10种国产玉兰属植物挥发油成分及系统学意义

资源类型:pdf 资源大小:546.00KB 文档分类:生物科学 上传者:王玲玲

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【作者】 傅大立  赵东欣  孙金花  徐京文  王健 

【关键词】木兰科 玉兰属 挥发油成分 化学分类 

【出版日期】2005-05-25

【摘要】对1 0种国产木兰科玉兰属(原木兰属玉兰亚属)植物辛夷挥发油成分及其含率进行分析和研究,其中腋花玉兰、河南玉兰、椭圆叶玉兰、舞钢玉兰、两型玉兰、罗田玉兰和鸡公玉兰7种植物为首次测定。结果表明,1 0种植物共检测出84种成分,每种植物为3 6~5 6种成分,鉴定出6 2种化合物,其含率占挥发油的98 4%。有1 7种成分为1 0种植物所共有,含率达72 9%,以单萜类化合物为主,占6 4 8%,其余为倍半萜类化合物,占8 1 %。主要共有成分为桉油醇、香桧烯、β-蒎烯、月桂烯、a -松油醇,其中桉油醇的含量最高,通常在2 0 %以上,最高达3 5 5 %。5种成分在玉兰属植物挥发油中为首次报道,其中1种共有成分:1羟基- 1 ,7-二甲基- 4 -异丙基-环癸二烯,其平均含率2 72 %;4种非共有成分:α-姜烯、大根香叶烯B、β-倍半水茴香烯和四甲基环癸二烯异丙醇。根据不同植物挥发油成分及其含率差异,提出河南玉兰与椭圆叶玉兰的亲缘关系较近,可能为同一杂种起源。玉兰属挥发油成分月桂烯与四甲基环癸二烯异丙醇具有重要的分类学意义,据此可把1 0种玉兰属植物分为2类,一类为朱砂玉兰、玉兰、舞钢玉兰、两型玉兰、罗田玉兰和鸡公玉兰,其月桂烯含率在6 0 %以上,四甲基环癸二烯异丙醇含率在1 %以上;另一类为望春玉兰、腋花玉兰、河南?

【刊名】林业科学

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玉兰属 (YulaniaSpach ,原木兰属玉兰亚属MagnoliasubgenusYulania)植物的花蕾 (混合芽 )入中药通称辛夷 ,因此 ,玉兰属植物也称辛夷植物 (傅大立 ,2 0 0 0 )。挥发油是辛夷的主要有效成分 ,是辛夷质量的主要指标。辛夷挥发油还是名贵香料资源 ,具有广阔的开发利用前景 (李晓等 ,2 0 0 2a)。玉兰属植物挥发油的化学成分测定与分析已有较多的报道 (陈友地等 ,1 994 ;丁靖垲等 ,1 991 ;方洪钜等 ,1 988;侯丽琰等 ,1 994 ;胡一民等 ,1 995 ;李峰等 ,2 0 0 0 ;李晓等 ,2 0 0 2a ;2 0 0 2b ;刘运爱等 ,1 984 ;马惠芬等 ,2 0 0 1 ;苏中兴等 ,1 992 ;魏刚等 ,2 0 0 0 ;吴邱琴等 ,2 0 0 1 ;吴万征 ,2 0 0 0 ;武祖发等 ,1 993 ;徐植灵等 ,1 989;杨健等 ,1 998;张鑫等 ,1 999a ;1 999b ;1 999c ;朱雄伟等 ,2 0 0 2 ;Hiroshietal .1 997) ,但对不同树种挥发油成分变异的规律性研究较少。为此 ,作者在进行“辛夷植物资源与新品种选育研究”基础上 (傅大立 ,1 999;2 0 0 3 ) ,对玉兰属 1 0种植物辛夷挥发油化学成分及其变异规律进行了测定与分析 ,试图为辛夷植物的资源评价与新品种培育 ,为辛夷植物的化学分类与系统发育研究 ,为辛夷的进一步开发利用提供新的科学依据。1 材料与方法1 1 供试植物本研究供试玉兰属植物 1 0种 ,分别为 :望春玉兰Yulaniabiondii(Magnoliabiondii) (Callaway ,1 994 ;傅大立 ,2 0 0 1 )、腋花玉兰Y .axilliflora (M .axilliflora) (丁宝章等 ,1 985 ;傅大立 ,2 0 0 1 )、河南玉兰Y .henanensis(M .henanensis) (丁宝章等 ,1 985 ;傅大立 ,2 0 0 1 )、椭圆叶玉兰Y .elliptilimba (M .elliptilimba) (刘玉壶等 ,1 984 ;傅大立 ,2 0 0 1 )、朱砂玉兰Y .soulangiana (M .soulangiana) (Callaway ,1 994 ;傅大立 ,2 0 0 1 )、玉兰Y .denudata (M .denudata) (Callaway ,1 994 ;傅大立 ,2 0 0 1 )、舞钢玉兰Y .wugangensis (M .wugangensis) (赵天榜等 ,1 999;傅大立 ,2 0 0 1 )、两型玉兰Y .dimorpha ,sp .nov .ined .、罗田玉兰Y .pilocarpa (M .pilocarpa) (赵中振等 ,1 987;傅大立 ,2 0 0 1 )和鸡公玉兰Y .jigongshanensis (M .jigongshanensis) (赵天榜等 ,2 0 0 0 ;傅大立 ,2 0 0 1 )。1 0种玉兰属植物的花蕾均于 1 999年 1 1月 1 0日至 1 2月 3 0日采集 ,其中望春玉兰、腋花玉兰、河南玉兰和椭圆叶玉兰采自河南省南召县 ,凭证标本分别是 82 5 2 0 3、87861、83 82 81 (HEAC)和 0 1 2 9(HEBI) ;朱砂玉兰、玉兰和舞钢玉兰采自河南郑州市 ,凭证标本分别是 2 0 0 0 91 2 4、983 2 1 1和 91 3 2 3 2 (HEAC) ;两型玉兰、罗田玉兰和鸡公玉兰采自于河南省鸡公山国家级自然保护区 ,凭证标本分别是 94 42 5 1、2 0 0 0 62 2 5和 93 41 81 (HEAC)。采蕾时 ,选择生长健壮、发育良好、树龄相近的植株采集 ,并记载各物种母树的年龄、树高 (m)、干径 ( 3 0cm处 )、冠幅等。花蕾采集后 ,在室内阴干 ,备用。在供试 1 0种玉兰属植物中 ,望春玉兰、玉兰、朱砂玉兰 3种植物的挥发油成分已有报道 (陈友地等 ,1 994 ;丁靖垲等 ,1 991 ;胡一民等 ,1 995 ;李晓等 ,2 0 0 2a ;2 0 0 2b ;刘运爱等 ,1 984 ;魏刚等 ,2 0 0 0 ;吴邱琴等 ,2 0 0 1 ;吴万征 ,2 0 0 0 ;武祖发等 ,1 993 ;徐植灵等 ,1 989;杨健等 ,1 998;张鑫等 ,1 999a ;1 999b ;1 999c) ,其余 7种植物 ,即腋花玉兰、河南玉兰、椭圆叶玉兰、舞钢玉兰、两型玉兰、罗田玉兰和鸡公玉兰的挥发油成分分析尚未见报道。1 2 挥发油提取挥发油提取采用水蒸气蒸馏法进行。1 3 挥发油成分测定采用GC MS分析法。仪器为日本岛津公司生产的GC_MSQP - 5 0 0 0液相质谱联合测定分析仪。GC MS DS定性条件 :石英弹性毛细管柱 ,内径 0 2 5mm ,长 3 0m。流动相为He ,流速 1 6 7mL·min-1 ,分流比 1∶1 0。柱温 5 0~ 2 0 0℃ ,程序变温 :5 0℃保持 1min ,后每分钟升温 5℃ ,至 1 2 0℃ ,保持 2min ,再每分钟升温 1 2℃ ,至 2 0 0℃ ;检测器温度 2 0 0℃ ;气化室温度 2 0 0℃。样品稀释 5倍 ,进样量 0 2 μL。VG2 0 3 5数据处理与分析系统。通过带有计算机谱库检索 ,核对有关标准质谱图对每一成分定性 ,根据GC峰面积归一化法定量。2 结果与分析2 1 玉兰属 1 0种植物挥发油成分数玉兰属 1 0种植物辛夷挥发油化学成分及各成分含率的测定分析结果表明 ,玉兰属植物挥发油是由多种化合物混合在一起的混合物。玉兰属 1 0种植物挥发油成分数如图 1。从图 1可见 ,玉兰属 1 0种植物挥发油成分分别为 3 6~ 5 6种化合物 ,舞钢玉兰的化合物数最少为 3 6个 ,椭圆叶玉兰和河南玉兰的化合物个数最多 ,分别为 5 6个和 5 5个。由此表明 ,具有杂种起源的椭圆叶玉兰、河南玉兰、朱砂玉兰等挥发油成分数明显多于非杂种起源的其他玉兰属植物 ,如玉兰、望春玉兰等。1 0种植物挥发油中共检测出 83种化合物 ,鉴定出 62种化合物。鉴定出的 62种化合物含率累计达 98 4 %,未鉴定出的 2 1种化合物含率累计为 1 6%。由此可见 ,玉兰属 1 0种植物的主要成分为鉴定出的 62种化合物。在这些化合物中 ,有 1 7种为玉兰属 1 0种植物辛夷挥发油的共有成分 ,4 5种化合物为非共有或特有成分。2 2 玉兰属 1 0种植物挥发油共有成分辛夷挥发油中有 1 7种化合物为玉兰属 1 0种植物所共有 ,共有成分含率占 72 9%,如表 1。在 1 7种共有成分中 ,前 1 2种成分为单萜类及其含氧衍生物 ,占挥发油的64 8%,后 5种成分为倍半萜类及其含氧衍生物 ,占挥发油的 8 1 %。由此可见 ,辛夷挥发油成分以共有成分中的单萜类化合物及其含氧衍生物为主。在 1 7种共有成分中 ,有 1种成分在玉兰属植物挥发油成分中尚未见报道 ,即 :1羟基 - 1 ,7-二甲基 - 4-异丙基 -环癸二烯 ( 1_hydroxy 1 7 dimethyl 4 isoprophy 2 ,7 cyclodecadiene) ,该成分在 1 0种玉兰属植物辛夷挥发油中的平均含率为 2 72 %。表 1 玉兰属 1 0种植物挥发油中的 1 7种共有成分Tab 1  1 7componentsofvolatileoilsownedby 1 0speciesofYulaniagenus编号No .挥发油成分Componentofvolatileoil分子式Molecularformula分子质量Molecularweight保留时间Remaintime min平均含率Averagecontentpercentage %1α -侧柏烯α_thujene C1 0 H1 6 1 36 7 40 382α -蒎烯α_pinene C1 0 H1 6 1 36 7 7 2 833莰烯CampheneC1 0 H1 6 1 36 8 2 0 5 34香桧烯SabineneC1 0 H1 6 1 36 8 91 1 935 β -蒎烯 β_pinene C1 0 H1 6 1 36 9 1 8 5 36月桂烯MyrceneC1 0 H1 6 1 36 9 36 0 47桉油醇EucalyptolC1 0 H1 8O 1 5 41 0 82 3 348γ -松油烯γ_terpineneC1 0 H1 6 1 36 1 1 5 1 0 29芳樟醇Linalool C1 0 H1 8O 1 5 41 2 91 961 0α -松油醇α_terpineol C1 0 H1 8O 1 5 41 5 2 0 5 61 1萜品烯 -4 -醇Terpinen_4_ol C1 0 H1 8O 1 5 41 5 5 2 1 91 2α -松油醇α_terpineol C1 0 H1 8O 1 5 41 6 1 5 481 3金合欢烯Farnesene C1 5H2 4 2 0 42 1 81 1 31 4草烯Humulene C1 5H2 4 2 0 42 2 40 441 5大根香叶烯DGermacreneD C1 5H2 4 2 0 42 2 82 0 41 6 1羟基 -1 ,7-二甲基 -4 -异丙基 -环癸二烯1_hydroxy_1 ,7_dimethyl_4_isoprophy_ 2 ,7_cyclodecadiene C1 5H2 6 O 2 2 2 2 4 32 721 7τ-衣兰油醇τ_muurololC1 5H2 6 O 2 2 2 2 5 41 76合计Total 72 9在玉兰属 1 0种植物挥发油中 ,5种共有成分的平均含率超过 5 %,分别是 :桉油醇、香桧烯、β -蒎烯、月桂烯和α -松油醇 ,均为单萜类及其含氧衍生化合物。其总含率在玉兰属 1 0种植物中平均达 5 5 3 %。不同树种辛夷挥发油 5种主要成分的含率 ,如图 2。从图 2可以看出 ,玉兰属不同树种的挥发油主要成分含率有较大差异。其中 ,以桉油醇的含量最高 ,通图 2 玉兰属植物辛夷挥发油 5种主要共有成分含率Fig .2 Thecontentpercentagesof 5maincompoundsinvolatileoilof 1 0speciesofYulaniagenus①桉油醇Eucalyptol;②桧烯Sabinene;③α-松油醇α_terpineol;④β -蒎烯β_Pinene ;⑤月桂烯MyrceneBi:望春玉兰Y .biondii,Ax :腋花玉兰Y .axilliflora ,He :河南玉兰Y .henanensis,El:椭圆叶玉兰Y .elliptilimba ,So :朱砂玉兰Y .soulangiana ,De :玉兰Y .denudata ,Wu :舞钢玉兰Y .wugangensis,Di:两型玉兰Y .dimorpha ,Pi:罗田玉兰Y .pilocarpa ,Ji:鸡公玉兰Y .jigongshanensis.常在 2 0 %以上 ,腋花玉兰最高达 3 5 5 %,仅两型玉兰与罗田玉兰的挥发油桉油醇的含率在 2 0 %以下。香桧烯的含率以罗田玉兰的含率最高 ,为 2 7 2 %,河南玉兰最低 ,为 5 4 %,相差 5倍。β -蒎烯则以舞钢玉兰最高达 1 6 0 %,河南玉兰最低 ,为 3 6%,相差近 5倍。望春玉兰的α -松油醇明显高于其他 ,为 1 1 0 %,其余则不超过 7 0

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