海南野生延药睡莲花挥发油成分分析

郭玉华 林妃 黄素荣 谌振 杨光穗 王健 尹俊梅

(1中国热带农业科学院海口实验站海南海口 570102;2海南省热带园艺作物品质调控重点实验室海南海口 570228;3中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州 571737)

睡莲为睡莲科（Nymphaeaceae）睡莲属（Nymphaea）水生草本花卉［1］。睡莲属在全世界共有50个种分布［2］，睡莲属植物含有多种化学成分如黄酮类、酚酸类、生物碱类、甾体类以及木脂素类等，具有广泛生物活性，如抗菌、抗炎、神经保护等［3］。《中华人民共和国药品标准维吾尔药分册》称睡莲花具有清热解毒、镇静安神之功效，可用于感冒发热、头痛咳嗽、心悸不安、咽痛等疾病的治疗［4］。睡莲具有悠久的文化历史和圣洁的寓意，是古埃及的国花。现代研究发现，睡莲根可以净化水体，吸附有害重金属离子，对环境具有很好的生态修复功能［5］。

延药睡莲（Nymphaea stellata）又名蓝睡莲，花色多为蓝色或浅蓝色，具有清雅的香气［6］。延药睡莲作为我国自然分布的5种原生睡莲之一，不仅可以作为观赏花卉，研究发现其花中含有的甾体类成分Nymphayol具有广泛的生物活性，如抗神经病变活性、免疫调节作用、解热退热［7］、抗氧化、抗炎、抗细胞凋亡［8］。延药睡莲花提取物具有非常强的小鼠肠粘膜α-糖苷酶活性抑制作用，且无细胞毒性［9］。范杨杨等［10］2018年报道，通过共蒸馏技术获得栽培延药睡莲花精油，并测定了其成分组成，然而目前有关野生延药睡莲花的挥发油组成未见相关报道，野生睡莲花挥发油组成与栽培品种间是否存在差异尚不清楚。《海南植物志》记载，我国仅在海南省万宁市境内的丘陵湿地中及海口市附近发现有延药睡莲的自然分布。2017年报道，在海南三亚育才镇一处偏远水塘里发现原生延药睡莲［11］，说明海南保护优良的生态环境中，依然分布有野生延药睡莲。基于此，本研究通过采集海南万宁的野生延药睡莲的花朵，对其花蕊挥发油进行了超临界CO2流体萃取及化学分析。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试材

野生延药睡莲采自海南省万宁市万城镇湿地，经鉴定为睡莲科睡莲属植物延药睡莲。取该植物的花带回实验室，剥离雄蕊待测。

1.1.2 仪器

电子天平（德国赛多利斯CP-224S）；超临界CO2流体萃取仪（美国ASI公司，SFE-2型）；气相色谱仪（trace 1300，Thermo Scientific）；质谱仪（ISQ Single Quadrupole，MS，Thermo Sci‐entific），冷冻干燥机（JDG-0.2，兰州科近真空冻干技术有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 超临界CO2流体萃取挥发油

萃取条件：提取压力330 MPa，提取釜温度60℃，提取时间6 h。

1.2.2 气相色谱和质谱条件

气相色谱条件：色谱柱为毛细管柱TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25µm），载气为氦气，横流模式，流速1 mL/min，不分流，进样量1.0µL，程序升温，初始温度40℃，保留时间3 min；用15 min升温至230℃，再用5 min升温至220℃，保温3 min，再用10 min升温到250℃，保持10 min。

质谱条件：电子源EI电离能量70 eV；进样口温度250℃；电子源温度230℃；传输线温度230℃；加速电压1 247 V；扫面范围40～350 amu；扫描间歇每秒钟2.94次。

1.2.3 成分鉴定

精密称取挥发油样品少许，用色谱纯乙酸乙酯溶解，所得溶液浓度为0.1 mg/mL，0.22µm微孔滤膜过滤，通过自动进样针进行GC-MS分析，得总离子流图通过将分子离子峰以及碎片离子峰与数据库谱图比对，鉴定各种成分，通过封面积归一法，确定各种成分在挥发油中的含量。

2 结果与分析

由图1可见，海南野生延药睡莲花挥发油的总离子流图中有5个主要色谱峰，表明其挥发油中主要化学成分有5种，保留时间tR分别为23.48、25.42、27.67、30.90和35.24 min，除 此 之 外，其他色谱峰均很小，表明此5种主要化学成分的组合可能在很大程度上决定了海南野生延药睡莲挥发油的香型。

通过对海南野生延药睡莲挥发油的气质联用分析，以及分子离子峰、碎片离子的比对，从挥发油中共检测到58种化学成分，鉴定出其中57种，具体详见表1；主要化学成分5种，鉴定出4种，分别为：二十一烷（Heneicosane），香叶基香叶醇（Geranylgeraniol），二十四烷（Tetra‐cosane）和二十八烷（Octacosane），4种主要化学成分占挥发油总含量的近50%，另有一种保留时间tR为35.24的成分未鉴定出。

图1 延药睡莲花超临界萃取挥发油的GC-MS总离子流图

表1 海南野生延药睡莲挥发油成分分析

续表1 海南野生延药睡莲挥发油成分分析

续表1 海南野生延药睡莲挥发油成分分析

3 讨论与结论

本研究从海南野生延药睡莲花挥发油中共鉴定出57种成分，其中含量超过10%的成分共4种，分别为二十一烷（Heneicosane）、香叶基香叶醇（Geranylgeraniol）、二 十 四 烷（Tetracosane）和二十八烷（Octacosane）。二十一烷作为一种21碳酯链烷烃化合物，具有很强的抗细菌活性，在10µg/mL时对Streptococcus pneumoniae抑菌圈直径为（31±0.64）mm，对Aspergillus fumigatus抑菌圈直径为（29±0.86）mm［12］。香叶基香叶醇具有较强的抑制分枝杆菌活性和细胞毒活性，其还可以通过干扰甾醇类的生物合成进而达到抑制利什曼原虫作用［13］。二十四烷和二十八烷，均属长链脂肪烃，多存在于固体石蜡和烤烟烟叶［14］中，性质稳定，无毒。黄秋伟等［15］2020年报道，睡莲品种保罗兰的挥发油成分共42种，主要为十五或十七烷烯和醇。范杨杨等［10］报道了栽培延药睡莲的挥发油组成成分共21种，其中主要成分为2-十七烷酮，含量高达32.573%，主成分相对比较单一，明显不同于本研究的野生延药睡莲的挥发油组成。尽管2次研究所用挥发油的提取方法不同，一个是水蒸气共蒸馏，一种是超临界CO2流体萃取技术，然而文献报道，这2种方法所提取的挥发油成分非常相似［16］。本研究中，野生延药睡莲的挥发油主成分以分子量较大的饱和烷烃为主，主成分多达5种，其他微量成分多达53种，成分组成具有更为丰富的多样性，由于挥发油成分的不同组成决定了睡莲的不同香型，野生延药睡莲的挥发油主要成分多为大分子的烷烃，所以香味较淡，不同于栽培延药睡莲的香型。本研究结果显示，野生睡莲品种变为栽培品种后，其挥发性成分也可能发生了一定的改变，由此想到，延药睡莲由野生到栽培品种的逐步驯化过程中，其基因型是否也发生了缓慢的改变，进而导致了挥发油组成的不同，目前尚不清楚。

本研究中，海南野生延药睡莲花挥发油的清除自由基功效以及其独特的淡雅清香挥发性成分组成，有助于其开发为高级护肤品或日化洗护用品。野生延药睡莲属于三体雄蕊睡莲，是睡莲属植物从原始的片状单体雄蕊进化到最高两体雄蕊的中间类型，同时也是目前世界范围内很多睡莲育种的重要亲本。本研究在海南万宁湿地发现的野生延药睡莲由于附近村民放养的鸭、鹅、水牛等的取食，其资源基本处于濒危状态，通过野生延药睡莲精油化学成分分析和再利用，呼吁人们对这一珍贵资源的重视和保护，对于海南野生睡莲资源的保护也具有重要参考价值。