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苘麻子中脂肪酸成分的GC-MS分析



全 文 :[收稿日期] 20130120 (010)
[第一作者] 申长慧,硕士,从事中西药质量控制技术研究,
Tel:024-23986607,E-mail:sch_kx@ 163. com
[通讯作者] * 赵春杰,博士,教授,从事中西药物质量控制技
术 研 究,Tel:024-23986299,E-mail:zcjjljj @
sina. com
苘麻子中脂肪酸成分的 GC-MS分析
申长慧1,高锦2,王淼1,田春莲1,刘晓坤1,赵春杰1*
( 1. 沈阳药科大学,沈阳 110016; 2. 总后勤部卫生部药品仪器检验所,北京 100071)
[摘要] 目的:分析苘麻子中脂肪酸的组成并测定主要脂肪酸成分的含量。方法:采用索氏提取法提取其脂肪酸,经甲
酯化处理后,用 GC-MS联用仪对其脂肪酸组成进行分析和鉴定。采用毛细管气相色谱法,甲酯化后以二十一酸甲酯为内标同
时测定苘麻子中棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸的含量。结果:共分离出 10 种脂肪酸,占脂肪油总量的 99. 43%。棕榈酸、硬
脂酸、油酸和亚油酸的线性分别为 33. 6 ~ 336 mg·L -1(r = 0. 999 0) ,6. 58 ~ 65. 8 mg·L -1(r = 0. 999 9) ,33. 4 ~ 334 mg·L -1(r =
0. 999 8) ,128. 3 ~ 1 283 mg·L -1(r = 0. 999 5)。各成分的平均回收率分别为 100. 4%,100. 6%,101. 6%,101. 0%,RSD分别为
1. 3%,1. 5%,1. 6%,2. 1% (n = 9)。结论:鉴定了苘麻子中的 10 种脂肪酸并首次建立了其中 4 种主要脂肪酸成分的含量测
定方法,可为苘麻子的质量评价提供依据。
[关键词] 苘麻子;气相色谱-质谱联用;气相色谱;脂肪酸;含量测定
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)19-0136-04
[doi] 10. 11653 /syfj2013190136
GC-MS Analysis and GC Determination of Fatty Acids
in the Seeds of Abutilon theophrasti
SHEN Chang-hui1,GAO Jin2,WANG Miao1,TIAN Chun-lian1,LIU Xiao-kun1,ZHAO Chun-jie1*
(1. Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110016,China;2. Institute for Drug
and Instrument Control for Health Department of General Logistics Department,Beijing 100071,China)
[Abstract] Objective:To analyze the components of fatty acids in the seeds of Abutilon theophrasti and
develop a method for the simultaneous determination of the main fatty acids. Method:Samples were extracted by
Soxhlet extraction. After methyl esterification treatment,fatty acids were identified by GC-MS and determined by
GC with a FID detector and methyl heneicosanoate as internal standard. Result:Total 10 kinds of fatty acids were
identified,accounted for 99. 43% of the total fatty oil. The calibration curve was linear within the range of 33. 6-
336 mg·L -1 (r = 0. 999 0) ,6. 58-65. 8 mg·L -1 (r = 0. 999 9) ,33. 4-334 mg·L -1 (r = 0. 999 8) ,128. 3-
1 283 mg·L -1 (r = 0. 999 5)for palmitic acid,octadecanoic acid,oleic acid and linoleic acid respectively. The
average recoveries (n = 9)were 100. 4%,100. 6%,101. 6% and 101. 0% for palmitic acid,octadecanoic acid,
oleic acid and linoleic acid respectively. Conclusion:Ten kinds of fatty acids are identified and a method for the
determination of palmitic acid,octadecanoic acid,oleic acid and linoleic acid in Abutilon theophrasti simultaneously
is developed. The method is sensitive,accurate and reproducible.
[Key words] Abutilon theophrasti Medic.;GC-MS;GC;fatty acid;determination
苘麻子为锦葵科植物苘麻的种子,始载于《唐
本草》,又称苘实,广布于全国各地,主产四川、湖
北、河南、江苏等地,具有清热利湿、解毒退翳之功
效,用于赤白痢疾、淋病涩痛、痈肿目翳等症[1]。目
前关于苘麻子化学成分的报道较少[2],2010 年版
《中国药典》苘麻子项下收载的质量控制方法亦不
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第 19 卷第 19 期
2013 年 10 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 19
Oct.,2013
完善。历年来研究主要集中在与其混淆品的鉴
别[3]方面,关于油中脂肪酸种类[4-6]的报道也不尽
相同。油酸和亚油酸都具有重要的生理功能[7-8],
因此苘麻子具有良好的医疗开发前景。在 GC-MS
分析的基础上,本文采用气相色谱法测定苘麻子中
棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸的含量,为苘麻子的
质量控制提供参考。
1 材料
GC17A-QP5050A型气质联用仪(日本岛津公
司) ,Agilent 7890 气相色谱仪、FID 检测器(Agilent
科技有限公司) ,TG332A 型微量分析天平(上海分
析天平厂) ,BS110 型电子天平(北京赛多利斯仪器
系统有限公司) ,HH-2 型恒温水浴锅(金坛市新航
仪器厂) ,SGK-5LB型氢气发生器(上海荆和分析仪
器有限公司)。
对照品棕榈酸(纯度 > 99%,批号 N-16M-S3-U,
美国 NU-CHEK 公司)、硬脂酸(纯度 > 99%,批号
N-18M-S15-t,美国 NU-CHEK 公司)、油酸(纯度 >
99%,批号 u-46M-Jy28-v,美国 NU-CHEK 公司)、亚
油酸(纯度 > 99%,批号 u-59M-J7-v,美国 NU-CHEK
公司) ,对照品内标物二十一酸甲酯(纯度 > 99%,
批号 N-21M-F29-T,美国 NU-CHEK 公司)。苘麻子
药材购自沈阳中街同仁堂药店、河北安国祈州药材
堂,经沈阳药科大学贾景明教授鉴定为锦葵科苘麻
属植物苘麻 Abutilon theophrasti Medic.的成熟果实。
正己烷、甲醇、石油醚(60 ~ 90 ℃) (分析纯,天
津市康科德科技有限公司) ,三氟化硼乙醚(国药集
团化学试剂有限公司) ,氯化钠、氢氧化钠、无水硫
酸钠等(分析纯,山东禹王实业有限公司化工分公
司)。
2 方法与结果
2. 1 样品处理
2. 1. 1 苘麻子油的提取 取不同产地的苘麻子粉
末 10 g,精密称定,分置索氏提取器中,加入石油醚
300 mL,提取 8 h[9],减压回收石油醚得总脂肪油,
计算得油率。
2. 1. 2 苘麻子油的甲酯化[10] 称取湖北产地苘麻
子油约 10 mg,精密称定,于具塞试管中,加入
0. 5 mol·L -1氢氧化钾甲醇溶液 2 mL,置 60 ℃水浴
皂化 30 min至油珠全部消失,放冷,加 15%三氟化
硼乙醚溶液 3 mL,置 60 ℃水浴酯化 15 min,放冷,
精密加入正己烷 3. 0 mL,振摇,加饱和氯化钠溶液
2 mL,振摇,静置。取上层溶液,加适量无水硫酸
钠,除去微量水。精密量取上层溶液 1 mL,并精密
加入0. 2 mL内标溶液,用正己烷定容至 2 mL 量瓶
中,摇匀,即得。
2. 2 苘麻子脂肪酸成分分析
2. 2. 1 色 谱 条 件 DB-1 石 英 毛 细 管 柱
(0. 25 μm ×0. 25 mm ×30 m) ,升温程序,初始温度
60 ℃,维持 4 min,以 20 ℃·min -1升至 190 ℃,维持
5 min,再以 1 ℃·min -1升至 206 ℃,最后以 20 ℃·
min -1升至 280 ℃,维持 5 min;进样口温度 280 ℃,
载气体积分数为 99. 999%的氦气,进样量 1 μL,分
流比 10∶ 1,流速 1 mL·min -1。
2. 2. 2 质谱条件 电子轰击离子源(EI) ,离子源
温度 230 ℃,电子能量 70 eV,气相色谱-质谱接口温
度 230 ℃,质量扫描范围 m/z 33 ~ 500。
2. 2. 3 GC-MS 分析结果 苘麻子油甲酯化产物,
通过 GC-MS分析共得到 14 个峰,通过检索 NIST107
谱图库,并结合标准质谱谱图,对 14 个峰进行了指
认和归属,总离子流色谱图见图 1,对应成分及含量
见表 1。
图 1 苘麻子中脂肪酸成分的总离子流色谱
由表 1 可以看出,苘麻子中有 10 种脂肪酸被分
离和鉴定,占总气相色谱峰面积的 99. 43%。其中,
不饱和脂肪酸 7 种,占脂肪油总量的 79. 64%;饱和
脂肪酸 3 种,占脂肪油总量的 19. 79%。含量较高
的有亚油酸(70. 11%) ,油酸(7. 69%) ,棕榈酸
(16. 22%)和硬脂酸(3. 26%)。
2. 3 4 种脂肪酸成分的含量测定
2. 3. 1 色谱条件与系统适用性试验 DB-WAX 弹
性石英毛细管柱(0. 25 μm ×0. 25 mm ×30 m) ,升温
程序,起始温度为 190 ℃,以 3 ℃·min -1 升至
220 ℃,进样口温度 250 ℃,FID检测器温度 250 ℃,
流速 1. 0 mL·min -1,分流比 10∶ 1,载气高纯氮,进样
量 1. 0 μL。在上述条件下,取甲酯化后对照品溶液
进样分析。理论塔板数按亚油酸甲酯计算不低于
2. 5 × 104,棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯和亚
油酸甲酯色谱峰分离度良好,与相邻色谱峰的分离
度均 > 1. 5,结果见图 2。
2. 3. 2 溶液制备 内标溶液:称取二十一酸甲酯约
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申长慧,等:苘麻子中脂肪酸成分的 GC-MS分析
表 1 苘麻子中脂肪酸成分的 GC-MS分析
No. tR /min 化合物 分子式 相对分子量相似度 /% 含量 /%
1 14. 130 8-methyl decanoic acid 8-甲基癸酸 C11H22O2 186 86 0. 09
2 17. 847 9-dodecenoic acid 9-十二碳烯酸 C12H22O2 198 73 0. 11
3 18. 483 n-hexadecanoic 棕榈酸 C16H32O2 256 97 16. 22
4 20. 513 11,14-eicosadienoic acid 11,14-二十碳二烯酸 C20H36O2 308 87 0. 3
5 20. 694 7-hexadecenoic acid 7-十六碳烯酸 C16H30O2 254 81 0. 19
6 23. 314 9-octadecenoic acid 油酸 C18H34O2 282 87 7. 69
7 24. 766 9,12-octadecadienoic acid 亚油酸 C18H32O2 280 97 70. 11
8 25. 608 octadecanoic acid 硬脂酸 C18H36O2 284 94 3. 26
9 27. 076 1-tetradecyne 十四炔 C14H26 196 80 0. 1
10 27. 499 cyclohexane,1-methyl-4-(1-methylethenyl)-trans 环己烷 C10H18 138 85 0. 48
11 29. 344 13-docosenoic acid 13-二十二碳烯酸 C22H42O2 338 79 0. 2
12 32. 365 hexadecadienoic acid 2,4-十六碳二烯酸 C16H28O2 252 87 1. 04
13 33. 596 decanoic acid,8-methyl 8-甲基癸酸 C11H22O2 186 84 0. 15
14 36. 203 decanoic acid,8-methyl 8-甲基癸酸 C11H22O2 186 81 0. 07
A.对照品;B.供试品;1. 棕榈酸甲酯;2. 硬脂酸甲酯;
3. 油酸甲酯;4. 亚油酸甲酯;5. 二十一酸甲酯
图 2 苘麻子样品 GC色谱
17 mg,精密称定,置 25 mL量瓶中,加正己烷稀释至
刻度,摇匀,配制成 676 mg·L -1的内标溶液。
混合对照品溶液:分别称取棕榈酸、硬脂酸、油
酸和亚油酸对照品适量,精密称定,置于 25 mL量瓶
中,加正己烷稀释至刻度,摇匀,配制成棕榈酸、硬脂
酸、油酸和亚油酸质量浓度分别为 2 016,395,
2 004,7 700 mg·L -1的混合对照品溶液。
样品溶液:同 2. 1. 2 项制备方法。
2. 3. 3 线性关系考察 精密量取混合对照品溶液
0. 1,0. 2,0. 4,0. 6,0. 8,1. 0 mL 分置于具塞玻璃试
管中,照 2. 1. 2 项下方法制成系列混合溶液,在上述
色谱条件下取 1 μL 进样分析。以对照品溶液质量
浓度(mg·L -1)为横坐标(X) ,对照品与内标峰面积
的比值为纵坐标(Y) ,绘制标准曲线。
线性回归方程分别为 Y棕榈酸 =2. 977 6X +0. 196 8
(r = 0. 999 0) ,Y硬脂酸 = 2. 835 3X + 0. 015 9(r =
0. 999 9) ,Y油酸 = 2. 895 3X + 0. 041 0(r = 0. 999 8) ,
Y亚油酸 = 3. 061 6X + 0. 033 1(r = 0. 999 5) ,表明棕榈
酸、硬脂酸、油酸和亚油酸分别在 33. 6 ~ 336,
6. 58 ~ 65. 8,33. 4 ~ 334,128. 3 ~ 1 283 mg·L -1与峰
面积比呈良好线性关系。
2. 3. 4 精密度试验 精密吸取混合对照品溶液
0. 4 mL,照 2. 1. 2 项下制备方法操作。在上述色谱
条件下连续进样 6 次,测得棕榈酸甲酯、硬脂酸甲
酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯的峰面积与内标峰面积
比值的 RSD,分别为 1. 6%,1. 1%,1. 0%,1. 1%,结
果表明仪器精密度良好。
2. 3. 5 重复性试验 取湖北产地苘麻子油 6 份,每
份约 10 mg,精密称定,照 2. 1. 2 项下方法操作。在
上述色谱条件下进样分析,计算棕榈酸、硬脂酸、油
酸和亚油酸含量的 RSD 分别为 0. 4%,1. 8%,
1. 1%,0. 8%,表明方法重复性良好。
2. 3. 6 稳定性试验 取同一样品溶液,照 2. 1. 2 项
下方法操作,在室温下放置,分别于 0,2,4,8,12,
24 h在上述色谱条件下进样分析,计算棕榈酸甲酯、
硬脂酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯与内标峰面积
比值的 RSD 分别为 0. 8%,1. 5%,1. 6%,1. 9%,表
明样品溶液在 24 h内稳定性良好。
2. 3. 7 加样回收率试验 取湖北产地苘麻子油 9
份,每份约 5 mg,精密称定,分别精密加入低、中、高
3 种浓度的对照品溶液,照 2. 1. 2 项下方法操作平
行制备溶液,进样测定,计算平均回收率,结果见
表 2。
2. 3. 8 样品测定 取 9 批不同产地的苘麻子油,
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中国实验方剂学杂志
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Vol. 19,No. 19
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表 2 苘麻子油中脂肪酸回收率试验
成分
样品中
含量 /mg
加入量
/mg
测得量
/mg
回收率
/%
平均回
收率 /%
RSD
/%
棕榈酸 0. 796 3 0. 604 8 1. 406 100. 9 100. 4 1. 3
0. 799 5 0. 806 4 1. 596 98. 9
0. 797 9 1. 008 1. 806 101. 2
硬脂酸 0. 149 2 0. 118 5 0. 269 5 100. 7 100. 6 1. 5
0. 149 8 0. 158 0 0. 313 6 101. 4
0. 149 5 0. 197 5 0. 347 6 99. 6
油酸 0. 607 3 0. 480 9 1. 082 100. 6 101. 6 1. 6
0. 609 7 0. 601 2 1. 211 102. 5
0. 608 5 0. 721 4 1. 334 101. 5
亚油酸 2. 753 2. 310 5. 152 102. 1 101. 0 2. 1
2. 764 2. 695 5. 507 100. 2
2. 759 3. 080 5. 853 100. 6
照 2. 1. 2 项下方法制备样品溶液,在上述色谱条件
下测定,结果见表 3。
结果表明四川、湖北、江苏省份的样品含脂肪酸
量较高,山东、河北、吉林等地次之,河南样品含量
最低。
3 讨论
考察了 DB-1,HP-5,PEG-20M 和 DB-WAX 4 根
不同型号的石英毛细管柱,结果表明 DB-WAX 石英
毛细管柱能够对样品实现快速、良好的分离。考察
了 60 ~ 230 ℃的程序升温方式,发现待测组分在
200 ℃左右时出峰;考察 190,200,210 ℃等恒温条
件,发现色谱峰拖尾现象严重,最后确定 190 ~ 230
℃程序升温方式,色谱峰可以达到基线分离,对称性
表 3 苘麻子油中脂肪酸含量测定(珋x ± s,n = 3) mg·g - 1
来源 棕榈酸 硬脂酸 油酸 亚油酸
吉林 148. 1 ± 0. 11 24. 34 ± 0. 07 126. 8 ± 0. 06 454. 3 ± 0. 08
辽宁 138. 5 ± 0. 06 21. 73 ± 0. 06 117. 5 ± 0. 15 469. 9 ± 0. 14
河南 67. 58 ± 0. 18 13. 51 ± 0. 06 70. 72 ± 0. 14 336. 4 ± 0. 39
河北 137. 1 ± 0. 27 18. 56 ± 0. 01 124. 6 ± 0. 02 473. 8 ± 0. 36
安徽 162. 2 ± 0. 29 20. 92 ± 0. 16 135. 7 ± 0. 27 433. 2 ± 0. 19
四川 157. 7 ± 0. 09 22. 30 ± 0. 16 148. 5 ± 0. 23 518. 3 ± 0. 13
山东 144. 3 ± 0. 17 36. 23 ± 0. 21 123. 8 ± 0. 07 433. 9 ± 0. 08
湖北 165. 4 ± 0. 03 30. 98 ± 0. 13 132. 8 ± 0. 07 586. 3 ± 0. 13
江苏 146. 9 ± 0. 41 28. 20 ± 0. 14 126. 8 ± 0. 16 564. 7 ± 0. 10
好,出峰时间合适。
文献[11-12]使用脂肪酸甲酯作为对照品测定脂
肪酸的含量,对照品没有与样品一同参与衍生化反
应,难以保证方法的准确度。这一点被很多实验人
员忽视。本文采用内标法测定苘麻子油中脂肪酸的
含量,选用脂肪酸为对照品,能够保证方法的准确。
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[责任编辑 顾雪竹]
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申长慧,等:苘麻子中脂肪酸成分的 GC-MS分析