全 文 ：动态吸附与气相色谱 -质谱 (GC-MS)联用分析
密蒙花 (醉鱼草科)的挥发性花香成分＊
陈　高 , 孙卫邦＊＊
(中国科学院昆明植物研究所昆明植物园 , 云南昆明　650204)
摘要:采用气相色谱 -质谱联用技术对动态吸附法收集的密蒙花 (Buddlejaoficinalis)花香成分进行了分
析 , 并用气相色谱面积归一化法对各成分进行了定量。从密蒙花中分离出 16个挥发性成分 , 定性定量出
其中的 11个 , 占挥发性成分总量的 95.44%。其中丁基醋酸乙酯 (81.57%)、 苯甲醛 (4.92%)、 3-已烯
-1-醇 (3.26%)、 欧洲丁香醛 (2.34%)和芳樟醇 (1.05%)为主要成分。该研究阐明了自然条件下
密蒙花的花香成分及组成 , 其结果为今后定向创新醉鱼草属新香型观赏品种提供了科学依据。
关键词:密蒙花;气相色谱 -质谱;醉鱼草属;动态吸附;挥发性成分
中图分类号:Q946　　　　　　文献标识码:A　　　　　 　　文章编号:2095-0845(2011)02-235 -
04
AnalysisoftheVolatileCompoundsfromFlowerofBuddleja
officinalis(Buddlejaceae)byDynamicAdsorptionand
GasChromatography-MassSpectrometry
CHENGao, SUNWei-Bang＊＊
(KunmingBotanicalGarden, KunmingInstituteofBotany, ChineseAcademyofSciences, Kunming650204, China)
Abstract:ThevolatilecompoundsfromflowerofB.oficinaliswerecolectedbydynamicabsorption, andanalyzed
bygaschromatography-massspectrometry.Therelativecontentofeachcompoundwasdeterminedbyareanormaliza-
tion.Sixteencompoundswereisolatedandamongthem, elevencompoundswereidentified, accountingfor95.44%
ofthetotalvolatilecomponent.Themajorcompoundswerebutylesteraceticacid(81.57%), benzaldehyde
(4.92%), 3-hexen-1-ol(3.26%), lilacaldehydeB(2.34%)andlinaloolL(1.05%).Theresultrevealsnatu-
ralfloralfragranceofB.oficinalisandcouldprovidethescientificdataforfurthergermplasminnovationofnewodor
typecultivarsinBuddlejainfuture.
Keywords:Buddlejaoficinalis;GC-MS;Buddleja;Dynamicadsorption;Volatilecomponents
　 醉鱼草科醉鱼草属 (BuddlejaL.)在亚洲
范围内约有 23种 , 其中 21种分布在中国 , 特别
是云南的滇西北地区 (Chen等 , 2007)。该属的
多数种具有较高的园林观赏价值 , 以原产中国的
大叶醉鱼草为例 , 引种到欧美经园艺改良后 , 已
培育出 87个观赏品种 , 被称为 “蝴蝶灌木 ”
(Stuart, 2006)。在城市园林景观及观赏园艺方
面 , 作为 “引蝶之花 ” , 大叶醉鱼草的生长能
力 、繁殖过程 、 品种选育 、花色花香 、适应性方
面已有诸多报道 , 结果表明该物种是一种理想的
园林植物 (Sukopp和 Wurzel, 2000;Andersson
和 Dobson, 2003;Lindstrom等 , 2004;Eliot等 ,
植 物 分 类 与 资 源 学 报　 2011, 33 (2):235 ～ 238
PlantDiversityandResources　　　　　　　　　　　　　　　　DOI:10.3724/SP.J.1143.2011.10117
＊
＊＊
基金项目:国家自然科学基金 (30970192)及云南省自然科学基金 (2009CD110)
通讯作者:Authorforcorrespondence;E-mail:wbsun@mail.kib.ac.cn
收稿日期:2010-06-09, 2010-10-21接受发表
作者简介:陈高 (1978-)男 , 博士 , 主要从事动植物协同进化关系研究 (颜色和气味)。E-mail:chen gao@mail.kib.ac.cn
2004;Dunn和 Lindstrom, 2007)。
醉鱼草属的密蒙花 (BuddlejaoficinalisMax-
im.), 又名羊耳朵 、染饭花 、 黄饭花等 (Li和
Leeuwenberg, 1996)。该物种为小灌木 , 高 1 ～ 5m,
花多而密集 , 组成顶生聚伞圆锥花序 , 长约 5 ～
15 (～ 30)cm, 宽 2 ～ 10cm(图 1:a)。花初开
时花冠紫堇色 , 后变白色或淡黄白色 , 花期 3 -
4月 。花芳香而美丽 , 在南方是一种良好的庭园
观赏植物。此外 , 该物种的单花较小 (8.7mm,
n=50), 花冠管狭窄 , 存在雌雄蕊异位现象 ,
且具有特别的蜜香味 , 是典型的蝴蝶或蛾类访问
植物类群 (图 1:b, c)。
中国古典园林注重意境美的创造 , 主张运用
植物时 “重于香而轻于色 ”, 以芳香植物来提升
园林景观的文化底蕴 , 芳香植物的运用是最具中
华民族特色的园林文化 (孙明等 , 2007)。但目
前主动以招引蜂蝶来提升园林的景观质量和观赏
效果 , 提高园林的艺术感染力在国内还鲜见报
道 。通过近 7年来对亚洲醉鱼草属物种的研究 ,
我们认为密蒙花是一种构建 “蝴蝶园 ”, “芳香
园 ” 的理想材料 , 同时也是进行芳香植物种质
资源创新的潜在种源。本文以动态吸附与 GC-
MS联用分析密蒙花的挥发性成分 , 拟探讨如下
问题:①自然条件下密蒙花释放的挥发性花香
成分和组成比例是什么? ②同为 “引蝶之花 ”,
密蒙花和大叶醉鱼草花香的组成和比例是否存在
差异? ③通过对密蒙花花香成分的分析 , 是否
可以为今后创新不同香型的醉鱼草品种种质资源
提供科学依据?
1　材料和方法
1.1　植物来源
中科院昆明植物研究所目前种植有约 16棵密蒙花 ,
我们选择引入地明确的 4株植物进行研究 , 材料由昆明
植物所孙卫邦研究员鉴定为醉鱼草科醉鱼草属的密蒙
花 , 该植物引自昆明西山 , 作为观赏植物在昆明植物园
进行多年栽培 , 开花正常 , 花期稳定。
1.2　挥发物收集
密蒙花的挥发性花香成分收集装置在 Tholl等
(2006)的基础上改进 (图 1:d)。将密蒙花盛花期的花
序采集 4 ～ 7枝用无气味的封口膜 (Pechiney, parafilm,
WI54952)将剪切处包裹好 , 以防止伤口处释放的气味
干扰花本身的香气。环境中的空气经活性炭 (天津市风
船化学试剂科技有限公司)吸附净化后通过聚四氟乙烯
管导入内放盛花期密蒙花花枝的密封玻璃罩 , 并用流量
计 (常州市成丰流量仪表有限公司)和阀门控制进气速
度。混合花香的空气通过 PorapakQ吸附管 (WatersAsso-
ciates, Inc.;60/80目)后由抽气泵 (武汉市天联科教仪
器发展有限公司)释放到环境中。流量计的流量设计为
400mL·min-1 , 抽气 3h。吸附结束后用 300μL重蒸正己
烷反复洗脱吸附管 3 ～ 4次 , 直接上 GC和 GC-MS仪分析
洗脱液成分和组成比例。为确定密蒙花花中挥发性成分的
稳定性和一致性, 每隔一天取不同的单株进行挥发物的 GC
分析, 连续 4天的检测结果表明花的成分组成没有变化,
仅在含量上有差别。因此选择效果最好的一次花香样品进
行 GC-MS分析, 空白对照为没有放花序的上述处理。
图 1　密蒙花花序和花特征
a, 花序;b, 单花 , 示花冠管颜色和雌雄蕊位置;c, 花蜜;(b, c标尺 , 1mm);d, 动态吸附花香成分装置 (改自 Thol等 , 2006)
Fig.1　InflorescenceandsingleflowercharacteristicsofB.oficinalis
a, inflorescence;b, singleflower, showcorolacolourandpositionofstigmaandanther;c, nectar;(scalebarinb＆c, 1mm)
d, colectionequipmentofvolatiles(modifiedfromTholetal., 2006)
236　　　　　　　　　　　　 　　　　　植 物 分 类 与 资 源 学 报　　　　　　　 　　　　　　　第 33卷
1.3　挥发物分析
气相色谱条件:仪器为美国 AgilentTechnologies公
司 HP5890, HP-5石英毛细管柱 (30m×0.32mm×0.25
μm);柱温起始为 40℃, 保持 5 min, 程序升温 5℃·
min-1 , 至 280℃;柱流量为 1.5 mL·min-1;进样温度
250℃;氢火焰检测温度 250℃;进样量 0.3μL;分流比
50∶1;载气为高纯氮气 。
气相色谱 -质谱条件:仪器为美国 AgilentTechnolo-
gies公司 HP6890GC/5973MS气相色谱 -质谱联用仪。
GC条件:HP-5MS石英毛细管柱 (30 m×0.25 mm×0.
25μm);柱温起始为 40℃, 保持 5min, 程序升温 5℃·
min-1 , 至 280℃;柱流量为 1.0 mL·min-1;进样温度
250℃;柱前压 100kPa;进样量 1.0 μL;分流比 10∶1;
载气为高纯氦气。 MS条件:电离方式 EI;电子能量 70
eV;传输线温度 250℃;离子源温度 230℃;四极杆温度
150℃;质量范围 35 ～ 500;采用 wiley7n.1谱库检索定
性确认密蒙花挥发性化学成分 , 按照峰面积归一化法计
算出各化学成分的峰面积相对百分含量。
1.4　挥发物鉴定
将色谱正构烷烃样品 (C5-C35)各取等量混合后,
按上述 GC条件进行色谱分析 , 测定各正构烷烃的保留时
间 , 然后在完全相同的条件下, 将挥发物的样品进行分析,
测定各组份的保留时间, 再根据下述线性升温保留指数计
算各组分的 Kovats保留指数 (vandenDool和Kratz, 1963),
KI=100 n+100 [ tR(x)-tR(n)] /[ tR(n+1)-tR(n)] 。其中 KI
为 Kovats保留指数;tR为被测组分的保留时间;下标 x为
被测组分符号;下标n和 n+1为分别具有 n和 n+1个碳
原子的正构烷烃符号 。获得的保留指数与NISTChemistry
WebBook(htp://webbook.nist.gov)的指数进行对比确
认 , 同时购买最大含量成分丁基醋酸乙酯的标准品和
原样品成分进行保留时间和质谱数据的比较 。
2　结果与分析
本研究从密蒙花花香成分中共检出 16个化
合物 , 鉴定出其中的 11个 , 占挥发物总量的
95.44% (表 1)。其中 5个组成含量高于 1%,
占挥发物总量的 93.14%, 含量较高的有丁基醋
酸乙酯 (81.57%)、 苯甲醛 (4.92%)、 3-已
烯 -1 -醇 (3.26%)、 欧洲丁香醛 (2.34%)
和芳樟醇 (1.05%)。值得注意的是花中挥发物
含量最高的是酯类 (81.57%), 且仅为丁基醋
酸乙酯 , 其次是醛类 (8.37%)和醇类 (5.
08%), 酮类 (0.28%)和烯烃类 (0.14%)含
量都很低。 Kovats保留指数对比表明密蒙花中的
挥发性成分的鉴定结果可靠 , 此外 , 通过对标准
品丁基醋酸乙酯和花中最大成分的保留时间和质
谱图对照也证明密蒙花中的最大成分是丁基醋酸
乙酯。
3　讨论
李玉美和吕元琦 (2008)采用水蒸气蒸馏法分
析了药用密蒙花干燥花蕾及花序的挥发油成分 , 共
分离出 48个峰 , 鉴定出 30个峰 , 主要成分为 6,
10, 14-三甲基 -2-十五烷酮 (18.18%), n-十
六酸 (13.13%)和二十八烷 (4.25%), 其结果和
本实验含量最高的成分依次为丁基醋酸乙酯 (81.
57%)、
苯甲醛 (4.92%)、 3-已烯 -1-醇 (3.26%)相
差甚远。我们认为药用的密蒙花经暴晒和烘干及
后期蒸馏处理后已经完全改变了自然条件下密蒙
花的芳香成分 , 动态吸附法才能真正体现密蒙花
自然条件下挥发性花香成分的组成和比例 。
表 1　密蒙花花的挥发性化学成分
Table1　ThechemicalconstituentsofvolatilesfromflowerofB.oficinalis
编号
No.
保留时间 (min)
Retentiontime 化合物 Compound
保留指数 Kovatsindex
RIa RIb
相对含量 (%)
Relativecontent
1 4.87 3-甲基丁醇 3-methyl-1-Butanol 734 732 0.77
2 6.93 已醛 Hexanal 801 800 0.93
3 7.58 丁基醋酸乙酯 Butylesteraceticacid 812 812 81.57
4 9.22 4-羟基-4-甲基-2-戊酮 4-hydroxy-4-methyl-2-Pentanone 835 830 0.28
5 9.48 3-已烯-1-醇 3-Hexen-1-ol 853 856 3.26
6 15.64 苯甲醛 Benzaldehyde 962 961 4.92
7 17.71 月桂烯 BetaMyrcene 990 992 0.03
8 19.06 罗勒烯 cis-Ocimene 1037 1039 0.11
9 19.33 芳樟醇 LinaloolL 1106 1104 1.05
10 20.77 欧洲丁香醛 LilacaldehydeB 1148 — 2.34
11 21.10 欧洲丁香醛异构体 LilacaldehydeB 1167 — 0.18
RIa:本次研究计算的保留指数 , RIb:来自 NISTChemistryWebBook数据库的保留指数 , “— ” 没有信息。
RIa:Kovatsindexinthisstudy, RIb:KovatsindexfromNISTChemistryWebBook, “— ” Withoutreferenceinformation.
2372期　　　　　陈高等:动态吸附与气相色谱 -质谱 (GC-MS)联用分析密蒙花的挥发性花香成分　　　　　　　
　 Andersson等 (2002)通过研究蝴蝶传粉植
物的挥发性成分指出没有特定的化合物能吸引各
种蝴蝶传粉者 , 但这些植物类群中普遍出现苯乙
醛 、苯乙醇及芳樟醇和它的单萜衍生物可能是蝴
蝶传粉的特征信号。 Andersson和 Dobson(2003)
和 Andersson(2003)研究大叶醉鱼草发现苯乙
醛 、苯乙醇 、 芳樟醇 、 芳樟醇氧化物 (呋喃型
化合物)、罗勒烯和苯甲醛与蝴蝶传粉者吸引有
关 , 2, 6, 6-三甲基 -2-环己烯 -1, 4-二酮
在大叶醉鱼草花中出现较高比例 , 且能引起蝴蝶
触角的强烈电位反应 。 Guédot等 (2008)对大
叶醉鱼草挥发性成分的研究进一步指出苯甲醛 、
6-甲基 -5-庚烯 -2-酮 、乙酸乙酯 、 2, 6 , 6
-三甲基 -2-环己烯 -1, 4-二酮及其氧化物
和氢化物 、 α-金合欢烯 、肉桂醛和环化枸橼醛
为该物种的主要气味成分 。但能引起蛾类强烈触
角电位的化合物是苯甲醛 、 α-金合欢烯 、 2, 6,
6-三甲基 -2-环己烯 -1 , 4-二酮及其氢化物
和氧化物 , 这些化合物在蛾类定位花蜜中扮演诱
导剂或协同诱导剂的角色 。
密蒙花挥发性花香成分中出现有苯甲醛 、 芳
樟醇 、 罗勒烯等与大叶醉鱼草相似的成分 , 但其
主要成分丁基醋酸乙酯 (81.57%)并没出现在
大叶醉鱼草的花香成分中 , 这可能是密蒙花和大
叶醉鱼草香气完全不同的重要原因。密蒙花花中
含量高达 81.57%的丁基醋酸乙酯具有果子香 、
甜香脂味可能是其花香中的定香成分 , 但杏仁气
味的苯甲醛 、樱桃 , 杏仁味的 3-已烯 -1 -醇 、
带甜味的芳樟醇及有苹果白兰地香气的 3-甲基
丁醇可能也在花香的综合气味中扮演角色 (化
合物香味评估来自 Superscentdatabase:htp://
bioinformatics.charite.de)。
醉鱼草属的种间杂交容易 , 美洲有 19个自
然的杂交种 , 亚洲有 7个自然的杂交种 , 亚洲和
非洲的物种远缘杂交也能获得正常的后代和各种
新品种 (Li和 Leeuwenberg, 1996;Norman, 2000;
Stuart, 2006)。我们的研究发现亚洲醉鱼草属不
同种类的染色体有丰富的倍性变化 (2n=2x,
4x, 6x, 8x, 12x, 16x, 24x)(Chen等 , 2007)。这
些特征应该是造成醉鱼草属物种存在众多过渡类
群 、种类分类混乱 、 选育品种繁多的主要原因。
作为重要的园林观赏类群 , 醉鱼草属花香成分仅
有大叶醉鱼草被详细研究过 , 由于该物种和密蒙
花花香成分显著不同 , 我们认为密蒙花除了能直
接作为构建 “蝴蝶园 ”, “芳香园 ” 的材料外 ,
还可以开展该物种和大叶醉鱼草及该属其他种的
杂交育种工作。本研究除了能为今后定向创新醉
鱼草属新香型观赏品种提供科学依据外 , 还可以
为如何开发本土的非传统野生芳香类观赏植物提
供一种新的探索模式 。 2008年 6月 , 国际植物
新品种保护联盟 (UPOV)会议在荷兰瓦格宁根
举行时审议了醉鱼草属 (Buddleja)植物新品种
的测试指南 。我们更应该把握时机 , 加紧挖掘我
国的醉鱼草属种质资源 , 尽快培育出具有自主知
识产权的新品种 , 积极参与国际竞争。
致谢　感谢中科院昆明植物研究所植物化学与西部植物资
源可持续利用国家重点实验室骆世洪先生和余珍女士在挥
发物收集装置设计 、 改进及成分分析方面给予的帮助。
〔参　考　文　献〕
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