熱帶睡蓮鮮花中揮發(fā)油成分的GC-MS分析

石 凝， 劉曉靜， 杜鳳鳳， 常雅軍， 李乃偉， 姚東瑞

〔江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園)， 江蘇 南京 210014〕

熱帶睡蓮鮮花中揮發(fā)油成分的GC-MS分析

石 凝， 劉曉靜， 杜鳳鳳， 常雅軍， 李乃偉， 姚東瑞①

〔江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園)， 江蘇 南京 210014〕

熱帶睡蓮鮮花； 揮發(fā)油； 芳香成分； GC-MS分析

睡蓮屬(NymphaeaLinn.)植物為多年生水生草本，具有較高的觀賞價(jià)值、食用價(jià)值和藥用價(jià)值[1]。根據(jù)生態(tài)學(xué)特征，睡蓮可分為耐寒睡蓮和熱帶睡蓮，其中，所有熱帶睡蓮種類和栽培品種的花均具有香氣[2]。揮發(fā)性有機(jī)化合物是構(gòu)成植物氣味的主要物質(zhì)，其中很多具有獨(dú)特香味或藥用價(jià)值。研究植物揮發(fā)油成分不僅在香料制作和食品加工等方面具有較好的應(yīng)用價(jià)值，而且在人類的天然保健研究方面也具有重要意義[3]。目前，關(guān)于睡蓮的研究多集中在系統(tǒng)分類、水體凈化和花色形成等方面[4-7]，而關(guān)于揮發(fā)油的研究報(bào)道并不多見。為進(jìn)一步開發(fā)和利用睡蓮鮮花中揮發(fā)油成分，作者采用GC-MS技術(shù)對(duì)熱帶睡蓮品種‘東方紅’(‘Ruby’)和‘多貝’(‘Daubeniana’)以及藍(lán)睡蓮(NymphaeacaeruleaSavigny)鮮花中的揮發(fā)油成分進(jìn)行分析和鑒定。

1 材料和方法

1.1 材料

供試的熱帶睡蓮品種‘東方紅’和‘多貝’以及藍(lán)睡蓮均由南京藝蓮苑花卉有限公司提供，于2016年8月9日的8：00至9：00分別采集鮮花5 kg，去除萼片后剪成小塊，供試。

1.2 方法

1.2.1 揮發(fā)油提取 分別稱取供試樣品600 g，加入1 500 mL蒸餾水，用水蒸汽蒸餾裝置提取揮發(fā)油，各重復(fù)3次。收集揮發(fā)油并用無水硫酸鈉(AR)脫水，4 ℃冰箱密封保存。

1.2.2 GC-MS分析 用Trace DSQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Thermo Electro-Finnigan公司)進(jìn)行GC-MS分析。色譜條件：DB-5MS 色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；載氣為氦氣(純度99.99%)，流速2 mL·min-1；進(jìn)樣量0.2 μL，分流比50∶1，進(jìn)樣口溫度250 ℃。升溫程序：起始溫度50 ℃，保持2 min；以2 ℃·min-1升溫至270 ℃，保持5 min。

質(zhì)譜條件：EI電離源，溫度250 ℃，電離電壓70 eV，掃描范圍50～450 amu。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)GC-MS分析結(jié)果，結(jié)合NIST08質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)文獻(xiàn)[8-10]報(bào)道的已知化合物確認(rèn)揮發(fā)油的化學(xué)成分；采用峰面積歸一化法計(jì)算揮發(fā)油中各成分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果和分析

揮發(fā)油提取結(jié)果(表1)表明：品種‘東方紅’和‘多貝’以及藍(lán)睡蓮的鮮花中均可提取揮發(fā)油，提取率分別為0.187%、0.142%和0.185%。

表1熱帶睡蓮品種‘東方紅’和‘多貝’以及藍(lán)睡蓮鮮花中揮發(fā)油的成分及其相對(duì)含量

Table1Componentsandrelativecontentsofessentialoilfromfreshflowersofcultivar‘Ruby’and‘Daubeniana’，andNymphaeacaeruleaSavignyoftropicalwaterlily

保留時(shí)間/minRetentiontime化合物1)Compound1)分子式Molecularformula相對(duì)分子質(zhì)量Relativemolecularmass相對(duì)含量/%2) Relativecontent2)S1S2S311.90(E)-4-(2,6,6-trimethyl-2-cyclohexen-1-yl)-3-buten-2-oneC13H20O1920.330.210.2612.002,6-dimethyl-6-(4-methyl-3-pentenyl)-bicyclo[3.1.1]hept-2-eneC15H242041.730.462.4912.25(E)-7,11-dimethyl-3-methylene-1,6,10-dodecatrieneC15H242045.229.258.0212.64(E)-4-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-3-buten-2-oneC13H20O1920.87—0.6112.80pentadecaneC15H3221211.099.73—12.90farneseneC15H242043.312.18—12.91tetradecaneC14H30198——10.6413.12[S-(R*,S*)]-3-(1,5-dimethyl-4-hexenyl)-6-methylene-cyclohex-eneC15H242043.670.493.6714.828-hexadecyneC15H3022233.6230.2037.2814.898-heptadeceneC17H342387.954.204.5015.09hexadecaneC16H342262.10——15.15heptadecaneC17H36240—0.96—15.192,6,10,14-tetramethyl-heptadecaneC21H44296——1.0016.931-nonadeceneC19H382660.43——16.9410-heneicoseneC21H42294—0.38—16.959-nonadeceneC19H38266——0.4017.242-nonadecanoneC19H38O2828.24——17.28nonadecaneC19H40268—6.67—17.302-dodecanoneC12H24O184——5.9818.05n-hexadecanoicacidC16H32O2256—1.811.2018.27n-dodecylacetateC14H28O22281.01——18.32aceticacid,octadecylesterC20H40O2312——1.4718.38pentadecanalC15H30O2262.21——18.42oxirane,tetradecylC16H32O240—1.86—18.45tetradecanalC14H28O212——1.3718.51(E)-3,7,11-trimethyl-1,6,10-dodecatrien-3-olC15H26O222—0.26—18.66kaur-16-eneC20H322720.260.400.2418.87(E,E)-9,12-octadecadienoicacid,methylesterC19H34O22940.40——18.89(Z)-9,17-octadecadienalC18H32O264——0.3218.9311,14,17-eicosatrienoicacid,methylesterC21H36O23200.40——18.94(Z,Z,Z)-7,10,13-hexadecatrienalC16H26O234—0.200.3019.12octadecaneC18H382545.17——19.20tridecaneC13H28184—5.664.3319.25phytolC20H40O2961.401.821.7919.76(E,E)-9,12-octadecadienoicacid,methylesterC19H34O2294—1.80—19.799-octadecynoicacidC18H32O2280——1.3819.83(Z,Z,Z)-9,12,15-octadecatrienoicacid,methylesterC19H32O2292—1.010.7619.88(Z)-13-octadecen-1-ylacetateC20H38O23100.40——19.93oleylalcoholC18H36O268——0.4419.98(E,E,E)-3,7,11,16-tetramethyl-2,6,10,14-hexadecatetraen-1-olC20H34O2904.56——20.11(Z,E)-3,7,11-trimethyl-2,6,10-dodecatrien-1-olC15H26O222—10.815.8820.182-ethenyl-2,5-dimethyl-4-hexen-1-olC10H18O1540.18——20.23tetradecyl-oxiraneC16H32O2400.23——20.892,6,10-trimethyl-dodecaneC15H322124.72——20.982,6,10-trimethyl-tetradecaneC17H36240——5.0721.001-chloro-tetradecaneC14H29Cl232—8.52—22.492-methyl-eicosaneC21H442960.47——22.52eicosaneC20H42282—0.510.61

1)*： 相對(duì)構(gòu)型 Relative configuration.

2)S1： ‘東方紅’ ‘Ruby’； S2： ‘多貝’ ‘Daubeniana’； S3： 藍(lán)睡蓮NymphaeacaeruleaSavigny. —： 未檢出Undetected.

由表1可見：從品種‘東方紅’和‘多貝’及藍(lán)睡蓮鮮花的揮發(fā)油中分別鑒定出25、23和25種化合物，相對(duì)含量分別為99.97%、99.39%和99.40%。3個(gè)樣品共有成分有8種，分別為4-(2，6，6-三甲基-2-環(huán)己烯基-1-炔基)-3-丁烯-2-酮、2，6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-雙環(huán)[3.1.1]-庚-2-烯、7，11-二甲基-3-亞甲基-1，6，10-十二碳三烯、3-(1，5-二甲基-4-己烯基)-6-亞甲基-環(huán)己烯、8-十六炔、8-十七碳烯、貝殼杉-16-烯和葉綠醇，其中，8-十六炔、7，11-二甲基-3-亞甲基-1，6，10-十二碳三烯和8-十七碳烯等成分的相對(duì)含量較高，均超過30.00%，以8-十六炔的相對(duì)含量最高。

除共有成分外，在品種‘東方紅’鮮花的揮發(fā)油中相對(duì)含量較高的成分還包括十五烷、2-十九烷酮、十八烷、3，7，11，16-四甲基-2，6，10，14-十六碳四烯-1-醇和2，6，10-三甲基十二烷，在品種‘多貝’鮮花的揮發(fā)油中相對(duì)含量較高的成分還包括十五烷、十九烷、十三烷、3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯-1-醇和1-氯十四烷，在藍(lán)睡蓮鮮花的揮發(fā)油中相對(duì)含量較高的成分還包括十四烷、2-十二酮、十三烷、3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯-1-醇和2，6，10-三甲基十四烷，相對(duì)含量均在4.00%以上。

GC-MS分析結(jié)果表明：從品種‘東方紅’和‘多貝’以及藍(lán)睡蓮鮮花的揮發(fā)油中共鑒定出48種化合物，主要為炔類、烷類、烯類、醇類和酮類化合物。脂肪酸類成分存在于品種‘多貝’和藍(lán)睡蓮鮮花的揮發(fā)油中；烯類、醛酮類和醇酯類成分均存在于3個(gè)樣品的揮發(fā)油中，但組成和相對(duì)含量存在一定差異。品種‘東方紅’和藍(lán)睡蓮鮮花的揮發(fā)油中炔類成分的相對(duì)含量最高，分別為33.62%和37.28%；品種‘多貝’鮮花的揮發(fā)油中烷類成分的相對(duì)含量最高，為33.91%。

3 討論和結(jié)論

徐輝等[10]的研究結(jié)果顯示：紫羅蘭色和紅色的香水蓮花(Nymphaeahybrid)鮮花揮發(fā)油的主要成分為芐醇、正十五烷、6，9-十七碳二烯，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在明顯差異，造成這一現(xiàn)象的原因可能與供試睡蓮的種類(品種)特性、產(chǎn)地等因子有關(guān)。

植物花朵香氣的成分主要是由萜烯類、芳香類和脂肪酸衍生物等低分子量、易揮發(fā)的化合物組成的次生代謝產(chǎn)物[11-12]。本研究結(jié)果表明：熱帶睡蓮芳香成分的主要物質(zhì)是烯類、醛酮類和醇酯類化合物。品種‘東方紅’、‘多貝’和藍(lán)睡蓮鮮花中的揮發(fā)性芳香成分分別有16、12和15種，相對(duì)含量分別為34.19%、18.89%和33.60%，共有成分有6種，這些相同的成分使不同種(品種)熱帶睡蓮的鮮花香氣具有一定相似性。萜類化合物是重要的香料源，供試的3個(gè)熱帶睡蓮種(品種)的鮮花揮發(fā)油中萜烯類化合物含量豐富，因此，三者的花香濃郁程度可能與揮發(fā)油中萜烯類成分的組成和含量有關(guān)[13-15]，但熱帶睡蓮不同品種(種)間鮮花揮發(fā)油的化學(xué)組成和含量差異與其花香氣的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

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GC-MSanalysisoncomponentsofessentialoilfromfreshflowersoftropicalwaterlily

SHI Ning， LIU Xiaojing， DU Fengfeng， CHANG Yajun， LI Naiwei， YAO Dongrui①

(Institute of Botany， Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences， Nanjing 210014， China)，J.PlantResour. &Environ.， 2017，26(4)： 104-106

Chemical components and relative contents of essential oil from fresh flowers of three tropical water lily were identified and analyzed by using GC-MS. The results show that 25， 23， and 25 compounds are identified in essential oil from fresh flowers of cultivar ‘Ruby’ and ‘Daubeniana’， andNymphaeacaeruleaSavigny， respectively； there are eight identical components， in which， the relative content of 8-hexadecyne is the highest (above 30.00%). Alkyne， alkane， alkene， alcohol， and ketone compounds are the dominant component， in which， relative contents of alkyne compounds are the highest in essential oil from fresh flowers of cultivar ‘Ruby’ andN.caerulea(33.62% and 37.28%， respectively)， while that of alkane compounds is the highest in cultivar ‘Daubeniana’ (33.91%).

fresh flower of tropical water lily； essential oil； aroma component； GC-MS analysis

Q946； Q949.746.1

A

1674-7895(2017)04-0104-03

10.3969/j.issn.1674-7895.2017.04.14

2017-06-05

江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項(xiàng)目(SXGC[2016]338)

石 凝(1993—)，女，安徽黃山人，碩士研究生，主要從事水生植物資源開發(fā)與利用研究。

①通信作者E-mail： shuishengzu@126.com

郭嚴(yán)冬)