金球桧挥发油成分的GC-MS分析

林 立，金华玖，岑佳乐，付 涛

(宁波城市职业技术学院、宁波市园林植物开发重点实验室，浙江 宁波 315502)

金球桧挥发油成分的GC-MS分析

林 立，金华玖，岑佳乐，付 涛

(宁波城市职业技术学院、宁波市园林植物开发重点实验室，浙江 宁波 315502)

采用水蒸气蒸馏法提取金球桧叶片挥发油，利用GC-MS联用技术结合化学计量方法对其化学成分进行分析和鉴定，用面积归一法测定各组分的相对质量分数，并对该挥发油抑制大肠杆菌效果进行研究。结果表明：金球桧挥发油中共检出了46种化学成分，以烯萜类化合物为主，相对含量占总成分的98.75%。挥发油中含量较高的成分有香桧烯(16.88%)、松油烯-4-醇(9.84%)、D-柠檬烯(7.38%)、δ-杜松烯(7.45%)和乙酸龙脑酯(7.33%)等，其中一些成分是医药或化工行业的重要原料。该研究未发现金球桧挥发油对大肠杆菌有抑制作用。本研究结果可为进一步开发利用金球桧资源提供参考。

金球桧；挥发油；化学成分；气相色谱-质谱(GC-MS)

挥发油又称精油，是植物体分泌的一类具有芳香气味的、在常温下能挥发的油状液体的总称。其组成成分复杂，一般以萜类化合物最为常见，有些还含有脂肪族化合物和小分子芳香族化合物[1]。据调查，我国有56科136属植物含挥发油，其中菊科(Asteraceae)、芸香科(Rutaceae)、樟科(Lauraceae)、唇形科(Lamiaceae)、柏科(Cupressaceae)等植物中含量较丰富[2]。挥发油一般存在于植物的腺毛、油室、油管、分泌细胞或树脂道中，大多数以油滴状存在，也有些与树脂、粘液质共同存在。目前，许多植物的挥发油已被应用于医药、化工、香料、生物杀虫剂和保健品等多种行业，显示出了具大的市场应用价值[3-4]。今后，更多植物种类挥发油的研究和开发工作也将会是生物学研究领域的重要内容之一。

金球桧(SabinachinensisAnt.cv.Aureoglobosa)又名金球柏或五彩柏，隶属于圆柏属(Sabina)，为圆柏(S.chinensis)的栽培变种。该植物为小型灌木，具有异性叶，叶片初为金黄色后渐变为绿色，是园林绿化中常见的植物种类。目前，有关柏科植物的研究报道主要集中于栽培管理、园林造景等方面[5]，也有少量研究表明一些柏科植物的挥发油含有一些抑菌、杀虫或具有药用价值的成分[6-8]，但相关研究涉及的柏科植物种类有限，并且许多挥发油成分未被鉴定。本研究拟对华东地区常见柏树种类——金球桧的挥发油进行成分和含量分析，为该植物在医药以及城市保健型绿化林建设等方面的利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器和试剂

材料：2014年8月于宁波奉化市采集金球桧叶片为试验材料，剪切后备用。仪器：7890A/5977型GC-MS联用仪(美国Agilent公司生产)。试剂：无水硫酸钠(AR)，乙酸乙酯(HPLC)。

1.2 方法

1.2.1 挥发油的提取 根据《中国药典》2005年版一部附录XD挥发油测定甲法[9]，准确称取500 g切碎叶片于1000 mL圆底烧瓶中进行水蒸气蒸馏，得到具有特殊香味的黄色油状液体，重复2次后混合所得液体。称取挥发油质量，计算收油率：收油率=挥发油质量/叶片总质量×100%。

1.2.2 GC-MS条件

1)气相色谱条件：色谱柱为HP-5MS毛细石英柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；GC自动进样器，进样量为1.0 μL，分流比5∶1；载气为高纯氦气，恒流速度为1.2 mL·min-1；进样口、连接口温度250 ℃；柱温初始温度为40 ℃，以4 ℃·min-1的速度升至140 ℃，保持2 min，再以2 ℃·min-1的速度升到225 ℃，保持5 min。

2)质谱条件：离子源EI；电离能70 eV；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；质量扫描范围15～500 amu；溶剂延迟时间为1.0 min。通过工作站的NIST 08图谱库进行初步检索，结合相关研究[8，10]确定化合物成分，根据峰面积归一化法计算每种成分的相对含量。

1.2.3 挥发油的抑菌试验 用滤纸法进行大肠杆菌(Escherichiacoli)抑菌试验。在装有LB培养基的无菌培养皿中倒入200 μL预培养2 h的大肠杆菌菌液，用无菌玻璃珠摇动使菌液在LB培养基表明均匀分布，后分别放入浸有挥发油和无菌水的1 cm直径圆形滤纸，放入37 ℃人工气候箱中培养10 h后观察菌落生长状况。实验所需用品都经过高压灭菌处理。

2 结果与分析

2.1 挥发油收油率

水蒸气蒸馏方法提取金球桧的得油率达0.36%，表明该方法适用于提取柏科植物的挥发油。

2.2 挥发油成分分析

根据金球桧总离子流图鉴定了46种化合物(表1)，检出成分含量占总成分的98.75%，主要为烯烃类，有31种。其它化合物种类有醇类(9种)、酯类(2种)、酸(1种)、酚(2种)和酮(1种)。进一步分析各成分的化学结构，表明各成分基本上都属于萜类化合物，其中半萜类1种(相对含量1.56%)，单萜类21种(相对含量60.96%)，倍半萜类21种(相对含量34.97%)，二萜类2种(相对含量0.35%)，只有4，14-Retro-retinol不属于萜类，表明金球桧挥发油主要以单萜类和倍半萜类为主，相对含量达95.93%。图1为金球桧总离子色谱图。

图1 金球桧挥发油的总离子色谱图

对金球桧挥发油中各成分的含量进行分析，发现其中含量最高的是香桧烯(16.88%)，其次是松油烯-4-醇(9.84%)和δ-杜松烯(7.45%)。其余相对含量大于1%的有：3-己烯-1-醇(1.56%)、β-蒎烯(3.72%)、D-柠檬烯(7.38%)、γ-松油烯(1.19%)、乙酸芳樟酯(2.19%)、乙酸龙脑酯(7.33%)、丁香油酚(1.28%)、甲基丁香油酚(6.08%)、β-荜澄茄油烯(2.03%)、α-依兰油烯(1.10%)、γ-杜松烯(1.12%)、β-榄香烯(4.39%)、异喇叭烯(4.40%)、雪松醇(3.32%)和香榧醇(5.92%)等15种。

表1 金球桧挥发油的分析结果

表1(续)

2.3 金球桧挥发油对大肠杆菌的抑菌效果

“+”、“-”分别为滤纸浸有挥发油、无菌水 图2 大肠杆菌抑菌实验图片

一些研究表明柏科植物挥发油具有较好的抑菌作用，但不同植物对细菌的抑制作用具有物种差异性[7]。本实验中浸有金球桧挥发油的滤纸与浸有无菌水的滤纸其边缘大肠杆菌菌落结构相似，未见明显差异(图2)，表明金球桧挥发油对大肠杆菌的生长无抑制效果。

3 结论与讨论

研究结果显示，使用水蒸气蒸馏，具有提取时间短、操作简单等优点。提取的金球桧的挥发油具有化合物组成比较简单、成分相对含量差异大、化合物以烯萜类为主的特点。鉴定的46种化合物中包含了多种药用成分，如龙脑，具有去翳明目、消肿止痛、提神名目等作用；D-柠檬烯具有良好的祛痰、镇咳效果[11]；β-榄香烯具有一定的抗肿瘤药性[12]；依兰油烯是三七、田七、金银花等药用植物的重要成分。其中也含有一些抑菌成分，如乙酸龙脑酯、α-菖蒲醇、β-水芹烯等，杀菌、杀虫效果明显[13]。香桧烯、乙酸芳樟酯、松油烯-4-醇等成分则是合成天然香精、香料的重要原料。因此，金球桧不仅具有重要的药用开发价值，其抑菌、杀虫效果也可用于研制生物杀菌剂和杀虫剂，并且适合于学校、幼儿园、医院等特殊场所的绿化。

本研究发现金球桧挥发油对大肠杆菌无抑制作用，其原因可能为该植物挥发油中不具有抑制大肠杆菌的成分，或是水蒸气法提取的金球桧挥发油中含有抑菌成分较少，未能起到较好的抑制大肠杆菌的效果。相关挥发油的功能和药效作用有待深入研究。

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Chemical Constituents of Essential Oil fromSabinachinensisAnt.cv.Aureoglobosa by GC-MS

LIN Li，JIN Hua-jiu，CEN Jia-le，FU Tao

(NingboCityCollegeofVocationalTechnology，NingboKeyLaboratoryofLandscapePlantDevelopment，Ningbo315502，Zhejiang，China)

The essential oils ofSabinachinensisAnt.cv.Aureoglobosa were obtained by hydrodistillation from fresh leaves，which were analyzed by gaschromatography mass spectrometry (GC-MS)，and the relative content of each component was determined by area normalization.Escherichia coli were used for testing the sterilization and bacteriostasis of the essential oils.The result showed that totally 46 compounds were indentified，comprising 98.75% of the total oil，and most of which were ene and terpenoids.The relative content of some constituents were high，such as sabinene，terpinen-4-ol，D-limonene，δ-cadinene and bornyl acetate，accounting for 16.88%，9.84%，7.38%，7.45% and 7.33% of the total compositions，and some consitituents of the essential oils were valuable for pharmaceutical and for the production of spices.we have not found that the essential oils have good effect of the sterilization and bacteriostasis on Escherichia coli.Our analysis on the compositions and their relative contents of essential oils in this species，which would build foundation for further utilization of this plant.

SabinachinensisAnt.cv.Aureoglobosa；essential oil；chemical constituents；GC-MS

2014-11-03；

2015-01-03

宁波城市职业技术学院校内科研青年专项A类课题(ZZX13034)

林立(1985—)，男，浙江丽水人，宁波城市职业技术学院助理实验师，博士研究生，从事植物生物化学与分子生物学研究。E-mail：linli851111@126.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.04.021

S791.44；Q946.8

A

1002-7351(2015)04-0098-04