全 文 ：中国南海总状蕨藻中脂肪酸和甾醇 GC-MS分析
马夏军 1 ,洪爱华2 ,梁智渊 1 ,岑颖洲 1
(1. 暨南大学 化学系;2.暨南大学 实验技术中心 ,广东 广州 510632)
　　[摘　要 ]采用 GC-M S分析中国南海总状蕨藻中的脂肪酸及甾醇化合物 , 鉴定出二十三种脂肪酸及四种甾
醇。其中脂肪酸主要为十六碳酸 (34. 42%)、 9, 12, 15 -十八碳三烯酸 (10. 39%)、 9, 12 -十八碳二烯酸
(7. 63%)、7, 10, 13 -十六三烯酸(5. 60%);甾醇主要为穿贝海绵甾醇。
[关键词 ]总状蕨藻;脂肪酸;甾醇;GC-MS
Analysis of the Fatty Acid and Sterol in
Caulerpa Racemosa by GC -MS
Ma X ia jun
1 , Hong A ihua2 , Liang Zhiyuan1 , Cen Y ingzhou1
(1. Dep.t of Chem istry, Jinan University;2. Experimenta l Techo logy
Center, Jinan University, Guangzhou 510632, Ch ina)
　　Abstract:The fatty acid and stero l in C au le rpa racem osa was analysed by GC -MS. Twenty - three fatty ac ids and
four stero ls w ere identified. Them a in constituen ts o f fa tty acid wa s hexadecanoic acid(34. 42%), 9, 12, 15 - oc tadec-
a trienoic ac id (10. 39%), oc tadecadieno ic acid (7. 63%) and 7, 10, 13 - hexadeca trienoic acid (5. 60%). Them a in
com ponen t o f sterol is c lionastero.l
Keyw ords:cau le rpa racemosa;fatty ac id;ste ro l;GC -MS
[收稿日期 ] 2005 - 03 - 14
[基金项目 ]广东省 “十五 “重大科技专项(2002A3050503);广东省自然科学基金研究团队项目 ,粤科基办【2003】11号 -039213
[作者简介 ]马夏军(1977 - ),男 ,硕士研究生 ,研究方向:天然产物分析与应用。
　　总状蕨藻 (cau lerpa racemosa)属绿藻门 , 蕨藻科植物 , 是
我国的经济海藻 [ 1] 。海藻中存在许多具有良好生物活性的
化合物 , 海藻中的多烯脂肪酸 (po lyunsa turated fa tty acid, PU-
FA)对心血管疾病具有良好预防和治疗作用:如二十碳五烯
酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA), 具有抑制血栓形成和扩
张血管的作用。甾醇是植物重要的次生代谢物 ,海洋生物体
内的甾醇与陆地生物甾醇有很大区别 , 近年来已从海洋生物
中发现了稀有的甾醇化合物。本文报道中国南海总状蕨藻
(caulerpa racem osa)中脂肪酸和甾醇成分 , 对中国南海总状
蕨藻脂肪酸及甾醇的分离鉴定还未见文献报道。
1　实验部分
1. 1实验仪器与材料
美国 F innigan公司 TRACE GC-MS, 离子源:EI, 70eV, 色
谱柱:DB-5(30m ×0. 25mm ×0. 25μm);德国 BRUKER公司
EQUINOX-55型红外光光谱仪;B ruker B iospin Interna tiona l
AG 500MH z超导核磁共振谱仪;XT4型熔点仪(温度未校
正),北京泰克仪器有限公司;三氟化硼乙醚(C. P),上海凌
峰试剂有限公司;六甲基二硅胺烷(A. R. ), 中国五联化工
厂;其它试剂均是分析纯。总状蕨藻采自海南琼海 , 由湛江
海洋大学李伟新教授鉴定。
1. 2脂肪酸的提取
称取干燥后粉碎的总状蕨藻 5. 0g, 放入滤纸筒内用索氏
提取器及氯仿:甲醇(2∶1)溶剂系统于 70℃水浴提取 10h, 得
到的脂肪酸通过 IR鉴定其为含有 PUFA的脂肪酸混合物。
1. 3脂肪酸甲酯化
取适量脂肪酸溶于乙醚 , 加入 5mL 0. 5mo l /L KOH-
CH
3
OH , 60℃水浴回流 15m in, 冷却 , 加入 3 m L BF
3
-CH
3
OH
(46%三氟化硼乙醚溶液用甲醇稀释 25倍)60℃加热回流
15m in, 加入氯化钠饱和溶液 2m L, 用正己烷萃取三次 , 萃取
液用无水 Na2 SO 4干燥 , 即得到甲酯化样品。
1. 4脂肪酸 GC-MS分析色谱条件
进样口温度:260℃;分流进样;柱内流量:1. 2mL /m in。
程序升温:初始温度 60℃, 保持 2m in, 以 30℃ /m in升温
至 120℃,再以 3℃ /m in升温至 250℃保持 10m in。
1. 5甾醇的提取分离
总状蕨藻干样 5. 6 kg, 工业酒精提取三次得到粗提物
19　2005年第 4期 广　东　化　工
188. 0 g。粗提物用乙酸乙酯 、正丁醇 、水萃取 , 乙酸乙酯相
(142. 0g)过真空柱层析 , 其中石油醚:乙酸乙酯 (8 ∶2)洗脱
组分再过硅胶柱层析得到一无色针状晶体 , m. p. 138 ～ 139℃
(丙酮), L iebe rm ann-Burchard反应显蓝绿色 , IR υKB r
max
(cm - 1):
3438、2936、2868、1634、1462、1377、 1051, 判断其为甾醇化合
物。
1. 6甾醇的硅烷化
取甾醇适量 , 加吡啶 3m L溶解 , 加入三甲基二硅胺烷
1. 5mL, 30℃反应 24h,直接进样 GC-MS分析。
1. 7甾醇 GC-MS分析色谱条件
进样口温度:260℃;分流进样;柱内流量:1. 2mL /m in。
程序升温:初始温度 60℃, 保持 2m in, 以 30℃ /m in升温
至 120℃,再以 5℃ /m in升温至 280℃保持 30m in。
2　结果与讨论
2. 1脂肪酸 GC-MS分析
首先对样品进行红外测定 , IR υKB rmax(cm - 1):3388、 3008、
2923、2853、1737、1648、1461、1377、 1064、977, 其中 3008、 1648
吸收峰分别为 =C-H及 C =C伸缩振动吸收 , 鉴定为不饱和
脂肪酸。
脂肪酸 GC-M S分析总离子流图见图 1,脂肪酸成分分析
结果见表 1。
表 1　总状蕨藻中脂肪酸成分
Peak No. 　　　　　　　　　Fatty acid M r Formu la Relative conten t /%
1 Tetradecanoic acid m ethyl es ter(十四碳酸甲酯) 242 C15H30O 2 1. 95
2 7, 10-H hexadecad ieno ic acid methyl ester(7, 10-十六碳二烯酸甲酯) 266 C17H30O 2 3. 37
3 7, 10, 13-Hexad ecatrienoic acid m ethyl ester(7, 10, 13-十六三烯酸甲酯) 264 C17H28O 2 5. 60
4 9-H exadecenoic acidm ethy l es ter(9-十六碳烯酸甲酯) 268 C17H32O 2 2. 78
5 H exadecanoic acid m ethyl es ter(十六碳酸甲酯) 270 C17H34O 2 27. 94
6 n-H exadecanoic acid (十六碳酸) 256 C16H32O 2 6. 48
7 6, 9, 12-O ctadecatrienoic acid m ethyl ester(6, 9, 12-十八碳三烯酸甲酯) 292 C19H32O 2 0. 76
8 6, 9, 12, 15-O ctadecatetraenoic acidm ethy l ester(6, 9, 12, 15-十八碳四烯酸甲酯) 290 C19H30O 2 0. 41
9 9, 12-O ctadecad ienoic acid(Z , Z) m ethy l es ter(9, 12-十八碳二烯酸甲酯) 294 C19H34O 2 7. 63
10 9, 12, 15-Octadecatrienoic acidm ethy l es ter(9, 12, 15-十八碳三烯酸甲酯) 292 C19H32O 2 10. 39
11 9-Octadecenoic acid(Z) m ethyl ester(9-十八碳烯酸甲酯) 296 C19H36O 2 1. 49
12 O ctadecanoic acidm ethy l ester(十八碳酸甲酯) 298 C19H38O 2 1. 16
13 10-Nonadecenoic acidm ethyl ester(10-十九碳烯酸甲酯) 310 C20H38O 2 0. 43
14 5, 8, 11, 14-E icosatetraenoic acid m ethyl ester(5, 8, 11, 14-二十二碳四烯酸甲酯) 318 C21H34O 2 2. 09
15 5, 8, 11, 14, 17-E icosapentaenoic acid methyl ester(5, 8, 11, 14, 17-二十二碳五烯酸甲酯) 316 C21H32O 2 0. 95
16 7, 10, 13-E icosatrienoic acid m ethyl es ter(7, 10, 13-二十二碳三烯酸甲酯) 320 C21H36O 2 0. 26
17 11, 14-E icosad ienoic acidm ethy l ester(11, 14-二十二碳二烯酸甲酯) 322 C21H38O 2 0. 45
18 11-E icoseno ic acid methyl estem ethyl ester(11-二十二碳烯酸甲酯) 324 C21H40O 2 0. 26
19 5, 8, 11, 14-E icosatetraenoic acid ethyl ester(5, 8, 11, 14-二十二碳四烯酸乙酯) 332 C22H36O 2 0. 26
20 5, 8, 11, 14, 17-E icosapen taenoic acid ethy l ester(5, 8, 11, 14, 17-二十二碳五烯酸乙酯) 330 C22H34O 2 0. 13
21 13-Docosenoic acidm ethy l ester(13-二十二碳烯酸甲酯) 352 C23H44O 2 0. 09
22 Docosanoic acid m ethyl ester(二十二碳酸甲酯) 354 C23H46O 2 0. 16
23 15-Tetracosenoic acidm ethy l ester(15-二十四碳烯酸甲酯) 380 C25H48O 2 0. 13
24 Tetracosanoic acidm ethy l es ter(二十四碳酸甲酯) 382 C25H50O 2 1. 74
图 1　脂肪酸 GC-M S总离子流图
　　从表 1可知 , 总状蕨藻中脂肪酸主要成分为十八碳酸 ,
相对含量达 34. 42%。
目前 , 心血管疾病已经成为导致人类死亡的第一大疾
病 , PUFA对心血管疾病具有较好的预防和治疗作用。海藻
是 PUFA的重要来源 ,中国沿海当地人们一直有采食总状蕨
藻的习惯 [ 1] 。从表 1可知 ,总状蕨藻中含有丰富的 PUFA,其
总相对含量达到了 32. 66%, 主要为 9, 12, 15-十八碳三烯酸
(10. 39%)、9, 12 -十八碳二烯酸 (7. 63%)、7, 10, 13-十六三
烯酸(5. 60%),另外还含有四烯 、五烯不饱和脂肪酸。
2. 2甾醇 GC-MS分析
先对甾醇样品进行 1HNM R分析 ,数据如下:
1HNMR(δ:ppm , CDC l
3
, TMS):5. 35 (1H , t), 3. 52
(1H , m), 3. 49 , 2. 36 ～ 2. 21, 1. 03 (3H , s), 0. 93、0. 88、
0. 87、0. 84、0. 83、0. 82、0. 81、0. 68 (3H , s)。鉴定其为甾醇化
合物。
甾醇 GC-M S分析总离子流见图 2,甾醇成分分析结果见
表 2。
20 广　东　化　工 2005年第 4期　
表 2　总状蕨藻中的甾醇成分
PeakN o. 　　　　　　m /z S tero l Relat ive con tent /%
1 386, 371, 368, 353, 329, 301, 275, 255, 213 cho lestero l(胆甾醇) 2. 45
2 398, 383, 380, 365, 337, 300, 282, 271, 255, 231, 213 brassicasterol(菜籽甾醇) 2. 25
3 400, 385, 382, 357, 331, 327, 302, 281, 273, 255, 231, 213 campesterol(菜油甾醇) 2. 02
4 414, 399, 396, 381, 353, 329, 303, 273, 255, 231, 213 clionastero l(穿贝海绵甾醇) 93. 28
　　
图 2　甾醇 GC-MS总离子流图 图 3　穿贝海绵甾醇结构
a.胆甾醇;b.菜籽甾醇;c. 菜油甾醇
图 4　其它三种甾醇结构
　　β-谷甾醇广泛存在于陆地生物中 ,而其差向异构体穿贝
海绵甾醇却仅存在于海洋生物组织中。从表 2可知 , 4号峰
甾醇相对含量达 93%, 其主要 MS 裂解碎片峰如下:414
(M +), 399 (M-CH3), 381 (M-CH3-H2O), 373(M-支链 ,甾
核),结合氢谱 5. 35 (6-H), 3. 52 (3-H), 1. 03 (19-H), 0. 68
(18-H), 说明其为胆甾烯醇甾核结构的甾醇 , 根据文献 [ 2]鉴
定其为穿贝海绵甾醇(见图 3)。 其它相甾醇结构见图 4, 这
四个甾醇具有相同的胆甾烯醇甾核结构。
参 考 文 献
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[ 2]M. AKN IN, R. MOELLET-NZAOU, J. M. KOMPROBST, et a.l S te-
rol com position of tw elve ch lorophyceae from th e Senega lese coast and
their chem otaxonom ic significance [ J] . Phytoch em istry, 1992, 31
(12):4167 - 4169.
(上接第 54页)
高其经济效益的政策等等。随着我国各项环境法规 、标准和
相应环境管理制度的不断完善 , 以及烟气脱硫技术日趋成
熟 , 大 、中型火电厂必将大规模地安装烟气脱硫设施 , 减少二
氧化硫排放 , 从而确保环境与经济的协调发展。
参 考 文 献
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21　2005年第 4期 广　东　化　工