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气相色谱-质谱法测定卵叶娃儿藤超临界CO_2流体萃取物中挥发性成分



全 文 :433※分析检测 食品科学 2007, Vol. 28, No. 10
气相色谱-质谱法测定卵叶娃儿藤超临界CO2
流体萃取物中挥发性成分
王远兴1,2,胡志国2,方志杰1,*
(1.南京理工大学化工学院,江苏 南京 210094; 2.南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室,江西 南昌 330047)
摘 要:采用超临界CO2(SFE)从卵叶娃儿藤中萃取有效成分,萃取条件为:萃取釜压力35MPa,温度50℃,
萃取时间3h,夹带剂95%乙醇用量20ml。采用气相色谱-质谱法对其挥发性成分进行鉴定,用归一化法测定各
组分的含量。色谱条件:HP-5MS石英毛细管柱(0.25mm×30m×0.25μm),柱温60℃,恒温1min,以4℃/min升
至280℃,保持10min;分流进样,分流比20:1。进样口温度250℃。在采用超临界CO2萃取法提取的卵叶娃儿
藤提取物中共检出37种成分。
关键词:超临界CO2萃取;气相色谱-质谱;卵叶娃儿藤
Analysis of Volatile Components from Tylophora vata (Lindl.) Hook.ex Steud. with Supercritical CO2 Fluid
Extraction by Gas Chromatography-Mass Spectrometry
WANG Yuan-xing1,2,HU Zhi-guo2,FANG Zhi-jie1,*
(1.College of Chemical Engineering , Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China;
2.State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China)
Abstract :Volatile components was extracted from Tylophora ova a (Lindl.) Hook.ex Steud.by supercritical CO2 flu d extraction.
Extraction conditions were: extracting 3 h at 50 ℃, 35 MPa (pressure) nd using 20 ml 95 % alcohol as modifier. The volatile
components extracted were determined by gas chromatography with area normalization method and identified by gas chromatog-
raphy mass spectrometry(GC-MS).The optimal chromatographic conditions were: HP-5 MSsilica capillary column (0.25 mm×
30 m×0.25μm); column temperature: 60℃( hold for 1 min) to 280 ℃ at a rate of 4 ℃/min, and hold for 10 min;split injection,
20:1; injector temperature 250 ℃. Thi ty nine components were identified for the constituents extracted by SFE CO2.
Key words:supercritical CO2 fluid extraction;gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS);Tylophora ovata
(Lindl.) Hook.ex Steud
中图分类号:TS207.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2007)10-0433-03
收稿日期:2007-06-15 *通讯作者
基金项目:教育部长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0540);南昌大学测试基金资助项目(2006017)
作者简介:王远兴(1964-),男,副教授,博士研究生,研究方向为生物化工和食品化学。
卵叶娃儿藤(Tylophora ovata(Lindl.)Hook.ex Steud.)
属于萝摩科(Asclepiadaceac)娃儿藤属(Tylophora)多年生
匍匐性藤状草本,主要产于江苏、浙江、安徽、福
建、广西、广东、江西、湖南、贵州、云南、四
川等地[1],华南地区全年可采,长江以南其他地区秋季
采收,以其根或全草入药,洗净切段晒干或鲜用。卵
叶娃儿藤入药在我国有悠久的历史,《江西草药》记
载其具有祛风化痰,通经散瘀的功效;《浙江民间常用
草药》载有其能祛风,止咳化痰,消肿解毒;《南
宁市药物志》记载其有行气,散瘀,止痛,化痰,
止咳,治跌打,刀伤,咳嗽,风湿痛等[ 2 - 3 ]。卵叶娃
儿藤味辛,性温,有小毒,其主要功效为祛风止痛、
止咳定喘、通经活血、散瘀止痛、解毒截疟,用于
治疗如风湿关节痛、消化不良、跌打损伤、毒蛇咬伤、
肝炎及月经不调等多种疾病[1-4]。近来的研究证明,卵
叶娃儿藤含娃儿藤碱、娃儿藤异碱、娃儿藤新碱等多
种菲骈吲哚里西啶类生物碱,该类化合物具有很强的抗
肿瘤活性[5-8],已引起国内外学者对其药用成分研究的极
大兴趣。对其进一步的化学成分研究,能够更好、全
面了解和开发这种传统的中药。
超临界流体萃取技术(SFE)作为一种新型绿色化工技
术,用它萃取植物中的药用有效成分已越来越引起人们
2007, Vol. 28, No. 10 食品科学 ※分析检测434
的关注。SFE是利用压力和温度对超临界流体溶解能力
的影响而进行的一种分离技术。通常所用的超临界CO2
提取的本质特征是用无毒、不残留的CO2代替有机溶剂
作提取介质并在接近室温的条件下萃取,其物理化学基
础源于超临界CO2的溶剂性质,在很宽的范围内可以调
控,只要简单地改变温度、压力或夹带剂种类、夹带
剂用量就可以使溶质在CO2中的溶解度发生很大改变,
从而为高选择性提取和分离及高质量产品的获取提供了
可能。其最大的优点在于可将萃取、分离精制和去除
溶剂等多个单元过程合为一体,大大简化了工艺流程,
提高了生产效率,是一种对环境友好的绿色化工技术,
具有无毒、无害、无污染的优越性能,已被广泛应用
于中草药的提取分离中。
1 材料与方法
1.1仪器、材料与试剂
FA1104电子天平 上海精天电子仪器厂;Spe-ed
TM SFE-2超临界萃取仪 美国应用分离公司;DGG-
9140B型电热恒温鼓风干燥箱 上海森信实验仪器有限
公司;DFY-500 500g摇摆式高速中药粉碎机 浙江温
岭市大德中药机械有限公司;SY-300标准检验筛分机
新乡市同心机械有限公司;Agilent-6890N/5973i气相色
谱-质谱联用仪、Agilent7683自动进样器 美国安捷仑
公司。
卵叶娃儿藤(产地广西),经江西中医学院赖学文教
授鉴定。
95%乙醇(分析纯) 上海振兴化工一厂;正己烷(色
谱纯) 美国飞世尔科技公司;CO2、N2(气纯度均大于
99.5 %) 江西省华东特种气体有限公司。
1.2样品预处理
将卵叶娃儿藤清除杂质后晒干切段,放置于50℃烘
箱中烘干24h,取适量粉碎,过20目筛,存于干燥的
环境中。
1.3卵叶娃儿藤SFE-CO2萃取
称取卵叶娃儿藤10g,加入20ml 95%乙醇作夹带
剂,压泵把二氧化碳压至所需萃取压力35MPa、调节
萃取仪温度至50℃,先静态萃取1h,然后动态萃取
1h,再静态萃取30min,然后动态30min,至无提取
物出来,收集提取物。
取卵叶娃儿藤SFE-CO2提取物0.1g用10ml正己烷溶
解,过0.45μm微滤膜,放置于5℃的冰箱中,供GC-
M S分析。
1.4GC-MS条件
色谱柱:HP-5MS石英毛细管柱(0.25mm×30m×
0.25μm)(Agilent 19091S-433);色谱柱程序升温条件:柱
温60℃,恒温1min,以4℃/min升至280℃,保持
10min;载气He;载气流量为1.0ml/min(恒流);进样
口温度250℃;柱前压8.22psi;分流比20:1;进样量
1μl。
离子源为电子轰击电离源(EI);电子能量70eV;质
谱扫描范围30~550u;离子源温度230℃;四极杆温度
150℃;GC-MS接口温度280℃;标准质谱图检索库
NIST。
2 结果与分析
2.1鉴定结果
HP-5 MS石英毛细管柱兼有非极性柱与极性柱的优
点,对非极性的烃类组分及中等极性的脂醚等组分均
有较好的分离效果。用HP-5 MS石英毛细管柱,按上
述实验条件,对经超临界CO2流体萃取法提取得到的
卵叶娃儿藤提取物进行分析鉴定,得其总离子流色谱
图(见图1)。
对图1中的各色谱峰进行质谱扫描后得质谱图,经
过质谱数据系统(NIST)检索及人工谱图解析和计算机检
索,确定其可能的化学结构,卵叶娃儿藤超临界CO2提
取物中含有39种化合物,并用面积归一化法测定出相对
含量,结果见表1。
2.2分析
序号 R T 面积(%) 化学组成
1 4.36 0.96 1,2-环戊二酮
2 15.690.27 肉豆蔻醛
3 17.970.68 2-十五酮
4 20.170.44 8-十七碳烯
5 23.251.12 6,10,14-三甲基-2-十五酮
表1 卵叶娃儿藤SFE-CO2萃取产物的化学组成及其相对含量
Table 1 Identified chemical components of product extracted
from Tylophora ovata (Lindl.) Hook.ex Steud. by SFE-CO2
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性比较强的成分难以萃取,加入夹带剂可以改善萃取过
程,对极性强的成分也能很好的萃取。在加入不同量
的夹带剂时,其萃取物的谱图比较相似,在夹带剂加
入较少的情况下,极性大的组分提取效果较差,随着
乙醇量的增大,萃取能力也增强,同时酸的含量增大。
在上述SFE-CO2萃取条件下卵叶娃儿藤萃取物中主要成
分为十六酸乙酯、十六酸、十六酸甲酯、2-硝基-4-(三
氯甲基)-苯酚、8-甲氧基-2-甲基喹啉、12-甲基-1-十
四烷酰基-吡咯烷、1-苯基-1-氮杂螺[2,4]庚烷等。经
GC-MS检测鉴定出37种化合物。
3 结 论
利用气相色谱-质谱法研究了卵叶娃儿藤SFE-CO2法
萃取物,鉴定其中37种主要组分,并确定了它们的化
学结构,这些结果为进一步研究和和开发卵叶娃儿藤的
功能组分提供了依据。
参考文献:
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loids isloated from Tylopho a ovata[J]. Acta Botanica Sinica, 2002, 44
(3): 349.
序号 R T 面积(%) 化学组成
6 23.800.38 邻苯二甲酸二-2-甲基丙基酯
7 24.875.56 十六酸甲酯
8 25.661.36 4-羟基苯乙酮
9 26.198.32 十六酸乙酯
10 28.080.14 (z,,z)-9,,15-十八碳二烯酸甲酯
11 28.202.70 (z,z,z)-9,12,15-十八碳三烯酸甲酯
12 28.550.06 植醇
13 28.660.52 硬脂酸甲酯
14 29.290.08 亚油酸乙酯
15 29.423.10 (z,z,z)-9,12,15-十八碳三烯酸乙酯
16 29.851.23 肉豆蔻酸
17 31.644.57 软脂酸
18 32.631.22 硬脂酸
19 34.570.93 二十烷
20 35.670.69 邻苯二甲酸二正辛酯
21 36.390.55 2,6-十六烷基-1-(+)-抗坏血酸酯
22 37.840.54 对氰基苯甲酸金刚烷基酯
23 38.590.41 2,4-二羟基苯乙酮
24 40.131.10 花生酸
25 40.441.15 9-辛基二十烷
26 40.640.79 二十八烷
27 43.671.81 三十烷
28 48.573.57 豆甾醇
29 50.133.66 顺-N-丁基-4-环己烯-1,2-二甲酰亚胺
30 52.6811.35 2-硝基-4-(三氯甲基)-苯酚
31 54.601.05 2,6-二甲基吡啶-3,5-二氯-4-十二烷硫基
32 55.0011.21 8-甲氧基-2-甲基喹啉
33 55.784.20 12-甲基-1-十四烷酰基-吡咯烷
34 57.176.62 未知物
35 58.181.54 乙琥胺
36 58.646.62 未知物
37 59.341.13 3-庚基-2-甲基-4-酚-1-氧代喹啉
38 59.720.764-羟基-N-4,5-亚甲二氧基-2-硝基亚苄基酪胺
39 60.187.72 1-苯基-1-氮杂螺[2,4]庚烷
(续表1)
由表1可以看出,卵叶娃儿藤SFE-CO2法萃取物中
以亲脂性和低极性生物碱成分为主,这是因为超临界流
体萃取技术(SFE)对极性比较弱的成分容易萃取,而对极
efefefef
信 息
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美国用土豆制成塑料薄膜
据海外新闻媒体报道,美国一家研究所利用土豆和乳清制成了一种能生物降解的塑料薄膜。
据报道,这家研究所的制法是:先用酶将制酪时形成的乳清和废弃的土豆转化为葡萄糖浆,然后用细菌
发酵成含乳酸的液体。液体中的乳酪经电渗析分离出来后加热使水分蒸发,留下的便是可以制薄膜和涂层的聚
乳酸分子。
据介绍,用这种方法制成的塑料薄膜可以制作保鲜袋和代替涂有聚乙烯和防水蜡的包装材料,其最大优点是可
以分解为对环境无害的乳酸。