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很多植物不仅有很高的观赏价值,而且还通过其叶、枝、干、皮、花、果、芽等释放出多种对人体健康有益的挥发性物质,如α-蒎烯、β-蒎烯、β-月桂烯、莰烯、柠檬烯、1, 8-桉叶油素等挥发油成分具有消炎、降压等疗养活性[1]。植物的挥发油成分可以治疗冠心病、高血压等疾病,且治疗呼吸道系统疾病效果更明显[2],以单萜的治疗效果最明显[3]。因此,研究植物资源的挥发油成分,为开发利用植物挥发油成分的保健应用价值夯实了物质基础,为提高人们体质开辟了新的途径。截至目前已有401种植物的叶、11种植物的花、2种植物的枝、6种植物的果实、2种植物的树皮、43种植物的枝和叶、18种植物的花和叶、12种植物的果和叶、1种植物的花和果实、2种植物的叶和种子、4种植物的根和叶、1种植物的根和枝、6种植物的叶枝花、9种植物的根枝叶、2种植物的叶枝果等都相应被提取了挥发油。同种植物各组织器官用同种方法提取的挥发油成分存在差异,但有共同的组分[4-6],并随树种不同呈现差异性变化。制约植物挥发油成分释放的因素除了植物本身的组织器官类型外,与采集材料提取挥发油成分的季节有关,也与植物的群落结构、种类、株龄、叶龄及植株的发育部位等有关,还与外来生物因素以及温度、光照、水分、土壤、大气成分比例及空气湿度等非生物因素有关[4-10]。在同样的生长条件下,幼树相对大龄树木释放挥发性成分更快[11],但这种差异性多随树龄的增加而逐渐减小[12],也有随树龄的增加而逐渐增加的现象[13]。植物群落结构越丰富,释放萜类化合物的量越多[14]。黄心夜合Michelia martinii隶属木兰科Magnoliaceae含笑属Michelia常绿大乔木,树形呈尖塔状,其嫩枝榄青色,幼叶嫩黄色,春天所发新叶嫩红色,散发扑鼻的香气,花香浓郁,可应用于园林绿化,其干花蕾可入药,是一种具有很大开发价值的园林珍稀树木[15]。徐植灵等[16]通过鉴定黄心夜合干燥花蕾的挥发油,发现黄心夜合干燥花蕾挥发油成分中含有β-榄香烯、β-蒎烯、对-聚伞花素、γ-毕澄茄烯、α-蒎烯、α-衣兰油烯、氧化石竹烯、喇叭醇、莰烯等主要成分。雷凌华等[17-18]发现黄心夜合四季鲜嫩枝挥发油共含77种成分,而四季鲜叶挥发油共含65种成分。这说明黄心夜合各组织的挥发油成分非常丰富,然而有关黄心夜合在同一时期各个组织器官释放挥发油成分及其活性的研究还鲜见报道。本研究以黄心夜合鲜叶、鲜嫩枝、鲜花为材料,以水蒸气蒸馏法萃取其同一时间不同组织的挥发油成分,以气相色谱-质谱联用技术分析其成分,了解黄心夜合3种不同组织的挥发油成分,以期为黄心夜合潜在的园林生态功能、药理功能、养生保健功能的深度开发提供参考。
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黄心夜合不同组织经水蒸气蒸馏都得到透明的油状液体,并且能明显感受到不同组织提取的油状液体释放香味的差异。鲜嫩枝挥发油释放出的香气清雅,颜色嫩黄清亮;鲜叶挥发油释放的香气幽清,颜色呈嫩桔黄色,晶莹透亮;鲜花挥发油释放的香味浓郁,颜色呈桔黄色,发出浑浊亮光。从表 1可见:黄心夜合鲜花挥发油平均提取率最高,达0.52%,鲜叶挥发油提取率较低,为0.22%,鲜嫩枝挥发油平均提取率最低,仅0.04%。在相同条件下,鲜花释放挥发油的强度和量明显高于鲜叶、鲜嫩枝,而鲜叶释放挥发油的强度和量明显高于鲜嫩枝。
样品 样品量/g 提油量/g 提取率/% 鲜叶 500 1.10 0.22 ± 0.02 鲜嫩枝 500 0.20 0.04 ± 0.02 鲜花 500 2.51 0.52 ± 0.02 说明:提取率为平均值±标准差 Table 1. Rate of extraction of the volatile oils components from fresh different tissues in April of Michelia martinii
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从图 1可以发现:黄心夜合鲜叶、鲜嫩枝和鲜花的挥发油成分有一定差异。鲜嫩枝分离出72个色谱峰,鲜叶分离出85个色谱峰,而鲜花仅分离出28个色谱峰。去掉峰值0.49以下的峰,通过GC-MS分析黄心夜合发现:鲜花中分离鉴定了25个化合物,占总峰面积的99.30%;鲜叶中分离鉴定了21个化合物,占总峰面积的89.34%;鲜嫩枝中分离鉴定了31个化合物,占总峰面积的84.65%。
Figure 1. Total ions chromatograms of volatile oil components in different fresh tissues of Michelia martinii
从表 2发现:黄心夜合鲜嫩枝挥发油主要包括β-桉叶醇(14.98%)、γ-杜松烯(11.40%)、绿花白千层醇(8.12%)、[1R-(1α, 3α, 4β)]-4-乙烯基-α, α, 4-三甲基-3-(1-异丙烯基)-环己甲醇(5.99%)、莰烯(4.87%)、β-蒎烯(4.57%)等主要成分,释放的成分以萜烯类化合物(45.69%)、醇类化合物(41.98%)为主。鲜花挥发油主要包括桉叶油-4(14)-烯-11-醇(13.59%)、四甲基环癸二烯甲醇(12.79%)、γ-杜松烯(9.56%)、γ-桉叶油醇(8.76%)、表蓝桉醇(8.75%)、氧化石竹烯(5.71%)、十五烷(4.44%)、τ-杜松醇(4.29%)等主要成分,释放的成分以醇类化合物(54.77%)、萜烯类化合物(37.19%)为主。鲜叶挥发油主要包括[1R-(1α, 3α, 4β)]-4-乙烯基-α, α, 4-三甲基-3-(1-异丙烯基)-环己甲醇(17.05%)、β-顺式-罗勒烯(12.00%)、桉叶素(11.41%)、莰烯(7.59%)、β-蒎烯(3.98%)、α-蒎烯(3.39%)等主要成分,释放的成分以萜烯类化合物(42.23%)、醇类化合物(33.2%)为主。
序号 t/min 化合物名称 化学式 分子质量 相对含量/% 鲜叶 鲜嫩枝 鲜花 1 19.20 2, 4-二异丙烯基-1-甲基环己烷 C15H24 204 0.60 ± 0.15 0.92 ± 0.09 1.63 ± 0.17 2 20.50 γ-依兰油烯 C15H4 204 1.09 ± 0.18 1.63 ± 0.12 0.62 ± 0.16 3 20.64 大根香叶烯 C15H4 204 - 2.59 ± 0.14 1.22 ± 0.19 4 20.73 十五烷 C15H32 212 - - 4.44 ± 0.21 5 20.78 4(14), 11-桉叶二烯 C15H4 204 0.50 ± 0.16 1.28 ± 0.11 1.69 ± 0.18 6 21.39 α-芹子烯 C15H24 204 - - 3.81 ± 0.17 7 21.12 1-(1-Adamantyl)-3-(8-coiumarinyl) guanidine C20H23N3O2 337 - - 0.81 ± 0.08 8 21.15 δ-杜松烯.delta.-Cadinene, (+)- C15H24 204 - - 1.16 ± 0.15 9 21.65 四甲基环癸二烯甲醇 C15H26O 222 - - 12.79 ± 0.07 10 21.78 1-氧化双环外雪松烯 C15H24O 220 - - 2.08 ± 0.22 11 21.95 γ-榄香烯 C15H24 204 0.60 ± 0.19 0.97 ± 0.16 1.31 ± 0.23 12 22.23 匙叶桉油烯 C15H24O 220 - 1.60 ± 0.18 3.57 ± 0.21 13 22.38 氧化石竹烯 C15H24O 220 - 1.20 ± 0.14 5.71 ± 0.19 14 22.60 表蓝按醇 C12H26O 222 - 1.18 ± 0.15 8.75 ± 0.16 15 22.75 1-三异丙基甲硅烷基-苯并环丁烯 C17H28Si 260 - - 0.76 ± 0.17 16 22.81 1-(7a-Methyloctahydro-1H-inden-1-yl) ethanone C12H20O 180 - - 0.90 ± 0.15 17 20.90 3, 4-二甲基-3-环己烯-1-甲醛 C9H14O 138 - - 1.52 ± 0.14 18 23.16 γ-桉叶油醇 C15H26O 222 - 2.35 ± 0.13 8.76 ± 0.14 19 23.29 愈创木醇 C15H26O 222 - 3.22 ± 0.16 3.41 ± 0.18 20 23.37 马兜铃烯 C15H24 204 - 2.09 ± 0.21 2.66 ± 0.22 21 23.46 γ-杜松烯 C15H24 204 - 11.40 ± 0.17 9.56 ± 0.19 22 23.56 δ-杜松醇 C15H26O 222 - 3.24 ± 0.12 3.18 ± 0.14 23 23.78 τ-杜松醇 C15H26O 222 - - 4.29 ± 0.12 24 23.84 桉叶油-4(14)-烯-11-醇 C15H26O 222 - - 13.59 ± 0.15 25 25.52 (+)-喇叭烯 C15H24 204 - - 2.23 ± 0.06 26 8.49 左旋-α-派烯 C10H16 136 - 2.62 ± 0.18 - 27 9.02 莰烯 C10H16 136 7.59 ± 0.19 4.87 ± 0.17 - 28 9.89 β-蒎烯 C10H16 136 3.98 ± 0.23 4.57 ± 0.21 - 29 10.25 β-月桂烯 C10H16 136 2.67 ± 0.21 0.56 ± 0.22 - 30 11.48 香芹烯 C10H16 136 1.54 ± 0.15 3.44 ± 0.19 - 31 11.59 桉叶素 C10H18O 154 11.41 ± 0.12 1.61 ± 0.13 - 32 11.67 β-反式-罗勒烯 C10H16 136 - 1.28 ± 0.18 - 33 11.99 β-顺式-罗勒烯 C10H16 136 12.00 ± 0.13 0.93 ± 0.15 - 34 15.75 α-萜品醇 C10H18O 154 0.63 ± 0.13 - 35 20.73 香树烯 C15H24 204 - 0.96 ± 0.17 - 36 20.87 α-愈创木烯 C15H24 204 - 3.70 ± 0.12 - 37 8.13 三环烯 C10H16 136 0.68 ± 0.19 - - 38 8.48 α-蒎烯 C10H16 136 3.39 ± 0.21 - - 39 9.72 香桧烯 C10H16 136 2.66 ± 0.18 - - 40 10.76 α-水芹烯 C10H16 136 1.40 ± 0.17 - - 41 11.66 右旋-α-派烯 C10H16 136 2.52 ± 0.19 - - 42 13.48 β-芳樟醇 C10H18O 154 1.60 ± 0.15 - - 43 14.69 2-茨酮 C10H16O 152 1.05 ± 0.13 - - 44 15.42 4-萜品醇 C10H18O 154 0.75 ± 0.14 - - 45 20.86 花柏烯 C15H24 204 1.61 ± 0.21 - - 46 22.18 4-氧化-β-紫罗兰酮 C16H26O 234 - 0.70 ± 0.14 - 47 21.15 δ-栀子 C15H24 204 - 1.06 ± 0.15 - 48 21.65 [1R-(1α, 3α,4β)]-4-乙烯基-α, α, 4-三甲基-3-(1-异丙烯基)-环己甲醇 C15H26O 222 17.05 ± 0.13 5.99 ± 0.16 - 49 22.62 绿花白千层醇 C15H26O 222 2.39 ± 0.19 8.12 ± 0.14 - 50 22.95 荜澄茄油烯醇 C15H26O 222 - 0.66 ± 0.13 - 51 23.86 β-桉叶醇 C15H26O 222 - 14.98 ± 0.16 - 52 26.02 2, 3, 3-Trimethyl-2-[(1E)-3-methyl-1, 3-butadienyl]-6-methylen C15H22O 218 - 0.55 ± 0.15 - 说明:“-”表示未检测到。相对含量为均值±标准差 Table 2. Volatile oil components of three fresh tissues of Michelia martinii
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从图 1和表 2可发现:峰值在0.5以上的峰中,黄心夜合不同组织挥发油成分丰富度由高到低的顺序为鲜嫩枝、鲜花、鲜叶。鲜花和鲜嫩枝挥发油含2, 4-二异丙烯基-1-甲基环己烷、γ-依兰油烯、大根香叶烯、4(14), 11-桉叶二烯、γ-榄香烯、匙叶桉油烯、氧化石竹烯、表蓝桉醇、γ-桉叶油醇、愈创木醇、马兜铃烯、γ-杜松烯、δ-杜松醇等13种共同成分,共同成分在鲜花挥发油成分中的相对含量达52.07%(其中萜烯类化合物占27.97%,醇类化合物占24.10%),在鲜嫩枝挥发油成分相对含量达33.67%(其中萜烯类化合物占23.68%,醇类化合物占9.99%)。鲜叶和鲜花含γ-榄香烯、4(14), 11-桉叶二烯、γ-依兰油烯、2, 4-二异丙烯基-1-甲基环己烷等4种共同成分,共同成分在鲜花挥发油成分中的相对含量为5.25%(其中萜烯类化合物占3.62%,烷类化合物占1.63%),在鲜叶挥发油成分中的相对含量为2.79%(其中萜烯类化合物占2.19%,烷类化合物占0.60%)。鲜叶和鲜嫩枝挥发油含2, 4-二异丙烯基-1-甲基环己烷、γ-依兰油烯、4(14), 11-桉叶二烯、γ-榄香烯、莰烯、β-蒎烯、β-月桂烯、香芹烯、桉叶素、β-顺式-罗勒烯、[1R-(1α, 3α, 4β)]-4-乙烯基-α, α, 4-三甲基-3-(1-异丙烯基)-环己甲醇、绿花白千层醇等12种共同成分,共同成分在鲜叶挥发油成分中的相对含量为61.42%(其中萜烯类化合物占29.97%,醇类化合物占30.85%,烷类化合物占0.60%),在鲜嫩枝挥发油成分中的相对含量为34.89%(其中萜烯类化合物占18.25%,醇类化合物占15.72%,烷类化合物占0.92%)。3种组织都含2, 4-二异丙烯基-1-甲基环己烷、γ-依兰油烯、4(14), 11-桉叶二烯、γ-榄香烯等4种共同成分,共同成分在鲜花挥发油成分中的相对含量为5.25%(其中萜烯类化合物占3.62%,烷类化合物占1.63%),在鲜叶挥发油成分中的相对含量为2.79%(其中萜烯类化合物占2.19%,烷类化合物占0.60%),在鲜嫩枝挥发油成分中的相对含量为4.80%(其中萜烯类化合物占3.88%,烷类化合物占0.92%)。