大百合花挥发性化学成分研究
摘要: 采用正己烷回流法从大百合花中提取挥发性成分，运用气相色谱–质谱联用(GC-MS)技术对其化学成分进行分析和鉴定。结果表明：分离出了48个色谱峰，鉴定出42个化合物。其中相对含量较高的有苯甲酸甲酯(14.58%)、水杨酸甲酯(12.85%)、芳樟醇(12.30%)、桉叶油醇(12.02%)等。大百合花的挥发性成分主要包括烷烃类、芳香族类、萜烯类、醇类、酮类和酯类7大类，其中酯类含量最多，该研究对大百合的进一步开发应用提供理论依据。
Abstract: Volatile chemical constituents in flowers of Cardiocrinumgiganteum was abstracted by n-hexane reflux method and analyzed by GC-MS method. The results showed that 42 of 48 chromatographic peaks were identified. Among them, the major constituents were methyl benzoate (14.58%), menthyl salicylate (12.85%), linalool (12.3%), eudesmol (12.02%) etc. The main chemical components of volatile oil of C. giganteum flowers are alkanes, aromatics, terpenes, alcohols, ketones, esters etc. This study provides theoretical basis for further application of C. giganteum.
1. 引言
大百合(Cardiocrinumgiganteum (Wall.) Makino)为多年生鳞茎类草本植物。茎高大直立无毛，叶基生或茎生，通常为卵状心形，叶脉网状，具叶柄。花序总状，花朵大且优美、芳香，被誉为“百合王子” [1] 。大百合花是一种珍贵的天然野生药、食、赏三用植物资源，对痔疮、月经不调、肺阴不足和干咳少痰等有显著的预防和治疗作用 [2] ，是国家重要的生物资源，有极高的开发利用前景。目前对大百合的研究主要集中在食用价值 [3] 、栽培繁殖 [4] 和分子生物学 [5] 等方面，而有关其花的挥发性化学成分尚未见报道，为使其资源得到充分利用，本实验采用毛细管气相色谱–质谱联用法对挥发性化学成分进行分析，为大百合花资源开发提供基础数据，并为有效提高大百合的综合经济效益提供参考。
2. 材料与方法
2.1. 材料
实验用大百合花采自四川省峨眉山，将采集的大百合花进行冷冻干燥，粉碎后过60目筛，备用。
2.2. 方法
准确称取大百合花干样粉末3.0 g，采用顶空法 [6] [7] 萃取挥发性成分，用7890A-5975C气相色谱–质谱联用仪〔配备7697A顶空进样器，DB-5MS毛细管色谱柱(30 mm × 0.25 mm × 0.25 μm)，美国Agilent 公司〕进行分析 [8] 。柱温40~280℃，升温程序3℃/min；柱流量为1.0 mL/min；进样温度270℃；柱前压50 kPa；进样量1.0 μL；分流比3:1。质谱条件：EI源，电离电压70 eV，传输线温度220℃，离子源温度200℃，四极杆温度150℃，质量范围35~500。
2.3. 数据分析
通过GC/MS分析可得到大百合花香成分GC/MS总离子流图，利用NIST 2020数据库检索，采用保留指数进行定性分析，并通过峰面积归一化法计算各挥发性成分的相对含量。
3. 结果与分析
经GC-MS对大百合花挥发性成分进行分析，总离子流图见图1。根据联用的MS对各峰进行质谱扫描得到质谱图，经检索共鉴定了42个化合物，见表1。
Figure 1. Total ion chromatogram of volatile oil from flower of Cardiocrinumgiganteum
图1. 大百合花挥发性成分的总离子流图
峰号
保留时间/min
化合物
分子式
分子量
相对含量/%
1
4.150
乙酸仲丁酯
C6H12O2
116
0.15
2
7.786
叶醇
C6H12O
100
0.01
3
8.340
甲酸已酯
C7H14O2
130
0.01
4
10.351
苧烯崖柏烯
C10H16
136
0.03
5
10.564
α-蒎烯
C10H16
136
0.25
6
11.242
乙醇酮
C8H12O
124
0.02
7
12.232
桧烯
C10H16
136
0.47
8
13.053
β-蒎烯
C10H16
136
0.28
9
13.504
六氢萘
C10H14
134
0.05
10
13.959
萜品油烯
C10H16
136
0.05
11
14.277
邻伞花烃
C10H14
134
0.01
12
14.537
桉叶油醇
C10H18O
154
12.02
13
15.064
2-乙基己酸甲酯
C9H18O2
158
0.02
14
15.225
3-蒈烯
C10H16
136
8.37
15
15.545
γ-萜品烯
C10H16
136
0.21
16
16.092
氧化芳樟醇
C10H18O2
170
0.10
17
16.974
苯甲酸甲酯
C8H8O2
136
14.58
18
17.197
芳樟醇
C10H18O
154
12.30
19
17.633
2-乙烯基-1，1-二甲基-3-亚甲基环己烷
C11H18
150
1.41
20
18.091
3，7-二甲基-1，3，5-辛三烯
C10H16
136
0.30
21
18.489
别罗勒烯
C10H16
136
0.08
22
18.932
螺旋(5,5)十二烷
C11H20
152
0.04
23
19.317
松油醇
C10H18O
154
0.41
24
19.487
苯甲酸乙酯
C9H10O2
150
0.12
25
19.642
橙花醇
C10H18O
154
0.51
26
20.318
水杨酸甲酯
C8H8O3
152
12.85
27
22.254
香茅酸甲酯
C11H20O2
184
0.17
28
22.866
奈酸甲酯
C11H18O2
182
0.17
29
24.105
香叶酸甲酯
C11H18O2
182
1.42
30
24.270
苯甲酸仲丁酯
C11H14O2
178
0.26
31
26.871
石竹烯
C15H24
204
1.22
32
27.311
苯甲酸异戊酯
C12H16O2
192
0.40
33
27.746
异丁香烯
C15H24
204
0.87
34
28.411
环癸二烯
C15H24
204
0.60
35
28.617
2，6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)双环十一烯
C15H24
204
2.68
36
29.841
α-广藿烯
C15H24
204
0.16
37
30.032
橙花叔醇
C15H26O
222
0.51
38
30.200
羟基苯甲酸酯
C13H16O2
204
2.08
39
30.282
角鲨烯
C30H50
410
2.37
40
30.627
1，3-环戊二烯
C11H18
150
1.87
41
31.04
1，1-二甲基-4-亚甲基-3-丙基-2-环己烷
C12H20
164
1.20
42
34.232
6，10，14-三甲基-2-十五烷酮
C18H36O
268
0.08
Table 1. The volatile chemical constituents in flowers of Cardiocrinumgiganteum
表1. 大百合花挥发性物质的化学成分
通过对大百合花中挥发性成分的GC-MS分析，在总离子流图中共得到约48个色谱峰，根据联用的质谱信息，并经计算机Wiley7质谱图库检索，共鉴定了42个化合物，其相对含量占挥发油总量的87.5%，主要包括萜烯类、酯类、烷烃类、芳香族类、醇类和酮类7大类，其中萜烯类成分有17个，总相对含量为40.42%；酯类成分有12个，总相对含量为39.93%；烷烃类、醇类、芳香类和酮类成分分别有4、4、3和2个，总相对含量分别为17.18%、1.34%、0.91%和0.22%。相对含量占10%以上的有苯甲酸甲酯(14.58%)、水杨酸甲酯(12.85%)、芳樟醇(12.30%)、桉叶油醇(12.02%)。
4. 讨论
植物花香是花朵产生的次生代谢产物，主要由萜烯类、苯型烃类、脂肪酸及其衍生物以及一些含硫、含氮的化合物共同作用形成的 [9] ，其中，具有较高香气值的成分可作为花的特征香气 [10] [11] ，大量研究表明萜烯类化合物是最主要的赋香成分 [12] [13] 。范燕萍等 [14] 在对姜花香气成分的研究中，发现香气浓淡与挥发性的萜烯类化合物密切相关。东方百合和麝香百合的花香成分 [15] 主要也由萜烯类物质和苯甲酸甲酯组成。栀子花的水果香味成分 [16] 、茉莉花独特的茉莉型香气成分 [17] 以酯类为主。在大百合花挥发性成分检测结果中，以萜烯类与酯类成分为主，成分数量均在10个以上，相对总含量达80%以上，其中，苯甲酸甲酯、水杨酸甲酯、芳樟醇和桉叶油醇为大百合花主要香气成分，与其它大部分芳香型观赏花卉的花香成分的基本一致。
在本研究中检测到的萜烯类物质还含有较高的3-蒈烯(8.37%)、角鲨烯(2.37%)和石竹烯(1.22%)。3-蒈烯是一种单萜类化合物，有强烈的松木油香气，具有抗菌消炎作用，可合成精油、香料、药物等 [18] 。角鲨烯是胆固醇合成的中间产物，具有降血脂、保肝、心脏保护、抗氧化和润肤、保湿等功效 [19] 。石竹烯具有麻醉、抗肿瘤、抗菌、抗抑郁和神经保护等作用 [20] 。
5. 结论
大百合花挥发性成分检测结果表明，萜烯类和酯类化合物是最主要的赋香成分，相对含量占10%以上的有苯甲酸甲酯(14.58%)、水杨酸甲酯(12.85%)、芳樟醇(12.30%)、桉叶油醇(12.02%)。除此，还检测到一些具有抗菌消炎、抗氧化和润肤、保湿等功效的化合物，本研究分析鉴定结果证实大百合花中含有相当量的有益成分，这为进一步开发大百合的保健品、精油提供了一定的科学支撑。
基金项目
四川省重点研发项目(2023YFS0378)、2022年科研院所基本科研业务费项目“大百合属植物的食药成分分析与评价研究”、野生植物四川省科技资源共享服务平台和峨眉山生物多样性四川省野外科学观测研究站。
NOTES
*通讯作者。
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