全 文 ： 2006, Vol. 27, No. 11 食品科学 ※分析检验424
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收稿日期：2006-07- 23 *通讯作者
基金项目：北京市教育委员会科技发展计划面上项目(200411417003)
作者简介：张艳(1982-)，女，硕士研究生，研究方向为植物细胞生物学。
C30柱分离万寿菊花中的叶黄素类化合物初探
张 艳1，惠伯棣2,*，裴凌鹏3，李 京1，张凌霄2，胡雅馨1
(1.首都师范大学生命科学院，北京 100037；2.北京联合大学应用文理学院，北京 100083；
3.中国中医科学院，北京 100700)
摘 要：应用C30-HPLC-PDA，万寿菊花萃取物中的叶黄素类化合物获得了良好的分离，包括：叶黄素酯的分
离和单体几何异构体的分离。色谱条件为：Waters YMC Carotenoid S-5(4.6×250mm)柱；乙腈 甲醇(75:25，V/V)
为流动相A，甲基叔丁基醚为流动相B，线性梯度洗脱；流速：1.0ml/min；PDA波长范围：300～600nm；进
样量：20μl。根据各组分的色谱行为、光谱特征和在碘催化下发生几何异构的产物分析对各组分进行初步鉴定。
实验结果显示：C30固定相在分离万寿菊花萃取物中的叶黄素类化合物的应用中有良好的前景。
关键词：万寿菊；叶黄素；C3 0柱
Preliminary Investigation into the Separation of Lutein and Related Compounds from Marigold
Flower by C30-HPL -PDA
ZHANG Yan1，HUI Bo-di2,*，PEi Ling-peng3，LI Jing1，ZHANG Ling-Xiao2，HU Y -xin1
(1.College of Life Science, Capital Normal University, Beijing 100037, China；
2.College of Applied Arts and Science, Beijing Union University, Beijing 100083, China；
3.China Academy of Chinese Medicine Science, Beijing 100700, China)
Abstract ：The lutein and related compounds from the flower of marigold were readily separated by C30-HPLC-PDA, including
the separation of lutein esters and geometrical isomers, under following conditions: With YMCTM C rotenoid S-5 column (250
425※分析检验 食品科学 2006, Vol. 27, No. 11
×4.6mm), mobile phase A and B were acetonitrile-methanol (75:25, V/V) and MTBE , respectively. Linear gradient elution was
performed at the flow rate of 1.0 ml/min. The PDA acquired the spectra of fractions from 300 to 600nm. Sample injection volume
was 20μl. According to its chromatographic behavior, spectral characters and geometrical transition catalyzed by iodine, each
fraction was preliminarily identified. Result from this study suggested that the application of C30-HPLC-PDA in the separation
of lutein and related compounds from marigold flower exhibited a bright future.
Key words：marigold；lutein；C30 column
中图分类号：Q946.6 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2006)11-0424-05
叶黄素是一种含氧类胡萝卜素，其中文习惯命名
为叶黄素或叶黄质，英文习惯命名为lutein，中文系统
命名为3,3’-二羟基-β,α-胡萝卜素，英文系统命名为
3,3’-dihydroxy-β,α-carotene。分子式为C40H56O2，分
子量为568.88。叶黄素分子结构的碳骨架由中央多聚
烯链和位于两侧的芳香环组成，并在每个芳香环上各
有一个羟基(-OH)。叶黄素分子的C40链含多个共轭双
键结构。由于烯键的存在，在理论上可以存在多个
几何异构体，加之末端基团双键位置的变化，使得
异构化变得更为复杂[1]，其全反式异构体的分子结构
见图 1。
叶黄素广泛存在于自然界的植物中。在万寿菊
(Tagetes erecta)花中的含量可超过2%(W/W干重)。因
此，目前万寿菊花是叶黄素制品的唯一生物资源。叶
黄素在其中主要是以双酯的形式存在(见图2)。叶黄素酯
在人体内或在体外经水解可转化为单体[2]。
这一尝试为这些组分在C30柱上的定量测定奠定了基础，
并为叶黄素生产中的产品质量控制提供了更精密的分析
技术。
1 材料与方法
1.1材料与设备
万寿菊干花颗粒 山东诸城外贸集团；正己
烷、氢氧化钾、乙醇、氯化钠碘均为分析纯 北
京化工厂；乙腈、甲醇和甲基叔丁基醚(MTBE)和三
乙胺均为色谱纯试剂 迪马公司。
C30柱(YMC Carotenoid S-5) Waters公司；HPLC
(Waters 600E溶剂输送系统，PDA-996二极管阵列检测
器) Waters公司；分光光度计(MultiSpec-1501) 日本
岛津公司。
1.2方法
1.2.1万寿菊干花颗粒中叶黄素酯的萃取
万寿菊干花颗粒置研钵内，加入少量正己烷研
磨，静置片刻，吸取上清，重复4～6次，至上清液
无色。收集合并上清液，负压浓缩后低温(－20℃)避光
保存。
1.2.2叶黄素单体制备
向浓缩萃取液中加入等体积的10%(W/V)氢氧化钾乙
醇溶液，在室温条件下，避光搅拌12h。用乙醚和2%
(W/V)的氯化钠水溶液多次萃取反应产物至pH为7。负
压浓缩除去所有溶剂。萃取物中叶黄素酯的水解变化见
图3。
叶黄素类化合物结构的多样性导致其分离和检测工
作的复杂性。在分离与纯化工作中，经常使用的C18-
HPLC方法在分离单体和酯时通常可以获得满意的结果
[3]。C30柱是继C18柱之后又一广泛应用的反相吸附色谱
固定相，在分离类胡萝卜素几何异构体方面显示出优
势。惠伯棣等人还报道了在C30柱上分离叶黄素和玉米
黄素全反式异构体的条件。
在本项研究中，应用C30固定相分离了万寿菊花萃
取物中的叶黄素酯和经过皂化制备的单体几何异构体。
2006, Vol. 27, No. 11 食品科学 ※分析检验426
1.2.3叶黄素组分定量
取一定量的水解产物，用丙酮定溶。用紫外-可见
光分光光度计测量其450nm处吸光值，并根据下面公式
计算其含量。
x=(A×y)/A1%1cm×100
式中，x为样品中所含组分的含量(g)；y为样品溶
液的体积(ml)；A为样品的组分450nm吸光值；A1%1cm
为吸光系数，定义为在1cm光程长的比色杯中1%(W/V)
浓度溶质的理论吸收值。在此采用值为2200。
1.2.4几何异构体的制备
配制适当浓度(M/V)的水解产物二氯甲烷溶液与相同
浓度碘的二氯甲烷溶液。按1/20(V/V)的比例混合碘溶液
与叶黄素溶液，摇匀。混合液在日光或距离40W日光
灯60cm处照射15min。
1.2.5C30-HPLC色谱条件
HPLC条件：色谱柱：YMC Carotenoid S-5(4.6×
250mm)；流动相A：乙腈-甲醇(3:1, V/V)；流动相B：
MTBE。在分离万寿菊花的萃取物时，线性梯度洗脱为
B在10min内由0增加至60%(V/V)，10～30min内B维持
60%；在分离单体几何异构体制备物时，线性梯度洗脱
为B在20min内由0增加至55%(V/V)，流速：1.0ml/min；
检测波长：450nm；PDA光谱收集范围260～600nm；
进样量：20μl。根据组分的色谱行为和光谱特征对叶黄
素酯进行鉴定。
2 结果与分析
2.1万寿菊花萃取物在C30柱上的分离
图4为万寿菊花中叶黄素酯的C30-HPLC分离色谱
图。图4显示：在该HPLC条件下，万寿菊花萃取物
中的3个主要组分可以有效地被分离。根据其保留时间
判断，各组分均为叶黄素酯，其分子中的脂肪酸链顺
次加长。
图5为组分I、II和III的电子吸收光谱图。从图5
中可以观察到：三者的电子吸收光谱完全一致，表明三
者可能为同一类化合物。已有的研究结果表明：类胡萝
卜素分子中羟基的引入或修饰对其电子吸收光谱特征的
影响不大[1]。换言之，组分I、II、III的电子吸收光
谱特征与叶黄素酯的相符。
2.2叶黄素几何异构体的分离
在本项研究中，万寿菊花萃取物中的叶黄素酯在
KOH-乙醇条件下被完全水解，生成物中包括全反式叶黄
素和少量的全反式玉米黄素。关于C30固定相分离叶黄素
和玉米黄素的能力，惠伯棣等人已有肯定的结论[6]。水
解产物中的全反式叶黄素分子经碘诱导可发生异构化，
生成顺式异构体。这是一个已被应用于类胡萝卜素分子
结构鉴定研究中多年的方法。图6为碘诱导前后的万寿
菊花萃取物KOH水解产物色谱图比较。图6显示：经过
碘诱导，水解产物中出现4个新的组分，即：组分I、
II、IV和V。根据保留时间和电子吸收光谱特征的一致
性和量的变化，组分III可被鉴定为叶黄素的全反式异构
体。其后的组分为玉米黄素的全反式异构体[6]。
2.3顺式异构体的鉴定
427※分析检验 食品科学 2006, Vol. 27, No. 11
分子在一个双键处发生的顺式异构可导致在叶黄素
分子的电子吸收光谱上330～340nm处会出现一个吸收
段。这个吸收段被称为“顺式峰”(cis-peak)。分子中
发生顺式异构的部分被称为“cis-band”。同时，与
全反式异构体比较，顺式异构体主吸收峰的最大吸收波
长(λmax)会发生轻度的“紫移”。对于大多数C40类胡
萝卜素分子来说，这一现象是普遍存在的。
图7为各组分的电子吸收光谱。图7显示：与全反
式异构体(组分III)的吸收光谱比较，组分I、II、IV及
Ⅴ的电子吸收光谱图在λmax=330～340nm左右可以看到有
明显的峰(吸收段)存在。同时，I、II及IV、Ⅴ号组
分光谱主吸收峰和顺式吸收峰的λmax分别发生了1～4nm
和5～6nm的“紫移”。这一结果可以被视为证明组分
I、II及IV、Ⅴ为顺式异构体的证据。其中I和II号组
分的光谱特征、IV和Ⅴ号组分的光谱特征分别一致。
图8为各组分顺式峰相对峰高的比较。图8显示：
组分I和II的顺式峰相对峰高为0.4左右。由于类胡萝卜
素分子中羟基的引入或修饰对其电子吸收光谱特征的影
响不大，故可参照β,β-胡萝卜素顺式异构体的顺式峰相
对峰高值[7]，判断组分I和II为13-或13’-顺式异构体。
同理，组分IV和V为9-或9’-顺式异构体。
叶黄素分子是非对称型分子。其两侧末端六元环上
电子云分布的不同导致了叶黄素分子结构整体电子云分
布存在的不均匀性，从而造成叶黄素分子的极性较强。
因此，在C30-HPLC上，其保留时间短于玉米黄素。分
子发生几何异构化具有一定的随机性。以9,9’-异构为
例，在异构化过程中，9-异构化和9’-异构化发生的
几率是相同的。因此，形成的产物有两种：9-顺式异
构体和9’-顺式异构体，且二者生成的数量也相当。
13,13’-顺式异构化的情况亦同(见图9)。换言之，组
分I和II为13-或13’-顺式异构体，组分IV和V为9-
或9’-顺式异构体。
从色谱行为上可以看出：组分I和II之间仍存在极
性上的差异，即：组分I的极性强于组分II，同样差
异也存在组分IV和Ⅴ之间。这是由于各顺式异构体间极
性的差异造成的。在9-或9’-顺式异构体的形成的过
程中：就分子末端基团(六元环)对电子吸附能力而言，
9’端强于9端，故前者对整个分子电子云偏移的影响
强于后者。当9’顺式异构化发生时，在9’端形成的
顺式异构体的极性强于在9端形成的顺式异构体。13-顺
式异构体的形成的过程类同。
根据各组分的C30-HPLC色谱行为、光谱特征和分
子极性比较，各组分的鉴定见表1。
组分 鉴定
I 13’-顺式叶黄素
II 13-顺式叶黄素
III 全反式叶黄素
IV 9’-顺式叶黄素
V 9-顺式叶黄素
表1 组分鉴定
Table 1 Fraction identification
3 结 论
本项研究的结果表明：应用C30柱，在乙腈-甲醇
和MTBE的线性梯度洗脱条件下，万寿菊花萃取物中3
个主要叶黄素酯、碘诱导生成的叶黄素几何异构体可获
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得良好的分离和鉴定。这一结果为应用C30柱定量检测
这些组分提供了可能性。
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收稿日期：2006-08-10
作者简介：王翠艳(1962-)，女，副教授，主要从事有机分析及天然产物化学教学与研究。
葵花籽中脂肪酸的气相色谱-质谱分析
王翠艳，侯冬岩，回瑞华，李学成，刘晓媛
(鞍山师范学院，辽宁 鞍山 114005)
摘 要：对葵花籽中脂肪酸的组成和含量进行测定。采用索氏提取法提取其脂肪酸，再进行甲酯化处理，以气
相色谱-质谱联用仪进行了分离和鉴定。由葵花籽中分离鉴定出4种脂肪酸，脂肪酸的主要组成是不饱和脂肪酸。
关键词：葵花籽；脂肪酸；气相色谱-质谱联用；分离鉴定
Analysis of Fatty Acids in Sunflower Seed by GC/MS
WANG Cui-yan，HOU Dong-yan，HUI Rui-hua，LI Xue-cheng，LIU Xiao-yuan,
(Anshan Normal University, Anshan 114005, China)
Abstract ：To determine the fatty acids in sunflower seed, the sunflower seed oil was extracted by Soxhlet extraction, the
fatty acids in the oil were esterified by sodium hydroxide-methanol, and then analyzed by gas chromatography-mass
spectrometry (GC-MS). 4 fatty acids are identified in the sunflower seed, the main components are: unsaturated fatty acids
in the sunflower seed.
Key words：sunflower seed；fatty acid；GC/MS；separation and identificaton
中图分类号：O657.63 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2006)11-0428-03
葵花籽为菊科草本植物向日葵的成熟种子，又名葵
子。我国各地都有栽培．秋季将花托摘下，收集成熟
的种子晒干。葵花籽被北美大草原地区的印度地安人看
作是神圣的食物。是我国主要油料作物之一，具有很
高的营养价值。葵花籽含有较多的油脂，有润肠作用，
可以炒食，也可作糖果糕点的配料。葵子肉经碾压可
获取价值很高的油料。近来研究表明葵花籽具有消除氧
自由基的作用，能延缓衰老，常食葵花籽或葵花籽油，
可增进营养，健身防病，有助于面部的健美，还可以
减肥[1]。葵花籽中脂肪酸的组成和含量的研究少见报
道，为了进一步研究其应用价值，本文采用索氏提取
法对辽宁鞍山地区葵花籽中脂肪酸进行了提取，再进行
甲酯化处理，采用气相色谱-质谱-计算机联用技术分
别对其化学成分进行了分离，通过检索Nis98谱图库，
并结合标准质谱图和有关文献[2]和[3]，确认其成分，
同时还运用峰面积归一化法通过G170LBA化学工作站数
据处理系统，求得各脂肪酸的相对百分含量。这将为
进一步开发利用葵花籽提供科学依据。
1 材料与方法
1.1仪器
HP6890GC/5973MS型气相色谱-质谱联用仪 美国
惠普公司；R2-201型旋转蒸发器 上海中科机械研究
所 。