墨兰品种‘企黑’的花朵精油成分分析

李杰　王再花　章金辉　朱根发

摘 要 采用同时蒸馏萃取法提取墨兰品种‘企黑花蕾期、盛花期和末花期的花朵精油，并进行GC-MS检测。结果表明：墨兰精油中共鉴定化合物58种，其中花蕾期、盛花期和末花期分别为37、38和32种。花蕾期精油主要成分为棕榈酸、亚油酸、己醛、（E）-2-庚烯醛、2-正戊基呋喃和多种烷烃；盛花期精油主要成分为棕榈酸、亚油酸、1，2，3，4-四氢-1，1，6-三甲基萘、壬醛、茶香螺烷和多种烷烃；末花期精油的主要成分为棕榈酸、亚油酸、茶香螺烷、邻苯二甲酸二异丁酯、己醛、正十五烷酸、2-正戊基呋喃和多种烷烃。盛花期含有叶醇、2，5-二甲基己-5-烯-3-炔-2-醇、二氢-β-紫罗兰酮、3-蒈烯和Megastigma-4，6（E），8（E）-三烯等特有的成分，而beta-紫罗兰酮、茶香螺烷和1，2，3，4-四氢-1，1，6-三甲基萘在盛花期的含量也急剧增加，这些化合物可能与墨兰‘企黑的花香密切相关。

关键词 墨兰；同时蒸馏萃取法；精油；成分

中图分类号 S682.31 文献标识码 A

Abstract Essential oils in different florescence of Cymbidium sinense‘Qi Heiwere analyzed by simultaneous distillation-extraction（SDE）and GC-MS， the components changes were also studied. There were 58 components detected， and 37 components were identified at bud stage， 38 at flowering stage， and 32 at declining period， respectively. The major components at bud stage were n-Hexadecanoic acid， Linoleic acid， Hexanal， 2-Heptenal，（E）-， Furan， 2-pentyl- and alkanes. At flowering stage the major components were n-Hexadecanoic acid， Linoleic acid， α-Ionene， Nonanal， Theaspirane and alkanes， while n-Hexadecanoic acid， Linoleic acid， Theaspirane， Phthalic acid， isobutyl octyl ester， Hexanal， Pentadecanoic acid Furan， 2-pentyl- and alkanes were the main components at declining period. Several compounds were unique at flowering stage， such as 3-Hexen-1-ol，（Z）-， 2，5-Dimethylhex-5-en-3-yn-2-ol， 7，8-Dihydro-β-ionone and 3-Carene. The content of beta-Ionone， Theaspirane and α-Ionene were sharply increased at flowering stage， and these compounds may be relevant to the aroma of C. sinense‘Qi Hei.

Key words Cymbidium sinense； SDE； Essential oils； Component

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.01.016

墨蘭（Cymbidium sinense）又称报岁兰，是中国传统的观赏国兰，在兰花家族中占有非常重要的地位，主要分布于云南、福建、广东、广西、海南和台湾等地。墨兰的叶呈狭长剑形，花期2～3月，花序直立，花量大，花色多变，具有特殊幽香，观赏价值和文化价值较高。目前，国内外对墨兰的相关研究不多，主要集中于对其组培快繁[1-3]、生长栽培与病害[4-7]、花发育[8-10]、遗传转化[11]与遗传多样性[12]的研究。花香方面，魏丹等[13]则初步分析了墨兰花朵自然挥发的香气成分，而有关其精油的研究还属空白。因栽培地域广阔，爱好者众多，目前，墨兰已有园艺栽培品种达上千种[12]，而本研究则以广东地区广泛栽培的墨兰品种‘企黑为试材，对不同花发育时期的花朵精油成分进行鉴定与分析，以期为墨兰花朵精油成分的研究和为墨兰产业的发展提供一些参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料墨兰品种‘企黑，栽培于广东省农业科学院环境园艺研究所基地温室大棚内，2014年3月上旬分别采集新鲜的花蕾期、盛花期和末花期的花朵样品，去除花柄并室温吸干表面水分后，进行精油提取。

1.2 方法

1.2.1 精油提取 采用同时蒸馏法萃取法（SDE）提取墨兰花朵精油。参考Nunes等[14]的方法略加改进，称取不同时期的鲜花样品25 g，置于500 mL的圆底烧瓶内，加入250 mL的双蒸水，并将异戊酸甲酯（sigma）用CH2Cl2稀释成0.2 μL/mL后，取10 μL加入作为内标，将此圆底烧瓶与另一装有20 mL CH2Cl2的500 mL圆底烧瓶同时接于SDE装置的两端（接口用保鲜膜封住），均加热至沸腾，萃取3 h。将萃取后的有机相转入干净玻璃瓶，-20 ℃冷冻，去除结冰水，无水Na2SO4过滤干燥，置于-20 ℃冰箱中保存至GC-MS检测，每个时期样品提取3次作为3个重复。

1.2.2 GC-MS条件 将上述精油样品注入气相色谱-质谱联用仪（安捷伦7890A-5975C）进行精油的成分鉴定。气相色谱条件：色谱柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；载气：高纯氦气；流速0.8 mL/min；无分流；柱温为40 ℃，保持3 min，5 ℃/min升温至90 ℃保持1 min，再3 ℃/min升温至250 ℃，保持5 min。进样量1 μL。质谱条件：采用EI离子源，离子源温度180 ℃；轰击电子能量80 eV；传输线温度为250 ℃，扫描范围40～550 AMU。

1.2.3 定性定量分析 以EI为电离源进行GC-MS联用分析，采集的质谱图利用NIST数据库检索，同时采用保留指数（RI）定性的方法辅助质谱检索定性，用于测定保留指数的正构烷烃标准品为C8-C40。依据内标物（异戊酸甲酯）的色谱峰峰面积进行相对定量，计算公式为：精油物质的相对含量=S/△S，其中S和△S分别为精油化合物的色谱峰峰面积和内标物的色谱峰峰面积。不同花期的精油样品则根据相对含量值进行比较分析。

2 结果与分析

墨兰花朵精油中不含异戊酸甲酯，其色谱峰能与精油成分的各色谱峰完全分开，因而选取异戊酸甲酯作为内标物，保留时间为4.939 min。墨兰品种‘企黑花蕾期、盛花期和末花期花朵精油成分的GC-MS总离子流色谱图见图1，从峰图上可看出3个时期的精油成分在物质种类和丰度上存在较大差别。经定性分析，共鉴定出58种精油成分，其中花蕾期37种，盛花期38种，末花期32种，而3个时期共有的成分16种。

3个花期不同化合物与内标物峰面积相比后的相对含量见表1。花蕾期相对含量在1以上的化合物有21种，其中含量较高的成分为二十五烷、棕榈酸、亚油酸、二十三烷、二十七烷、己醛、（E）-2-庚烯醛和2-正戊基呋喃。盛花期的精油中检测到了一些新的化合物，它们多数相对含量并不高，其精油中相对含量在1以上的化合物有10种，其中二十五烷、二十七烷、二十三烷、棕榈酸和亚油酸的相对含量仍较高，而1，2，3，4-四氢-1，1，6-三甲基萘、壬醛和茶香螺烷的相对含量在增加。末花期精油中几种烷烃的相对含量开始下降，但相对含量在1以上的化合物增至22种，含量较高的几种分别为棕榈酸、亚油酸、茶香螺烷、邻苯二甲酸二异丁酯、己醛、二十五烷、正十五烷酸和2-正戊基呋喃。

‘企黑花朵精油中仅花蕾期检测到了吲哚，其为一种含N化合物，同时花蕾期也含一些特有的成分，如3，5-辛二烯-2-醇、（Z）-2-辛烯-1-醇、（E，E）-2，4-壬二烯醛、反式-2，4-癸二烯醛。花朵精油中共检测到2种萜烯类化合物，其中四氢二聚环戊二烯为3个时期所共有且含量相近，而3-蒈烯为盛花期独有。盛花期同时也含有较多其他2个时期没有的成分，如糠醛、庚醛、叶醇、2，5-二甲基己-5-烯-3-炔-2-醇、对乙基甲苯、茚满、4-甲基苯酚、二氢-β-紫罗兰酮、2，3-二氢苯并呋喃等。beta-紫罗兰酮和合金欢醇为花蕾期和盛花期所共有，其中前者含量在盛花期约为花蕾期的2倍。末花期，编号为48-58的烷烃与烷醇化合物的含量均急剧下降，而棕榈酸、亚油酸、茶香螺烷、正十五烷酸和邻苯二甲酸二异丁酯的含量则上升，尤其是棕榈酸，其末花期含量分别是花蕾期和盛花期的6.1倍和50.5倍。

将鉴定的‘企黑花朵精油成分划分为醛类、醇类、芳香族化合物、萜烯类、酮类、烷烃类、烯烃类、羧酸类、酯类、其他共10类化合物。由图2可以看出，3个时期均以醛类、醇类、芳香族化合物和烷烃类为其主要的精油化合物，其化合物数分别占各自鉴定总化合物数的72.9%、76.3%和65.6%。同时，不同花期的精油化合物种类也存在变化，醛类化合物的种类随着花朵的成熟先减后增，而芳香族化合物则与之相反；醇类化合物在花蕾期和盛花期均占13%以上，而到末花期则下降到6.2%，烷烃类化合物在末花期也减少，而酮类化合物种类在末期则成倍增加。酯类化合物在盛花期未检测到，而羧酸类、萜烯类和烯烃类化合物种类在3个时期内变化相对较小。

3 讨论与结论

魏丹等[13]利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析了墨兰鲜花的挥发性成分，鉴定出了22种化合物，本研究在墨兰‘企黑的3个时期均检测出精油化合物30种以上，与之差异较大，这也与在苦水玫瑰鲜花挥发物和精油上的结论相似[15]。墨兰精油中的3-蒈烯、金合欢醇、棕榈酸、4-甲基苯酚、2-正戊基呋喃等化合物在其他兰科植物的花朵挥发物中也被检测到[16-18]，同时，‘企黑精油中检测到了9种相对含量较高的烷烃组分，说明烷烃在墨兰的花朵精油中占有一定的比重。

前人的研究结果表明，花朵发育阶段与精油的组分和含量密切相关[19]，本研究中，‘企黑花朵不同发育时期的精油成分差异较大。花蕾期精油中醛类和烷烃类组分较多，且烷烃类和棕榈酸的相对含量也较高。与之相比，盛花期精油中醛类化合物的种类明显减少，其相对含量也下降，如己醛、（E）-2-庚烯醛和（E，E）-2，4-庚二烯醛等，同时，烷烃类物质相对含量也下降，而一些新的醇类、酮类、萜烯类和芳香族化合物在盛花期生成，如叶醇、二氢-β-紫罗兰酮、3-蒈烯、茚满、4-甲基苯酚等。在末花期，多種烷烃类组分的相对含量继续急剧下降，棕榈酸的相对含量急剧升高至花蕾期的6倍，亚油酸的相对含量则升高至盛花期的12倍，而邻苯二甲酸二异丁酯和茶香螺烷的相对含量也大大增加，这4种化合物成为末花期的主要成分。张莹等[20]发现，文心兰始花期至盛花期时部分化合物的急剧升高导致嗅觉感官花香最浓，而墨兰也是盛花期的花朵香气最浓，此时期增加的成分对其香气具有重要意义，如叶醇、2，5-二甲基己-5-烯-3-炔-2-醇、二氢-β-紫罗兰酮、3-蒈烯和Megastigma-4，6（E），8（E）-三烯等，同时，beta-紫罗兰酮、茶香螺烷和1，2，3，4-四氢-1，1，6-三甲基萘在盛花期的含量与花蕾期相比成倍增加，这些化合物可能与墨兰‘企黑的花香有关。

本研究证明，墨兰‘企黑花蕾期、盛花期和末花期的精油组分差异较大，烷烃类物质在精油中占有一定比重，但随着花朵的发育其相对含量急剧下降，而棕榈酸、亚油酸和茶香螺烷在精油中相对含量也较高，尤其是末花期急剧升高。盛花期精油的化合物组分最多，且含有较多其他2个时期没有的化合物，因而将盛花期作为墨兰精油的提取时期较好。

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责任编辑：白 净