全 文 ：3 种含笑属植物叶片挥发油化学成分的比较研究
*
马惠芬1，2，司马永康1，2，郝佳波1，2，陈少瑜1，2，韩明跃2，李 丹2，徐 亮1，2，马 婷1，2
(1. 云南省森林植物培育与开发利用重点实验室 /国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育实验室，
云南 昆明 650201;2. 云南省林业科学院，云南 昆明 650201)
摘要:采用同时蒸馏萃取法 (SDE)分别提取多脉含笑、绢毛含笑和黄兰 3 种含笑植物叶的挥发油，运用毛细
管气相色谱 －质谱联用法结合计算机检索对其挥发油进行了化学成分分析。实验结果表明，多脉含笑共鉴定出
20种化合物，占挥发性物质总含量的百分比为 97. 54 %，主要成分为 α －金合欢烯、β －橄榄烯、大根香叶烯 B
和朱栾倍半萜等;绢毛含笑共鉴定出 36 种化合物，占挥发性物质总含量的百分比为 98. 47 %，主要成分为橙花
叔醇、α －蒎烯、β －芳樟醇和二甲基 － 2，6 －辛二烯醛等;黄兰鉴定出 19 种化合物，占挥发性物质总含量的
95. 93 %，主要成分为大根香叶烯 B、β －芳樟醇、罗勒烯、石竹烯、桉叶醇、β －榄香烯和异丁酸苯乙酯等;3
种植物叶片挥发油主要成分含量差异较大。在 3 种含笑属植物叶中均含有很多高生物活性的物质，在香料工业
及医药方面都有重要用途。
关键词:绢毛含笑;多脉含笑;黄兰;挥发油;化学成分;气相色谱 －质谱联用
中图分类号:Q 949. 747. 1 文献标识码:A 文章编号:1672 － 8246 (2012)02 － 0077 － 05
A Comparative Study on the Chemical Components of
the Volatile Oils from Three Michelia Species
MA Hui-fen1，2，SIMA Yong-kang1，2，HAO Jia-bo1，2，
CHEN Shao-yu1，2，HAN Ming-yue2，LI Dan2，XU Liang1，2，MA Ting1，2
(1. Yunnan Provincial Key Laboratory for Cultivation and Exploitation of Forest Plants;Yunnan Laboratory for Conservation of Rare，
Endangered ＆ Endemic Forest Plants，State Forestry Administration Kunming Yunnan 650201，P. R. China;
2. Yunnan Academy of Forestry，Kunming Yunnan 650201，P. R. China)
Abstract:In order to obtain a profound understanding of the development and use values of Michelia coriacea
H. T. Chang et B. L. Chen，Michelia opipara H. T. Chang et B. L. Chen and Michelia champaca Linn. ，the volatile
oils from the leaves of the three species were extracted with SDE and their chemical components were analyzed by
Gas Chromatography-Mass (GC － MS)． Among the results，a total of 20 compounds，accounting for 97. 54% of its
all volatile substances，were identified from Michelia coriacea H. T. Chang et B. L. Chen，whose main components are
alpha-Farnesene，beta-Maaliene，germacrene B and Valencene;a total of 36 compounds，accounting for 98. 47%，
were identified from Michelia opipara Chang et B. L. Chen，whose main components are Nerolidol，alpha-Pinene，be-
ta-Linalool and 2，6 － Octadienal，3，7 － dimethyl －3，7;a total of 19 compounds，accounting for 95. 93%，were
identified from Michelia champaca Linn. ，whose main components are Germacrene B，beta-Linalool，Ocimene，
第 41 卷 第 2 期
2012 年 04 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 41 No. 2
Apr. 2012
* 收稿日期:2012 － 02 － 23
基金项目:国家自然科学基金项目 (30660154，31060096)、国际木兰学会资助项目 (Supported by the Foundation of The Magnolia
Society International)、云南省森林植物培育和开发利用重点实验室基金项目。
第一作者简介:马惠芬 (1978 －) ，女，云南永平人，助理研究员，主要从事植物化学和资源植物学研究。
通讯作者简介:司马永康 (1967 －) ，男，云南永平人，研究员，博士，主要从事木兰科植物分类学和保护生物学研究。
DOI:10.16473/j.cnki.xblykx1972.2012.02.018
Caryophyllene，Eucalyptol，β － elemene and Benzylcarbinyl isobutytate． The leaves of the three species contain
many high bioactive compounds with very important uses for perfume and medicine industries．
Key words:Michelia coriacea H. T. Chang et B. L. Chen. ;Michelia opipara H. T. Chang et B. L. Chen;Michelia
champaca Linn. ;volatile oil;SDE;gas chromatography-mass spectrometry
植物精油在杀虫、抗氧化等方面的功能，日益
受到人们的关注。植物精油又称挥发油，是一类具
有生物活性的化学物质，化学成分相当复杂，通常
用于制备香精、香水等。木兰科植物是芳香植物中
挥发油含量较高的一类树种。在我国，木兰科植物
种质资源非常丰富。经研究发现，木兰科含笑属植
物不仅在抗氧化、抗肿瘤、治疗牙周病及其他消炎
方面具有较强的活性，同时对中枢神经系统也有很
强的作用［1 ～ 4］。目前，多脉含笑 (Michelia coria-
cea)、绢毛含笑 (Michelia opipara)和黄兰 (Mich-
elia champaca)挥发油化学成分的研究报道还较
少［5 ～ 9］。其中，多脉含笑又名西畴含笑或畴阳含
笑，产于中国云南东南部和越南北部，生于海拔 1
000 ～ 1 600 m 的林中，为常绿乔木，高达 20 m，
树形美观，枝繁叶茂，花淡橙黄色，芳香，花被片
6 ～ 8 片，可作庭院绿化树种［10 ～ 11，5］。黄兰又名黄
兰花、黄缅桂、大黄桂或黄玉兰，分布于中国云南
和西藏以及越南、缅甸、尼泊尔和印度［10 ～ 11］，生
于海拔 500 ～ 1 600 m 的山地林中，为常绿或半常
绿乔木，高可达 18 m，花橙黄色，极香，花被片
15 ～ 20 片，是优良的园林观赏植物［10 ～ 11，6］。绢毛
含笑又名马关含笑，产于云南东南部和广西西南
部，生于海拔 1250 ～ 1850 m 的常绿阔叶林中，为
常绿或半常绿乔木，高达 16 m，枝繁叶茂，花橙
黄色，芳香美丽，花被片 8 片，可作庭园绿化树
种［10 ～ 11］。
本项研究利用同时蒸馏萃取法 (SDE)提取了
该 3 种含笑属植物叶片的挥发油，利用气相色谱 －
质谱联用仪 (GC － MS)测定挥发油的化学成分，
为含笑属植物的开发利用提供科学依据，并通过 3
种含笑属植物化学成分的比较，初步探讨了其分类
学意义。
1 材料与方法
1. 1 主要仪器、材料和试剂
研究材料于 2011 年 6 月采自云南省昆明树木
园，经云南省林业科学院研究员司马永康博士鉴定
为木兰科含笑属多脉含笑、黄兰原变种和绢毛含
笑，而其原植物凭证标本 (司马永康 97007、司马
永康和余鸿 98102、司马永康 98271)则保存于国
家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育实验室
标本馆 (YCP)。分析过程中采用的溶剂为 Fisher
公司生产色谱纯正己烷，挥发性化学成分的分析仪
器为 QP5050A气相色谱 －质谱联用仪 (日本岛津
公司)。
1. 2 挥发性化学成分的提取
将多脉含笑、绢毛含笑和黄兰剪碎的鲜叶各
100 g，分别放入 1 000 mL圆底烧瓶，加 500 mL蒸
馏水，接同时蒸馏萃取 (SDE)装置的一端，用电
热套加热至沸腾;装置另一端接装有 40 mL正己烷
的 200 mL平底烧瓶以 50℃水浴加热;接通循环冷
却水。蒸馏萃取 1. 5 h，取下正己烷瓶，冷却，加
入 10 %左右的无水硫酸钠，静置半小时后，过滤
除去硫酸钠，减压回收正己烷。
1. 3 气相色谱 －质谱测定条件
GC条件 DB － 5 石英毛细管柱 (30 mm ×
0. 25 mm ×0. 25 μm) ;柱温 60 ～ 260℃，程序升温
5℃ /min，溶剂切割时间为 3. 8 min;柱流量为 1. 0
mL /min;进样口温度 250℃;柱前压 100 kPa，进
样量 1 μL;分流比 50 ︰ 1;载气为高纯氦气。
MS条件 电离方式 EI，电压 1. 5 kV，传输线
温度 250℃，离子源温度 230℃，质量范围 40 ～
500，采用 NIST标准谱库检索定性。
2 结果与分析
2. 1 3 种含笑属植物叶的挥发性化合物相对百分
含量的测定结果
对 3 种含笑属植物叶挥发油经 GC － MS进行分
析，质谱数据库 (NIST 标准谱库)检索，并结合
谱图人工解析，查对有关质谱资料，对挥发性成分
进行定性，采用面积归一化法计算各组分的相对百
分含量，结果见表 1。
87 西 部 林 业 科 学 2012 年
表 1 多脉含笑、绢毛含笑和黄兰叶的挥发性化合物及相对百分含量
Tab. 1 Volatile components of Michelia coriacea，Michelia opipara，Michelia champaca and their percentage content
保留时间
/min 分子式 化合物
相对百分含量 /%
多脉含笑 绢毛含笑 黄兰
4. 692 未鉴定 － 0. 06 －
4. 804 C10H16 Tricyclene 三环烯 － 0. 11 －
4. 847 C10H16 . alpha. － Pinene α －蒎烯 0. 52 12. 03 1. 43
5. 227 C10H16 Camphene 莰烯 － 1. 45 2. 10
5. 732 C10H16 Sabinene桧萜 0. 23 1. 14 1. 91
5. 828 C10H16 . beta. － Pinene β －蒎烯 1. 46 0. 74 1. 58
5. 913 C8H14O 5 － Hepten － 2 － one，6 － methyl － 6 －甲基 － 5 －庚烯 － 2 －酮 － 0. 21 －
6. 126 C10H16 . beta. － Myrcene β －月桂烯 － 0. 13 0. 73
7. 176 C10H16 D － Limonene右旋柠檬烯 － 0. 13 0. 88
7. 293 C10H16 Fenchene 小茴香烯 0. 36 －
7. 317 C10H18O Eucalyptol桉叶醇 0. 39 － 6. 49
7. 401 C10H16 (E)－ Ocimene反式罗勒烯 1. 79 0. 71
7. 715 C10H16 Ocimene罗勒烯 2. 85 13. 45
9. 290 C10H16 . beta. － Linalool β －芳樟醇 1. 66 7. 09 13. 72
10. 292 C9H18O Nonanal 壬醛 － 0. 08 －
10. 586 C8H10O Benzeneethanol 苯乙醇 － 0. 13 －
11. 537 未鉴定 － 0. 12 －
12. 092 未鉴定 － 0. 12 －
11. 630 C10H18O Berneol茨醇(冰片) － 0. 21 －
12. 358 未鉴定 － 0. 11 －
12. 517 C10H18O 4 － Terpineol 4 －萜品醇 － 0. 12 －
12. 642 C11H20 3 － Undecyne 3 －十一炔 － 0. 15 －
12. 928 未鉴定 － 0. 07 －
14. 016 C10H20O 6 －Octen －1 － ol，3，7 － dimethyl － 3，7 －二甲基 －5 －辛烯 －1 －醇 － 0. 83 －
14. 408 C10H16O . beta. － Citral β －柠檬醛 － 3. 12 －
14. 798 C12H20O2 Bergamiol 乙酸芳樟酯 － 0. 51 －
14. 892 C12H20O2 Benzylcarbinyl acetate 苯乙醇乙酸酯 － 0. 14 －
15. 285 C10H16O 2，6 － Octadienal，3，7 － dimethyl － 3，7 －二甲基 －2，6 －辛二烯醛 － 4. 14 －
15. 762 C12H20O2 Bornyl acetate 乙酸冰片酯 － 0. 16 －
16. 244 未鉴定 － － 0. 69
16. 834 未鉴定 － － 1. 96
16. 915 C10H16O Isomyrcenol 异月桂烯醇 － 0. 58 －
17. 676 C12H22O2
6 － Octen － 1 － ol，3，7 － dimethyl －，acetate 3，7 －二甲基 － 6 －辛
烯 － 1 －醇乙酸酯
－ 0. 27 －
19. 435 C15H24 Elemene榄香烯 0. 94 0. 18 －
20. 035 C15H24 . alpha. － Amorphene α －紫穗槐烯 1. 61 －
20. 410 C15H24 Caryophyllene石竹烯 － 11. 60
20. 483 C13H22O Cis － Geranylacetone 顺式香叶基丙酮 － 0. 42 －
20. 824 C10H20O Decanal 癸醛 － 0. 18 －
21. 568 C15H24 . alpha. Caryophyllene 律草烯 0. 56 0. 14 4. 14
21. 583 未鉴定 － 0. 31 －
22. 462 C15H24 Germacrene D大根香叶烯 D － 0. 23 2. 42
22. 905 C15H24 . alpha. － Cubebene α －荜澄茄烯 － 3. 75
23. 018 C15H24 Germacrene B大根香叶烯 B 9. 34 2. 52 14. 15
23. 297 C15H24 . beta. － Elemene β －榄香烯 3. 68 6. 08
25. 146 C15H24 ［+］－ Nerolidol［+］－橙花叔醇 － 56. 20 －
25. 155 C15H24 . alpha. － Farnesene α －金合欢烯 40. 65 0. 27 －
25. 374 未鉴定 － 0. 04
25. 558 未鉴定 0. 18 － 1. 42
25. 799 C15H24 Isocaryophyllene 异石竹烯 0. 50 1. 40 3. 04
26. 231 C15H22O ［－］－ Spathulenol匙叶桉油烯醇 2. 16 0. 75 －
26. 446 C15H24 Alloaromadendren别香橙烯 1. 06 － －
97第 2 期 马惠芬等:3 种含笑属植物叶片挥发油化学成分的比较研究
续表 1
保留时间
/min 分子式 化合物
相对百分含量 /%
多脉含笑 绢毛含笑 黄兰
26. 527 未鉴定 － 0. 63 －
26. 767 未鉴定 － 0. 07 －
26. 970 C15H24 . beta. － Maaliene β －橄榄烯 18. 58 －
27. 460 C15H24 Patchoulene绿叶烯 1. 34 0. 22
27. 653 C12H16O2 Benzylcarbinyl isobutytate 异丁酸苯乙酯 － 6. 06
27. 707 . delta. － Cadinol δ －杜松醇 1. 19 －
27. 908 未鉴定 0. 82 －
27. 922 C15H24O Farnesal 金合欢醛 － 1. 75 －
27. 983 C15H24 Valencene朱栾倍半萜 7. 03 －
28. 796 未鉴定 0. 55 －
28. 892 未鉴定 0. 91 －
29. 329 C15H30O (Z)－ 6 － Pentadecen － 1 － ol 顺式 6 －十五烯 － 1 －醇 0. 38
34. 279 C10H16O2 Limonene dioxide二氧化柠檬烯 － 1. 69
由表 1 可知，多脉含笑的叶分离出 24 个色谱
峰，鉴定出 20 种化合物，占挥发性物质总含量的
百分比为 97. 54 %;绢毛含笑的叶分离出 45 个色
谱峰，鉴定出 36 种化合物，占挥发性物质总含量
的百分比为 98. 47 %;黄兰的叶分离出 22 个色谱
峰，鉴定出 19 种化合物，占挥发性物质总含量的
95. 93 %。
3 种含笑的挥发油主要由单萜和倍半萜组成，
多脉含笑叶挥发油中含量最高的化合物是 α －金合
欢烯(40. 65 %)、其他依次为 β －橄榄烯(18. 58 %)、
大根香叶烯 B (9. 34 %)、朱栾倍半萜 (7. 03 %)
和 β －榄香烯 (3. 68 %)等;绢毛含笑叶挥发油
的主要成分为橙花叔醇 (56. 20 %)、α － 蒎烯
(12. 03 %)、β －芳樟醇 (7. 09 %)、二甲基 － 2，
6 －辛二烯醛 (4. 14 %)、β － 柠檬醛 (3. 12 %)
和大根香叶烯 B (2. 52 %)等;黄兰叶挥发油的
主要成分为大根香叶烯 B (14. 15%) ，其他依次为
β －芳樟醇 (13. 72 %)、罗勒烯 (13. 45 %)、石
竹烯 (11. 60 %)、桉叶醇 (6. 49 %)、β －榄香烯
(6. 08 %)、异丁酸苯乙酯 (6. 06 %)、律草烯
(4. 14 %)和 α －荜澄茄烯 (3. 75 %)等。
2. 2 3种含笑属植物叶挥发油的主要化学成分比较
该 3 种含笑植物叶片共同检出的化合物有 α －
蒎烯、桧萜、β －芳樟醇、β －蒎烯、律草烯、大
根香叶烯 B 和异石竹烯等 7 种。其中绢毛含笑与
多脉含笑和与黄兰共同检出的化合物均有 11 种，
而多脉含笑与黄兰共同检出的化合物有 7 种，且主
要成分含量差异较大 (表 1 和表 2) ，其中，α －蒎
烯、β －芳樟醇及大根香叶烯 B差异极显著。
表 2 3 种含笑属植物叶片共有化合物
Tab. 2 The chemical components from their leaves
of the three species
化合物 多脉含笑 绢毛含笑 黄兰
α －蒎烯 0. 52 12. 03 1. 43
莰烯 1. 45 2. 10
桧萜 0. 23 1. 14 1. 91
β －蒎烯 1. 46 0. 74 1. 58
β －月桂烯 0. 13 0. 73
右旋柠檬烯 0. 13 0. 88
β －芳樟醇 1. 66 7. 09 13. 72
榄香烯 0. 94 0. 18
律草烯 0. 56 0. 14 4. 14
大根香叶烯 D 0. 23 2. 42
大根香叶烯 B 9. 34 2. 52 14. 15
α －金合欢烯 40. 65 0. 27
异石竹烯 0. 50 1. 40 3. 04
匙叶桉油烯醇 2. 16 0. 75
绿叶烯 1. 34 0. 22
3 结语
(1)根据司马永康对含笑属植物的分类，多
脉含笑和绢毛含笑属肖含笑亚组双被含笑系，黄兰
属含笑亚组含笑系［10］。而从 3 种含笑植物叶挥发
油的主要化学成分的比较结果看，绢毛含笑与多脉
含笑的相似性比它与黄兰的相似性低，而黄兰与多
脉含笑最为相似。这一结果既不支持司马永康对这
3种含笑属植物的分类，也不支持 Chen ＆ Nooteboom、
刘玉壶和吴蓉芬和夏念和对它们的分类［12 ～ 14］。当
然，利用挥发油的化学成分来探讨含笑属植物的分
08 西 部 林 业 科 学 2012 年
类是否可行，尚需开展更多的研究和积累更多的数
据来判断和确定。
(2)多脉含笑挥发油中的主要成分 α －金合欢
烯、α －荜澄茄烯、石竹烯和香树烯，绢毛含笑的
主要成分橙花叔醇、β －芳樟醇和黄兰的主要成分
罗勒烯、桉叶醇等都在香料行业有重要应用，说明
这 3 种含笑属植物均具有作为天然植物香料开发的
潜力。在多脉含笑和黄兰挥发油中含量较高化合物
β －榄香烯、石竹烯、大根香叶烯 B 和大根香叶烯
D以及在多脉含笑挥发油中的 β －橄榄烯、朱栾倍
半萜和愈创醇具有很好的药用功效。林元相等报
道，β －榄香烯可以促使肿瘤细胞凋亡［15］;石竹烯
氧化物具有舒肝、镇痛、降压、调经、祛风除湿、
清热解毒和利尿消肿之功效;大根香叶烯 B 和大
根香叶烯 D也有一定的药用功效［16 ～ 17］。因此，多
脉含笑和黄兰的叶也具有药用开发价值。而绢毛含
笑叶的药用价值成分含量则相对较少。
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18第 2 期 马惠芬等:3 种含笑属植物叶片挥发油化学成分的比较研究