金花葵籽油中不饱和脂肪酸的GC-MS测定

李浡，胡定煜，李双石，辛秀兰，陈亮，刘琦

（1.北京电子科技职业学院，北京 100029；2.中国人民武装警察部队学院，河北 廊坊 065000；3.北京化工大学，北京 100029；4.甘肃农业大学，甘肃 兰州 730070）

金花葵,锦葵科、秋葵属,别名黄秋葵、菜芙蓉。产地在北方,草本一年生,在200多个秋葵植物中最具药用和保健功能,有很高的药用价值[1]。金花葵籽中含有丰富的不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸、花生四烯酸等，不饱和脂肪酸有明显降低高密度脂蛋白血清胆固醇的作用，进而减少高血压，心脏病及中风等疾病发病率，同时不饱和脂肪酸在维护生物膜的结构和功能方面有重要作用。目前不饱和脂肪酸产品已经广泛应用于医药、营养补充剂、保健食品等领域。因此测定不饱和脂肪酸，对评价金花葵药用价值具有重要意义[2]。

国内外对于不饱和脂肪酸的分析测定方法很多，有气相色谱法、银离子高效液相色谱法、气质联用分析法、紫外可见分光光度法薄层色谱法、高效液相色谱法、未衍生高效液相色谱法[3-8]等，但存在一些问题，如紫外可见分光光度法比较麻烦，分析时间较长，而高效液相色谱法对仪器要求较高等。

气相色谱质谱联用（GC－MS）技术的发展较快，采用GC-MS分析法测定不饱和脂肪酸效率较高，彭志兵等利用GC-MS对金花葵籽油中的脂肪酸成分进行了定性与定量分析，样品提取方法采用索氏提取法，本文采用索氏提取法、石油醚浸泡法以及超声波提取法提取金花葵籽油，并对3种提取方法的出油率进行比较，选择最佳提取方法，并对气相和质谱的条件进行了优化，提高了GC-MS分析结果的准确性，为探讨金花葵籽油的营养及市场开发提供了参考的数据。

1 材料与方法

1.1 仪器

气相色谱/质谱仪（美国Agilent 7890A GC/5975C MS）；ZKSY-6恒温水浴锅；9960A超声清洗器：美国CBL光电子技术有限公司；Laborato 4000 effiencient旋转蒸发仪：德国海道夫仪器有限公司；TDZ4A-WS离心机；SY150超声波提取器。

1.2 材料与试剂

金花葵籽产于河南省平顶山；甲醇（色谱纯）、正己烷（分析纯）、氢氧化钾（分析纯）、石油醚（分析纯）、无水硫酸钠（分析纯）：均购自北京化工厂。水为二次蒸馏水。

1.3 金花葵籽油的提取

1.3.1 索氏提取法

准确称取已粉碎的金花葵籽样品10.00 g于滤纸筒中，放于索氏提取器中，加入200 mL石油醚，于80℃水浴中提取8 h。

1.3.2 石油醚浸泡法

准确称取已粉碎的金花葵籽样品10.00 g，置于三角瓶中，加入100 mL石油醚，并不断振荡48 h。

1.3.3 超声波提取法

准确称取已粉碎的金花葵籽样品10.00 g，加入100 mL石油醚置于超声波提取器中超声处理30 min，在石油醚中浸泡过夜。

1.4 称重

将上述3种方法提取的金花葵籽油，然后用旋转蒸发仪于60℃蒸发至无石油醚，在100℃的干燥箱中烘干至衡量，称取金花葵籽油质量。

1.5 脂肪酸的甲酯化

脂肪酸的甲酯化：提取的金花葵籽油0.2 g，加入1 mL 0.5 mol/L的KOH-CH3OH溶液，70℃水浴1 h，加2 mL正己烷，加5 mL蒸馏水，超声处理5 min，吸取上层清液，用亚硫酸钠干燥，备用。

1.6 检测方法

1.6.1 气相色谱条件

HP-5MS 30 m×0.25 mm，0.25 μm 弹性石英毛细管柱；载气为高纯氦气（纯度99.999%）；程序升温，初温140℃，保持1 min，以10.0℃/min升至200℃，保持1.0 min，再以 5℃/min升温至 280℃，保持 6.0 min；运行时间：30 min；分流比 100∶1，流速 1.0 mL/min；进样口温度 280℃，进样量 1.0 μL。

1.6.2 质谱条件

接口温度280℃，EI电离源，电子能量70 eV，离子源温度230℃，四极杆温度150℃，电子倍增器电压1.624 V，Scan全扫描方式，溶剂延迟5 min。

2 结果与分析

2.1 金花葵籽油的提取

在索氏提取法中，称取金花葵籽油重量为2.74 g，测定含油率为27.4%，超声提取法中，提取金花葵籽油重量为2.93 g，含油率为29.3%，浸泡提取法中，重量为1.36 g，含油率为13.6%，根据几种提取方法测定的结果，超声提取所需的时间较短，而且提取率高，效果比较好些。

2.2 气相条件的选择

柱温是影响组分分离的一个重要参数。温度太低，柱效较低且保留时间长，分析速度慢；但温度太高，不同组分的分配系数差别变小，不易分离，特别是对保留行为差别较大的应采用程序升温方式，以获得较好的分离。实验中对柱温条件进行了设定，见表1。

表1 程序升温色谱条件Table 1 Chromatography Conditions of programmed temperature

在程序1中分离效果不理想，两个峰没有分开，程序2分离效果较好，各组分峰形尖锐，但是分离时间较长。程序3分离效果较好，各组分峰形尖锐。综合以上的条件分析，可以确定程序3为最佳升温程序。

2.3 分析鉴定结果

金花葵籽油甲酯化后经GC/MS分析，其脂肪酸甲酯的总离子流图如图1所示。

经计算机质谱数据库（NIST08.L）检索，与标准谱图对照、比较，确认了金花葵籽油的化学成分，并按面积归一化计算各峰面积的相对百分含量，结果见表2。

由表2分析可知，金花葵籽油中含有大量不饱和脂肪酸占76.64%，其中亚油酸32.35%，油酸43.89%和棕榈油酸0.40%。

3 结论

结果表明，3种提取方法中，超声提取法提取金花葵籽油含油率为29.3%，提取率最高。超声波可强化萃取分离过程的传质速率和效果，从而有利于油脂的提取[9-10]。在植物油脂提取中，采用超声波可大大缩短提油时间。经过比较，本实验中选择的气相色谱条件是柱温140℃，保持1 min，以10.0℃/min升至200℃，保持1.0min，再以5℃/min升温至280℃，保持6.0min；运行时间：30 min；分流比 100∶1，流速 1.0 mL/min。在此气相条件下，分离效果最佳。采用GC-MS测定金花葵籽油中的不饱和脂肪酸，含量高达76.64%，其中亚油酸32.35%，油酸43.89%和棕榈油酸0.40%。研究表明不饱和脂肪酸是人体内不能合成而又必需的脂肪酸，具有稳定细胞膜的功能，维持细胞因子和脂蛋白平衡的作用，对高脂血症患者的血脂和载脂蛋白水平有良好的调节作用，能够降低血脂[11-14]。油酸可降低血浆总胆固醇和低密度脂蛋白的水平，减少机体内自由基脂质超氧化物，从而在预防动脉粥样硬化，降低患冠心病的危害性方面具有重要作用。亚油酸具有显著的降血脂和抗动脉粥样硬化的作用，还具有免疫、抗炎症、抗肿瘤等功能[15-16]。因此，金花葵籽可以作为优质食用油源，具有很好的开发价值和应用前景。

图1 金花葵籽油脂肪酸甲酯总离子流图Fig.1 Total ion chromatogram of fatty acid methyl ester of Hibiscus manihot seed oil

表2 金花葵籽油中脂肪酸成分的鉴定结果Table 2 Analyzed results of fatty acid of Hibiscus manihot seed oil

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