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不同季节黄心夜合鲜嫩枝挥发性成分的差异

2016-07-18雷凌华于晓英李炎林

关键词:萜烯嫩枝醇类

雷凌华,于晓英,李炎林

(1.湖南农业大学园艺园林学院,湖南 长沙 410128;2.民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室,湖南 怀化 418008;3.怀化学院风景园林学院,湖南 怀化 418008)



不同季节黄心夜合鲜嫩枝挥发性成分的差异

雷凌华1,2,3,于晓英1*,李炎林1

(1.湖南农业大学园艺园林学院,湖南 长沙 410128;2.民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室,湖南 怀化 418008;3.怀化学院风景园林学院,湖南 怀化 418008)

摘 要:以黄心夜合为材料,采用水蒸气蒸馏法提取其4个季节的鲜嫩枝的挥发油,结合气相色谱质谱联用技术(GC–MS)对挥发油成分进行鉴定。结果表明:春、夏、秋、冬4季黄心夜合的鲜嫩枝所含挥发性成分种数分别为34、35、34和35种,共77种,共有成分为莰烯、4(14),11–桉叶二烯和γ–杜松烯等3种烯类化合物以及桉叶素和桉叶油–4(14)–烯–11–醇等2种醇类化合物,其中春、夏、秋、冬3种萜烯类化合物的相对含量分别为8.41%、17.21%、14.9%和2.69%,春、夏、秋、冬2种醇类化合物的相对含量分别为16.59%、17.62%、18.89%和9.7%。

关 键 词:黄心夜合;不同季节;挥发性成分;水蒸气蒸馏;鲜嫩枝;气相色谱质谱联用

投稿网址:http://xb.ijournal.cn

黄心夜合(Michelia martini Levl.)属木兰科含笑属常绿乔木,树姿秀丽葱郁,花大呈黄色,既可作庭荫树、行道树等风景林树种,也可作盆栽或切花,其花蕾可入药,是有多种应用功能及很大开发价值的珍稀园林树木。黄心夜合叶花芳香,可提取芳香油。徐植灵等[1]通过提取黄心夜合干燥花蕾的挥发油,发现其挥发性成分非常丰富,但有关黄心夜合其他部位挥发性成分的研究少见报道。植物天然挥发性成分的提取主要采用溶剂提取法[2]、水蒸气蒸馏法[3–5]等传统的提取收集方法和固相微萃取[6–7]、动态顶空采集法[8]、超临界流体萃取法[9]、超声技术提取法[10–11]及微波辅助提取法[12]、生物酶解技术提取[13]、半仿生提取法[14]等新型的现代采集和提取方法。本研究中以采自贵阳王岗村的黄心夜合新鲜嫩枝为材料,以水蒸气蒸馏法提取其不同季节(春、夏、秋、冬)鲜嫩枝的挥发性成分,并采用气相色谱质谱联用技术[15–16]对其成分进行鉴定分析,旨在为探明黄心夜合各个季节鲜嫩枝的挥发性成分的化学组成及含量,为探明黄心夜合的药理功能、保健功能及其深度开发提供依据。

1 材料和方法

1.1 材料

于贵阳王岗村村委会后山的自然黄心夜合群落林中,选取长势较好的黄心夜合植株作为固定取样株,并对取样植株作好标记。样品经怀化学院生物与食品工程学院伍贤进教授鉴定。

试剂:乙醚(南通华瑞化工有限公司),水为去离子纯净水。

试验仪器:XPE205分析天平(深圳市时代之峰科技有限公司);ZDHW220V电热套98–1–B(天津市泰斯特仪器有限公司);水蒸气蒸馏装置一套。GCQQQ、TandemQuadrupole。GCMS–QP2010,QP5050A型气相色谱–质谱联用仪(日本岛津公司);CP–3800气相色谱仪、Saturn 2000离子阱质谱仪(美国瓦里安(Varian)公司)。

1.2 样品的采集

试验于2014年进行,分春(3月17日)、夏(6 月17日)、秋(9月17日)、冬(12月17日)4个季节采样,每次采集嫩枝1 500 g。将采集的样品现场清洗、沥干,置于4 ℃冰箱中保存,1周内完成对样品挥发油的提取。

1.3 试验方法

1.3.1 黄心夜合鲜嫩枝挥发油的提取

黄心夜合鲜嫩枝挥发性成分的提取参照文献[17]的方法,将250 g黄心夜合鲜嫩枝剪碎,装入5 000 mL蒸馏瓶中,加入1 500~2 000 mL去离子蒸馏水,煮沸5 h,以少量乙醚冲洗冷凝管,待充分分层后,收集乙醚层,挥干乙醚得黄色油状物即为挥发油,放入4 ℃的冰箱中密封保存备用。

1.3.2 挥发油成分的检测

黄心夜合鲜嫩枝挥发性成分的定性定量分析采用气相色谱–质谱联用技术。

色谱条件:DB–5MS石英毛细管色谱柱(0.25 μm,30 m×0.25 mm),载气为高纯氦气,柱流速1.0 mL/ min,柱前压47kPa,分流比1∶11.0,进样口温度250 ℃。色谱柱加温程序:起始柱温50 ℃,保留4 min,接着以6 / min℃逐渐升到100 ℃,然后以10 / min℃升至180 ℃,保持5 min,再以15 /℃min逐渐升至280 ℃,保持15 min。采用分流的模式,设分流率为11.0。

质谱条件:GCMS–QP2010,电子轰击(EI)离子源,能量70 eV;检测器电压1.8 kV;离子源温度200 ℃;接口温度220 ℃;四极杆温度150 ℃;质核比扫描范围(m/z)45~550,全扫描方式。

1.3.3 数据处理与质谱检索

根据上述GC–MS条件对黄心夜合鲜嫩枝挥发油样品进行分析,得到鲜嫩枝样品的总离子流色谱图和各峰质谱图。用计算机对各峰的质谱图进行NIST标准谱库的检索,分析组分的质谱数据,并结合谱图人工解析和质谱裂解规律查对有关质谱资料,对挥发油成分进行定性分析,采用色谱峰面积归一法计算各组分的相对质量百分数。

2 结果与分析

2.1 黄心夜合新鲜嫩枝的挥发油成分谱图和成分鉴定

4个季节的黄心夜合鲜嫩枝挥发油GC–MS所得总离子流色谱图见图1。根据GC–MS谱库检索,选择相似度大于80%的成分并结合标准谱库 NIST鉴定4个季节鲜嫩枝样品的挥发性成分,结果列于表1。从图1中可以发现,黄心夜合4个季节的鲜嫩枝的挥发油成分有一定的差异,春、夏、秋、冬4个季节黄心夜合嫩枝挥发油成分分离出的色谱峰分别为72、75、99和93个。去掉峰值含量在0.5以下的峰,通过GC–MS分析发现,从春季嫩枝中分离鉴定出34个化合物,在总峰面积中占81.42%,其中主要是萜烯类化合物(38. 43%)及其含氧化合物(44.14%),其含氧化合物中有醇类(41.98%)、酸酯类(0.7%)、酮类(1.01%)等;从夏季嫩枝中分离鉴定出35个化合物,在总峰面积中占91.11%,其中主要也是萜烯类化合物(37.7%)及其含氧化合物(52.34%),其含氧化合物中有醇类(45.73%)、酮类(2.38%)、酸酯类(2.31%)、醛类(1.42%)等;从秋季嫩枝中分离鉴定出 34个化合物,在总峰面积中占86.15%,其中主要是萜烯类化合物(49.31%)及其含氧化合物(36.84%),其含氧化合物中有醇类(35.18%)、莰类(1.66%)等;从冬季嫩枝中分离鉴定出35个化合物,在总峰面积中占91.3%,其中主要是萜烯类化合物(66.53%)及其含氧化合物(24.77%),其含氧化合物中有醇类(23.1%)、莰类(1.67%)等。

图1  黄心夜合四季新鲜嫩枝挥发油成分的总离子流色谱图Fig.1 Total ions current chromatograms of fresh twigs of Michelia martini in four seasons

表1 不同季节黄心夜合新鲜嫩枝的挥发油成分及相对含量Table 1 The volatile components and their relative percentage contents of fresh twigs of Michelia martini in four seasons

表1 (续)

4个季节黄心夜合嫩枝的共有挥发油成分为莰烯Camphene、4(14),11–桉叶二烯Eudesma–4(14),11–diene、γ–杜松烯γ–Cadinene等萜烯类化合物,桉叶素Eucalyptol、桉叶油–4(14)–烯–11–醇等醇类。

2.2 不同季节黄心夜合新鲜嫩枝的挥发油成分比较分析

从色谱图中可以发现,峰值在0.5以上的峰中春季嫩枝、夏季嫩枝、秋季嫩枝、冬季嫩枝的挥发油成分种类的种数相近,4季中共有成分有5种,分别为莰烯、4(14),11–桉叶二烯和γ–杜松烯等3种萜烯类化合物和桉叶素、桉叶油–4(14)–烯–11–醇等2种醇类化合物,其中3种萜烯类化合物在春、夏、秋、冬的相对含量分别为 8.41%、17.21%、14.9% 和2.69%,2种醇类化合物分别在春、夏、秋、冬的相对含量分别高达 16.59%、17.62%、18.89%和9.7%。由此可以看出,3种萜烯类化合物在夏季的相对含量最高,秋季的相对含量次之,冬季的相对含量最少。2种醇类化合物在秋季的相对含量最高,夏季的相对含量次之,冬季的相对含量最少。从数值上看,萜烯类化合物和醇类化合物的相对含量都是冬季最少。

3 结论

本试验采用GC–MS对2014年春、夏、秋、冬4季黄心夜合鲜嫩枝挥发性成分进行分析,共检出77种化学成分,其中共有成分为5种,分别是莰烯、4(14),11–桉叶二烯、γ–杜松烯和桉叶素、桉叶油–4(14)–烯–11–醇;黄心夜合春、夏、秋、冬4季鲜嫩枝所含挥发性成分分别有 34、35、34、35种,且化合物的种类和含量不尽相同,这可能与4季气候因素有关,夏季和秋季鲜嫩枝中的挥发性成分的相对含量较高,以烯、醇类为主,其中β–蒎烯、桉叶素、β–反式–罗勒烯、桉叶油–4(14)–烯–11–醇是鲜嫩枝的主要挥发性成分。

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责任编辑:尹小红

英文编辑:梁 和

Differences of volatile oil components from fresh twigs of Michelia martini Levl. in four seasons

Lei Linghua1,2,3, Yu Xiaoying1*, Li Yanlin1
(1.College of Horticulture and Landscape Architechiture, Hunan Agriculture University, Changsha 410128, China; 2.Key Laboratory of Hunan Province for Study and Utilization of Ethnic Medicinal Plant Resources, Huaihua Hunan, 418008,China; 3.School of Landscape Architecture, Huaihua University, Huaihua Hunan,418008, China)

Abstract:The Volatile components in fresh twigs samples of Michelia martini Levl. in four seasons were extracted by simultaneous distillation extraction (SDE) and analyzed by gas chromatography–mass spectrometry(GC–MS). The results showed that total volatile components identified were 77 compounds, which 34, 35, 34 and 35 compounds were from spring, summer, autumn and winter fresh twigs respectively. In these samples, the common components were three terpenes compounds such as Camphene, Eudesma–4(14), 11–diene and gamma–Cadinene, and two alcohols of Eucalyptol and Eudesm–4(14)–ene–11–alcohol. The relative content of three terpenes in spring, summer, autumn and winter were 8.41%, 17.21%, 14.9% and 2.69%, respectively and the relative content of two kinds of alcohols correspondingly were 16.59% and 17.62%, 18.89% and 9.7%.

Keywords:Michelia martini; different seasons; volatile components; water-steam distillation; fresh twigs; gas chromatography-mass spectrometry

中图分类号:S685.99

文献标志码:A

文章编号:1007−1032(2016)03−0296−05

收稿日期:2015–12–23 修回日期:2016–04–07

基金项目:湖南省科学技术厅项目(2011NK3046);植物学湖南省“十二·五”重点建设学科项目;民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室委托项目(YYZW2014–2)

作者简介:雷凌华(1972—),男,湖南衡阳人,博士,副教授,主要从事观赏植物资源的开发与应用研究,linghualei@126.com;∗通信作者,于晓英,博士,教授,主要从事观赏植物资源的开发与利用研究,475705701@qq.com

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