.05 0.03
15.52 α ̄法尼烯  α ̄farnesene C15H24 0.3 0.31 0.29 0.25 0.22 0.21 0.23 0.36 0.37 0.31
15.87
1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ4aꎬ5ꎬ6ꎬ8a ̄八氢 ̄7 ̄甲基 ̄4 ̄亚甲
基 ̄1 ̄(1 ̄甲基乙基)  ̄萘
1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ4aꎬ5ꎬ6ꎬ8a ̄octahydro ̄7 ̄methyl ̄4 ̄
methylene ̄1 ̄(1 ̄methylethyl) ̄naphthalene
C15H24 0.05 0.03 0.01 0.03
16.16 d ̄杜松烯  d ̄cadinene C15H24 0.22 0.24 0.23 0.22 0.23 0.19 0.22 0.23 0.21 0.19 0.31 0.33 0.29
16.78 乙酸丁香酚酯  Eugenyl acetate C12H14O3 3.21 3.41 3.39 3.4 3.36 3.39 3.41
16.79 邻丁子香酚  o ̄eugenol C10H12O2 2.86 2.79 2.87
19.25 2 ̄甲基吡啶  2 ̄methylpyridine C6H7N 0.01 0.01 0.01
19.25 7 ̄甲基腺嘌呤  7 ̄methyladenine C6H7N5 0.01 0.01 0.01
19.64 2 ̄羟基 ̄5 ̄甲基吡啶  2 ̄hydroxy ̄5 ̄picoline C6H7NO 0.01 0.01 0.01
21.79 双[环 5.2.0]  ̄1 ̄烯Bicyclo[5.2.0]non ̄1 ̄ene
C9H14 0.02 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01
20.74 2 ̄氨基 ̄4ꎬ5 ̄二甲基 ̄3 ̄呋喃甲腈2 ̄amino ̄4ꎬ5 ̄dimethyl ̄3 ̄furonitrile
C7H8N2O 0.01 0.01 0.03
22.5 邻甲苯磺酰胺2 ̄methylbenzene ̄1 ̄sulfonamide
C7H9NO2S 0.01 0.03 0.01
26.24 苯甲酸苄酯  Benzyl benzoate C14H12O2 0.01 0.01 0.01
总计  Total (%) 96.16 98.52 96.37 99.71 99.91 99.77 99.69 98.64 98.38 98.91 99.57 99.69 99.81
652 植 物 科 学 学 报 第 33卷 
22 2
1
1 1
0
0 0
0
1
-1 -1
-2
-2 -2
-1R
EG
R
fa
ct
or
s
co
re
1
fo
r a
na
ly
si
s
1
REGR factor score 2for analysis 1 RE
GR fa
ctor s
core
3
for an
alysis
1
11
12
13
1
23
4
5
6
7 8
9
10
图中编号代表来源于 4个产地 13 批次样品: 1~ 3: 马达加斯
加塔马塔夫(MD)ꎻ 4~7: 中国广东(GD)ꎻ 8 ~10: 中国广西
(GX)ꎻ 11~ 13: 印度尼西亚爪哇岛( ID)ꎮ 下同ꎮ
Number in the picture represents the 13 batches of samples
from four habitats: 1- 3: Madagascar Tamatave(MT)ꎻ 4-
7: Guangdong Provinceꎬ China ( GD )ꎻ 8 - 10: Guangxi
Provinceꎬ China(GX)ꎻ 11- 13: Indonesia Java( ID) . Same
below.
图 2  13批次丁香样品的主成分分析
Fig􀆰 2  Principal components analysis (PCA) score
plots from 13 batches of Caryophylli Flos
4
5
6
7
8
10
9
11
12
13
1
2
3
!"5
!"4
!"6
!"7
!"8
!"10
!"9
!"11
!"12
!"13
!"1
!"2
!"3
0 5 10 15 20 25
图 3  13批次丁香样品的聚类分析
Fig􀆰 3  Results of cluster analysis from 13 batches
of Caryophylli Flos
结果的差异ꎮ
本实验中丁香酚、 (  ̄)  ̄α ̄芹子烯构成了 4 个产
地丁香中的主要挥发性成分ꎬ 且丁香酚是丁香的主
要药效成分ꎬ 它具有抑菌、 抗氧化、 麻醉、 驱蚊等
功效[13-18]ꎮ 4个产地丁香中丁香酚的含量非常相
近ꎬ 均在 50%左右ꎬ 表明国产丁香与进口丁香质
量差异不大ꎬ 可以满足市场对丁香药用及其它用途
的要求ꎮ
除含丁香酚和(  ̄)  ̄α ̄芹子烯两种主要成分外ꎬ
4个产地丁香样品挥发性成分含量排第三位的分别
为: 顺式 ̄α ̄没药烯(马达加斯加塔马塔夫ꎬ 平均为
3􀆰 75%)、 罗勒烯 (中国广东ꎬ 平均为 4􀆰 21%)、
亚麻三烯(中国广西ꎬ 平均为 3􀆰 74%)、 丁香烯(印
度尼西亚爪哇岛ꎬ 平均为 3􀆰 60%)ꎮ 4 个产地丁香
第三大成分各不相同ꎬ 这对丁香的产地鉴别具有重
要意义ꎬ 可作为深入研究丁香挥发物成分的突破
口ꎮ 而造成这些成分差异的原因可能是因不同产地
的土壤、 气候等生境条件不同ꎬ 从而使植物次生代
谢过程存在差异所致ꎮ
将 HS ̄SPME ̄GC ̄MS联用技术检测所得的数
据经 PCA和聚类分析的结果表明ꎬ 此方法不仅能
揭示同一产地丁香挥发性成分内在的相似性ꎬ 还能
反映不同产地丁香成分间的差异ꎬ 能将 4个产地的
丁香很好地区分开ꎮ 其中ꎬ 产自广东、 广西的丁香
亲缘关系相近ꎬ 挥发性成分的相似度很高ꎬ 可能是
因为距离较近、 气候条件相似所致ꎻ 而广东、 广西
两地丁香的挥发性成分与印度尼西亚丁香的相似度
要高于它们与马达加斯加塔马塔夫丁香ꎬ 其原因可
能是中国历史上引种的丁香来源于印度尼西亚ꎬ 且
我国两广地区与印度尼西亚丁香产地在地理上相隔
较近、 气候条件相似ꎬ 而与马达加斯加距离较远
所致ꎮ
综上分析ꎬ 该 HS ̄SPME ̄GC ̄MS 联用技术既
可作为不同产地丁香的鉴别方法ꎬ 也为不同产地丁
香的质量控制提供了新的研究思路和方向ꎮ
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(责任编辑: 张 平)
852 植 物 科 学 学 报 第 33卷