GC-MS分析荔枝核超临界CO2萃取物

饶长全，乔 方，王 燕，黄略略

(深圳职业技术学院，广东 深圳 518055)

GC-MS分析荔枝核超临界CO2萃取物

饶长全，乔 方，王 燕，黄略略

(深圳职业技术学院，广东 深圳 518055)

采用超临界CO2萃取荔枝核，并用气相色谱-质谱联用仪对荔枝核萃取物的挥发性成分进行分析。结果表明：超临界CO2萃取荔枝核的萃取率为4.26%，气相色谱-质谱联用鉴定出67种化合物，主要为甾醇类、萜类、不饱和脂肪酸、棕榈酸、脂肪酸酯、VE，相对含量分别为31.3%、25.7%、12.03%、9.63%、7.53%、7.21%。

荔枝核；超临界CO2萃取；气相色谱-质谱法

我国荔枝资源丰富，栽培面积和产量约占全世界的80%以上，主要分布在广东、广西、福建、台湾等省。荔枝全身是宝，果肉中含有丰富的营养成分[1-2]；果皮中含有多种抗氧化、抗癌等功能活性成分[3-5]；荔枝种子又称荔枝核，成熟干燥的荔枝核(semen litchi)是一味常用中药，药学和临床研究表明，荔枝核有抗氧化能力、抗病毒、抑制肿瘤、降血脂、增强免疫等诸多生理活性[6-8]。文献报道荔枝核的主要化学成分为皂苷、脂肪酸、聚合花色素、氨基酸及挥发性成分等[9-11]。屠鹏飞等[12]采用70%乙醇溶液提取荔枝核，经不同极性的溶剂萃取后再用硅胶柱色谱进行分离纯化，采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)分析油脂类成分，结果分离鉴定了12种化合物，主要为甾类和糖苷类化合物；陈玲等[13]利用水蒸汽蒸馏、乙醚萃取法提取新鲜荔枝核、荔枝膜中的挥发油，采用气相色谱-质谱联用技术鉴定了其中43种和52种化学成分，主要为醇、醛、醚、脂肪酸、脂肪酸酯以及含氧萜类化合物；丁丽等[14]利用硅胶柱色谱、聚酰胺柱色谱、制备薄层色谱等方法，从荔枝核乙醇提取物中分离出9个化合物，根据理化性质和波谱分析鉴定了7个化合物，分别为胡萝卜苷、原儿茶醛、原儿茶酸、表儿茶素、芦丁；张媛等[15]用索氏提取法提取荔枝种子中脂溶性成分，进行甲酯化处理后，采用气相色谱-质谱联用技术分离和鉴定其组成和含量，共鉴定出30种脂溶性成分，主要为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和2-辛基-环丙烷辛酸。

目前，荔枝核提取方法主要为水蒸气蒸馏法或有机溶剂萃取法。水蒸气蒸馏法由于温度高，可能导致提取成分变性；有机溶剂萃取法则工艺复杂，污染环境，产品纯度不高。本实验采用超临界二氧化碳流体萃取荔枝核，以期为核桃产业综合开发利用、提高产品附加值提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

荔枝核由国家荔枝龙眼产业技术体系深圳综合试验站提供，取自深圳南山区西丽果场，品种为怀枝。

丙酮(分析纯) 广州化学试剂一厂。

HA121250201型超临界CO2萃取装置 江苏南通华安超临界萃取有限公司；HP6890GC/5975MSD型气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

荔枝核首先进行去杂处理，然后用去离子水漂洗，于45℃恒温鼓风箱中烘干12h(含水量＜3%)，用(30～300目)中药粉碎机粉碎，粉碎时为防止局部温度过高，采用小批量多次进行，过筛(粒径60～80目)备用。

1.2.2 超临界二氧化碳萃取

称取样品300g，置于1L萃取釜中进行提取，萃取釜压力20MPa、萃取温度40℃、分离釜压力5MPa、温度45℃、CO2流量13L/h、萃取时间120min，打开分离釜，收集萃取物，将其于－20℃冰箱保存备用。

1.2.3GC-MS条件

色谱条件：HP-5 MS色谱柱(30m×0.25mm，0.25μm)，进样口温度230℃，接口温度280℃，柱温：起始温度50℃，以10℃/min升至150℃，保留2min，再以5℃/min升至280℃，保留3min，最后以2℃/min升至300℃，载气：99.999%氦气，不分流进样，恒流1mL/min，进样量1μL。

质谱条件：接口温度：280℃；四极杆温度：150℃；离子源温度：230℃；溶剂延迟时间：2min；电离方式：电子电离(electron ionization，EI) 源；电离能量：70eV；全扫描方式。

2 结果与分析

2.1 萃取物化学成分鉴定

采用超临界CO2萃取荔枝核萃取率为4.26%，分离釜萃取物先出来的为粉红色液体，后出来的为暗黄色油状物。萃取物用丙酮稀释后直接进样，经GC-MS分析得总离子流色谱图(图1)，排除溶剂峰影响，用峰面积归一法对各组分进行定性定量分析，对照NIST 08质谱数据库，共鉴定出67个组分(表1)。

图1 荔枝核萃取物总离子色谱图Fig.1 TIC of the extract from litchi seeds

表1 荔枝核萃取物中挥发性成分Table 1 GC-MS analysis results of volatile components in the extract from litchi seeds

续表1

2.2 荔枝核萃取物成分分析

表1结果显示，荔枝核提取物的挥发性成分中除含有少量的烷烃、醇、醛、酮、酚、萘胺等化合物，主要为甾类、萜类、不饱和脂肪酸、棕榈酸、VE、脂肪酸酯类物质，相对含量分别为31.3%、25.7%、12.03%、9.63%、7.53%、7.21%。陈玲等[13]鉴定的荔枝核中的丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、对羟基苯甲醛、大部分倍半萜、十六酸；屠鹏飞等[12]鉴定出荔枝核中的β-谷甾醇、豆甾醇、棕榈酸乙酯；张媛等[15]鉴定出荔枝核中的油酸、亚油酸、棕榈酸等成分在该文分析结果中均有出现。荔枝核中的VE、菜油甾醇成分未见报道，该情况可能是荔枝核的品种和鉴定方法不同所致，但更可能是与荔枝核的提取分离方法有关。

荔枝核提取物的营养保健作用在于其不仅有含量较高的棕榈酸(9.63%)、油酸(12.03%)，而且还含有其他生物活性物质，如萜烯类和醇类。这些物质中不少成分有芬芳的气味，对人体器官具有刺激或镇静作用，而且有些具有特殊的药效，如苯甲醇、苯乙醇具有麻醉催眠和消毒防腐两大作用；除角鲨烯为三萜物质，含量为25.7%萜类主要为倍半萜化合物，这些挥发性物质常作为药物和香料的成分。芹子烯对人脑中枢神经有安定和抗痉挛作用，石竹烯、香树烯等对皮肤炎症及消化系统溃疡有较好的疗效，香树烯、杜松烯等不仅是常用的香料源，还具有杀菌作用，榄香烯具有抗肿瘤作用[16-17]。

图2 菜油甾醇质谱实测图(a)和质谱库检索图谱(b)Fig.2 Experimental EI-MS spectrum of campeserol and standard EI-MS spectrum from the NIST8.0 Mass Spectral Library

活性物质中植物甾醇的占31.3%，以菜油甾醇为例，说明其质谱分析过程(图2)。其分子离子峰为相对分子质量400，主要离子碎片为m/z 382、367、315、289、255、213、161、129、95、55、41，与标准谱图一致。m/z 273是分子离子失去侧链形成的，m/z 231是分子离子失去侧链加C15、C16、C17和另外1个氢形成的，它们也是胆甾-5-烯类的特征离子。m/z 315是M－CH3离子再失去A环、并转移两个氢原子到M－85上得到的，它也是单羟基离子的显著特征。其结构及裂解方式见图3。

图3 菜油甾醇的结构及裂解方式[18]Fig.3 Chemical structure and fragmentation of campestarol

菜油甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇等植物甾醇不但能够抑制人体对胆固醇的吸收、促进胆固醇的降解代谢、抑制胆固醇的生化合成等，且于动物研究上被发现具有抑制心血管疾病的功能；植物甾醇还具有抗氧化性、抗肿瘤、消炎、提高免疫、调节生长、抗病毒等作用[19]。另外，植物甾醇是一种W/O型乳化剂，特别是谷甾醇对皮肤具有很高的渗透性，可抑菌、保湿，国外已应用于化妆品中[20]。荔枝核中的甾醇含量达31.3%，如能有效提取利用这些天然植物甾醇，必将利于食品、生物、制药、日化等行业。VE是一种脂溶性维生素，具有抗氧化、提高免疫力、降低致癌剂的致癌作用及抗衰老、预防心血管疾病等生理功能[21]。荔枝核中VE的发现，将为其药理作用提供新的理论根据。

3 结 论

用超临界二氧化碳提取荔枝核，分析结果发现其含有较多的活性物质成分，尤其是VE、植物甾醇的发现，这为荔枝的综合开发利用提供更充分、翔实的理论依据。应用超临界流体萃取技术能更有效地保留荔枝核中的天然活性物质，这为进一步提高荔枝产品的附加值提供了一条新途径。

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GC-MS Analysis of Supercritical Carbon Dioxide Fluid Extract from Litchi Seeds

RAO Chang-quan，QIAO Fang，WANG Yan，HUANG Lue-lue
(Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China)

Supercritical carbon dioxide fluid (SCDF) extract from litchi seeds was prepared and analyzed by GC-MS for volatile composition. The extraction efficiency of SCDF extract was 4.26%. A total of 67 compounds were identified from the extract, mainly including phytosterols, terpenoids, unsaturated fatty acids, hexadecanoic acid, fatty acid ester and vitamin E with relative contents of 31.3%, 25.7%, 12.03%, 9.63%, 7.53% and 7.21%, respectively.

litchi seeds；supercritical CO2fluid extraction；gas chromatography-mass spectrometry

TS225

A

1002-6630(2012)16-0163-04

2011-07-08

国家现代(农业)产业技术体系建设专项(CARS-33)

饶长全(1973—)，男，实验师，本科，主要从事分析测试技术研究。E-mail：raocq88@126.com