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杨梅核仁油的GC-MS分析



全 文 :第 30 卷 第 4 期
2 0 1 2 年 4 月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 30 No. 4
Apr. 2 0 1 2





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杨梅核仁油的 GC - MS分析
徐敏1,2,余陈欢3,熊耀康2
(1.浙江省中医院,浙江 杭州 310007;2.浙江中医药大学药学院,浙江 杭州 310053;
3.浙江省医学科学院,浙江 杭州 310013)
摘 要:目的:明确杨梅核仁油的化学组成。方法:采用索式抽提法提取杨梅核仁油,分析其理化指标;并采
用 GC - MS法,对杨梅核脂肪酸成分进行了系统分析。结果:杨梅核仁得油率为 21. 54%;杨梅核仁油经 GC - MS
分析共检测出 11 种脂肪酸,其中亚油酸含量达40. 86%,不饱和脂肪酸(亚油酸、8,11 -十八碳二烯酸和 9,12,15
-十八碳三烯酸)含量占总量的 80%左右。结论:杨梅核仁油具有较高的营养价值,是一种品质优良的油脂。
关键词:杨梅;核仁油;GC - MS;脂肪酸
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1673 - 7717(2012)04 - 0800 - 03
Chemical Composition of Oil from Myrica rubra kernel Analyzed by GC - MS
XU Ming1,2,YU Chen-huan3,XIONG Yao-kang2
(1. Zhejiang Chinese Medical Hospital,Hangzhou 310006,Zhejiang,China;
2. College of Pharmaceutical Science,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053,Zhejiang,China;
3. Zhejiang Academy of Medical Sciences,Hangzhou 310013,Zhejiang,China)
Abstract:Objective:To investigate chemical composition of oil from Myrica rubra kernel. Methods:The oil from the
Myrica rubra kernel was defatted in a Soxhlet apparatus,and the physical and chemic value of the oil was analyzed by GC /
MS. Results:Eleven kinds of fatty acids had been detected by GC - MS analysis,with main acids being linoleic acid
(40. 86%)and the total content of the unsaturated fatty acids was about 80% . Conclusion:The oil extracted from the
Myrica rubra kernel has high nutritional value,and it is healthy oil.
Key words:Myrica rubra;Kernel oil;GC - MS;fatty acid
收稿日期:2011 - 11 - 26
基金项目:浙江省科技厅重大科技专项和优先主题重大项目
(2008C02005 - 4) ;浙江省医院药学专项科研基金资助
项目(2010ZYY07)
作者简介:徐敏(1966 - ) ,女,浙江嘉兴人,副主任药师,博士,研
究方向:中药有效成分分析研究。
通讯作者:熊耀康(1959 - ) ,男,教授,博士研究生导师,研究方
向:中药资源利用与开发研究。
杨梅Myrica rubra (Lour.)Sieb. et Zucc.系我国的特产常
绿果树,主要分布于长江以南,浙江、江苏、福建、广东、广西、江
西、湖南等省为主要产区。目前全国种植总面积约 1800 万
hm,占水果总面积的 2. 1%,产量约 28万吨,占水果总产量的
0. 45%[1]。其中以浙江杨梅栽培面积最大,产量最多,品质也
最佳。杨梅不仅色泽美观、风味独特,而且营养丰富,是极具发
展潜力的水果品种。主要加工品有杨梅罐头、杨梅汁和杨梅发
酵干红酒等。在杨梅果汁和杨梅果酒的生产过程中,作为副产
品的杨梅核大约占原料量的 10%左右,迄今为止未曾得到开
发利用,而当作废弃物被抛弃,造成很大的浪费。为了提高杨
梅资源的利用率,对杨梅核仁油的脂肪酸组成进行了分析测
定,为杨梅核资源的开发利用提供依据。
1 实验材料
杨梅核系杭州天目生物科技有限公司提供,经浙江中
医药大学药学院张水利副教授鉴定为杨梅 Myrica rubra
(Lour.)Sieb. et Zucc.的干燥果核。临用前,粉碎、过 40 目
筛,备用。所用试剂均为分析纯。
6890GC5973N - MSD安捷伦,北京客来得宝科技发展
有限公司;7890GC分析仪安捷伦,北京客来得宝科技发展
有限公司。
2 实验方法
2. 1 杨梅核仁油的提取及理化分析
杨梅核研成粉,称取 20g,用索氏提取器,常压下,在
50℃恒温水浴中用石油醚做溶剂回流提取 8h,提取液浓
缩[2],得淡黄色油状物。按照《中华人民共和国药典》
(2010 版)附录Ⅸ的方法测定杨梅核仁油的理化特性。
2. 2 杨梅核仁油脂肪酸成分的 GC - MS分析
脂肪酸甲酯的制备:室温甲酯化法:称取杨梅核仁油
0. 4g,置 50mL烧瓶中,加入 2%氢氧化钾 -甲醇溶液 5mL,
20℃室温静置 150min,加入饱和食盐水 2mL,再加入正已
烷 5mL,振荡,静置分层,吸取上层清液[3 - 4],供 GC - MS分
析用。加热回流甲酯化法:称取杨梅核仁油样 0. 4g,置
50mL烧瓶中,加入 2%氢氧化钾 -甲醇溶液 5mL,60℃回
流至油珠消失(30min) ,再加甲醇 5 mL,滴加三氟化硼一乙
醚 2mL,60℃回流 120min,冷却,加入饱和食盐水 2mL,再加
入正已烷 5mL,振荡,静置分层,吸取上层清液[3,4],供 GC
- MS分析用。
2. 3 GC /MS分析条件
石英毛细管柱,J&W 122 - 3262(柱长:30m;液膜厚度:
008
DOI:10.13193/j.archtcm.2012.04.130.xum.051
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0. 25μm;内径:0. 250mm) ;程序升温:① 145 ℃ (保持
20min) ,然后以 1℃ /min 升至 250℃(保持 60min) ;②145
℃ (保持 120min) ,然后以 5℃ /min 升至 250℃ (保持
10min) ;载气 He;柱流量 0. 8mL /min;进样 VI 温度 270℃;
分流比 10 ∶ 1。质谱条件:EI 离子源,激发电压 70eV,倍增
极电压 1760V,辅助加热 230℃;扫描范围 20 ~ 400amu。
3 实验结果
3. 1 杨梅核仁油的提取率
用索式抽提法提取杨梅核仁油,得油率为 21. 54%。
通过查找文献和参考《中华人民共和国药典》(2010 版)的
提取方法,确定杨梅核仁油的采用索氏提取法进行回流提
取。在此条件下重复 3 次实验,杨梅核仁油的平均得率为:
21. 54%。比普通大豆(40%)、花生(45%)等传统油料作
物较低,但远高于玉米(占玉米量 4% ~7%)等新油料。
3. 2 杨梅核仁油的理化指标
表 1 杨梅核仁油的理化特性
色泽 气味 折光率(20℃) 酸值 过氧化值
淡黄色 无味 1. 513 0. 418 0. 022
3. 3 脂肪酸甲酯化方法对测定结果的影响
表 2 不同甲酯化方法对杨梅核仁油中
脂肪酸甲酯化的效果比较
方法 GC - MS鉴定出的成分 脂肪酸甲酯化程度(%)
室温甲酯化 20 32. 50
加热回流甲酯化 16 96. 95**
注:与“室温甲酯化法”相比较,* P < 0. 05,**P < 0. 05。
由表 2 可知,采用室温甲酯化法进行样品前处理后,杨
梅核仁油中脂肪酸的甲酯化程度低,其气相色谱图中色谱
峰较多、分离度较差;而采用加热回流甲酯化法进行样品前
处理后,杨梅核仁油中脂肪酸的甲酯化程度高,与室温甲酯
化甲酯化相比较,具有显著性差异(P < 0. 01) ,其气相色谱
图中色谱峰较清晰、分离度较好,有利于进一步的 GC - MS
分析,故最终确定采用加热回流甲酯化法作为杨梅核仁油
中脂肪酸 GC /MS分析的样品前处理方法。
3. 4 GC - MS结果
杨梅核仁油经加热回流甲酯化处理后,经 GC/MS 分
析,总离子流色谱图见图 1。
图 1 杨梅核仁油脂肪酸甲酯的总离子流色谱图
根据图 1 的离子色谱信息,共鉴定出了杨梅核仁油中
的 11 种化合物,且这 11 种化合物分离效果较好。
对总离子流图中的各峰进行MS扫描得到相应的质谱图,
经过计算机MS数据系统检查及人工谱图解析,将各色谱峰的
MS裂片图与 NIST标准质谱图库进行核对,检索相关质谱资
料,确定杨梅核仁油中的 11种脂肪酸成分,并按峰面积归一化
法计算出各脂肪酸的相对含量,结果见表 3所示。
由表 3、表 4 可知,从杨梅核仁油中分离出 29 种成分,
共鉴定出 11 种化合物。该 11 种化合物的相对含量占总体
含量的 99. 29%,其中,亚油酸含量最高,为 40. 86%,其次
是 8,11 -十八碳二烯酸、棕榈酸、硬脂酸、邻苯二甲酸二丁
酯,含量分别 38. 13、12. 24、3. 86、1. 39%。十八碳烯酸类成
分(包括亚油酸、8,11 -十八碳二烯酸和 9,12,15 -十八碳
三烯酸)占了总体含量的 79. 21%,是杨梅核仁油中的主要
脂肪酸成分。
4 讨 论
气相色谱(gas chromatography,简称 GC)技术的发展已
有 50 多年的历史,它现在是一种相当成熟且应用极为广泛
的复杂混合物的分离技术方法。其不仅分离效率高,可多
组分同时分析,而且分析速度快、检测灵敏度高、样品用量
少、选择性好、易于自动化。尤其是对于大多数的脂肪和
表 3 杨梅核仁油中主要脂肪酸的组成
保留时间 分子式 化合物名称 相对含量(%)
10. 666 C18H36O 6,10,14 -三甲基 -2 -十五烷酮 1. 50
11. 288 C16H22O4 邻苯二甲酸二丁酯 1. 39
12. 616 C16H32O2 棕榈酸 12. 24
17. 625 C18H32O2 9,12 -十八碳二烯酸(亚油酸) 40. 86
17. 800 C18H32O2 8,11 -十八碳二烯酸 38. 13
18. 564 C19H38O2 硬脂酸 3. 86
18. 909 C18H34O2 油酸 0. 31
23. 605 C18H30O2 9,12,15 -十八碳三烯酸 0. 22
24. 316 C20H38O2 花生酸 0. 41
32. 335 C31H62O2 三十酸 0. 17
39. 513 C43H88 3,5,24 -三甲基 -四十烷 0. 20
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表 4 杨梅核仁油中脂肪酸的分析
脂肪酸 相对含量(%)
饱和脂肪酸 12. 55
单不饱和脂肪酸 0. 31
多不饱和脂肪酸 79. 21
不饱和脂肪酸 79. 52
必需不饱和脂肪酸 40. 86
注:硬脂酸和棕榈酸为饱和脂肪酸;油酸为单不饱和脂肪酸;
十八碳三烯酸、亚油酸为多不饱和脂肪酸;不饱和脂肪酸以单不饱
和脂肪酸和多不饱和脂肪酸总量计算;必需脂肪酸以亚油酸总量
计算。
脂肪酸而言,气相色谱法是其最佳的分析方法[5]。然而油
脂中脂肪酸特别是长碳链脂肪酸一般不直接进行气相色谱
分析,须先将脂肪酸衍生化为易挥发的甲酯再进行分析。
若直接进行分析,由于分析时柱温较高,使得固定相难以选
择,且色谱峰易拖尾、保留时间易变动,甚至易出现假峰的
现象等[6]。因此,在进样前,须对脂肪和脂肪酸进行甲酯
衍生化。
目前,脂肪酸的甲酯化方法可分为 3 大类:酸催化法、
碱催化法和三甲基硅重氮甲烷(TMS)法。不同的衍生方法
对脂肪和脂肪酸的甲酯化效果不同,在衍生过程中可能会
生成不完全甲酯衍生物,也可能产生异构化、氧化、水解等
反应[7]。因此,必须找到一种最佳的衍生方法,以便准确
测定油脂中脂肪和脂肪酸的含量。
根据以往文献报道,游离脂肪酸的甲酯化采用 TMS 法
比较好,而甘油三酯型的脂肪酸采用碱催化法效果较好,甲
酯化程度高;游离型和甘油三酯型的脂肪酸都可以用酸催
化法甲酯化,但甲酯化的程度比前两种方法低[6,8]。而植
物种仁中多含有不饱和脂肪酸,多烯酸的油脂醇解,不宜在
60℃以上进行,以避免双键转移产生油脂的异构化。而酸
催化法需较高温度(约 80℃)反应。因此本实验采用碱催
化法,对杨梅核仁油的甲酯衍生化进行考察,比较了加热回
流和室温静置 2 种处理条件对其甲酯化程度的影响。实验
结果表明,在相同反应时间下,加热回流的甲酯化程度较
高,达 96. 95%,而室温静置的甲酯化程度则较低,仅为 32.
50%,仅为加热回流法的 1 /3,证明反应温度是碱催化法的
主要影响因素之一。在本实验条件下,将杨梅核仁油于
60℃加热回流 150min,即可使杨梅核仁油中的脂肪酸高度
甲酯化,以满足进一步 GC分析的要求。
采用 GC法,对甲酯化后的样品进行脂肪酸组成成分
的分析,结果表明,经加热回流甲酯化后的脂肪酸组分,可
在 GC色谱中较好的分离,峰形完整、无拖尾,而室温静置
甲酯化后的脂肪酸组分,在 GC色谱中分离度较差,色谱峰
之间干扰较大,样品甲酯化程度较低,不利于色谱柱的保
护,影响其使用寿命。综合脂肪酸甲酯化程度和色谱柱分
析结果,故最终确定采用加热回流甲酯化法作为杨梅核仁
油中脂肪酸的前处理方法。
本实验采用 GC /MS法对杨梅核仁油中的脂肪酸组成
成分进行了分析。结果从杨梅核仁油中共分离出 29 种成
分,共鉴定出 11 种成分。该 11 种化合物的相对含量占总
体含量的 99. 29%,其中,亚油酸含量最高,为 40. 86%,其
次是 8,11 -十八碳二烯酸、棕榈酸。十八碳烯酸类成分
(包括亚油酸、8,11 -十八碳二烯酸和 9,12,15 -十八碳三
烯酸)占了总体含量的 79. 21%,是杨梅核仁油中的主要脂
肪酸成分。杨梅核仁油中的亚油酸含量,与《中国食物成
分表》中的玉米油亚油酸含量(41. 46%)和谷类调和油亚
油酸含量(46. 36%)相接近。由此可见,杨梅核仁油具有
较高的营养价值,是一种品质优良的食用油。GC/MS 和
GC分析分别检测出 5 种主要脂肪酸。其不饱和脂肪酸
(亚油酸和 8,11 -十八碳二烯酸)含量占总量的 80%左右,
其中亚油酸含量达 40%以上。
现代研究表明,亚油酸有降低血清胆固醇和甘油三酸
酯、抗脂肪肝、降低血脂、防止动脉粥样硬化及血栓形成等
生理作用,对防止心脑血管疾病、延长人类寿命起着积极的
作用,是人体必需脂肪酸之一。亚油酸在人体内可以转化
为亚麻酸和花生四烯酸,花生四烯酸能促进脑细胞代谢,对
老年人和婴幼儿特别有利,是众多婴幼儿食品和配方食品
的重要功能因子之一[9]。此外,还参与二十碳四烯酸、二
十碳五烯酸等的合成,又是人体合成前列腺素的物质[10]。
而杨梅核中的饱和脂肪酸,主要是棕榈酸,约占 12%。作
为工业上的重要原料,棕榈酸广泛用于食品、医药和日用品
生产。
杨梅核是杨梅榨汁或酿酒后的副产物,占杨梅重量的
7% -10%,而核仁约占杨梅重量的 2%,全国杨梅产量约
为 30 万吨,且产量在逐年上升,目前杨梅果汁和果酒的生
产已初具规模,大量杨梅核废弃,造成资源的极大浪费。目
前,对杨梅核资源的开发利用还是一片空白[11],实验结果
表明利用杨梅核开发杨梅核仁油具有广阔的发展前景。
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