GC－MS分析西兰花乙醇提取物的化学成分

于雅琴，张 鹏

（1.天津师范大学a.城市与环境科学学院，b.天津市水资源与水环境重点实验室，天津300387；2.天津市院士科技活动中心，天津300041）

西兰花又称青花椰菜，原产欧洲，20世纪初传入我国.西兰花热量低、纤维多，富含矿物质、蛋白质、碳水化合物、维生素C等，营养极其丰富，不仅有利于人的生长发育，增强机体免疫，而且具有抗衰老的作用.现代科学研究发现，西兰花含有丰富的叶酸，经常摄取西兰花可使因叶酸缺乏所致的红血球异常、贫血等现象得到缓解.西兰花是含有类黄酮最多的食物之一，类黄酮除了可以防止感染，还是最好的血管清理剂，能够阻止胆固醇氧化，防止血小板凝结成块，从而减少心脏病与中风的危险.另外，西兰花中高含量的维生素C能够提高机体免疫力，具有很强的清除自由基作用，尤其对致癌物亚硝酸胺的形成有明显的阻断作用[1－2].研究还表明，西兰花中含丰富的葡萄糖异硫氰酸盐类的辅助化合物，可阻碍早期癌细胞的生长，有助于增强人们对癌细胞的抵抗能力，降低患癌症的风险，尤其是在防治胃癌、乳腺癌方面效果尤佳[3－6].由于西兰花具有良好的营养和保健价值，因此，管佳[7]以高效液相色谱法检测西兰花的提取成分之一，即萝卜硫素.钱丽丽等[8]采用甲醇回流提取法提取西兰花中硫代葡萄糖苷的工艺，对西兰花中不同部位硫代葡萄糖苷的含量以及抑菌能力进行研究.姜小萍[9]对西兰花乙醇提取物的抗氧化性进行了研究，证实其提取物具有清除二苯代苦味肼自由基（DPPH）的能力.张婵娟[10]用乙酸乙酯作为溶剂，使用硅胶柱提取西兰花中的莱菔硫烷，用高效液相色谱对莱菔硫烷进行定性鉴定和含量测定.国外也有一些提纯方面的研究[11－12]，这些研究只是介绍了如何利用甲醇、乙醇或乙酸乙酯等溶剂提取西兰花的少数几种成分，对更多成分的提取未加以关注；另一方面，由于提取过程中用到溶剂加热回流，因此浸取时间过长，所用溶剂也较多.

本研究采用少量乙醇作为溶剂，利用微波消解系统进行萃取，操作简便，溶剂用量少.结合气相色谱－质谱联用仪进行多种组分的成分鉴定[13]，为进一步研究西兰花的营养价值与保健功效提供了依据.

1 实验材料与方法

1.1 仪器

GC－MS联用仪（Thermo Focus DSQ II），TR－5MS色谱柱（30m×25mm×0.25μm），NIST05标准谱图库.ETHOS1微波溶解－萃取系统.

1.2 试剂和材料

所用溶剂均为色谱纯（天津市第六试剂厂），西兰花为市售，用去离子水洗净后烘干备用.

1.3 样品的提取

称取5g研磨后的干燥西兰花，置于微波萃取罐中，加10mL乙醇.将密闭的萃取罐置于微波炉内，于80℃加热15min.待萃取罐冷却后，过滤，残渣用乙醇清洗2～3次，合并滤液和洗涤液.定量转移滤液至硅胶柱，洗脱溶剂为乙酸乙酯与石油醚混合液，二者体积比为1∶3.滤液经无水硫酸钠干燥12h，然后过滤，再将其经旋转蒸发仪浓缩至1.5mL左右，用正己烷溶剂替换，继续经旋转蒸发仪浓缩至1mL备用，进行上机测试.

1.4 GC－MS分析条件

气相色谱条件：柱子初始温度60℃，保持5min，以5℃／min升至150℃，保持50min，再以10℃／min升至220℃，保持60min.进样口温度250℃；质谱连接线温度250℃；高纯氦气为载气，流速1.0mL／min；分流比60∶1；进样量1.0μL.

质谱条件：质谱电离方式为EI，电子轰击源电子能量70eV，离子源温度250℃；电子倍增器电压1.0×105V；溶剂延迟时间：3min；扫描范围m／z：50～1 000aum.

2 结果与分析

按上述GC－MS分析条件对西兰花乙醇提取物成分上机测试，得到西兰花乙醇提取物的总离子流色谱图（图1）.

图1 西兰花乙醇提取物的总离子流色谱图Fig.1 Total ion current chromatogram of ethanol extracts of broccoli

各峰的鉴定主要通过NIST05谱库检索，并根据有机化合物质谱断裂的一般规律和文献报道的数据[13]分析确定，利用峰面积归一化法计算各峰面积的相对含量（结果见表1）.共鉴定了西兰花乙醇提取物中的45种化学成分，结果显示这些成分的质量占总量的85.05%，其中醇类、有机酸类、酯类是西兰花乙醇提取物中的主要化学成分.具体成分中，醇类的含量最丰富，12种醇类的质量分数达到总量的35.01%，其中又以正二十八烷醇为主，占总量的24.06%；其次是酯类，达到总量的14.11%，芥酸甲酯的质量分数为7.53%，在所有酯类中含量最大；有机酸类虽然只有3种，但也达到了总量的13.49%，其中有机酸的质量分数最大，达到总量的7.35%.

表1 西兰花乙醇提取物化学成分的GC－MS分析结果Tab.1 Chemical components and relative contents in the ethanol extracted from broccoli

3 结论

以微波溶解－萃取系统进行西兰花的乙醇提取，方法简便，稳定性好，也可用于其他相关品种植物成分的提取.将GC－MS联用技术应用于西兰花化学成分的分析鉴定上，检测了西兰花乙醇提取物中的45种化学成分.采用峰面积归一化法测定了各物质的相对含量，结果显示这45种化学成分的质量分数为85.05%.其中醇类、有机酸类、酯类为西兰花乙醇提取物中的主要化学成分.该结果能为西兰花营养价值与保健功效的进一步综合开发利用提供一定的科学依据.另外，对于西兰花中其他丰富的蛋白质、有机酸、多种氨基酸、以及多种对人体有益的矿物质等，仍有待于深入研究.

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