朱砂玉兰及其变种辛夷挥发油的化学成分比较分析

赵东方,赵东欣

(1.郑州市林业工作总站,河南 郑州 450006; 2.河南工业大学 化学化工与环境学院,河南 郑州 450001)



朱砂玉兰及其变种辛夷挥发油的化学成分比较分析

赵东方1,赵东欣2*

(1.郑州市林业工作总站,河南 郑州 450006; 2.河南工业大学 化学化工与环境学院,河南 郑州 450001)

为了了解不同品种辛夷挥发油的化学成分的差异，用水蒸气蒸馏法提取了朱砂玉兰及其两个变种的辛夷挥发油，并对其化学成分进行了GS/MS分析. 从三种淡黄色芳香性的挥发油中共检测出44种组分，其中朱砂玉兰的成分较为简单，主要药物活性成分桉油精(17.72%)和香料成分(58.26%)的含量均较高；萼朱砂玉兰的桉油精含量较低，但香料成分(62.66%)的含量较高；而红运朱砂玉兰的桉油精含量最高，并含有较多的特有成分. 朱砂玉兰不同品种的辛夷挥发油的化学组成及化合物的百分含量存有较大差异，但均含有多种药用或香料成分，具有开发利用价值；而朱砂玉兰及其变种的辛夷挥发油自身特有的化学组成，也可为玉兰属植物的化学分类研究提供有用的信息.

朱砂玉兰；辛夷；挥发油；化学成分

辛夷是玉兰属植物花蕾入药的通称，是我国优良的传统中药材，具有抗炎、抗菌等重要功能. 辛夷的挥发油中除了含有大量药用成分外，还含有多种香料成分，能用于食用和日化香精的生产，具有广阔的市场前景. 通常玉兰属植物中的望春玉兰、玉兰和武当玉兰被认为是药用辛夷的来源[1-2]. 但是玉兰属植物作为优良的园林绿化树种，具有品种多样化的特点，有文献报道不同品种辛夷挥发油的化学成分不同，并且辛夷品质还受其生长地点及挥发油提取方法等因素的影响[3-7]. 为进一步了解不同种辛夷挥发油的化学组成和成分含量的差异，为辛夷的开发利用和玉兰属植物的化学分类提供可靠的科学依据，我们采集了河南朱砂玉兰及其两个变种，即朱砂玉兰 (Yulaniasoulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu)、萼朱砂玉兰 (Y.soulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu subsp. ézhushayulan T. B. Zhao & Z. X. Chen) 和红运朱砂玉兰 (Y.soulangiana(Soul.-Bod.) D. L. Fu ‘Hongyun’) 的辛夷[8-9]，利用水蒸气蒸馏法提取了它们的挥发油，并对其化学成分进行了比较分析.

1 实验材料和方法

1.1 实验材料

材料采自于河南省长垣县8年生朱砂玉兰及其变种的植株. 将50 g自然干燥的辛夷粉碎，用水蒸气蒸馏5 h，馏分用无水硫酸钠干燥后，密封储藏于4 ℃冰箱中.

1.2 GC/MS 测定

使用德国Agilent 6890GC/5973MS气质联用仪分析辛夷挥发油的化学成分，各组分由NIST02.L 质谱库检索确定，含量按GC峰面积归一化法定量[10-11].

气相色谱以氦气为载气，流速为1.0 mL/min；采用 HP-5MS 毛细管柱 (30 m × 0.25 mm × 0.25 m)；柱温先在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 ℃.

质谱检测条件为离子源：EI (70 eV)；离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；接口温度：260 ℃；EM电压：1 871 MV；采集方式：SCAN；溶剂延迟：3 min；质量范围：20～400 amu.

2 结果与讨论

三种辛夷挥发油均为澄清、淡黄色的芳香性液体，产率分别为：朱砂玉兰1.5%、萼朱砂玉兰10.0%和红运朱砂玉兰1.5%. GC/MS分析获得的辛夷挥发油各化学成分与数据库检索的匹配率均在90%以上，按照保留时间依次列于表1.

表1 三种辛夷挥发油的化学成分及其质量分数Table 1 Identified compounds and mass fraction in three essential oils

朱砂玉兰及其变种的辛夷挥发油中共检测出了44种化合物，朱砂玉兰辛夷挥发油的化学组成最简单，只检测出了17种组分，占挥发油总量的92.22%；萼朱砂玉兰和红运朱砂玉兰的辛夷挥发油的组成较复杂，分别含有27种和41种化合物，但均占挥发油总量的100%. 这三种辛夷挥发油的主要化学组分存在明显的差异，如大量含有的化合物(>10%)明显不同，但均为三种：朱砂玉兰为β-水芹烯(16.03%)、β-蒎烯(33.27%)和桉油精(17.72%)；萼砂玉兰为α-蒎烯(13.19%)、β-水芹烯(30.67%)和β-蒎烯(18.80%)；红运朱砂玉兰的β-水芹烯(14.23%)、2-苧烯(17.32%)和桉油精(20.80%). 而三种挥发油仅有14种共有成分，并且每种共有成分的含量也均有较大的差异，如蒎烯和水芹烯. 朱砂玉兰辛夷挥发油仅有的3种非共有成分(D-柠檬烯、α-桉叶油醇和α-衣兰油烯)也不是其特有成分，萼朱砂玉兰辛夷挥发油中仅双环吉玛烯是其特有成分，但红运朱砂玉兰的特有成分就达16种，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，辛夷的品质是根据其挥发油中的药理活性成分(桉油精、松油醇和里哪醇等)和香料成分(蒎烯、香桧烯、月桂烯和金合欢醇等)的含量来评价[12-13]. 桉油精是辛夷挥发油的主要药用成分，通常用于治疗呼吸道疾病，也是香烟的添加剂之一，还可用于杀虫剂和驱避剂[14-17]. 蒎烯、月桂烯是香料的基本原料，是天然香料中经典的单萜烯化合物，可以合成多种链状单萜烯化合物，如香叶醇和橙花醇等；而水芹烯、莰烯、石竹烯等则是常见的植物性香料，广泛用于香料工业和食品当中，有较高的经济价值[18-20].

朱砂玉兰的辛夷挥发油除了桉油精的含量为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%)的含量就占了挥发油总量的58.26%，即其主要药物成分和香料成分的含量高达75.98%，具有较好的开发利用前景；萼朱砂玉兰辛夷挥发油的桉油精含量较低(3.36%)，但香料成分α-蒎烯(13.19%)、β-水芹烯(30.67%)和β-蒎烯(18.80%)的含量较高(62.66%)；红运朱砂玉兰辛夷挥发油中桉油精(20.80%)的含量最高，香料成分虽含量较低但种类较多，如蒎烯、水芹烯和金合欢烯等. 这三种辛夷挥发油均含有较多的有效成分，而且萼朱砂玉兰的辛夷挥发油含率高达10.0%，所以朱砂玉兰及其两变种是兼具观赏性与经济性的多种用途的植物，可以推广栽培，进一步的开发利用.

3 结论

朱砂玉兰及其变种的辛夷挥发油都具有自身特殊的化学组成，并且其中的药理活性成分和香料成分的组成和含量存在明显的差异，说明辛夷的质量受其来源植物品种的影响，但这三种辛夷挥发油均含有较多的有效成分，具有良好的开发利用价值. 这些分析数据也为我们了解玉兰属植物分类的化学基础提供了一些有用的信息，但是否可以作为玉兰属植物分类的化学依据，还需要进行系统的研究[21-23].

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[责任编辑：吴文鹏]

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.

河南工业大学博士基金(2006BS015).

赵东方(1968-), 女, 农艺师, 研究方向为林业化学.*

, E-mail:zhaodx798@163.com.

S13

A

1008-1011(2017)03-0359-05