GC-MS测定四照花花朵挥发性化学成分研究

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　　摘要：采用顶空固相微萃取-气相色谱/质谱联用技术，对四照花（Dendrobenthamia japonica）花朵中的挥发性化学成分进行了分析。结果表明，从四照花的花朵中共鉴定出41种挥发性化学成分，包括烯类、酯类、醇类，还有少量酸、杂环类和烷类物质，其中主要成分为4-甲基庚烷等15种，占总相对含量的86.83%。单萜类化合物是各类精油的主要成分，研究结果为该品种的深加工提供了理论依据。
　　关键词：GC-MS;四照花（Dendrobenthamia japonica）;挥发性化学成分
　　中图分类号：O657.7+1         文献标识码：A
　　文章编号：0439-8114（2019）09-0107-03
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.09.025           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Abstract： Volatile chemical constituents in flowers of four flowers were analyzed by means of top solid phase microextraction gas chromatography/mass spectrometry. The results showed that 41 volatile chemical components， including enes， esters， alcohols， and a small amount of acids， heterocyclic and alkanes， were identified from the flowers of the four flowers. The main components are 15 species， such as 4-methylheptane， accounting for 86.83% of the total relative content. Monoterpenoids are the main components of various essential oils， and the research provides a theoretical basis for the further processing of this variety.
　　Key words： GC-MS; Dendrobenthamia japonica; volatile chemical constituents
　　四照花（Dendrobenthamia japonica）又名山荔枝、青皮树、鸡素果、羊婆奶、凉子、石枣子，山茱萸科四照花属落叶小乔木或灌木[1]。因花序外有2对黄白色花瓣状大形苞片，光彩四照而得名[2];果熟红色或紫红色，状如草莓或荔枝，而得名山荔枝。花期5-6月，果期9-10月。四照花树形圆整，呈伞形，叶片光亮，入秋变红，且留树上时间近1个月，花瓣状苞片大而洁白覆盖满树。成熟果实紫红色，鲜艳。叶片嫩时红色，夏季绿色，秋天变为褐色。可观花、观叶、观果，是一种很好的园林绿化树种和庭院观赏树种[3]。四照花各部分皆可药用，果实入药有暖胃通经活血的作用。枝、根、叶含有菲醇-3-半乳糖苷和栎皮酮-3-半乳糖苷等物质，鲜叶敷伤口可消肿;根及种子煎水服用可补血，治妇女月经不调和腹痛。
　　试验对四照花的花朵以水蒸气蒸馏法加醋酸乙酯提取，采用气相质谱联用GC-MS方法鉴定挥发性化学成分，归一化法测定各成分相对含量，为进一步综合利用四照花植物资源提供科学依据。
　　1  材料与方法
　　1.1  材料来源
　　试验于2018年6月10日在昆明学院校园内采集四照花盛开的鲜花，在当地正处于盛花期，采集时间为上午，阴天。采集当天进行试验。
　　1.2  仪器
　　美国安捷伦7890A/5975C GC/MS，气相色谱/质谱（GC-MS）联用仪;PDMS-DVB固相微萃取仪;65 μm聚二甲基硅氧烷萃取头，美国Supelco公司;HP-5MS石英毛细管色谱柱（30 m×250 μm×0.25 μm）。
　　1.3  方法
　　1.3.1  色谱（GC）条件  色谱柱Agilent 19091S-433 UI，30 m×250 μm×0.25 μm，流量1.0 mL/min;柱箱升温程序：初温40 ℃，保持3 min;以4 ℃/min升至160 ℃，保持3 min;以6 ℃/min升至280 ℃，保持10 min;进样口温度250 ℃;进样量1 μL;载气He（99.99%）;不分流进样;MSD传输线温度250 ℃。
　　1.3.2  质谱（MS）条件  EI源电压70 eV;离子源温度230 ℃;MS四极杆温度150 ℃;质量扫描范围 50～550 amu;溶剂延迟3 min。
　　1.3.3  样品处理  称取4 g粉碎后的样品置于20 mL的顶空瓶中（该顶空瓶需配有聚四氟乙烯胶垫），在70 ℃恒温条件下預热30 min。将带有100 μm PDMS固相微萃取头在250 ℃条件下活化35 min后插入密封顶空瓶中，顶空吸附30 min，随后在GC-MS进样口250 ℃解吸5 min，按相应条件，用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行分析。
　　2  结果与分析
　　2.1  四照花花朵中挥发性主要化学成分分析 　　按GC-MS条件对挥发物进行分析，得到四照花花朵中挥发性化学成分的总离子流见图1。经质谱数据库检索，并结合有关文献从基峰、相对丰度等方面进行比较，鉴定出四照花花朵中共41个成分，按峰面积归一化法确定出各组分的相对含量（表1）。将GC-MS所测成分的质谱图与计算机质谱数据库检索结果进行比较，匹配度都在80%以上，有较高的可信度[4-8]。以上的化合物对各色谱峰面的归属加以确认，从而鉴定出四照花花朵挥发性化学成分主要为芳香环、酚、醇和酯类等化合物（表1）。
　　从表1可以看出，四照花花朵中共鉴定出41种挥发性化学成分，其中主要成分为4-甲基庚烷、紫丁香醇、2-环丁-1-1-2-羟基、4-羟基丁酸乙酰酯、N-甲基-1，3-丙二胺、2-羟基-丁酸酮、1-辛烯-3-醇、叶绿醇、氟草烟1-甲基庚基酯、十二甲基环六硅氧烷、棕榈酸甲酯、乙酮，1-（3-乙基-2-氧氰酰）-、亚麻酸甲酯、2，3-二氢苯并呋喃、8-七烯，其相对含量分别为13.22%、11.98%、10.27%、9.25%、6.84%、6.46%、4.78%、4.23%、4.12%、3.66%、3.31%、2.41%、2.27%、2.04%、1.99%，共占总相对含量的86.83%。
　　2.2  主要挥发性化学物质的作用
　　试验从四照花花朵中分离鉴定出41种挥发性化学成分。其中十甲基环五硅氧烷、环己硅氧烷、紫丁香醇、8-七烯、棕榈酸甲酯、亚麻酸甲酯、叶绿醇对眼睛和咽喉有刺激作用，特别是十甲基环五硅氧烷。化妆品中常见的两个成分D4（八甲基环四硅氧烷）和D5（十甲基环五硅氧烷）是有毒物质。D4和D5这两种硅氧烷与持久性有机污染物一样，在动物体内难以降解且具有积聚特性。相关研究发现，这两种化学物质对动物的繁殖能力造成损害，如发生子宫肿瘤[9-15]。4-甲基庚烷的毒性似正辛烷，属低毒类，有麻醉作用;对眼睛、皮肤、黏膜有刺激作用;急性吸入后可引起心跳骤停、呼吸麻痹、窒息而迅速死亡。
　　3  结论
　　研究通过固相微萃取气相色谱—质谱联用技术，测定了四照花花朵的主要挥发性成分，鉴定出41种挥发性物质，包括烯类、酯类、醇类，还有少量酸、杂环类和烷类物质，这些成分共同构成了四照花的浓郁香气[16-19]，其挥发成分主要为单萜类化合物。其主要含量物质都具有特征性气味，在植物的正常生长发育方面具有重要的作用，单萜类化合物多为有特殊气味的挥发性油状液体，广泛存在于植物体内，是构成某些香精、树脂、色素的主要成分。四照花花朵内含有的主要化学成分十甲基环五硅氧烷、环己硅氧烷、紫丁香醇、8-七烯、棕榈酸甲酯、亚麻酸甲酯、叶绿醇多对人体有一定的影响，花朵不宜药用，为四照花的进一步开发研究提供一定的科学依据， 对开发利用这一植物资源具有指导作用。
　　参考文献：
　　[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志 第29卷[M].北京：科学出版社，2001.217.
　　[2] 方文培.四照花属的研究[J].植物分类学报，1988（2）：89-120.
　　[3] XIANG Q Y，BOUFFORD D C.Flora of China：14[M].Beijing：Science press，2005.206-221.
　　[4] 杨春华，王  港，侯  娜，等.贵州野生四照花属植物资源及利用价值研究[J].种子，2013，32（2）：61-62，66.
　　[5] 洑香香，徐  杰，刘国华.观赏型四照花种质资源及其开发利用[J].林业科技开发，2015，29（3）：1-6.
　　[6] 杜广钊，白  冰，李  慧，等.广玉兰叶精油化学成分的GC-MS分析[J].湖北農业科学，2010，49（7）：1707-1708.
　　[7] 石  磊，王金梅，康文艺.HS-SPME-GC-MS分析2种木兰属植物的挥发性成分[J].中国中药杂志，2008，33（12）：1429-1433.
　　[8] 吴芳华.固相萃取新技术研究进展[J].分析测试技术与仪器，2012，18（2）：114-120.
　　[9] 王  贤，唐晓伟，周  涤，等.固相微萃取气质联用测定百合（Lilium spp.）挥发性成分[J].现代仪器，2011，17（5）：47-49.
　　[10] 代  毅，须海荣.采用SPME-GC/MS联用技术对龙井茶香气成分的测定分析[J].茶叶，2008，34（2）：85-88.
　　[11] 白沙沙.固相微萃取—气相色谱法在几种有机污染物分析中的应用[D].河北保定：河北农业大学，2013.
　　[12] 毕淑峰，程雪翔，陈静雯，等.顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析黄山野菊花的挥发性成分[J].北京联合大学学报（自然科学版），2016，30（2）：88-92.
　　[13] 夏新中，肖  静，夏庭君.湖北五峰野菊花挥发性化学成分的GC-MS分析[J].中国实验方剂学杂志，2013，19（21）：132-137.
　　[14] 连建伟，夏建陵，黄  坤，等.β-月桂烯在有机反应中的应用研究进展[J].化工进展，2011，30（8）：1826-1831.
　　[15] 李  凝.α-蒎烯化学性质的应用[J].广西化工，2000，29（1）：36-38，48.
　　[16] 廖圣良.新型（-）-β-蒎烯衍生物的合成、生物活性和构效关系研究[D].北京：中国林业科学研究院，2016.
　　[17] 谢志军，厚毅清，王  炜，等.萜类化合物的化感功能及其开发应用前景[J].中国农学通报，2010，26（24）：233-237.
　　[18] 谷文祥，段舜山，骆世明.萜类化合物的生态特性及其对植物的化感作用[J].华南农业大学学报，1998，19（4）：5.
　　[19] 庞雪威，王积武，吴志莲，等.植物性食品原料中单萜类化合物形成机理及生物活性综述[J].中国酿造，2016，35（6）：24-29.
　　收稿日期：2019-01-31
　　作者简介：白艳荣（1972-），男，云南武定人，副教授，硕士，主要从事园林植物生产及教学工作，（电话）13354638968（电子信箱）965318577@qq.com;通信作者，余  磊，男，教授，博士，主要从事植物病理学研究及教学工作，（电子信箱）376914788@qq.com。
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