GC-MS分析不同花期厚朴花的挥发油成分

何郡，龙飞，周元雳，徐然，卫莹芳

厚朴花来源于木兰科植物厚朴Magnolia of ficinalis Rehd.et Wils.或凹叶厚朴Magnolia offinalis Rehd.et Wils.var.biloba Rehd.et Wils.的干燥花蕾[1]。春季花未开放时采摘，稍蒸后，晒干或低温干燥。厚朴花在花蕾期无明显香气，而在开花期却表现出浓郁的香味。有人研究发现萜烯类是厚朴花苞产生香味的主要成分，并且雄蕊和苞片的挥发油成分含量差异较大[2]。为了研究厚朴花开花前后挥发油成分变化以及为厚朴花采收期的确定提供科学依据，本课题组采用GC-MS对四川省都江堰市厚朴的花蕾以及开放的厚朴花的挥发油成分进行对比分析。

1 仪器与材料

HP6890/5973GC-MS 联用仪(美国Hewlett-Packark)。花蕾期和盛花期的厚朴花样品于2017年4-5月分别采自四川省都江堰市向峨乡，阴干；由成都中医药大学龙飞副教授鉴定为木兰科植物厚朴Magnolia officinalis Rehd.et Wils.的花蕾和开花期的花。无水硫酸钠，石油醚（30-60 ℃）为分析纯。

2 实验部分

2.1 方法与条件

2.1.1 挥发油的提取 称取供试品各50 g，采用水蒸汽蒸馏法提取6 h，用石油醚（30-60 ℃）萃取3次，合并萃取液，加入活化过的无水硫酸钠，置冰箱（4 ℃）过夜，过滤除去无水硫酸钠，用旋转蒸发仪浓缩，过0.25 μm微孔滤膜，密封，保存于冰箱（4℃）中备用。

2.1.2 GC-MS分析条件 色谱柱为19091S-433-Agilent HP-5ms毛细管柱(30 m×250 μm×0.25 μm) 。程序升温初始柱温为50 ℃，保持5 min，以 5 ℃min-1程序升温到130℃，再以2 ℃min-1程序升温到170 ℃，再以10 ℃min-1程序升温到280℃然后保持至完成分析。气化室温度为280 ℃，载气为纯氦气，压力为12.051 psi，载气流量为1mLmin-1，进样量为1 μl，分流比为5:1。质谱条件: 离子源为EI源，离子源温度为230℃，四级杆温度为 150 ℃，电子能量70 e V，溶剂延迟3 min，质量范围( m/z) :35～550。全扫描方式为NIST14.L谱图库，相对含量的确定采用面积归一化法。

2.2 实验结果

2.2.1 花和花蕾的总离子流图 按照“1. 2. 2”项GC-MS分析条件，分别对厚朴开花期花挥发油和花蕾期花挥发油成分进行分析，得到二者的总离子流色谱图（图1）。

图1 厚朴花（A）和花蕾（B）中挥发油成分的总离子流图

2.2.2 二者挥发油成分结果比较 借助计算机对各峰的质谱图进行NIST 14.L谱库检索，根据质谱裂解规律进行核对，参考标准图谱和相关文献确定保留时间的化合物结构，利用峰面积归一化法计算各组分的质量分数。厚朴花苞和花蕾挥发油分别测定到了61种和49种化学成分。将厚朴花苞和花蕾挥发油中含量超过1 %的化学成分列入表1和表2中。

表1 厚朴花挥发油中含量超过1%的化学成分

4 17.59 1-甲氧基-3,7-二甲基-2,6-辛二烯 7.70 5 18.57 香叶醇 7.47 6 19.45 橙花醇 1.07 7 23.37 石竹烯 11.70 8 24.50 α-石竹烯 5.55 9 25.16 表圆线藻烯 1.22 10 25.64 β-芹子烯 1.65 11 25.95 γ-芹子烯 4.64 12 26.05 十五烷 1.21 13 26.43 β-没药烯 2.10 14 27.00 d-杜松烯 4.50 15 27.29 β-反式罗勒烯 4.48 16 29.99 1,4-二乙基-2,5-环己二烯 1.85 17 31.36 2-萘甲醇 1.15 18 31.81 (+)-双环倍半水芹烯 3.16 19 32.17 β-桉叶醇 1.48 20 32.39 杜松醇 6.39 21 46.60 十九烷 1.74 22 48.76 (Z)-9-二十三碳烯 3.44 23 48.96 二十一烷 1.41

表2 厚朴花蕾挥发油中含量超过1 %的化学成分

由表1可知，开花期花中挥发油中主要的成分包括石竹烯（11.70 %），1-甲氧基-3,7-二甲基-2,6-辛二烯（7.70 %），香叶醇（7.47 %），杜松醇（6.39%），冰片(5.96%)，α-石竹烯(5.55 %)，γ-芹子烯(4.64%)，d-杜松烯(4.50 %)以及β-反式罗勒烯（4.48 %），以上成分合计超过挥发油总量的50 %。由表2可知，花蕾期花挥发油中主要含有香叶醇（19.39%），芳樟醇（12.51 %），冰片（5.45 %），壬烷（5.31 %），α-松油醇（5.04 %）以及杜松醇（3.90 %），这5个成分合计超过挥发油含量的50 %。

检测结果显示，开花期的花和花蕾期厚朴花挥发油中共有的成分包括芳樟醇，冰片，α-松油醇，对烯丙基苯酚，杜松醇、香叶醇、十八烷、松油烯-4-醇、橙花醇等成分。

将二者挥发油成分分为萜烯类、醇类、芳香烃类、烷烃类、酯类、醛酮类和酸类，各类成分相对百分比统计参见图2。按图所示，花蕾的挥发油成分主要为醇类、芳香烃类和烷烃类；而开花后，挥发油成分中的具有香味的萜烯类会大量上升，醇类依然是主要成分但是含量相比花蕾期已有明显的下降。

图2 开花期和花蕾期挥发油各类成分相对含量（%）

3 讨论

3.1 在样品采集时，发现厚朴花开花前后气味不同，花蕾期“辛中带香”，开花期则辛味大大降低，香味增加。有研究证实，木兰科植物在开花期主要花香成分含量明显增加，并通过“开花生热”促进花香的释放，吸引昆虫访花。这是植物与环境长期协同进化的结果[3]。本研究将两者气味不同的物质基础进行了比较，结果显示差异较大。

3.2《中国药典》2015年版规定，厚朴花的入药部位为花蕾，而市场上中药厚朴花常掺有开花期的花被。中药功效的物质基础是所含的成分种类及其含量，为中药厚朴花采收期为花蕾而不是盛花期提供了初步科学依据。目前中国药典对厚朴花的质量控制指标只有厚朴酚及和厚朴酚，通过本研究结果，可考虑将芳樟醇和石竹烯等开花前后含量大幅变化的成分作为厚朴花药材质量控制的指标。

3.3 结合文献[4～6]和课题研究，发现厚朴花在挥发油中含有对烯丙基苯酚，其存在于胡椒等多种植物中，是合成厚朴酚的原料，该挥发性成分在叶和小枝中也被发现，而在干皮的挥发油中未见或相对含量很少。该发现可为厚朴酚、和厚朴酚体内生物代谢途径提供线索。

3.4 据调查，厚朴花不管在中医临床还是中成药的应用都极少，其作为中国药典品种的角色较为尴尬。而开花期的厚朴花香味浓郁，且花形大，潜在产量巨大，仅四川都江堰厚朴种植面积就约15万亩。根据本研究结果，开花期的厚朴花挥发油中含量高的芳樟醇、香叶醇、石竹烯等成分，具有抑菌、抗炎作用、抗忧郁、抗氧化应激、抗炎症反应、抗肿瘤细胞增殖和调节血脂代谢、驱蚊等活性，其有作为新的入药部位或日化品添加剂进行研究与开发的前景[7～13]。