野生北五味子和种植北五味子脂肪酸成分的比较

侯冬岩,回瑞华,李铁纯,王慧清,刁全平

(鞍山师范学院化学系,辽宁鞍山 114007)

野生北五味子和种植北五味子脂肪酸成分的比较

侯冬岩,回瑞华,李铁纯,王慧清,刁全平

(鞍山师范学院化学系,辽宁鞍山 114007)

采用索氏提取法提取野生北五味子和种植北五味子中的脂肪油,进行甲酯化处理,以气相色谱-质谱法对其进行分析。结果表明:野生北五味子中有7种脂肪酸,种植北五味子中有9种脂肪酸,两者主要成分均为亚油酸,分别占脂肪酸总量的88.56%和76.64%。用高效液相色谱法对亚油酸进行定量分析,Kromasil C18色谱柱,流动相为V(异丙醇)∶V(乙腈)=35∶65的混合溶液,柱温25 ℃,检测波长205 nm,回归方程为y=28 056x-181.57,γ=0.999 9,变异系数小于1.35%,回收率为98.8%～109.1%。

野生北五味子;种植北五味子;脂肪酸;气相色谱-质谱(GC/MS)

五味子为木兰科多年生落叶木质藤本植物,《中华人民共和国药典》收录有两种五味子药材,分别为北五味子(Schisanda chinensis bail1.)和南五味子 (Schisandra sphenanthera r&d.etw ils.)的成熟果实[1]。北五味子别名为山花椒、辽五味等,主产于东北、内蒙古等地,是东北名贵地道药材,畅销国内外;南五味子在西南及长江流域以南地区均有出产。全世界五味子约有50种,其中我国有近30种。研究表明,五味子中含有挥发油、有机酸、维生素、木脂素、三萜、倍半萜及多糖等多种化学成分[2-7]。由于五味子保健食品的开发以及人们消费习惯和饮食结构的变化,五味子的营养价值和医疗保健作用被广泛的运用到食品工业中。五味子果实中含有丰富的脂肪酸,在生产五味子果汁饮料时,不需添加防腐剂就可以保存很长时间,不需添加柠檬酸就可以得到清新特殊的酸味。本工作对野生北五味子和种植北五味子中的脂肪酸进行提取和分析,并对其主要成分进行对比,为评价野生北五味子和种植北五味子的营养价值提供依据。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

HP6890GC/5973M S型气相色谱-质谱联用仪:美国惠普公司产品;RE-52C旋转蒸发器:上海亚荣盛华仪器厂产品;KQ-250B型超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司产品;80-2B台式离心机:上海安亭科学仪器厂产品;索氏提取器:江苏省高邮市天山教研仪器厂产品;510型高效液相色谱仪 (2996型二极管阵列检测器):美国Waters公司产品;PHS-3C精密数显酸度计:上海天达仪器有限公司产品。

无水乙醇、无水甲醇、无水乙醚、石油醚(60～90 ℃)、正己烷、异丙醇、乙腈、冰乙酸、抗坏血酸、硫酸及氢氧化钠(均为分析纯);水为二次蒸馏水;亚油酸标准品:由中国药品生物制品检定所提供;野生北五味子和种植北五味子:采自中国鞍山岫岩药山。

1.2 野生北五味子和种植北五味子中脂肪酸的GC/MS分析

1.2.1 样品的处理 将野生北五味子和种植北五味子洗净晾干,粉碎后过孔径0.45 mm筛,备用。

1.2.2 脂肪油提取 分别称取10.00 g野生北五味子和种植北五味子粉末,用滤纸包好,置于索氏提取器中,加入150 mL石油醚,提取至索氏提取器中的溶剂变为无色,提取时间为6 h,用旋转蒸发器回收溶剂。野生北五味子得油率为24.7%,种植北五味子得油率为22.6%。

1.2.3 脂肪酸的甲酯化 分别取0.5 m L野生北五味子和种植北五味子脂肪油,置于50 mL圆底烧瓶中,加入8.0 mL正己烷,再加入2.0 m L 0.5 mol/L氢氧化钠甲醇溶液,置于70℃水浴上回流30 m in,取出冷却,移至刻度试管中,再加12 mL水,超声振荡、离心[8-9],取上层清液,待做 GC/MC分析。

1.2.4 色谱条件 色谱柱:HP-5弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.33μm);升温程序:初始温度100℃,以10℃/min升至280℃,保持5 min;汽化室温度300℃;进样量0.2μL;载气(He)流量1 mL/min;分流比为 30∶1;溶剂延迟3 min。

1.2.5 质谱条件 电子轰击(EI)离子源,离子源温度220℃,四极杆温度150℃,倍增器电压1 345 V,电子能量 70 eV,发射电流 34.6μA,接口温度230℃,质量扫描范围m/z20～500。

1.2.6 实验步骤 按1.2.4和1.2.5测定条件对野生北五味子和种植北五味子提取出的脂肪油中脂肪酸甲酯化样品进行分离鉴定,根据GC/M S所得的质谱信息,通过 G170LBA化学工作站数据处理系统,检索N IST98谱图库,并分别与八峰索引及 EPA/N IH质谱图集的标准谱图进行对照[10-11]、复合,再结合有关文献进行人工谱图解析,对其化学成分进行鉴定,用峰面积归一法测得各组分在总组分中的相对百分含量,总离子流图示于图1和图2,鉴定出的脂肪酸化学成分列于表1。

图1 野生北五味子脂肪酸甲酯的总离子流图Fig.1 TIC of fatty acidsmethyl ester in wild Schisanda chinensis bail1

图2 种植北五味子脂肪酸甲酯的总离子流图Fig.2 TIC of fatty acidsmethyl ester in plant Schisanda chinensis bail1

表1 野生北五味子和种植北五味子中脂肪酸鉴定结果Table 1 The iden tification results of fatty acid in wild Schisanda chinensis bail1 and plant Schisanda chinensis bail1

1.3 野生北五味子和种植北五味子中亚油酸的HPLC定量分析

1.3.1 样品前处理 分别称取2 g野生北五味子和种植北五味子粉,加入50 m L无水乙醇,10 m L 50%KOH水溶液,5 m L 10%抗坏血酸溶液,回流皂化2 h;用石油醚萃取3次,每次30 m L,弃去石油醚层,保留无机层,用乙酸调节无机层至p H 4;然后再用石油醚萃取3次,每次30 mL,弃去水层,合并石油醚层,用无水 Na2SO4干燥24 h后,旋转蒸发得油状液体。

1.3.2 HPLC测定条件 Kromasil C18色谱柱(150 mm×4.6 mm×5μm),流动相为V(异丙醇)∶V(乙腈)=35∶65[8]的混合溶液,流速1.0 m L/min,柱温25 ℃,检测波长205 nm,进样量10μL。

1.3.3 亚油酸和样品的 HPLC图 准确称取5.0 mg亚油酸标准品,用异丙醇定容至10 m L,按1.3.2色谱条件进样,得到亚油酸的色谱图,示于图3。精密称取100.0 m g经1.3.1处理的样品,用异丙醇定容至10 m L,按1.3.2色谱条件进行分析,色谱图示于图4、图5。

1.3.4 标准曲线的绘制 准确称取5.0 mg亚油酸标准品,用异丙醇定容至10 m L,再从中分别准确吸取2、4、6、8、10μL 亚油酸异丙醇溶液,用异丙醇定容至10 mL,每个样进3次,测量峰面积,并计算其平均值。亚油酸浓度与色谱峰面积之间的回归方程为:

1.3.5 样品的测定 准确称取 150 mg经

1.3.1 处理的样品,用异丙醇定容至10 mL,按

1.3.2 色谱条件测定3次,取其平均值,计算得到野生北五味子样品中亚油酸的含量为141 mg/g,种植北五味子样品中亚油酸的含量为138 mg/g。

图3 亚油酸的 HPLC图Fig.3 Chromatogram of octadecadienoic acid

图4 野生北五味子的 HPLC图Fig.4 Chromatogram of wild Schisanda chinensis bail1

图5 种植北五味子的 HPLC图Fig.5 Chromatogram of plant Schisanda chinensis bail1

2 结果与讨论

2.1 样品中脂肪酸的GC/MS分析结果

表1表明,野生北五味子中鉴定出7种脂肪酸,占脂肪油总量的66.15%,主要含有9,12-十八碳二烯酸,即亚油酸,占脂肪酸总量的88.56%;十六酸,即棕榈酸,占脂肪酸总量的7.11%;十八碳烯酸,即油酸,占脂肪酸总量的1.87%。种植北五味子中鉴定出9种脂肪酸,占脂肪油总量的74.66%,主要含有9,12-十八碳二烯酸,占脂肪酸总量的76.64%;十六酸,占脂肪酸总量的6.83%;十八碳烯酸,占脂肪酸总量的11.88%。

2.2 HPLC方法的精密度和回收率实验

取6μL亚油酸标准品,用异丙醇定容至10 mL,每个体积平行进样9次,测得峰面积并求出标准偏差小于1.35%。

分别取30、40、50 mg野生北五味子和种植北五味子样品,加入0.98 mg亚油酸,用异丙醇定容至10 m L,每种含量的样品测定3次,测定回收率为98.8%～109.1%。

2.3 讨论

通过对野生北五味子和种植北五味子中脂肪酸成分的比较可以发现,从野生北五味子中鉴定出7种脂肪酸,从种植北五味子中鉴定出9种脂肪酸,两者主要成分均以亚油酸为主,其中,野生北五味子中亚油酸含量为88.56%,种植北五味子的为74.66%。亚油酸是人体不能自身合成而必须从食物中摄取的多不饱和脂肪酸,亚油酸与脂类代谢和胆固醇代谢密切相关,同时具有明显的生物活性,具有降低血脂和胆固醇、减少动脉粥样硬化、抑制癌细胞生长和促进大脑发育等作用[12]。

分析亚油酸通常的方法是将其衍生为易挥发的甲酯衍生物,经气相色谱分离,但在甲酯化的过程中可能会生成不完全甲酯化衍生物以及异构化、氧化或者水解等反应。采用高效液相色谱法较气相色谱法主要优点是色谱条件温和、适于极性的、低挥发性及对热敏感的化合物,可以避免衍生过程的异构化。迄今,不经衍生化采用高效液相色谱法分析亚油酸的分析报道尚不多见,本工作建立的方法具有快速、重复性好及准确度高,令人满意。

[1]中华人民共和国卫生部药典委员会.中国药典[M].北京:化学工业出版社,1990:50.

[2]应国清,俞志明,单剑峰,等.北五味子有效组分研究进展[J].河南中医,2005,25(6):84-87.

[3]王文燕,陈建光.五味子的药理作用及开发研究[J].北华大学学报,2007,8(2):128-133.

[4]郑占虎,董泽宏,佘靖主,等.中药现代研究与临床应用(第一卷)[M].北京:学苑出版社,1997:148-156.

[5]李巧如.五味子药理作用的研究进展[J].西北药学杂志,1995,10(1):46-48.

[6]秦 波.五味子果实中挥发油成分含量[J].中药通报,1988,(6):338.

[7]齐 志,崔景荣,田建柱,等.五味子果实挥发油对中枢神经系统得药理作用研究[J].北京医科大学学报,1988,(6):457.

[8]回瑞华,侯冬岩,李铁纯.棉籽油中脂肪酸不同的酯化方法与气相色谱-质谱分析[J].质谱学报,2005,26(2):90-92.

[9]回瑞华,侯冬岩,李铁纯,等.不同产地稻米油脂中脂肪酸的气相色谱-质谱分析[J].质谱学报,2008,29(6):349-352.

[10]HELLER SR.M ILNE GW A.EPA/N IH mass spectral dtabase[J].Washington:US Government Printing Office,1978:1-4.

[11]丛浦珠.质谱学在天然有机化学中的应用[M].北京:科学出版社,1987:49-128.

[12]张永刚,印遇龙,黄瑞林.多不饱和脂肪酸的营养作用及其基因表达调控[J].食品科学,2006,27(1):273-277.

Com parison of the Fatty Acid in W ild Schisanda chinensis bail1 and Plant Schisanda chinensis bail1

HOU Dong-yan,HU IRui-hua,L I Tie-chun,WANG Hui-qing,D IAO Quan-ping
(Department of Chemistry,Anshan N orm a l University,Anshan 114007,China)

The fatty oils of wildSchisanda chinensis bail1and plantSchisanda chinensis bail1were extracted by soxhletmethod.The fatty acids in the oilswere esterified,and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC/M S).The results show that 7 fatty acids are detected in wildSchisanda chinensis bail1,and 9 fatty acids are detected in plantSchisanda chinensis bail1,respectively.Themajo r fatty acid is 9,12-octadecadienoic acid in wildSchisanda chinensis bail188.56%and in plantSchisanda chinensis bail176.64%,respectively.The content of the 9,12-octadecadienoic acids were determ inated by HPLC.The column w as Kromasil C18,the mobile phase wasV(iso-Propyl alcohol)∶V(acetonitrile)=35∶65,the column temperature was 25 ℃,detection wavelength at 205 nm.The regression equation obtained isy=28 056x-181.57,r=0.999 9.The method coefficient of variation is smaller than 1.35%,and the recovery of the method is 98.8%-109.1%.

wildSchisanda chinensis bail1;plantSchisanda chinensis bail1;fatty acid;gas chromatography-mass spectrometry(GC/M S)

侯冬岩(1962～),男,吉林省吉林市人,教授,从事有机分析及天然产物化学教学与研究。E-mail:ruihuahui@163.com

O 657.63

A

1004-2997(2011)04-0236-05

book=240,ebook=376

2010-11-19;

2011-05-16

辽宁省教育厅科学技术基金(No.20331079)资助