莱菔子中脂肪酸及主成分γ-亚麻酸的分析

侯冬岩,回瑞华,李铁纯,刘晓媛

(鞍山师范学院化学系,辽宁鞍山 114007)

莱菔子中脂肪酸及主成分γ-亚麻酸的分析

侯冬岩,回瑞华,李铁纯,刘晓媛

(鞍山师范学院化学系,辽宁鞍山 114007)

建立了莱菔子脂肪酸的组成和主成分γ-亚麻酸分析的方法。采用索氏提取法对莱菔子中脂肪油进行提取,并甲酯化处理,利用气相色谱-质谱法对其脂肪酸组成进行鉴定。从莱菔子中分离鉴定出9种脂肪酸,主要组成是不饱和脂肪酸,其中主要成分为γ-亚麻酸、亚油酸和芥酸等。并用高效液相色谱法对主成分γ-亚麻酸进行定量分析。

莱菔子;脂肪酸;气相色谱-质谱(GC/MS);高效液相色谱(HPLC);γ-亚麻酸

莱菔子为十字花科植物莱菔(Raphanus S ativusL.)的成熟种子,又名萝卜子、萝白子、菜头子,是分布较广的植物,主产于河北、河南、浙江、辽宁、黑龙江等地。莱菔子具有治积年上气咳嗽、多痰喘促、唾脓血、食积、气胀气臌、风秘气秘、头痛偏头痛、跌打损伤及瘀血胀痛等多种功效[1-3]。现代研究表明,莱菔子主要含有脂肪酸、挥发油、多糖等。本工作采用索氏提取法对辽宁地区莱菔子中脂肪酸进行提取和甲酯化处理,采用气相色谱-质谱(GC/MS)法对其化学成分进行分离鉴定,并用高效液相色谱法对γ-亚麻酸进行定量分析,为开发利用莱菔子提供科学依据。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

HP6890GC/5973MS型气相色谱-质谱联用仪:美国惠普公司产品;R2-201型旋转蒸发器:上海中科机械研究所产品;510型高效液相色谱仪: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。

γ-亚麻标准品:中国药品生物制品鉴定所产品;无水乙醇、无水甲醇、无水乙醚、石油醚(60～90℃)、异丙醇、乙腈、冰乙酸、抗坏血酸硫酸及氢氧化钠(所用试剂均为分析纯);水为二次蒸馏水。

莱菔子样品:产于辽宁鞍山。

样品的处理:莱菔子25℃自然干燥后,粉碎过0.45 mm筛,备用。

1.2 莱菔子脂肪油的提取

称取25 g处理过的莱菔子粉,放入滤纸筒中,装入索氏提取器,加入150 mL石油醚,回流萃取6 h,得黄色透明萃取液。再用旋转蒸发器除去石油醚,得 9.25 g莱菔子脂肪油,产率为37%。

1.3 脂肪酸的甲酯化

取1 mL莱菔子脂肪油,加入4 mL正己烷和2 mL NaOH甲醇溶液,水浴70℃回流10 min,取出冷却,移至带刻度试管中,加水至20 mL,振荡、超声提取、离心,取上层清液,待GC/MS分析[4-5]。

1.4 GC/MS测定条件

1.4.1 气相色谱条件 色谱柱:HP-5弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm);升温程序:初始温度120℃,以20℃/min升至200℃,以2.5 ℃/min升至230 ℃,再以10 ℃/min升至270℃;汽化温度290℃;进样量0.3μL;载气(He)流量1 mL/min;分流比50∶1;溶剂延迟3 min。

1.4.2 质谱条件 电子轰击(EI)离子源,离子源温度230℃,四极杆温度150℃,倍增器电压1 341 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。

1.5 实验步骤

取经1.3处理过的0.3μL莱菔子脂肪油样品,用 GC/MS分析鉴定,通过 G170LBA化学工作站数据处理系统检索Nis98谱图库,分别与八峰索引及EPA/NIH质谱图集的标准谱图进行对照[6]、复合,再结合有关文献进行人工谱图解析,确定样品各个化学成分。通过 G170LBA化学工作站数据处理系统,按面积归一化法进行定量分析,分别求得各化学成分的相对百分含量。莱菔子脂肪酸甲酯的总离子流图,示于图1。

将确认的莱菔子中脂肪酸及求得的各脂肪酸在脂肪油中的相对百分含量列于表1。

由表1可知:共鉴定出9种脂肪酸,占莱菔子油总量的98.99%,主要为棕榈酸(5.89%)、γ-亚麻酸(32.91%)、亚油酸(12.62%)、11-二十碳烯酸(10.67%)和芥酸(31.22%)。

1.6 莱菔子中γ-亚麻酸的 HPLC定量分析

1.6.1 样品前处理 称取2 g莱菔子粉,加入50 mL无水乙醇,10 mL 50%KOH水溶液和5 mL 10%抗坏血酸溶液,回流皂化2 h,用石油醚萃取3次,每次30 mL,弃去石油醚层,保留无机层;用乙酸调节无机层,使得p H值为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,无水Na2SO4干燥24 h后,旋转蒸发得油状液体[7]。

1.6.2 色谱条件 Kromasil C18色谱柱(150 m×4.6 mm×5μm):中国科学院大连化学物理研究所产品;流动相:V(异丙醇)∶V(乙腈)=35∶65[8];流速 1.0 mL/min;柱温 25℃;检测波长205 nm;进样量10μL。

表1 莱菔子中脂肪酸鉴定结果Table 1 The identification results of fatty acids in radish seed

1.6.3γ-亚麻酸和样品的液相色谱图 准确称取4.9 mgγ-亚麻酸标准品,用异丙醇定容至10 mL,进样得到γ-亚麻酸的色谱图,示于图2。精密称取按1.6.1条件处理的100.2 mg样品,用异丙醇定容至10 mL,测得的色谱图示于图3。

图2 γ-亚麻酸的色谱图Fig.2 Chromatogram of octadecatrienoic acid

1.6.4 标准曲线的绘制 准确称取4.9 mgγ-亚麻酸标准品,用异丙醇定容至10 mL,分别准确吸取 2、4、6、8、10μL,用异丙醇定容至 10 mL,分别进样3次,测量峰面积,并计算其平均值。γ-亚麻酸浓度与色谱峰面积之间的回归方程为:y=2×106x+2×106,γ=0.999 2。

1.6.5 样品的测定 准确称取经1.6.1处理的119.5 mg莱菔子样品,用异丙醇定容至10 mL,按1.6.2色谱条件测定3次,取其平均值计算莱菔子样品中γ-亚麻酸的含量为154.5 mg/g。

图3 样品色谱图Fig.3 Chromatogram of radish seed

2 结果与讨论

2.1 方法精密度实验

分别取 2、4、6、8、10μLγ-亚麻酸标准品 ,用异丙醇定容至10 mL,每个体积平行进样9次。测得峰面积并计算标准偏差和变异系数,结果列于表2。

2.2 回收率实验

分别取 30、40、50 mg莱菔子样品,各加入0.98 mgγ-亚麻酸,分别用异丙醇定容至 10 mL,每种含量的莱菔子样品测定3次,计算回收率,列于表3。

2.3 结果讨论

莱菔子中主要组成为不饱和脂肪酸,其中主要成分为γ-亚麻酸、亚油酸和芥酸等。

表2 γ-亚麻酸标准偏差和变异系数(n=9)Table 2 Standard deviations and RSDs of octadecatrienoic acid(n=9)

表3 γ-亚麻酸的回收率Table 3 Recoveries of octadecatrienoic acid

分析植物种子油中的γ-亚麻酸通常的方法是将它们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产生不完全甲酯化衍生物、氧化或者水解等反应。高效液相色谱法较气相色谱法的主要优点是:色谱条件温和,适于极性、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植物种子油中的γ-亚麻酸的分析报道尚不多见,该方法的重复性及准确度令人满意。

[1]宋立人,丁绪亮.现代中药学大辞典(下)[M].北京:人民卫生出版社,2001:2 082-2 085.

[2]李 宏.莱菔子现代研究概况[J].北京中医药大学学报,2001,24(3):67-70.

[3]谭 鹏,姜虹玉,吕文海.莱菔子研究概况[J].实用中医药杂志,2005,21(4):254-255.

[4]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.

[5]回瑞华,侯冬岩,李学成,等.玉米油的制备及脂肪酸的分析[J].食品科学,2006,27(11):418-420.

[6]HELL ER S R.MILNE G W A.EPA/NIH mass spectral dtabase[M].Washington:US Government Print Office,1978.

[7]蒙缔亚,翼志霞,任立伟.高效液相色谱法直接测定谷物中亚油酸含量[J].分析测试技术与仪器,2001,7(2):71-74.

[8]CHRISTIE W W.The analysis of evening primrose oil[J].Industrial Crops and Products,1999,10(2):73-83.

Determination of Fatty Acids and Octadecatrienoic Acid in Radish Seed

HOU Dong-yan,HUI Rui-hua,LI Tie-chun,LIU Xiao-yuan

(Department of Chemistry,A nshan Normal University,A nshan114007,China)

The components of the fatty acid and the contents of octadecatrienoic acid in radish seed were analyzed.The radish seed oil was extracted by soxhlet extraction.The obtained fatty oil was esterified by sodium hydroxide-methanol.The fatty acid was separated and identified by gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS).Nine fatty acids are identified in the radish seed,the main components are unsaturated fatty acids.The unsaturated fatty acids are octadecatrienoic acid,octadecadienoic acid and 13-docosenoic acid,respectively.The content of octadecatrienoic acid,in radish seed was determinated by high performance liquid chromatography(HPLC).

radish seed;fatty acid;gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS);high performance liquid chromatography(HPLC);octadecatrienoic acid

O 657.63;R 282.71

A

1004-2997(2011)02-0108-04

2010-03-25;

2010-06-03

辽宁省教育厅科学技术基金资助课题(20331079)

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