四種百合花揮發(fā)油的GC-MS分析及評(píng)價(jià)

吳金洪 張廣福 趙若丹 王 寧 蘇庭玉 陳旭冰

大理大學(xué)藥學(xué)院，云南 大理 671000

百合花為百合科(Liliaceae)百合屬(Lilium)多年生草本球根植物百合(LiliumbrowniiF.E.Brown var.viridulum Baker)的花，喇叭形，花期6～9月，生長(zhǎng)在海拔900 m以下的山坡草叢、石縫中或村舍附近，目前多以栽培為主，分布于河北、山西、陜西、安徽、浙江、江西、湖南等地[1]。百合花味甘、微苦，性微寒；歸肺、心經(jīng)；具有清熱潤(rùn)肺、寧心安神的作用，主治咳嗽痰少或粘、眩暈、心煩、夜寐不安、天皰濕瘡[1]；現(xiàn)代研究[2]發(fā)現(xiàn)百合花具有抗氧化的作用。作為世界五大切花之一的百合花，花朵碩大、花色豐富，是重要的觀賞花卉之一[3-7]，又因百合花氣味芳香，富含揮發(fā)油，使其成為香料、香精的優(yōu)質(zhì)原料[8]。然而，在提取百合花揮發(fā)油時(shí)，應(yīng)如何選擇原料；選擇不同品種的百合花對(duì)揮發(fā)油的提取是否有影響；此外，花的開(kāi)放期對(duì)揮發(fā)油的提取是否有影響；為了探討這些問(wèn)題，本文對(duì)四種百合花中揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)，以期為百合花的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 百合花楊子玉、蘇爾邦、木門(mén)和金磚的全開(kāi)鮮花；百合花楊子玉、蘇爾邦和木門(mén)的花苞，樣品均采集于云南省昆明市嵩明縣百合花大棚種植基地，經(jīng)我院生藥學(xué)教研室張德全教授鑒定為百合科百合屬植物百合花(LiliumbrowniiF.E.Brown ex Miellez var.viridulum Baker)，顏色分別為楊子玉(白色)、蘇爾邦(粉色)、木門(mén)(黃色) 和金磚(黃色)。蒸餾水，乙醚(生產(chǎn)批號(hào)：160602，四川西隴化工有限公司)、無(wú)水硫酸鈉(生產(chǎn)批號(hào)：20131201，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司)均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器 7890A /5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (美國(guó)Agilent Technologies公司) 。

1.3 樣品的制備 將樣品剪碎后各取1000 g，分別裝入2000 mL圓底燒瓶中，加入適量蒸餾水，按《中華人民共和國(guó)藥典》2015版第四部通則2204揮發(fā)油測(cè)定法甲法提取揮發(fā)油，連續(xù)回流3.0 h，至油量不再增加為止，停止加熱，冷卻，收集揮發(fā)油，得到淡黃色揮發(fā)油，加入少許無(wú)水硫酸鈉對(duì)揮發(fā)油進(jìn)行干燥。測(cè)定前分別將1 mL乙醚加入揮發(fā)油中，用微孔濾膜過(guò)濾，備用。

1.4 GC-MS分析條件 色譜柱: Agilent氣相色譜柱 (Agilent 1901S-433，30 m× 250 μm × 0.25 μm) ；程序升溫：起始溫度為80 ℃，以10 ℃ /min升至 150 ℃，保持 1 min，再以2 ℃/min升至260 ℃，保持 1 min，最后以6 ℃/min升至300 ℃，保持2 min。質(zhì)譜條件：載氣為高純氦氣，流速：1.0 mL /min；分流比：5∶1；進(jìn)樣量1.0 μL。EI 離子源，離子源溫度 230 ℃，電離能量70 eV；掃描質(zhì)量范圍：50～550 amu。采用 NIST11.L 標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)進(jìn)行檢索[9-11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 揮發(fā)油的提取率 全開(kāi)百合花中揮發(fā)油的提取率均高于花苞的提取率，但同一開(kāi)放時(shí)期百合花中揮發(fā)油的提取率無(wú)明顯差異(提取率見(jiàn)表1)。

表1 不同百合花和花苞中揮發(fā)油的提取率 /%

2.2 樣品成分分析 按照以上GC-MS分析條件進(jìn)行，得到百合花楊子玉、蘇爾邦、木門(mén)的全開(kāi)鮮花和花苞及金磚全開(kāi)鮮花樣品的揮發(fā)油的總離子色譜圖(如圖1所示)。所得各組分的質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng) NIST11.L 標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)及人工譜圖解析，確定其化學(xué)成分，各成分的相對(duì)百分含量采用峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表2。

從各樣品揮發(fā)油中共鑒別出102個(gè)化合物，其中楊子玉(全開(kāi))中47個(gè)，木門(mén)(全開(kāi))中46個(gè)，金磚(全開(kāi))中56個(gè)，蘇爾邦(全開(kāi))中65個(gè)，楊子玉(花苞)中24個(gè)，木門(mén)(花苞)中39個(gè)，蘇爾邦(花苞)中38個(gè)。所鑒別出的化合物主要是酚類(lèi)、醇類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、烯烴類(lèi)、烷烴類(lèi)、酸類(lèi)、醛類(lèi)、醚類(lèi)、芳香烴和炔烴類(lèi)。

楊子玉(全開(kāi))H1,木門(mén)(全開(kāi))H2,金磚(全開(kāi))H3,蘇爾邦(全開(kāi))H4, 楊子玉(花苞)H5,木門(mén)(花苞)H6, 蘇爾邦(花苞)H7

表2 百合花和花苞揮發(fā)油的化學(xué)成分

表2(續(xù))

表2(續(xù))

表2(續(xù))

表2(續(xù))

表2(續(xù))

2.3 百合花揮發(fā)油的化合物數(shù)量 從百合花揮發(fā)油中所檢測(cè)出的化合物數(shù)量來(lái)看(如圖2所示)，各種百合花揮發(fā)油中化合物的數(shù)量均存在差異。在全開(kāi)蘇爾邦、楊子玉、木門(mén)、金磚揮發(fā)油中檢出的化合物數(shù)量分別為65種、47種、46種、56種；而在蘇爾邦、楊子玉、木門(mén)花苞揮發(fā)油中檢出的化合物數(shù)量分別為38種、24種、39種；其中，全開(kāi)蘇爾邦揮發(fā)油中化合物的數(shù)量最多。楊子玉、木門(mén)和蘇爾邦全開(kāi)時(shí)揮發(fā)油化合物的數(shù)量均高于各自花苞揮發(fā)油化合物數(shù)量，且全開(kāi)蘇爾邦比其花苞化合物數(shù)量多27種，全開(kāi)楊子玉比其花苞化合物數(shù)量多23種，全開(kāi)木門(mén)比其花苞化合物數(shù)量多7種。

2.4 百合花揮發(fā)油的化合物類(lèi)型 從百合花揮發(fā)油中所檢測(cè)出的化合物類(lèi)型來(lái)看(見(jiàn)表3)，楊子玉、蘇爾邦、木門(mén)和金磚四種全開(kāi)百合花中均是酯類(lèi)含量最高，烷烴類(lèi)和醇類(lèi)次之。通過(guò)比較還發(fā)現(xiàn)，楊子玉、木門(mén)和蘇爾邦的揮發(fā)油中酯類(lèi)含量全開(kāi)花高于其花苞；而烷烴的含量則是花苞高于全開(kāi)百合花。

圖2 百合花及花苞揮發(fā)油中檢測(cè)出的化合物數(shù)量圖

表3 百合花和花苞揮發(fā)油中檢測(cè)出的化合物類(lèi)型的百分比 /%

2.5 百合花揮發(fā)油中的化學(xué)成分 全開(kāi)楊子玉、木門(mén)、金磚、蘇爾邦的揮發(fā)油中含量最高的化合物分別是正二十二烷、亞油酸甲酯、苯甲酸芐酯、反式-香葉基香葉醇和1-十七烯，其中反式-香葉基香葉醇和1-十七烯在全開(kāi)蘇爾邦中含量相同。楊子玉、木門(mén)、蘇爾邦花苞的揮發(fā)油中含量最高的化合物與其全開(kāi)時(shí)不同，楊子玉、木門(mén)、蘇爾邦花苞的揮發(fā)油中含量最高的化合物分別是：二十五烷、1-十五烯、1-十五烯。其中，苯甲酸芐酯是一種無(wú)毒，有微弱杏仁氣味的化工原料，主要作為人造麝香、香蘭素等香料的溶劑，還可以作為花香型香精的定香劑及依蘭等香精的調(diào)合香料[12]。

全開(kāi)楊子玉、木門(mén)、金磚、蘇爾邦及楊子玉、木門(mén)、蘇爾邦花苞揮發(fā)油中共有的化合物為α-松油醇、十五烷醛、棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯和二十烷。全開(kāi)木門(mén)揮發(fā)油中特有的化合物為(Z)-6-十八碳烯酸甲酯、3-甲基十六烷；全開(kāi)金磚揮發(fā)油中特有的化合物為4-甲氧基苯甲酸甲酯、二十七烷；全開(kāi)蘇爾邦揮發(fā)油中特有的化合物為苯酚、D-檸檬烯、丁香酚、α-沒(méi)藥醇、9-十六烯酸乙酯、(Z)-13十八烯醛、香葉基芳樟醇、法尼醇、反式-法尼醇、1,22-二十二烷二醇、十六烯、1-十七烯、(E)-3-二十烯、三十一烷、三十二烷和1-二十二烯。楊子玉花苞揮發(fā)油中特有的化合物是β-異甲基紫羅蘭酮；木門(mén)花苞揮發(fā)油中特有的化合物是9,12-十八碳二烯酸丁酯；蘇爾邦花苞揮發(fā)油中特有的化合物是α-菖蒲醇和1-十八烯；全開(kāi)楊子玉揮發(fā)油中無(wú)特有化學(xué)成分；全開(kāi)蘇爾邦揮發(fā)油中特有的化學(xué)成分最多，達(dá)到16種，其中又以烯烴和醇類(lèi)最多，且烯烴類(lèi)和醇類(lèi)均占16種特有化學(xué)成分的31.25%。

綜上所述，百合花品種不同，其揮發(fā)油中化合物的數(shù)量、類(lèi)型、含量最高的化合物和特有化學(xué)成分不同。百合花品種相同，但開(kāi)放時(shí)期不同，其揮發(fā)油中化合物的數(shù)量、類(lèi)型、含量最高的化合物和特有化學(xué)成分也會(huì)存在差異。且百合花全開(kāi)時(shí)揮發(fā)油化學(xué)成分的數(shù)量均高于各自花苞中揮發(fā)油化學(xué)成分的數(shù)量。從化合物的數(shù)量和提取率來(lái)看，提取百合花揮發(fā)油時(shí)選擇全開(kāi)的花比選擇花苞更好，但具體選擇哪一種花應(yīng)根據(jù)需要提取的化合物來(lái)選擇。

3 討論

全開(kāi)金磚中檢測(cè)到的二十七烷、全開(kāi)蘇爾邦中檢測(cè)到的三十二烷在巴巴拉百合花中曾有報(bào)道[13]。實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到的共有化合物二十烷在巴巴拉百合花中也有報(bào)道，百合花中檢測(cè)到的苯甲醇、芳樟醇和棕櫚酸乙酯在龍牙百合花中有過(guò)報(bào)道，說(shuō)明這幾種化合物可能廣泛存在于百合花中[13-14]。

楊子玉、木門(mén)和蘇爾邦在全開(kāi)時(shí)揮發(fā)油化合物的數(shù)量均高于各自花苞中揮發(fā)油化合物的數(shù)量。實(shí)驗(yàn)選取的百合花花苞是即將開(kāi)放的花苞，從花苞到完全盛開(kāi)只需24 h，而就在24 h內(nèi)，揮發(fā)油的數(shù)量急劇增加，尤其楊子玉和蘇爾邦，從花苞到全開(kāi)鮮花，其揮發(fā)油的數(shù)量幾乎增加了一倍，揮發(fā)油的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程有待進(jìn)一步研究。如果要提取其中的一種或幾種揮發(fā)油時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要選擇合適的品種、合適的開(kāi)放時(shí)間，才能提高產(chǎn)率。

目前關(guān)于百合花揮發(fā)油的報(bào)道均為針對(duì)某一種百合花揮發(fā)油的化學(xué)成分研究，未見(jiàn)幾種百合花揮發(fā)油的化學(xué)成分的比較，也未見(jiàn)百合花揮發(fā)油與花是否開(kāi)放研究的相關(guān)報(bào)道。本文首次報(bào)道了三種百合花揮發(fā)油的化學(xué)成分與花是否開(kāi)放有關(guān)，其它百合花是否具有相同的規(guī)律還需進(jìn)一步研究。