衣曉明,宋述芹,谷 茂
(1.深圳職業(yè)技術學院, 廣東 深圳 518055;2.赤峰學院,內蒙古 赤峰 024000)
白蘭花揮發(fā)性物質GC/MS分析
衣曉明1,宋述芹2,谷 茂1
(1.深圳職業(yè)技術學院, 廣東 深圳 518055;2.赤峰學院,內蒙古 赤峰 024000)
利用頂空固相微萃取技術(SPME)吸附采集白蘭花在一年內不同月份釋放的揮發(fā)性物質,通過GC/MS技術分析,共鑒定出49種化合物,其中31種萜類化合物,6種烷烴類化合物,5種酯類化合物,4種醇類化合物,1種氮類化合物和其他共6大類物質.從一年中測定的4個月份來看,白蘭花在8月和10月份釋放的揮發(fā)性物質種類較多.
白蘭花;揮發(fā)性物質;固相微萃??;氣相色譜/質譜聯用(GC/MS)
白蘭(Michelia alba DC.)又名白玉蘭,屬含笑屬木蘭科常綠喬木,主產于我國的西部和東南部,白蘭花、葉、莖均含有揮發(fā)性芳香物質,樹形好,四季呈香,是珍貴的景觀觀賞芳香植物[1].研究表明,白蘭花浸膏可調配各種花香香精、化妝香精、香水等[2].目前對白蘭花的揮發(fā)性物質,主要針對提取精油的研究較多,大都是用水蒸氣蒸餾法或其改進技術提取白蘭花精油,分析其化學成分[3-5],未有對生長狀態(tài)的白蘭花的揮發(fā)性物質進行測定,不足以反映自然生長條件下白蘭花揮發(fā)性物質的揮發(fā)狀況.本研究采用自然生長條件下的白蘭花,測定其在一年中不同時段揮發(fā)性物質的釋放動態(tài),以期為保健型園林建設及白蘭的景觀配置、住宅區(qū)環(huán)境美化等提供科學依據.
1.1 供試材料與取樣方法
供試材料:白蘭葉,采自深圳職業(yè)技術學院西麗湖校區(qū).
取樣方法:分別在5月、8月、10月、12月采摘新鮮白蘭花,每次采花后及時進入實驗.
1.2 實驗技術與儀器條件
實驗技術與儀器設備見文獻[6].
1.3 分析方法
利用NIST譜庫檢索實驗獲得質譜圖中顯現的揮發(fā)性物質,通過保留指數定性法驗證質譜檢索結果;用峰面積歸一化法定量分析揮發(fā)性物質.
1)白蘭花揮發(fā)性物質的釋放動態(tài).圖1是白蘭花揮發(fā)性物質分別在5月、8月、10月和12月的總離子流.由圖1可見,4次測定的白蘭花揮發(fā)性物質總離子流有效峰出現的個數、時間和強度有明顯差異.8月份總離子流強度在前30 min較5月份明顯增強,30 min以后減弱;10月份與8月份比較接近,10月份的總離子流圖以18~25 min有效峰較多,25 min以后明顯減弱,基本無有效峰;12月份較前3個月份總離子流有效峰數量明顯少,強度最弱.
圖1 白蘭花釋放揮發(fā)性物質的總離子流圖
2)扣除本底空氣中的雜質,從新鮮白蘭花中測定出49種揮發(fā)性物質(見表1),主要有萜類、醇類、酯類、烷烴類、氮類和其它類等共6大類物質,以萜類物質含量最高.
(1)白蘭花中共鑒定出31種萜類物質,是白蘭花揮發(fā)性物質的主要成分.5月份到8月份,萜類物質的釋放量從35.85%增加到57.48%,8月份達最大釋放量,10月份到5月份萜類物質的釋放呈下降趨勢.萜類物質主要包括石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯等.石竹烯具有平喘、抗菌等作用,α-蒎烯、β-蒎烯具有消炎鎮(zhèn)痛、解熱、抗菌的功效,月桂烯具有令人愉快的、清淡的香脂氣味[3].
(2)白蘭花中共鑒定出4種醇類物質,以芳樟醇為主.芳樟醇氣味純正、圓和,甜潤、幽雅,有鎮(zhèn)靜、降血壓、鎮(zhèn)咳祛痰、抗菌、抗病毒等作用[3].隨著季節(jié)的變化,醇類物質的成分和含量發(fā)生明顯變化:5月,醇類物質釋放量達到最大值35.88%,以芳樟醇和苯基乙醇為主,順式-芳樟醇氧化物僅在5月有少量釋放;8月則幾乎沒有醇類物質釋放,釋放量僅有0.52%;10月和12月醇類物質釋放量增加至11.76%和12.65%,均以芳樟醇和苯基乙醇為多.
(3)白蘭花中共鑒定出5種酯類化合物,主要以2-甲基-2-丁酸甲酯為主,其感官特征具有醚香、果香、青香.8月份釋放量最低15.08%;5月和10月2-甲基-2-丁酸甲酯的釋放量增加,12月份釋放量達到最大值29.47%.其他酯類釋放量較低.說明2-甲基-2-丁酸甲酯的釋放量變化代表整個酯類物質的釋放動態(tài).
白蘭花揮發(fā)性物質中的萜類、醇類和酯類物質在每個月份的揮發(fā)性物質中所占比例均超過70%,其他3類物質所占比例較少.
表1 不同月份白蘭花釋放揮發(fā)性物質的組成
續(xù)表1
1)文獻[6]采用與本文相同的實驗方法對白蘭葉揮發(fā)性物質釋放動態(tài)進行了研究,表明芳樟醇是白蘭葉最重要的成分,這與本研究中萜類物質是白蘭花揮發(fā)性物質中最重要成分的結論不一致.說明同一種植物的不同器官中含有的揮發(fā)性物質有差別,且揮發(fā)性物質釋放動態(tài)也不同.
2)文獻[4]以乙酸乙酯為提取溶劑,對陰干、冷凍白蘭花樣品及白蘭花酊劑樣品進行超聲提取,并采用超臨界CO2(SFE)提取白蘭花精油,用氣相色譜—質聯聯用法(GC-MS)共鑒定出59種化學成分,其中含量較高的物質芳樟醇的相對含量分別為7.50%、17.61%、67.51%、70.42%,由此可見,樣品的處理方式對實驗結果存在很大影響.本研究采用新鮮白蘭花剪碎,通過頂空萃取進行GC/MS分析,與自然生長條件下白蘭花揮發(fā)出的物質最為接近,為研究白蘭花自然狀態(tài)下的揮發(fā)性物質提供了有效的實驗方法.
3)文獻[5]采用無水乙醚和二氯甲烷提取白蘭花精油,表明芳樟醇是白蘭花精油的主要成分,這一研究結果與文獻[4]有相似性,但與本研究結果不一致,說明白蘭花自然生長狀態(tài)下的揮發(fā)性物質與提取后的精油成分有較大差異.
[1] 朱亮鋒,陸碧瑤,徐丹.白蘭花精油化學成分初步研究[J].植物學報,1982,24(4):355-357.
[2] 江蘇新醫(yī)學院編1.中藥大辭典(上冊)[M].上海:上海人民出版社,1977:703.
[3] 黃相中,尹燕,劉曉芳,等.云南產白蘭花和葉揮發(fā)油的化學成分研究[J].林產化學與工業(yè),2009,29(2):119-123.
[4] 谷風林,房一明,胡榮鎖,等.白蘭花揮發(fā)性成分的GC-MS分析[J].熱帶作物學報,2011,32(9):1769-1773.
[5] 王心宇,劉明春,楊迎伍,等.GC-MS法分析白蘭花揮發(fā)油成分[J].重慶大學學報,2008,31(1):97-100.
[6] 谷茂,宋述芹,衣曉明.GC/MS研究白蘭葉揮發(fā)性物質釋放動態(tài)[J].廣東技術師范學院學報:自然科學版,2014,35(3):84-88.
[7] 姚新生.天然藥物化學(2版)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1994:497.
GC/MS Analysis of Volatile Component and Release Variation from Michelia alba DC. with Solid Phase Micro-extraction
Yl Xiaoming1, SONG Shuqin2, GU Mao1
(1.Shenzhen Polytechnic, Shenzhen, Guangdong 518055, China; 2.Chifeng College, Chifeng, Inner Mongolia 024003, China)
The volatile compounds of Michelia alba flowers collected by solid-phase microextraction (SPME) in different months of one year consist a total of 49 constituents. They are 31kinds of terpenoids, 4 kinds of alcohols, 5 kinds of esters, 6 kinds of hydrocarbons, 1 kind of nitrogen and other constituents. The time for the best extract from Michelia alba DC. leaves should be in August and October.
Michelia alba; realeasing variation; solid phase micro-extraction; gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS)
TQ654.2
A
1672-0318(2016)01-0050-04
10.13899/j.cnki.szptxb.2016.01.011
2015-11-10
衣曉明(1981-),女,山東煙臺人,助理研究員,碩士,主要研究方向為植物學.