全 文 ：超临界 CO2萃取南烛叶有效成分的色谱分析*
鲁植雄 1 江水泉 2
(1南京农业大学农业工程学院 , 南京 210032; 2内贸局无锡科学研究设计院 , 无锡 214035)
摘要 用超临界 CO2对南烛叶冻干粉进行萃取 , 并对萃取物进行气相、 高效液相色谱分析。结果表明 , 南烛叶中含有 C016
(棕榈酸 )、 C018 (硬脂酸 )、 C118 (油酸 )、 C218 (亚油酸 )、 C318 (α-亚麻酸 ) 和 C020 (花生酸 ) 等 6种脂肪酸 , 其中 C318 (α-亚麻
酸 )含量最高 , 达 36. 4% ; 南烛叶还含有槲皮素和其它黄酮类化合物 ,槲皮素在萃取物中占 3. 52% , 黄酮总量占 11. 64%。
关键词 南烛 ; 超临界 CO2; 萃取 ; 气相色谱 ; 高效液相色谱
分类号 S793. 908
Chromatography analysis on constituents of leaves of
Vaccinium bracteatum Thunb by supercritical CO2 extraction
Lu Zhixiong
1
and Jiang Shuiquan
2
(
1
Agricultural Engineering College, Nanjing Ag ric U niv , Nanjing 210032;
2
Wux i Science Resea rch& Design Insti tute of the Bureau of Inter nal Trade, Wuxi 214035)
ABSTRACT By means o f super critical CO2 ex tr action, fatty acids and flav onoid components w ere ex tr acted f rom the
leaves o f Vaccinium bracteatum Thunb. Th e constituents wer e analy zed by ga s ch roma tog raphy and high perfo rmance liquid
chromatog r aphy. The experiment results indicated tha t th e fat ty acids contain 6 components, tha t is C016 , C018 , C118 , C218 , C318
and C020 , a nd the content ofα-linolenic acid ( C318 ) is the highest ( up to 36. 4% ) . The to tal flav onoid components reach to
11. 64% and melanin to 3. 52% .
Key words Vaccinium bracteatum Thunb; superc ritica l CO2 ex trac tion; gas chromato g raph y; high per formance liquid
chromatog r aphy
南烛 ( Vaccinium bracteatum Thunb)又名乌饭树 , 是一种野生灌木 , 其叶、 果可食 [1 ]。南烛叶中含
有多种有效成分 , 具有极高的食用、 药用价值 [ 2]。为弄清南烛叶的基本成分 , 采用超临界 CO2法对南烛
叶进行萃取 , 并对其有效成分进行气相色谱和高效液相色谱分析 , 为南烛叶的开发利用提供依据。
1 材料与方法
1. 1 南烛叶超临界 CO2萃取工艺流程
将南烛叶清洗、 晒干、 破碎、 浸渍 , 滤出浸渍液 , 将其冷冻干燥 , 制成冻干粉备用。
南烛叶萃取在 HA121-50-02型超临界 CO2萃取装置 (江苏南通市华安超临界萃取有限公司制造 )上
进行 , 试验循环路线如下:
乙醇 (夹带剂 )
↓ 南烛叶冻干粉→ 流量计 → 携带剂罐 → 泵 II
↓ ↓
CO2→气瓶 →净化器 ( 1)→ 制冷设备→ 泵 I→混合器 →净化器 ( 2)→ 热交换器→ 萃取缸
↑
CO2
净化器 ( 3)←— 精馏柱← 分离器 II←分离器 I←
↓
萃取物
* 校青年基金资助项目
收稿日期: 1997-11-21
南京农业大学学报 1999, 22 ( 1): 101～ 103
Journal of Nanjing Agricultural University
整个工艺流程以萃取缸、 分离器、 精馏柱为核心 , 分别配有独立的水循环加热系统。
实验时 , 气瓶中的 CO2经净化器 ( 1)进入冷箱 (制冷设备 ) , 经柱塞式压力泵 I (流量 19. 6 L /h)加
压至所需压力 (最高压力为 50 MPa) 后送入混合器。 将夹带剂 (乙醇 ) 在装料时与南烛叶冻干粉混合 ,
加入携带剂罐 , 通过柱塞式压力泵 II (流量 4. 9 L /h) 送入混合器与 CO2一起由净化器 ( 2) 进入热交换
器 , 经预热至所需工作温度 , 保温后进入萃取缸 ( 2 L , 50 M Pa) 萃取。 溶有南烛叶有效成分的 CO2从
萃取缸顶部经压力调节阀进入分离器 I和 II ( 0. 6 L, 30 M Pa ) 及精馏柱 ( 1 L, 30 M Pa)。由于 CO2的
密度降低 , 逐步丧失了高溶解能力 , 析出溶解于其中的物质 , 即萃取物。随后 CO2再经净化器 ( 3) 进入
冷箱 , 循环使用。 分离出的萃取物从放料阀门放出 , 备用。
1. 2 脂肪酸分析
脂肪酸分析采用 GC-5A型气相色谱仪 (日本岛津 ) , C-RIA数据处理机 (日本岛津 )。样品处理: 超
临界 CO2萃取物浓缩 ,取样液 100 mg加 1 m L苯和石油醚的混合溶液 ( V (苯 )∶V (石油醚 )= 1∶ 1) ,再
加 1 mL的甲醇振荡 , 静置 20 min, 加去离子水至容量瓶 ( 100 mL) , 再加乙醇 1滴。上清液用于气相色
谱分析。采用面积归一化法定量。色谱条件: 分离柱直径
3 mm× 2 m的玻璃柱 , 检测器 FID, 固定液 20% , PEGS /
101白色硅烷化担体 ( 60～ 80目 ) , 分离温度 180℃ , 检测
器气化室温度 250℃ , 载气 N2 , 流速 40 mm /min, 放大器
衰减 64× 102 , 纸速 2. 5 mm /min, H2为 0. 14 M Pa, 流速
50 mm /min, 空气为 0. 12 M Pa, 流速为 40 mm /min。
1. 3 黄酮类化合物分析
采用 HPLC-6A高效液相色谱仪 (日本岛津 ) , C-RIA
数据处理机 (日本岛津 ) , SPD-6AV检测器 (日本岛津 )。
色谱条件: 色谱柱 Sphericorb C18 (大连化学物理研究所 ) ,
反相色谱柱 4. 6 mm× 20 cm× 5μm (大连化学物理研究
所 ) , 流动相为甲醇 , 磷酸水梯度洗脱 ,流速 0. 6 mL /min,
柱温 30℃ ;检测波长 366 nm ,压力 12 MPa ,进样量 10μL。
2 结果与分析
2. 1 南烛叶脂肪酸组成
南烛叶冻干粉萃取物甲酯化处理后进行分析 , 其脂肪
酸气相色谱图见图 1。
对照标准图谱 , 发现南烛叶含有 6种脂肪酸 , 分别为
C
0
16 (棕榈酸 )、 C018 (硬脂酸 )、 C118 (油酸 )、 C218 (亚油酸 )、
C318 (α-亚麻酸 ) 和 C020 (花生酸 ) , 其组成如表 1所示。
图 1 脂肪酸的气相色谱图
Fig . 1 Gas ch romatog raphy profile o f fatty acids
( Ex trac tion condition: pressure, 15 M Pa; tempera-
tur e, 40℃ ; CO2 velo city , 24 kg /h; time, 4 h )
表 1 不同萃取压力下脂肪酸的组成
Table 1 The amount of fatty acids under dif ferent extraction pressure
p /M Pa
Ex tr action
pressure
棕榈酸 /%
C016
硬脂酸 /%
C018
油酸 /%
C118
亚油酸 /%
C218
α-亚麻酸 /%
C318
花生酸 /%
C020
12 26. 80 3. 73 9. 36 21. 70 34. 70 3. 71
15 27. 00 2. 45 9. 45 22. 10 36. 40 2. 67
20 28. 50 2. 95 10. 50 23. 20 32. 70 2. 22
25 28. 80 1. 83 10. 69 24. 46 30. 39 3. 83
30 29. 30 2. 36 10. 70 25. 36 29. 90 2. 38
35 30. 10 2. 85 10. 83 25. 89 28. 76 2. 06
40 30. 80 2. 73 11. 03 26. 93 27. 41 1. 10
注: 萃取条件: 温度 40℃ , 时间 4 h, CO2流量 24 kg /h。
Ex trac tion condition: tem perature , 40℃ ; CO2 velocity, 24 kg /h; time, 4 h.
102 南 京 农 业 大 学 学 报 22卷
结果表明 , 随萃取压力的升高 , 棕榈酸、亚油酸和油酸的含量增加 , 而α-亚麻酸的含量有所下降。因
此 , 要从南烛叶中分离得α-亚麻酸 , 根据本试验条件 , 在压力为 15 MPa时得率最高 , 可达 36. 4% 。
α-亚麻酸产生的长碳链 PU FA是生物膜 ,它是人体视网膜、大脑的重要组成部分。α-亚麻酸具有降低
血压、血脂 , 抑制血小板凝集 ,减少血栓的作用 ,并具有抗癌效果 [3 ]。人体缺乏α-亚麻酸时 ,可出现脱发、
视觉障碍和神经性皮炎等症状 [ 4]。南烛叶中发现了α-亚麻酸 , 且含量较高 , 具有重大的开发利用价值。
2. 2 南烛叶总黄酮与槲皮素含量
将超临界 CO2萃取出的物质浓缩 , 经甲醇溶解后进行高效液相色谱分析。 其液相色谱图见图 2。
由于黄酮类化合物能溶解在有机溶剂中 , 因此样品无需经过衍生化反应 , 直接经液相色谱仪进行分
离测定。以槲皮素为标准 , 用归一化方法即可简便测出样品中黄酮总含量 , 分析结果见表 2。
表 2 不同萃取压力和温度下萃取的槲皮素和黄酮含量
Table 2 The total melanim and f lavonoid components
under dif f erent extract ion pressure and tempera-
ture
p /M Pa
Ex tr action
pressure
t /℃
Ex traction
tempera ture
槲皮素
含量 /%
Melanim
黄酮总量 /%
To tal
flav onoid
30 30 0. 90 3. 56
40 0. 94 3. 84
50 0. 97 3. 65
35 30 2. 84 6. 49
40 2. 82 6. 79
50 2. 93 7. 08
40 30 3. 50 11. 20
40 3. 50 11. 80
50 3. 52 11. 64
图 2 黄酮类化合物高效液相色谱图
Fig. 2 The pro file of flavonoid components by high
perfo rmance liquid ch romatog raphy
( Ex t raction condition: pressur e, 40 M Pa; temperatur e,
50℃ ; CO2 velocity , 36 kg /h; time, 2 h)
黄酮总量随萃取压力增大而增加 , 而萃取温度对其影响较小 (表 2)。由标样对比可知 , 南烛叶萃取
物中的黄酮类化合物主要为槲皮素 , 其含量亦随萃取压力的增大而增加。在本试验条件下 , 槲皮素得率
以压力 40 MPa时最高 , 达 3. 52%。
槲皮素是一种天然的黄酮类化合物 ,具有广泛的生理活性及维生素 P的作用 ; 它能降低血管脆性、降
低血脂、 抗炎、 抗过敏、 抗病毒、 抗氧自由基、 抗肿瘤等作用 [5, 6 ]。为此可以从南烛叶中萃取具有高药用
价值的槲皮素。
参 考 文 献
1 Chen Chongming . Ethnobotany o f the blackrice t ree ( Vaccinium bracteatum Thunb. ) . Ethnobio lo gy: implications and
application. Proceedings o f the First Inte rnationa l Cong ress of Eth nobiolog y. Brazil, Belé m: 1988. 285～ 288
2 Francis F J. Anthocyanines in the low bush blueber ry ( Vaccinium angusti f ulium ) . J Food Sci, 1966, 31: 585～ 587
3 杨天奎 , 张根旺 . α-亚麻酸对人体作用研究 . 中国油脂 , 1995( 3): 46～ 49
4 Padley F B. The Role of fa ts in human nutritio n. London: Society of Chemical Industr y, 1985. 62～ 63
5 Beretz A, Stier le A. In Flavono ids and Bioflavonoids. Ox ford: Elsev ie r, 1981. 421～ 425
6 袁静 , 肖东 . 槲皮素抗肿瘤作用的研究进展 . 医药文摘 , 1996, 18( 5): 3～ 6
(责任编辑 夏爱红 )
103 1期 鲁植雄等: 超临界 CO2萃取南烛叶有效成分的色谱分析