趙東方,趙東欣

(1.鄭州市林業(yè)工作總站,河南 鄭州 450006; 2.河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院,河南 鄭州 450001)

?

朱砂玉蘭及其變種辛夷揮發(fā)油的化學(xué)成分比較分析

趙東方1,趙東欣2*

(1.鄭州市林業(yè)工作總站,河南 鄭州 450006; 2.河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院,河南 鄭州 450001)

為了了解不同品種辛夷揮發(fā)油的化學(xué)成分的差異，用水蒸氣蒸餾法提取了朱砂玉蘭及其兩個(gè)變種的辛夷揮發(fā)油，并對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行了GS/MS分析. 從三種淡黃色芳香性的揮發(fā)油中共檢測(cè)出44種組分，其中朱砂玉蘭的成分較為簡(jiǎn)單，主要藥物活性成分桉油精(17.72%)和香料成分(58.26%)的含量均較高；萼朱砂玉蘭的桉油精含量較低，但香料成分(62.66%)的含量較高；而紅運(yùn)朱砂玉蘭的桉油精含量最高，并含有較多的特有成分. 朱砂玉蘭不同品種的辛夷揮發(fā)油的化學(xué)組成及化合物的百分含量存有較大差異，但均含有多種藥用或香料成分，具有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值；而朱砂玉蘭及其變種的辛夷揮發(fā)油自身特有的化學(xué)組成，也可為玉蘭屬植物的化學(xué)分類研究提供有用的信息.

朱砂玉蘭；辛夷；揮發(fā)油；化學(xué)成分

辛夷是玉蘭屬植物花蕾入藥的通稱，是我國(guó)優(yōu)良的傳統(tǒng)中藥材，具有抗炎、抗菌等重要功能. 辛夷的揮發(fā)油中除了含有大量藥用成分外，還含有多種香料成分，能用于食用和日化香精的生產(chǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景. 通常玉蘭屬植物中的望春玉蘭、玉蘭和武當(dāng)玉蘭被認(rèn)為是藥用辛夷的來(lái)源[1-2]. 但是玉蘭屬植物作為優(yōu)良的園林綠化樹(shù)種，具有品種多樣化的特點(diǎn)，有文獻(xiàn)報(bào)道不同品種辛夷揮發(fā)油的化學(xué)成分不同，并且辛夷品質(zhì)還受其生長(zhǎng)地點(diǎn)及揮發(fā)油提取方法等因素的影響[3-7]. 為進(jìn)一步了解不同種辛夷揮發(fā)油的化學(xué)組成和成分含量的差異，為辛夷的開(kāi)發(fā)利用和玉蘭屬植物的化學(xué)分類提供可靠的科學(xué)依據(jù)，我們采集了河南朱砂玉蘭及其兩個(gè)變種，即朱砂玉蘭 (Yulaniasoulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu)、萼朱砂玉蘭 (Y.soulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu subsp. ézhushayulan T. B. Zhao & Z. X. Chen) 和紅運(yùn)朱砂玉蘭 (Y.soulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu ‘Hongyun’) 的辛夷[8-9]，利用水蒸氣蒸餾法提取了它們的揮發(fā)油，并對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行了比較分析.

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

材料采自于河南省長(zhǎng)垣縣8年生朱砂玉蘭及其變種的植株. 將50 g自然干燥的辛夷粉碎，用水蒸氣蒸餾5 h，餾分用無(wú)水硫酸鈉干燥后，密封儲(chǔ)藏于4 ℃冰箱中.

1.2 GC/MS 測(cè)定

使用德國(guó)Agilent 6890GC/5973MS氣質(zhì)聯(lián)用儀分析辛夷揮發(fā)油的化學(xué)成分，各組分由NIST02.L 質(zhì)譜庫(kù)檢索確定，含量按GC峰面積歸一化法定量[10-11].

氣相色譜以氦氣為載氣，流速為1.0 mL/min；采用 HP-5MS 毛細(xì)管柱 (30 m × 0.25 mm × 0.25 m)；柱溫先在60 ℃保持4 min，然后以1.5 ℃/min速度升至73 ℃，保持1 min，再以0.5 ℃/min的速度升至74 ℃，保持2.5 min，又以2 ℃/min的速度升至160 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min的速度升至170 ℃.

質(zhì)譜檢測(cè)條件為離子源：EI (70 eV)；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；接口溫度：260 ℃；EM電壓：1 871 MV；采集方式：SCAN；溶劑延遲：3 min；質(zhì)量范圍：20～400 amu.

2 結(jié)果與討論

三種辛夷揮發(fā)油均為澄清、淡黃色的芳香性液體，產(chǎn)率分別為：朱砂玉蘭1.5%、萼朱砂玉蘭10.0%和紅運(yùn)朱砂玉蘭1.5%. GC/MS分析獲得的辛夷揮發(fā)油各化學(xué)成分與數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的匹配率均在90%以上，按照保留時(shí)間依次列于表1.

表1 三種辛夷揮發(fā)油的化學(xué)成分及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 1 Identified compounds and mass fraction in three essential oils

朱砂玉蘭及其變種的辛夷揮發(fā)油中共檢測(cè)出了44種化合物，朱砂玉蘭辛夷揮發(fā)油的化學(xué)組成最簡(jiǎn)單，只檢測(cè)出了17種組分，占揮發(fā)油總量的92.22%；萼朱砂玉蘭和紅運(yùn)朱砂玉蘭的辛夷揮發(fā)油的組成較復(fù)雜，分別含有27種和41種化合物，但均占揮發(fā)油總量的100%. 這三種辛夷揮發(fā)油的主要化學(xué)組分存在明顯的差異，如大量含有的化合物(>10%)明顯不同，但均為三種：朱砂玉蘭為β-水芹烯(16.03%)、β-蒎烯(33.27%)和桉油精(17.72%)；萼砂玉蘭為α-蒎烯(13.19%)、β-水芹烯(30.67%)和β-蒎烯(18.80%)；紅運(yùn)朱砂玉蘭的β-水芹烯(14.23%)、2-苧烯(17.32%)和桉油精(20.80%). 而三種揮發(fā)油僅有14種共有成分，并且每種共有成分的含量也均有較大的差異，如蒎烯和水芹烯. 朱砂玉蘭辛夷揮發(fā)油僅有的3種非共有成分(D-檸檬烯、α-桉葉油醇和α-衣蘭油烯)也不是其特有成分，萼朱砂玉蘭辛夷揮發(fā)油中僅雙環(huán)吉瑪烯是其特有成分，但紅運(yùn)朱砂玉蘭的特有成分就達(dá)16種，其中α-松油醇(1.5%)的含量最高，其他特有成分的含量均小于1%.

通常，辛夷的品質(zhì)是根據(jù)其揮發(fā)油中的藥理活性成分(桉油精、松油醇和里哪醇等)和香料成分(蒎烯、香檜烯、月桂烯和金合歡醇等)的含量來(lái)評(píng)價(jià)[12-13]. 桉油精是辛夷揮發(fā)油的主要藥用成分，通常用于治療呼吸道疾病，也是香煙的添加劑之一，還可用于殺蟲(chóng)劑和驅(qū)避劑[14-17]. 蒎烯、月桂烯是香料的基本原料，是天然香料中經(jīng)典的單萜烯化合物，可以合成多種鏈狀單萜烯化合物，如香葉醇和橙花醇等；而水芹烯、莰烯、石竹烯等則是常見(jiàn)的植物性香料，廣泛用于香料工業(yè)和食品當(dāng)中，有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[18-20].

朱砂玉蘭的辛夷揮發(fā)油除了桉油精的含量為17.72%外，α-蒎烯(6.40%)、β-水芹烯(16.03%)、β-蒎烯(33.27%)和β-石竹烯(2.56%)的含量就占了揮發(fā)油總量的58.26%，即其主要藥物成分和香料成分的含量高達(dá)75.98%，具有較好的開(kāi)發(fā)利用前景；萼朱砂玉蘭辛夷揮發(fā)油的桉油精含量較低(3.36%)，但香料成分α-蒎烯(13.19%)、β-水芹烯(30.67%)和β-蒎烯(18.80%)的含量較高(62.66%)；紅運(yùn)朱砂玉蘭辛夷揮發(fā)油中桉油精(20.80%)的含量最高，香料成分雖含量較低但種類較多，如蒎烯、水芹烯和金合歡烯等. 這三種辛夷揮發(fā)油均含有較多的有效成分，而且萼朱砂玉蘭的辛夷揮發(fā)油含率高達(dá)10.0%，所以朱砂玉蘭及其兩變種是兼具觀賞性與經(jīng)濟(jì)性的多種用途的植物，可以推廣栽培，進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用.

3 結(jié)論

朱砂玉蘭及其變種的辛夷揮發(fā)油都具有自身特殊的化學(xué)組成，并且其中的藥理活性成分和香料成分的組成和含量存在明顯的差異，說(shuō)明辛夷的質(zhì)量受其來(lái)源植物品種的影響，但這三種辛夷揮發(fā)油均含有較多的有效成分，具有良好的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值. 這些分析數(shù)據(jù)也為我們了解玉蘭屬植物分類的化學(xué)基礎(chǔ)提供了一些有用的信息，但是否可以作為玉蘭屬植物分類的化學(xué)依據(jù)，還需要進(jìn)行系統(tǒng)的研究[21-23].

[1] 中國(guó)藥典委員會(huì). 中華藥典[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005: 153-154.

Chinese Pharmacopoeia Commission. Pharmacopeis of People’s Republic of China [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2005: 153-154.

[2] 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì). 中國(guó)植物志 [M]. 第三十卷第一分冊(cè). 北京: 科學(xué)出版社, 1996: 126-141.

Editorial Committee of Flora in Chinese Academy of Sciences. Flora of China [M]. Volume 30 Number 1. Beijing: Science Press, 1996: 126-141.

[3] 呂金順, 郭峰. 望春玉蘭花蕾揮發(fā)油的化學(xué)成分分析[J]. 分析化學(xué), 2003, 31(12): 1535.

Lü J S, GUO F. Analysis on the chemical components of volatile oil of flower buds of Magnolia biondii Pamp [J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2003, 31(12): 1535.

[4] 魏鵬程, 趙銘欽, 劉鵬飛, 等. 不同蒸餾方法提取辛夷揮發(fā)油的比較分析[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2013, 29(2): 358-361.

WEI P C, ZHAO M Q, LIU P F, et al. Comparative analysis of different distillation extraction of Flos Magnoliae volatile oil [J]. Modern Food Science and Technology, 2013, 29(2): 358-361.

[5] 武祖發(fā), 唐繼如. 安徽產(chǎn)辛夷揮發(fā)油的研究[J]. 中草藥, 1993(2): 64-65.

WU J F, TANG J R. Study on the Xinyi volatile oils from Anhui [J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 1993(2): 64-65.

[6] 趙東欣, 盧奎. 兩產(chǎn)地的伊麗莎白玉蘭辛夷揮發(fā)油的化學(xué)成分[J]. 信陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào), 2010, 23(1): 72-74.

ZHAO D X, LU K. Chemical constituents of essential oils ofYulania×Elizabeth(E. Sperber) D. L. Fu growing in different areas [J]. Journal of Xinyang Normal University, 2010, 23(1): 72-74.

[7] ZHAO D X, HOU J H, LU K. Variation in Xinyi essential oils composition of Yulania Spach 7 Species [J]. Asian Journal of Chemistry, 2015, 27(5): 1739-1741.

[8] 傅大立, 趙東欣, 孫金花, 等. 辛夷揮發(fā)油含量及良種選育指標(biāo)研究[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 38(2): 179-183.

FU D L, ZHAO D X, SUN J H, et al. Study on the variability of Xinyi from the flower buds of Yulania species of magnoliaceae and criterions for Xinyi breeding [J]. Journal of Henan Agricultural University, 2004, 38(2): 179-183.

[9] 趙天榜, 田國(guó)行, 傅大立, 等. 世界玉蘭屬植物資源與栽培利用[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2013: 316-319.

ZHAO T B, TIAN G H, FU D L, et al. Resources, cultivation and utilization of WorldYulaniaspach[M]. Beijing: Science Press, 2013: 316-319.

[10] OZEL M Z, KAYMAZ H. Superheated water extraction, steam distillation and soxhlet extraction of essential oils ofOriganumonites[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2004, 379(7): 1127-1133.

[11] SAJJADI S E, SHAHPIRI Z. Chemical composition of the essential oil of Salvia Limbata C.A.MEY. [J]. DARU Journal of Pharmaceutical Sciences, 2004, 12(3): 94-97.

[12] 劉星, 單楊. 辛夷的提取、應(yīng)用及其品質(zhì)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J]. 食品工業(yè)科技, 2011, 32(11): 506-510.

LIU X, SHAN Y. Research of magnolia extraction, application and quality assessment [J]. Science and Tech-nology of Food Industry, 2011, 32(11): 506-510.

[13] 王紅霞, 鄭巖, 陳隨清, 等. 辛夷藥材(望春花)不同栽培品種質(zhì)量分析[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志, 2013, 19(1): 115-118.

WANG H X, ZHENG Y, CHEN S Q, et al. Research on quantitative determination of volatile oil in different cultivated species of magnoliae flos [J]. Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2013, 19(1): 115-118.

[14] 季宇彬, 主編. 天然藥物有效成分藥理與應(yīng)用[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2007: 197.

JI Y B. Pharmacology and application of availability ingredients of natural medication [M]. Beijing: Science Press, 2007: 197.

[15] 李曉, 姚光明, 鄔亞萍, 等. 辛夷揮發(fā)油化學(xué)組分的GC/MS分析及在卷煙加香中的應(yīng)用[J]. 煙草科技, 2002, 35(4): 6-8.

LI X, YAO G M, WU Y P, et al. Analysis of components in volatile oil from Lily Magnolia with GC/MS and its application in tobacco flavoring [J]. Tobacco Science & Technology, 2002, 35(4): 6-8.

[16] 趙東保, 鄧雁如, 汪漢卿. 粉苞苣揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS測(cè)定分析[J]. 化學(xué)研究, 2003, 14(3): 45-46.

ZHAO D B, DENG Y R, WANG H Q. GC-MS Analysis of the essential oil from Chondrilla Piptocoma [J]. Chemical Research, 2003, 14(3): 45-46.

[17] 王興寧, 張明時(shí), 夏品華, 等. 毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定辛夷藥材中桉油精含量[J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥, 2008, 19(1): 48-50.

WANG X N, ZHANG M S, XIA P H, et al. Determination of cineol in Xinyi by capillary gas chromatopraphy [J]. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research, 2008, 19(1): 48-50.

[18] JUNG K Y, KIM D S, OH S R, et al. Sesquiterpene components from the flowerbuds of Magnolia fargesii [J]. Archives of Pharmcal Research, 1997, 20(4): 363-367.

[19] 唐課文, 閆建輝, 許友, 等. 花椒揮發(fā)油的化學(xué)成分分析[J]. 分析化學(xué), 2003, 31(3): 384-384.

TANG K W, YAN J H, XU Y. Study of chemical constitutents of the essential oil form Pericarpium Zanthoxyl [J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2003, 31(3): 384-384.

[20] 吳萬(wàn)征. 辛夷揮發(fā)油的GC-MS分析[J]. 中藥材, 2000, 23(9): 538-540.

WU W Z. GC-MS analysis of chemical components in essential oil from Flos Magnoliae [J]. Journal of Chinese Medicine Materials, 2000, 23(9): 538-540.

[21] 田國(guó)行, 傅大立, 趙東武, 等. 玉蘭屬植物資源與新分類系統(tǒng)的研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2006, 22(5): 404-411.

TIAN G H, FU D L, ZHAO D W, et al. Study on the species resources and new classification system [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2006, 22(5): 404-411.

[22] 傅大立, 趙東欣, 孫金花, 等. 10種國(guó)產(chǎn)木蘭屬植物揮發(fā)油成分及系統(tǒng)學(xué)意義[J]. 林業(yè)科學(xué), 2005, 27(4): 68-74.

FU D L, ZHAO D X, SUN J H, et al. Component of volatile oils in 10 chinese species ofYulaniaGenus and Its phylogenetic implication [J]. Scientia Silvae Sinicae, 2005, 27(4): 68-74.

[23] 劉秀麗. 中國(guó)玉蘭種質(zhì)資源調(diào)查及親緣關(guān)系的研究[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2012: 120-138.

LIU X L. Study on germplasm resource and genetic relationship of China Magnolia [D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2012: 120-138.

[責(zé)任編輯：吳文鵬]

Comparative analysis of chemical components in Xinyi volatile oils fromYulaniasoulangiana

ZHAO Dongfang1, ZHAO Dongxin2*

(1.ForestryWorkStationofZhengzhou,Zhengzhou450006,Henan,China; 2.SchoolofChemistry,ChemicalEngineeringandEnvironment,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,Henan,China)

The hydrodistilled volatile oils of Xinyi ofYulaniasoulangeana(Soul.-Bod.) D. L. Fu and its two varieties were analyzed by GC/MS in order to determine the different varieties on chemical constituents in Xinyi volatile oils. 44 compounds were identified from three clear, yellowish and aroma oils. The composition in Xinyi ofY.soulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu is relatively simple, that the percentages of eucalyptol (17.72%) and flavor components (58.26%) are higher. The percentage of eucalyptol inY.soulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu subsp. ézhushayulan T. B. Zhao & Z. X. Chen is lowest, but the percentage of flavor ingredients (62.66%) is highest. The highest content of eucalyptol and many endemic constituents are observed inY.soulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu ‘Hongyun’. Although the chemical constituents and the percentages of these compounds in different varieties ofY.soulangianaare obviously different, that is the plant species affect the level of effective components in herbal medicine, each essential oil contains many components for medicine and spice and has exploitation value. The differences in chemical composition of three oils also provide useful information for the chemical classification ofY. Spach.

Yulaniasoulangiana; Xinyi; essential oil; chemical components

2017-03-14.

河南工業(yè)大學(xué)博士基金(2006BS015).

趙東方(1968-), 女, 農(nóng)藝師, 研究方向?yàn)榱謽I(yè)化學(xué).*

, E-mail:zhaodx798@163.com.

S13

A

1008-1011(2017)03-0359-05