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1、1华北鸦葱不同部位挥发油化学成分分析作者：赵瑞建，刘玉雪，朱健，王康杰，满超，孟凡君【摘要 】 目的分析华北鸦葱根、茎叶和花的挥发油的化学成分。方法采用水蒸气蒸馏法提取华北鸦葱根、茎叶和花部位的挥发油，用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术鉴定化学成分。结果首次从华北鸦葱根、茎叶和花的挥发油中分别鉴定出 8，24，15 种成分。结论华北鸦葱挥发油中共鉴定出 40 种化学成分。根、茎叶和花部位挥发油中的主要成分均为脂肪酸类和酯类。同已报道的蒙古鸦葱全草的挥发油的化学成分相比，华北鸦葱挥发油中的化合物在数量与组成上均与之有很大差异。 【关键词】 华北鸦葱; 挥发油; 水蒸气蒸馏; 气相色谱- 质谱
2、联用(GC-MS)Abstract：ObjectiveTo analyze the constituents of essential oils from different organs of Scorzonera albicaulis Bunge.MethodsThe essential oils from different organs of Scorzonera albicaulis Bunge were isolated by hydrodistillation 2and identified by GC- MS.ResultsFor the first time, 8, 24 a
3、nd 15 compounds were identified from volatile oils obtained from root, stems,leaves, and flowers respectively.ConclusionA total of 40 compounds were identified from Scorzonera albicaulis Bunge. Aliphatic acid and ester represented the two most abundant chemical classes in different organs. Compared
4、with reported results for volatile oil from Scorzonera mongolica Maxim, there were more compounds in essential oil from Scorzonera albicaulis Bunge. Furthermore, the components of essential oils from the two Chinese medicinal herbs are distinctly different in classification.Key words：Scorzonera albi
5、caulis Bunge; Essential oil; Hydrodistillation; GC-MS华北鸦葱 Scorzonera albicaulis Bunge，又名白茎鸦葱、笔管草，系菊科(Compositae) 鸦葱属(Scorzonera)植物，为多年生草本，在我国主要分布于东北及黄河流域以北各省区1，具有清3热解毒、祛风除湿、平喘之功效，主治感冒发烧、哮喘、乳腺炎、疔疮、关节痛、带状疱疹2。鸦葱属植物全世界约有 175 种，其中许多种植物具有重要药用价值。近年来已从该属植物中分离得到了倍半萜、三萜、苯丙素、木脂素和黄酮等39，但迄今作者未见关于华北鸦葱化学成分研究的文献报道。
6、本研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术，首次分别对华北鸦葱的根、茎叶及花部位的挥发油化学成分进行了分析，旨在为华北鸦葱挥发油及其化学成分的研究与开发提供科学依据。1 材料与仪器华北鸦葱于 2008-07 采自山东省威海市沿海丘陵地区，由山东大学威海分校海洋学院赵宏副教授鉴定，确认是华北鸦葱，其拉丁名称为：Scorzonera albicaulis Bunge。无水硫酸钠，分析纯，天津市北方天医化学试剂厂;无水乙醚，分析纯，天津科密欧化学试剂有限公司。QP-2010 型气相色谱- 质谱联用仪(日本岛津);DS-1 高效组织捣碎机(上海标本模型厂);数显自动恒温电热套( 龙口先科仪器公司)
7、;水蒸气蒸馏提取装置等。42 方法2.1 挥发油的提取用高效组织捣碎机分别将新鲜的华北鸦葱根、茎叶、花粉碎，采用中国药典2005 年版部附录 XD 方法10(不加二甲苯)进行水蒸气蒸馏，至馏出液无油珠( 约需 7h)。所提取的挥发油用无水硫酸钠干燥，并用乙醚溶解，密封，4 保存，备用。2.2 挥发油化学成分的 GC-MS 分析2.2.1 GC-MS 分析条件 GC 条件：DB-5MS 型石英毛细管色谱柱(0.25 mm30 m，0.25 m);程序升温，初始温度 50 ，以10.0 min-1 速率升温至 280 ，并保持 5 min;气化室温度 250 ;载气为氦(He) ，体积流速 1.0
8、 mlmin-1;进样量 1 l;分流比1501。MS 条件：电子轰击(EI)离子源，电离电压为 70 eV;离子源温度 200 ; 倍增器电压 1 000 V;质量扫描范围 m/z 45600 。2.2.2 挥发油化学成分定性定量分析对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱图，通过 NIST27、NIST147 、WILEY7 标5准质谱图库进行检索，结合相关文献进行人工检索和解析，并查对相关质谱资料，从基峰相对丰度、离子碎片峰等方面进行比较，确认物质的化学结构。通过 GC-MS solution 工作站数据处理系统，按峰面积归一化法计算各化合物在挥发油中的相对含量。3 结果与讨论采用 GC
9、-MS 方法对华北鸦葱根、茎叶和花挥发油化学成分的结构鉴定及含量确定结果见表 1。表 1 华北鸦葱不同部位挥发油的化学成分及其相对含量3.1 不同部位挥发油化学成分分析从华北鸦葱根的挥发油中分离出 8 个色谱峰，鉴定出 8 种成分，分为脂肪酸、酯、醇、醛和烃类。其中相对含量在 1%以上的有 7 种，分别为正十五烷酸(62.18%，含量最高)、亚油酸(17.55%，含量次高)、2-丙酰基苯甲酸甲酯(6.91%)、棕榈酸三甲基硅基酯(4.62%)、亚麻醇(4.31%) 、邻苯二乙酸二乙酯(2.53%)及 2,4-癸二烯醛(1.30%)。这些化合物中脂肪酸含量最高，达 79.73%;其次为酯(14.
10、06%)、醇(4.31%);醛和烃含量较少，分别为 1.30%、0.60%。茎叶挥发油中分离出 28 个色谱峰，鉴定了其中 24 种成分，占挥发油总量的 95.72%，分为脂肪酸、酯、烃、醇、醛及酚类衍6生物。其中 12 种化合物含量在 1%以上，有正十六烷酸 (47.95%，含量最高)、亚油酸 (7.24%)、亚麻酸乙酯(8.72%)、亚油酸三甲基硅基酯(6.91%)、正二十烷(5.60%) 、2-丙酰基苯甲酸甲酯 (3.38%)和棕榈酸三甲基硅基酯(3.37%)等。茎叶挥发油中含量最多的两类化合物为脂肪酸和酯，含量分别 55.78%，23.96%; 其次为烃(12.32%);其他类别化合物
11、含量较少，分别为醛(1.69%)、酚衍生物(1.19%)、醇(0.78%)。花挥发油中分离出 22 个色谱峰，鉴定了其中 15 种成分，占挥发油总量的 82.03%，分为酯、脂肪酸、杂环化合物及烃。其中含量在 1%以上的有 7 种，如邻苯二甲酸二甲酯(54.05%，含量最高)、对苯二甲酸二甲酯(5.72%)、邻苯二甲酸乙酯烯丙酯(2.92%)、间苯二甲酸二甲酯(2.25%)，其他成分有正十七烷酸(7.34%)、硝呋妥因(4.45%)、十四甲基环七硅氧烷(2.44%) 。酯类含量最高，为 65.6%;脂肪酸次之，为 8.18%;杂环化合物占 4.45%;烃类最少，为3.80%。3.2 不同器官中
12、挥发油化学成分组成的异同在根、茎叶和花3 个不同部位的挥发油中，茎叶挥发油中鉴定出的成分最多(24 种)，花次之(15 种)，根最少(8 种)。在三者的挥发油中共含有 2 种相同成分，分别为 2-丙酰基苯甲酸甲酯和邻苯二甲酸二甲酯。其中根和茎叶的挥发油在成分构成上比较相似，共有 5 种相同成分，分别为亚油酸(17.55%，7.24%)、2-丙酰基苯甲酸甲酯(6.91% ，3.38%)、7棕榈酸三甲基硅基酯(4.62%，3.37%)、邻苯二乙酸二乙酯(2.53%，0.21%)和 2,4-癸二烯醛(1.30% ，0.26%)。花的挥发油中除 2 种共同成分外，其他成分均与根、茎叶的挥发油的化学成分
13、不同。华北鸦葱根、茎叶和花 3 个部位的挥发油中的化学成分可分为 7 类化合物，分别为脂肪酸、酯、烃、醇、醛、酚和杂环化合物。茎叶挥发油中含 6 类化合物，根挥发油中含 5 类，花含 4 类，三者均含脂肪酸、酯和烃类，且三者中主要成分均为脂肪酸和酯。其中茎叶挥发油中化学成分仅比根挥发油中多一类酚衍生物;花挥发油中化学成分组成同根、茎叶差异较大，含有杂环化合物硝呋妥因。3.3 华北鸦葱挥发油化学成分与鸦葱属其他植物挥发油化学成分的比较本研究所鉴定出的华北鸦葱挥发油的化学成分与王斌等报道的蒙古鸦葱全草挥发油化学成分在组成和相对含量上均有很大差异。本研究从华北鸦葱根、茎叶和花 3 个部位的挥发油中共
14、分析鉴定出 7 类 40 种化合物，其中含量最多的两类化合物是脂肪酸和酯类，主要成分为正十五烷酸、正十六烷酸、邻苯二甲酸二甲酯和亚油酸。王斌等11 报道的从蒙古鸦葱全草的挥发油中鉴定出 13种成分，包括烃、卤代烃、醇、酮 4 类化合物，其中含量最多的两类化合物是烃和醇，主要成分是三十一烷和何帕-22(29)-烯-3-醇。烃、醇是华北鸦葱挥发油和蒙古鸦葱挥发油中共有的两类化合物，8此外，华北鸦葱挥发油中还含有脂肪酸、酯、醛、杂环化合物和酚衍生物，而蒙古鸦葱挥发油中还含有卤代烃和酮。4 结语本研究首次采用 GC-MS 方法分别从华北鸦葱根、茎叶和花部位的挥发油中分析鉴定出 8，24 和 15 种化
15、合物。3 个部位挥发油中主要成分均为脂肪酸类和酯类。其中根部挥发油主要成分是正十五烷酸(62.18%)和亚油酸(17.55);茎叶部主要成分为正十六烷酸(47.95%)、亚麻酸乙酯(8.72%)和亚油酸(7.24%);花部主要成分是邻苯二甲酸二甲酯(54.05%)和正十七烷酸(7.34%)。华北鸦葱挥发油中共鉴定出 40 种化合物，多于蒙古鸦葱全草挥发油的 13 种，并且二者的化学成分在组成上也有很大差异。通过本研究，明确了华北鸦葱根、茎叶和花不同部位的挥发油的主要成分及相对含量，为进一步有效的开发利用该植物提供了理论和实验依据。【参考文献】1 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴，第 4
16、册M.北京：科学出版社，1972：674.92 谢宗万.全国中草药汇编，下册，第 2 版M.北京：人民卫生出版社，1996：201.3 武全香，李 娟，祝 英.藏药鸦葱化学成分的研究J.有机化学，2003，23(21)：466.4 Wang Y,Ebel R E,Tsevegsuren N, et al. Dihydrostilbene derivatives from the mongolian medicinal plant Scorzonera radiateJ. Nat Prod, 2009, 72 (4): 671.5 Wang B, Li G Q, Qiu P J, et al. Two new olean-type triterpene fatty esters from Scorzonera mongolicaJ.Chin Chem Lett, 2007, 18(6): 708.6 J
