木蝴蝶不同部位挥发油化学成分GC-MS 分析*

陶桂祥，王永路，孙正海 ，杨 帆，严苓方，姚国琼

(1.云南省面向南亚东南亚经济林全产业链联合研发中心，云南 昆明 650224；2.云南省高效经济林培育示范型国际科技合作基地，云南 昆明 650224；3.西南林业大学 园林园艺学院，云南 昆明 650224；4.云南林业职业技术学院 园林园艺学院，云南 昆明 650224)

木蝴蝶[Oroxylum indicum(L.)Vent.]为紫葳科(Bignoniaceae)木蝴蝶属(Oroxylum)直立小乔木，主要分布于中国西南、华南和台湾省以及印度、柬埔寨、菲律宾、老挝、缅甸、越南、泰国、马来西亚和印度尼西亚等地区，适于在海拔500～900 m 的地区生长[1]。木蝴蝶首载于《滇南本草》，原名千张纸，《本草纲目拾遗》始名木蝴蝶[2]。《中药大辞典》记载木蝴蝶可清肺热、利咽喉，治疗急慢性支气管炎、咽喉肿痛和扁桃体炎[3]；传统中医研究表明：木蝴蝶性味苦、甘、凉，有清肺、利咽、止咳、舒肝、和胃之功效，主治肺热咳嗽、喉咙疼痛、声音嘶哑、肝胃气痛以及疮口不敛[4-5]。在西双版纳等地区，木蝴蝶果实亦作蔬菜食用。木蝴蝶的花和果都比较大，花呈紫红色，果通常呈黑褐色，像船又像剑，种子像一只白色的蝴蝶，总状花序顶生，蒴果长披针形，扁平，木质，是夏、秋季理想的观花和观果植物[6]。因此，木蝴蝶是一种药食同源且具有观赏价值的多功能型植物。

在中国，木蝴蝶主要以种子入药；在印度、孟加拉国和泰国，木蝴蝶的叶和树皮亦做药用。随着研究的不断深入，木蝴蝶的其他药用价值不断被发现，如其果实提取物对小鼠脂肪细胞3T3-L1 中的脂质积累起抑制作用，且能抑制脂肪细胞中脂质和碳水化合物的积累，还具有抑制与脂肪吸收相关酶的潜力，说明木蝴蝶果实可以用于治疗肥胖[7]；MANGAL 等[8]还发现木蝴蝶的树皮亦具有抗肥胖作用；木蝴蝶的全茎提取物可抑制P38 MAPK 激酶活性、NF-κB 转录因子和细胞因子mRNA 水平，可防止进一步肝损伤[9]；此外，木蝴蝶根皮的抗氧化合物能在协同作用下保护心脏[10]。综合前人研究分析发现：木蝴蝶果实、根、茎、叶和树皮等皆具有药用成分，不同部位既有相同亦有不同的药理作用，不同部位之间成分差异不明确。因此，本研究利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对木蝴蝶植株不同部位的化学成分进行分析，旨在掌握木蝴蝶不同部位化学成分组成及其相对含量，为木蝴蝶药用成分的开发以及药理评价提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试木蝴蝶采自云南省西双版纳州勐养镇(N22°5′30″，E100°53′42″)，长势健壮，无病虫害，带果实。

1.2 主要仪器

气相色谱-质谱联用仪GCMS-QP2010 Plus(日本岛津公司)、自动热脱附仪(美国铂金埃尔默公司)、万能粉碎机-FW80/FW100(北京市永光明医疗仪器厂)、调温电热套(北京中兴伟业仪器有限公司)、电子分析天枰[ 奥豪斯仪器(上海)有限公司 ]和旋转蒸发器(上海荣亚生化仪器厂)。

1.3 试验方法

1.3.1 木蝴蝶8 个部位挥发油的提取

将采集的木蝴蝶植株自然阴干，将其分成8 个部位(图1)并对应编号，用万能粉碎机将其分别粉碎并装袋，备用。参照赵丽娟等[11]的方法提取木蝴蝶挥发油，具体方法为：称取木蝴蝶样品粉末30 g，置于1 000 mL 圆底烧瓶中，加入去离子水500 mL 浸泡24 h；浸泡液蒸馏7 h，将蒸馏后的混合液真空抽滤，得滤液300～350 mL；乙醚连续萃取滤液3 次(每次加入乙醚100 mL)，得乙醚混合液300 mL；将乙醚混合液用无水硫酸钠干燥，置于旋转蒸发器上旋蒸(水温36～42 ℃，转速70 r/min，真空泵压力实时调节)至乙醚全部挥发，得到附着于烧瓶内壁的油状液体即为挥发油；计算回收率，并用正己烷将挥发油洗出装瓶备用。

图1 木蝴蝶植株各部位示意图Fig.1 Schematic diagram of various parts of Oroxylum indicum

1.3.2 挥发油 GC-MS 分析

将挥发油用正己烷稀释定容后进行GC-MS分析，色谱条件为：色谱柱HP-5(0.25 mm×30 mm×0.25 mm)，程序升温起始温度60 ℃，然后以5 ℃/min 升至210 ℃，保持10 min；载气为高纯He；载气流速1 mL/min；进样口温度200 ℃；进样量1 μL；溶剂延迟3 min。检测质谱条件为：EI 源电子能量70 eV；离子源温度230 ℃；质量扫描范围40～800 u。质谱图谱解析：生成的质谱图主要用计算机标准质谱图库(NIST2002)进行检索，并结合文献进行人工解析，鉴定化学成分，运用气相色谱面积归一化法确定各成分的相对含量。

2 结果与分析

2.1 木蝴蝶8 个部位挥发油提取结果

由表1 可知：木蝴蝶植株的8 个部位中均含有挥发油，物理性状都为油状液体；色泽有淡黄色、黄绿色和黄褐色，颜色相近。不同部位挥发油回收率在0.82%～7.34%之间。主根的挥发油回收率最低，根基部次之；果实的挥发油回收率最高，侧枝一次之；果实挥发油回收率是主根挥发油回收率的9.51 倍。虽然不同部位的挥发油含量不同，但总体上植株相邻部位的回收率比较接近。

表1 木蝴蝶植株各部位挥发油回收率Tab.1 Recovery rate of volatile oil from all parts of the Oroxylum indicum

2.2 木蝴蝶8 个部位化学成分分析

由表2 可知：木蝴蝶的须根、主根、根基部、茎一、茎二、侧枝一、侧枝二及果实8 个部位挥发油中分别检出12、17、13、4、21、8、15 和9 种化合物，其相对含量分别占各部位挥发油总量的99.94%、79.09%、99.84%、37.56%、71.94%、87.10%、85.76%和92.41%，各部位的化学成分和含量有较大差异。8 个部位共鉴定出78 种化合物，主要是醇类、酚类、酮类和醛类，这些化合物在木蝴蝶植株的各部位均有分布，但是含量有所不同，如醇类物质在木蝴蝶根、茎中的含量明显比其他部位多。其中，二甲胺、己醛、(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇、3-甲基-2-丁醇、1,2-环氧树脂-5-甲基己烷、苯甲酸甲酯、肌氨酸、苯乙酮、邻甲基间羟基二苯胺、苯甲酸、2,6-二叔丁基对甲酚、香兰素、丁香醛和4-羟基-3-甲氧基肉桂醛等14 种化合物为2 个以上部位共有。

表2 木蝴蝶不同部位挥发油成分和相对含量Tab.2 Constituent and relatively content of volatile oil from different parts of O.indicum

表2 (续)

表2 (续)

3 讨论

植物资源的综合开发利用一直是研究的重点。对于药用植物，植株中挥发油成分和含量的研究是其综合开发中比较重要的部分。GC-MS技术作为复杂混合物分析的定性和定量手段之一，主要是借助气相色谱分析仪和质谱仪，结合已报导的化合物色谱特征，对未知的植物和动物等材料进行化合物检测。由于其速度快和没有特殊要求，在化合物快速检测中被广泛应用[12-16]。目前，GC-MS 技术在木蝴蝶化合物检测中已有应用，但检测方法不同，鉴定结果也存在差异，如赵丽娟等[11,17]从木蝴蝶种子中鉴定出18 种化合物，李楠楠等[18]鉴定出19 种化合物，翟翔宇等[19]和赵献敏等[20]分别从木蝴蝶种子中分离得到11 和14 种化合物。木蝴蝶的研究开发多集中于其种子的药用价值，而对其植株各部位、多用途的综合开发利用鲜有报道，这一现状与它的可开发价值不相符。

虽然木蝴蝶不同部位有不同的药用价值[7-10]，但目前缺乏对木蝴蝶不同部位化学成分的鉴定结果。本研究利用GC-MS 技术分析木蝴蝶须根、主根、根基部、茎一、茎二、侧枝一、侧枝二和果实8 个不同部位挥发油的化学成分，并对其不同部位的化合物进行鉴定，为后期野生木蝴蝶种质资源的保护及开发提供理论依据。此外，通过对木蝴蝶不同部位化合物的对比分析，在部分木蝴蝶部位中发现了该部位特有的或者较其他部位相对含量明显高的物质，如在茎一中发现L-丙氨酸，该物质药用价值很高，可用于治疗肝、脑疾病，可使肝昏迷患者迅速苏醒，同时还是一种利尿的良药[21]；在侧枝一中发现的羟基脲具有较好的抗肿瘤作用[22]；在侧枝二中发现的苄醇是一种极为有用的定香剂，是月下香、茉莉和伊兰等香精调配必须的香料[23]；在果实中发现的1-金刚烷乙胺可用于制造各类抗流感病毒药物等[24]。这些特有或含量较高的物质可为木蝴蝶不同部位的药理评价和药用成分开发提供科学的理论依据，后期可对其特有化学成分的开发进行深入研究。同时，木蝴蝶作为具有独特食用功能和观赏价值的植物，后期可对其适宜栽培条件和繁殖技术进行研究，并在现代园林绿化中合理利用。

4 结论

本研究利用气相色谱-质谱联用技术从木蝴蝶植株须根、主根、根基部、茎一、茎二、侧枝一、侧枝二及果实8 个部位分别检测出12、17、13、4、21、8、15 和9 种化合物，这些化合物以醇类、酚类、酮类和醛类为主，其中含量最多的是醇类物质。这4 类化合物在木蝴蝶植株的各个部位均有发现且相对含量较高，不同部位的挥发油成分基本一致，主要是化合物的种类和相对含量不同。木蝴蝶有些部位中发现了特有的或者较其他部位相对含量明显高的物质，这些物质有极高的开发价值。