GC-MS分析不同花期厚樸花的揮發油成分

何郡，龍飛，周元靂，徐然，衛瑩芳

厚樸花來源于木蘭科植物厚樸Magnolia of ficinalis Rehd.et Wils.或凹葉厚樸Magnolia offinalis Rehd.et Wils.var.biloba Rehd.et Wils.的干燥花蕾[1]。春季花未開放時采摘，稍蒸后，曬干或低溫干燥。厚樸花在花蕾期無明顯香氣，而在開花期卻表現出濃郁的香味。有人研究發現萜烯類是厚樸花苞產生香味的主要成分，并且雄蕊和苞片的揮發油成分含量差異較大[2]。為了研究厚樸花開花前后揮發油成分變化以及為厚樸花采收期的確定提供科學依據，本課題組采用GC-MS對四川省都江堰市厚樸的花蕾以及開放的厚樸花的揮發油成分進行對比分析。

1 儀器與材料

HP6890/5973GC-MS 聯用儀(美國Hewlett-Packark)。花蕾期和盛花期的厚樸花樣品于2017年4-5月分別采自四川省都江堰市向峨鄉，陰干；由成都中醫藥大學龍飛副教授鑒定為木蘭科植物厚樸Magnolia officinalis Rehd.et Wils.的花蕾和開花期的花。無水硫酸鈉，石油醚（30-60 ℃）為分析純。

2 實驗部分

2.1 方法與條件

2.1.1 揮發油的提取 稱取供試品各50 g，采用水蒸汽蒸餾法提取6 h，用石油醚（30-60 ℃）萃取3次，合并萃取液，加入活化過的無水硫酸鈉，置冰箱（4 ℃）過夜，過濾除去無水硫酸鈉，用旋轉蒸發儀濃縮，過0.25 μm微孔濾膜，密封，保存于冰箱（4℃）中備用。

2.1.2 GC-MS分析條件 色譜柱為19091S-433-Agilent HP-5ms毛細管柱(30 m×250 μm×0.25 μm) 。程序升溫初始柱溫為50 ℃，保持5 min，以 5 ℃min-1程序升溫到130℃，再以2 ℃min-1程序升溫到170 ℃，再以10 ℃min-1程序升溫到280℃然后保持至完成分析。氣化室溫度為280 ℃，載氣為純氦氣，壓力為12.051 psi，載氣流量為1mLmin-1，進樣量為1 μl，分流比為5:1。質譜條件: 離子源為EI源，離子源溫度為230℃，四級桿溫度為 150 ℃，電子能量70 e V，溶劑延遲3 min，質量范圍( m/z) :35～550。全掃描方式為NIST14.L譜圖庫，相對含量的確定采用面積歸一化法。

2.2 實驗結果

2.2.1 花和花蕾的總離子流圖 按照“1. 2. 2”項GC-MS分析條件，分別對厚樸開花期花揮發油和花蕾期花揮發油成分進行分析，得到二者的總離子流色譜圖（圖1）。

圖1 厚樸花（A）和花蕾（B）中揮發油成分的總離子流圖

2.2.2 二者揮發油成分結果比較 借助計算機對各峰的質譜圖進行NIST 14.L譜庫檢索，根據質譜裂解規律進行核對，參考標準圖譜和相關文獻確定保留時間的化合物結構，利用峰面積歸一化法計算各組分的質量分數。厚樸花苞和花蕾揮發油分別測定到了61種和49種化學成分。將厚樸花苞和花蕾揮發油中含量超過1 %的化學成分列入表1和表2中。

表1 厚樸花揮發油中含量超過1%的化學成分

4 17.59 1-甲氧基-3,7-二甲基-2,6-辛二烯 7.70 5 18.57 香葉醇 7.47 6 19.45 橙花醇 1.07 7 23.37 石竹烯 11.70 8 24.50 α-石竹烯 5.55 9 25.16 表圓線藻烯 1.22 10 25.64 β-芹子烯 1.65 11 25.95 γ-芹子烯 4.64 12 26.05 十五烷 1.21 13 26.43 β-沒藥烯 2.10 14 27.00 d-杜松烯 4.50 15 27.29 β-反式羅勒烯 4.48 16 29.99 1,4-二乙基-2,5-環己二烯 1.85 17 31.36 2-萘甲醇 1.15 18 31.81 (+)-雙環倍半水芹烯 3.16 19 32.17 β-桉葉醇 1.48 20 32.39 杜松醇 6.39 21 46.60 十九烷 1.74 22 48.76 (Z)-9-二十三碳烯 3.44 23 48.96 二十一烷 1.41

表2 厚樸花蕾揮發油中含量超過1 %的化學成分

由表1可知，開花期花中揮發油中主要的成分包括石竹烯（11.70 %），1-甲氧基-3,7-二甲基-2,6-辛二烯（7.70 %），香葉醇（7.47 %），杜松醇（6.39%），冰片(5.96%)，α-石竹烯(5.55 %)，γ-芹子烯(4.64%)，d-杜松烯(4.50 %)以及β-反式羅勒烯（4.48 %），以上成分合計超過揮發油總量的50 %。由表2可知，花蕾期花揮發油中主要含有香葉醇（19.39%），芳樟醇（12.51 %），冰片（5.45 %），壬烷（5.31 %），α-松油醇（5.04 %）以及杜松醇（3.90 %），這5個成分合計超過揮發油含量的50 %。

檢測結果顯示，開花期的花和花蕾期厚樸花揮發油中共有的成分包括芳樟醇，冰片，α-松油醇，對烯丙基苯酚，杜松醇、香葉醇、十八烷、松油烯-4-醇、橙花醇等成分。

將二者揮發油成分分為萜烯類、醇類、芳香烴類、烷烴類、酯類、醛酮類和酸類，各類成分相對百分比統計參見圖2。按圖所示，花蕾的揮發油成分主要為醇類、芳香烴類和烷烴類；而開花后，揮發油成分中的具有香味的萜烯類會大量上升，醇類依然是主要成分但是含量相比花蕾期已有明顯的下降。

圖2 開花期和花蕾期揮發油各類成分相對含量（%）

3 討論

3.1 在樣品采集時，發現厚樸花開花前后氣味不同，花蕾期“辛中帶香”，開花期則辛味大大降低，香味增加。有研究證實，木蘭科植物在開花期主要花香成分含量明顯增加，并通過“開花生熱”促進花香的釋放，吸引昆蟲訪花。這是植物與環境長期協同進化的結果[3]。本研究將兩者氣味不同的物質基礎進行了比較，結果顯示差異較大。

3.2《中國藥典》2015年版規定，厚樸花的入藥部位為花蕾，而市場上中藥厚樸花常摻有開花期的花被。中藥功效的物質基礎是所含的成分種類及其含量，為中藥厚樸花采收期為花蕾而不是盛花期提供了初步科學依據。目前中國藥典對厚樸花的質量控制指標只有厚樸酚及和厚樸酚，通過本研究結果，可考慮將芳樟醇和石竹烯等開花前后含量大幅變化的成分作為厚樸花藥材質量控制的指標。

3.3 結合文獻[4～6]和課題研究，發現厚樸花在揮發油中含有對烯丙基苯酚，其存在于胡椒等多種植物中，是合成厚樸酚的原料，該揮發性成分在葉和小枝中也被發現，而在干皮的揮發油中未見或相對含量很少。該發現可為厚樸酚、和厚樸酚體內生物代謝途徑提供線索。

3.4 據調查，厚樸花不管在中醫臨床還是中成藥的應用都極少，其作為中國藥典品種的角色較為尷尬。而開花期的厚樸花香味濃郁，且花形大，潛在產量巨大，僅四川都江堰厚樸種植面積就約15萬畝。根據本研究結果，開花期的厚樸花揮發油中含量高的芳樟醇、香葉醇、石竹烯等成分，具有抑菌、抗炎作用、抗憂郁、抗氧化應激、抗炎癥反應、抗腫瘤細胞增殖和調節血脂代謝、驅蚊等活性，其有作為新的入藥部位或日化品添加劑進行研究與開發的前景[7～13]。