全 文 ：收稿日期:2015-08-18
基金项目:国家自然科学基金新疆联合基金项目(U1203203)
作者简介:阿吉姑·阿布都热西提(1982-)，女，在读博士研究生，讲师，专业方向:中药民族药的研究与开发;Tel:0991-3838635，E-mail:aji_
228@ 163. com。
* 通讯作者:阿吉艾克拜尔·艾萨，Tel:0991-3835679，E-mail:haji@ ms. xjb. ac. cn。
新疆巴旦杏仁油脂肪酸 GC-MS 指纹图谱研究
阿吉姑·阿布都热西提1，2，3，马依努尔·拜克力1，张君萍1，希尔艾力·吐尔逊4，阿吉艾克拜尔·艾萨1*
(1. 省部共建新疆特有药用资源利用国家重点实验室培育基地 /中国科学院新疆理化技术研究所，新疆 乌
鲁木齐 830011;2. 喀什大学化学与环境科学学院，新疆 喀什 844006;3. 中国科学院大学，北京 100049;
4. 新疆维吾尔自治区维吾尔医药研究所，新疆 乌鲁木齐 830049)
摘要 目的:建立新疆巴旦杏仁油脂肪酸成分的 GC-MS指纹图谱。方法:采用超临界 CO2萃取 20 批巴旦杏仁
油，使用 GC-MS 联用仪对其脂肪酸成分进行定性和定量分析。采用中药色谱指纹图谱相似度建立共有模式，利用
聚类分析和主成分分析对指纹图谱进行模式识别研究。结果:20 批巴旦杏仁油所含的主要脂肪酸成分基本相同，
确定了 8 个共有峰，不同品种巴旦杏仁油相似度均大于 0. 97，该结果与主成分分析结果相似。通过系统聚类 20 批
样品归为 2 类，与相似性分析和主成分分析相比，聚类分析更能够反映巴旦杏仁油的脂肪酸成分的微小变化。结
论:该方法简便、准确，可用于巴旦杏仁油的质量综合评价。
关键词 巴旦杏仁油;脂肪酸;GC-MS分析;指纹图谱;聚类分析;主成分分析
中图分类号:Ｒ284. 1 /Ｒ284. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2016)03-0562-05
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2016. 03. 024
巴旦杏系蔷薇科桃属植物扁桃 Amygdalus com-
munis L. ，是世界著名的干果，原产西亚和中亚地
区，我国主要集中在西北和西南地区，尤以新疆天山
以南的喀什、阿克苏、和田等地种植的较多〔1，2〕。巴
旦杏仁为巴旦杏干燥成熟的种子，不仅作为营养丰
富的坚果可直接食用，也具有抗氧化、抗肿瘤、降低
血胆固醇、增强免疫力、保肝等药理活性〔3-5〕，具有较
好的开发价值。
巴旦杏是近年来新疆新兴发展的瓜果资源，已
经做了相关产业开发，但相关质量控制研究滞后。
指纹图谱是在研究中药质控和质量标准过程中诞生
的一种分析技术，能够全面反映中药的化学组
成〔6〕。因此，本实验建立了新疆不同品种巴旦杏仁
油中脂肪酸成分的 GC-MS 指纹图谱，通过对所得数
据进行相似度分析和化学模式识别，为其鉴别、质量
评价以及质量标准的制定提供依据。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 Agilent 7890A-5975C MSD 气相色谱-
质谱联用仪(G4513A 自动进样仪、inert MSD with
Triple-Axis Detector 质谱检测器、Agilent GC-MS
Chemstation 工作站、HP-INNOWAX 毛细管柱 30 m
×0. 25 mm × 0. 25 μm);Spe-edTM SFE-2 型超临界
CO2 萃取装置(Universal Analytical ＆ Testing Instru-
ment公司);CPA1245 电子天平(德国 Sartorius 公
司)。
1. 2 材料 氢氧化钾、正己烷、甲苯、石油醚、无水
乙醇均为分析纯;高纯 CO2(99. 999%)。20 批不同
品种的巴旦杏仁，由新疆莎车县国有二林场提供，经
中国科学院新疆生态与地理研究所冯缨副研究员鉴
定为蔷薇科李亚科扁桃属植物扁桃 Amygdalus com-
munis L. 的干燥成熟种子。样品种类见表 1。
2 方法
2. 1 脂肪酸的提取 巴旦杏经去壳取仁经筛选、
除杂、烘干及粉碎。精确称取粉碎好的巴旦杏仁粉，
表 1 20 批巴旦杏仁样品信息
批次 品名 批次 品名 批次 品名
S1 1 号纸皮巴旦杏 S8 10 号小双巴旦杏 S15 17 号寒丰巴旦杏
S2 2 号多果巴旦杏 S9 11 号矮丰巴旦杏 S16 18 号晚丰巴旦杏
S3 3 号大巴旦 S10 12 号双果巴旦杏 S17 21 号苦巴旦
S4 4 号阿曼尼莎巴旦杏 S11 13 号白薄巴旦杏 S18 22 号白长巴旦杏
S5 5 号双薄巴旦杏 S12 14 号叶尔羌巴旦杏 S19 23 号巴旦王
S6 7 号克西巴旦杏 S13 15 号黄双巴旦杏 S20 24 号白双巴旦杏
S7 9 号双软巴旦杏 S14 16 号尖嘴巴旦杏 － －
·265· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 3 期 2016 年 3 月
利用超临界 CO2 萃取仪，萃取压力为 35 MPa，萃取
温度为 40 ℃，CO2 流量为 6 L /min，萃取时间 4 h，分
别萃取 20 批巴旦杏仁油脂，低温保存备用。
2. 2 脂肪酸的测定
2. 2. 1 巴旦杏仁油的甲酯化处理:取 0. 1 g 巴旦杏
仁油，置于 10 mL量瓶中，加入石油醚和甲苯的混合
溶剂 2 mL，轻轻振摇 2 min，使油脂溶解，再加入 0. 4
mol /L氢氧化钾-甲醇溶液 3 mL，室温下静置 10 ～ 15
min，待溶液澄清后加蒸馏水定容，旋转量瓶，使全部
石油醚-甲苯-甲醇溶液悬浮至量瓶颈上部，上清液
加无水乙醇使其迅速澄清，经无水硫酸钠干燥，即为
供试品溶液。
2. 2. 2 GC-MS分析条件:HP-INNOWAX 毛细管柱
(30 m × 0. 25 mm × 0. 25 μm);起始温度为 100 ℃，
保持 2 min，以 10 ℃ /min 升温至 180 ℃，保持 2
min，以 2 ℃ /min升温至 220 ℃，保持 5 min;载气为
氦气;流速为 1. 0 mL /min;进样口温度为 260 ℃;进
样量 0. 2 μL;分流比 100∶ 1;电离方式为 EI;电离能
量为 70 eV;离子源发生器温度为 230 ℃;质量扫描
范围为 m/z 30 ～ 350，全离子扫描。按峰面积归一
化法对各组分进行定量分析，根据 GC-MS 分离出的
各组分质谱图，检索 NIST08 谱图数据库，再结合有
关文献进行巴旦杏仁油成分比对分析。
3 方法学考察
3. 1 精密度试验 取 1 号纸皮巴旦杏仁，按
“2. 2. 1”项下方法制备供试品溶液，在同一色谱条
件下连续进样 5 次，计算各共有峰的相对保留时间
和相对峰面积。主要色谱峰相对保留时间的 ＲSD
值均小于 0. 2%，相对峰面积的 ＲSD 值均小于 3%，
表明该仪器的精密度良好。
3. 2 稳定性试验 取 1 号纸皮巴旦杏仁，按
“2. 2. 1”项下的方法制备供试液 1 份，在相同的色
谱条件下，分别在 0、2、4、6、8、10、12、24 h 进样分
析。主要色谱峰相对保留时间和相对峰面积的
ＲSD值均小于 3%，表明供试品溶液在 24 h 内稳定
性良好。
3. 3 重复性试验 取 1 号纸皮巴旦杏仁 5 份，按
“2. 2. 1”项下的方法制备供试液 5 份，在相同的色
谱条件下进样分析。计算共有色谱峰的相对保留时
间和相对峰面积，其 ＲSD值均小于 3%，表明该实验
方法重复性好。
4 结果
4. 1 指纹图谱的建立及分析 经质谱检索软件检
索，并核对质谱标准图谱，巴旦杏仁油鉴定出 8 种共
有成分。各组分采用峰面积归一化法进行定量分
析，见表 2。结果显示巴旦杏仁油的饱和脂肪酸以
棕榈酸甲酯(5. 62%)为主;不饱和脂肪酸以油酸甲
酯(71. 50%)和亚油酸甲酯(12. 08%)为主，不饱和
脂肪酸含量高达 93. 0%。
表 2 20 批巴旦杏仁油中共有峰的化学成分
峰号 保留时间 /min 分子式 名称 相似度 相对百分含量 /%
1 13. 773 C17H34O2 棕榈酸甲酯 0. 98 5. 62
2 14. 563 C17H32O2 7-十六碳烯酸甲酯 0. 86 0. 21
3 20. 453 C19H38O2 硬脂酸甲酯 0. 95 0. 42
4 21. 237 C19H36O2 油酸甲酯 0. 99 71. 50
5 21. 399 C19H36O2 11-十八碳烯酸甲酯 0. 90 0. 89
6 22. 333 C19H36O2 9-十八碳烯酸甲酯 0. 98 7. 80
7 22. 737 C19H34O2 亚油酸甲酯 0. 99 12. 08
8 23. 944 C19H34O2 9，12-十八碳二烯酸甲酯 0. 98 1. 00
将 20 个样品的 GC-MS 数据导入“中药色谱指
纹图谱相似度评价系统(2004 A)”，经校准后得总
离子流叠加图，见图 1。图 1 中的 S1 ～ S20 分别是
表 1 所列的 20 批巴旦杏仁油脂肪酸的指纹图谱，Ｒ
是生成的对照图谱。在 8 个共有特征峰中，其中 4
号峰油酸甲酯为巴旦杏仁油的主要成分，其含量最
高，因此选择保留时间为 21. 237 min 的 4 号峰为参
照峰，以其保留时间和峰面积为 1，分别计算各特征
峰的相对保留时间和相对峰面积，其结果见表 3 和
表 4。
从表 3、4 可知，不同品种的巴旦杏仁油脂肪酸
指纹图谱存在一定的差异，其相对峰面积存在较大
的差异，尤其是 2、3、6、7、8 号峰的相对峰面积之间
的差距比较明显，说明不同品种的巴旦杏仁油，其脂
肪酸组成差异较大。结果表明，选取的特征峰既能
体现出巴旦杏仁油脂肪酸的共有成分，又能体现出
脂肪酸成分含量之间的差异。
4. 2 巴旦杏仁油指纹图谱的相似度评价 将新疆
莎车县不同批号的巴旦杏仁油脂肪酸进行色谱分析，
采用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2004A)”
·365·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 3 期 2016 年 3 月
图 1 20 批巴旦杏仁油 GC-MS指纹图谱的叠加图
表 3 20 批巴旦杏仁油指纹图谱共有峰相对保留时间
批次 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号 6 号 7 号 8 号
S1 0. 649 0. 685 0. 963 1. 000 1. 008 1. 052 1. 072 1. 127
S2 0. 647 0. 684 0. 961 1. 000 1. 006 1. 049 1. 071 1. 125
S3 0. 648 0. 685 0. 962 1. 000 1. 007 1. 050 1. 072 1. 126
S4 0. 648 0. 685 0. 963 1. 000 1. 007 1. 051 1. 072 1. 126
S5 0. 648 0. 684 0. 963 1. 000 1. 007 1. 049 1. 071 1. 126
S6 0. 649 0. 686 0. 964 1. 000 1. 008 1. 052 1. 073 1. 128
S7 0. 649 0. 686 0. 963 1. 000 1. 007 1. 051 1. 072 1. 127
S8 0. 648 0. 685 0. 962 1. 000 1. 007 1. 050 1. 071 1. 125
S9 0. 648 0. 685 0. 963 1. 000 1. 007 1. 050 1. 074 1. 127
S10 0. 648 0. 685 0. 962 1. 000 1. 006 1. 050 1. 072 1. 125
S11 0. 649 0. 686 0. 964 1. 000 1. 008 1. 052 1. 073 1. 128
S12 0. 648 0. 685 0. 962 1. 000 1. 007 1. 050 1. 072 1. 126
S13 0. 648 0. 686 0. 963 1. 000 1. 007 1. 051 1. 072 1. 126
S14 0. 648 0. 685 0. 963 1. 000 1. 007 1. 050 1. 072 1. 126
S15 0. 647 0. 684 0. 962 1. 000 1. 006 1. 049 1. 071 1. 125
S16 0. 648 0. 685 0. 963 1. 000 1. 007 1. 050 1. 072 1. 126
S17 0. 648 0. 685 0. 963 1. 000 1. 007 1. 050 1. 072 1. 126
S18 0. 648 0. 685 0. 962 1. 000 1. 007 1. 050 1. 072 1. 126
S19 0. 648 0. 685 0. 962 1. 000 1. 006 1. 050 1. 072 1. 125
S20 0. 649 0. 686 0. 964 1. 000 1. 007 1. 051 1. 072 1. 127
ＲSD /% 0. 08 0. 10 0. 08 0. 00 0. 05 0. 09 0. 07 0. 09
表 4 20 批巴旦杏仁油指纹图谱共有峰相对峰面积
批次 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号 6 号 7 号 8 号
S1 0. 079 0. 003 0. 006 1. 000 0. 012 0. 109 0. 169 0. 014
S2 0. 076 0. 003 0. 013 1. 000 0. 014 0. 038 0. 179 0. 005
S3 0. 076 0. 003 0. 012 1. 000 0. 013 0. 023 0. 189 0. 002
S4 0. 081 0. 004 0. 006 1. 000 0. 016 0. 102 0. 234 0. 020
S5 0. 069 0. 002 0. 020 1. 000 0. 010 0. 025 0. 202 0. 003
S6 0. 081 0. 004 0. 012 1. 000 0. 014 0. 074 0. 234 0. 012
S7 0. 082 0. 004 0. 011 1. 000 0. 016 0. 066 0. 204 0. 010
S8 0. 084 0. 005 0. 014 1. 000 0. 015 0. 018 0. 216 0. 002
S9 0. 116 0. 004 0. 022 1. 000 0. 015 0. 023 0. 394 0. 007
·465· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 3 期 2016 年 3 月
续表 4
批次 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号 6 号 7 号 8 号
S10 0. 090 0. 005 0. 013 1. 000 0. 017 0. 050 0. 239 0. 009
S11 0. 094 0. 007 0. 012 1. 000 0. 018 0. 169 0. 222 0. 032
S12 0. 079 0. 004 0. 010 1. 000 0. 015 0. 033 0. 210 0. 004
S13 0. 083 0. 004 0. 010 1. 000 0. 016 0. 028 0. 198 0. 003
S14 0. 081 0. 004 0. 013 1. 000 0. 014 0. 041 0. 208 0. 005
S15 0. 070 0. 002 0. 013 1. 000 0. 012 0. 057 0. 184 0. 008
S16 0. 089 0. 006 0. 012 1. 000 0. 017 0. 058 0. 224 0. 010
S17 0. 089 0. 006 0. 012 1. 000 0. 017 0. 058 0. 224 0. 010
S18 0. 080 0. 004 0. 012 1. 000 0. 014 0. 045 0. 236 0. 008
S19 0. 099 0. 004 0. 018 1. 000 0. 016 0. 047 0. 299 0. 011
S20 0. 077 0. 004 0. 006 1. 000 0. 012 0. 056 0. 189 0. 007
ＲSD /% 12. 69 31. 17 32. 73 0. 00 13. 90 64. 35 22. 18 76. 58
软件对 GC-MS 数据进行处理，以 20 批巴旦杏仁油
脂肪酸的色谱指纹图谱经相似度评价系统软件生成
可反映药材质量的对照图谱为基准，计算各个产地
相应的图谱与对照图谱的相似度，对新疆莎车县巴
旦杏脂肪酸进行评价，结果发现各样品之间、样品与
对照图谱之间的相似度很高，符合中药指纹图谱研
究的技术要求的规定。
4. 3 聚类分析 将上述各批样本的 8 个峰面积数
据导入 SPSS 17. 0 统计软件中，采用最短距离法，利
用欧式距离作为样本的测度，进行 Q 法聚类，聚类
结果如图 2 所示。可见 20 批样品共分为两类，其中
S1、S6、S7、S11、S13、S14、S20 样品聚为一类，而 S2、
S3、S4、S5、S8、S9、S10、S12、S15、S16、S17、S18、S19
号样品聚为另一类。结果表明，通过聚类分析能区
分不同品种巴旦杏仁油样品。
图 2 20 批巴旦杏仁油的聚类分析树状图
4. 4 主成分分析 在中药质量标准研究数据的统
计分析方法中主成分分析法被广泛地使用，该方法
中利用对数据降维、变量提取与压缩，获取中药资源
的分类和聚类数据，并得到用于鉴别分析中药的有
价值信息，最终实现中药资源的鉴别、分类和优
选〔7〕。本实验对 20 批巴旦杏仁样品中脂肪酸成分
的 GC-MS分析结果，获得一个矩阵，每列代表不同
的样本，每行代表谱图中出现色谱峰位的峰面积，运
用 SPSS 17. 0 统计分析软件进行主成分分析。
根据特征值大于 1 提取主成分，共提取了 2 个
主成分，2 个主成分的累计方差贡献率为 99. 63%，
因此选取前 2 个主成分得分矢量作图，得到主成分
得分散点图，见图 3。图中每一点代表一个样本，由
图 3 可以看出 20 批样本聚为一类，结果与相似度结
果一致。结果表明，通过主成分分析和相似度方法
不能区分巴旦杏仁样品的差异。
图 3 20 批巴旦杏仁油主成分散点图
5 讨论
脂肪酸如同蛋白质、氨基酸、维生成分、矿物质
一样，为人体必需的营养素。随着脂肪酸功能食品
的深入研究，脂肪酸的营养作用日益受到人们的广
泛关注。从表 2 可看出，巴旦杏仁油中单不饱和脂
肪酸含量丰富，多不饱和脂肪酸含有较高的必需脂
肪酸亚油酸。研究表明，亚油酸是人体必需的多不
饱和脂肪酸，具有胆固醇酯化，降低血中胆固醇和甘
油三酯的作用，可预防高血脂和高胆固醇血症〔8，9〕。
此外，药理学基础研究、临床观察及人群流行病学调
·565·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 3 期 2016 年 3 月
查研究表明，多不饱和脂肪酸能改善肝脏的脂质代
谢，从而达到预防脂肪肝的作用〔10〕。油酸具有明显
的延缓动脉粥样硬化形成的作用。因此巴旦杏仁油
作为膳食用油，油味纯正，易于消化，可满足人体保
健的需要。
GC-MS 联用技术具有选择性高、灵敏度高、分
辨率高、样品量少和分析时间短等优点，主要用于挥
发性成分的定性和定量分析，该技术已成为富含植
物油类药材的重要鉴别方法〔11，12〕。本研究通过
GC-MS 技术和“中药色谱指纹图谱相似度评价系统
(2004 A)”建立了巴旦杏仁油脂肪酸的指纹图谱，
得到其脂肪酸成分的相似度分析结果，并进行了主
成分分析，其结果和相似度分析结果一致。
本研究还对巴旦杏仁油脂肪酸成分进行 Q 法
聚类，通过聚类分析发现不同巴旦杏仁油之间存在
着一定的差异性，说明与相似度分析和主成分分析
相比，聚类分析更能够反映巴旦杏仁油脂肪酸成分
的微小差异。这种变化或差异主要体现在同一产地
内，且此差异主要是基因型和环境选择相互作用的
结果，因此为确保巴旦杏仁油品质的相对一致性，有
必要对巴旦杏进行规范化种植。
参 考 文 献
［1］俞德浚 . 中国植物志［M］． 第 38 卷 . 北京:科学出版
社，1986:11.
［2］ Mandalari G，Nueno-Palop C，Bisignano G，et al． Potential
prebiotic properties of almond(Amygdalus communis L. )
seeds［J］． Appl Environ Microbiol，2008，74(14):4264-
4270.
［3］ Bolling BW，Dolnikowski G，Blumberg JB，et al． Polyphenol
content and antioxidant activity of California almonds de-
pend on cultivar and harvest year［J］． Food Chem，2010，
122(3) :819-825.
［4］孙建新，朱虎虎，肖辉，等 . 4 种新疆植物提取物对人肝
癌细胞生长抑制作用的研究［J］． 新疆医科大学学报，
2008，31(7):828-830.
［5］ Jia XY，Zhang QA，Zhang ZQ，et al． Hepatoprotective
effects of almond oil against carbon tetrachloride induced
liver injury in rats［J］． Food Chem，2011，125(2) :673-
678.
［6］洪筱坤，王智华 . 中药数字化色谱指纹谱［M］．上海:上
海科学技术出社，2003.
［7］孔浩，郭庆梅，王慧慧，等 . 主成分分析法在中药质量评
价中的应用［J］．辽宁中医杂志，2014，41(5):890-892.
［8］王碧芬，江瑞华 . 脂肪肝患者与海鲜饮食的相关性调查
［J］．海峡科学，2009，(11) :36.
［9］ Belury MA，Moya-Camarena SY，Liu KL，et al． Dietary con-
jugated linoleic acid induces peroxisome-specific enzyme
accumulation and ornithine decarboxylase activity in mouse
liver［J］． Nutritional Biochemistry，1997，8(10) :579-584.
［10］ Levy JＲ，Clore JN，Stevens W. Dietary n-3 polyunsaturated
fatty acids decrease hepatic triglycefides in Fischer 344
rates［J］． Hepatology，2004，39(3) :608-616.
［11］ Hajimahmoodi M，Heyden YV，Sadeghi N，et al． Gas-chro-
matographic fatty-acid fingerprints and partial least
squares modeling as a basis for the simultaneous determi-
nation of edible oil mixtnres［J］． Talanta，2005，66(5) :
1108-1116.
［12］姚云平，李昌模，刘慧琳，等 . 指纹图谱技术在植物油
鉴定和掺假中的应用［J］．中国油脂，2012，37(7):51-
54.
·665· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 3 期 2016 年 3 月