香蕉皮中多酚物质的提取分离与结构鉴定

张征

摘 要：香蕉皮中含有大量的营养成分，而且还含有多种抗氧化成分，其中多酚物质就是主要的抗氧化成分中之一。该实验通过采用95%的乙醇回流提取香蕉皮，把提取液浓缩浸膏，依次通过不同有机溶液萃取进行部位分离，然后分部位分别采用硅胶柱层析法进行分离，在分离过程中使用薄层色谱跟踪检测，所得纯品运用红外光谱、核磁共振、元素分析仪、质谱等分析仪器等多种检测方法来鉴定所得的纯品化合物的结构，为香蕉皮的综合开发利用提供重要依据。

关键词：香蕉皮 多酚物质 鉴定

中图分类号：S668.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0079-01

香蕉是一种多年生草本植物，主要分布在热带、亚热带地区。它营养丰富，口感好，使人们最喜爱的水果之一。由于其成熟后不易储存和运输，因此，对香蕉进行深加工生产处理便应势而出，但是由于香蕉皮大约占果实总重量的35%左右，如果在加工过程中，对其处理不当的话就会对环境造成破坏和污染，进而会影响到香蕉规模化种植和加工生产。经研究发现，香蕉皮中不仅含有大量的果胶、低聚糖、纤维素等膳食纤维，还含有蛋白质、水溶性糖分、脂肪和多种无机盐等营养成分，同时它还含有多种抗氧化活性成分[1-2]，多酚物质就是其中之一。

1 多酚物质的提取

1.1 溶剂提取法

该法是利用多酚物质在不同溶剂中的溶解度差异进行提取分离的，由于多酚物质的极性比较大，我们可以用甲醇、乙醇、丙酮或水作为溶剂，然后采用回流提取的方法进行提取。这也是目前国内使用最广泛的方法之一，它的优点是稳定、可靠。尤其是用乙醇和水浸提时所得的产品无毒、无污染更安全。

1.2 离子沉淀法

离子沉淀法也是一种较为常见的提取方法，它是利用多酚物质在一定条件下和某些物质络合形成沉淀物，再在水溶剂中与其它物质分离来提取多酚的。本法的优点是有机溶剂使用量小，生产安全性好，沉淀剂成本低，缺点是有些沉淀剂在使用时波动较大，很可能会使多酚物质氧化破坏，需严格控制。另外，有些金属盐残留对产品安全性也会存在隐患，在使用时需要谨慎使用。

2 多酚的分离方法

在多酚的分离过程中，通常采用色谱分离法、超临界CO2法和膜分离法等达到分离目的。

2.1 色谱分离法

在分离多酚物质过程中，我们通常采用常压层析法。该法是将多酚粗品经一定溶剂溶解后，上色谱柱分离，用洗脱剂洗脱后，收集洗脱液。该法中色谱柱填料与洗脱剂的选择是关键，优点是工序简单，易操作，使用的有机溶剂安全低毒且稳定性高、成本低，是进行工业化推广和应用首选；缺点是生产周期较长，而且有效成分含量低，需进一步提纯和分离。

2.2 超临界CO2法

超临界流体萃取技术由于设备自身携带有分离装置精馏柱可以用于分离。利用CO2作为溶剂，从原料中萃取出待分离组分。该法可以通过改变萃取压力、温度或添加适当的夹带剂，还可以改变萃取剂的溶解能性和选择性来进行分离，但是它只是部位分离，然后再通过精馏柱达到分离目的。

2.3 膜技术法

该法的原理是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在推动力时，原料侧组分选择性地透过膜，进而达到分离目的。目前主要是用超滤、微滤对蛋白质、可溶性多糖、胶质等大分子物质进行截取以及利用反渗透、纳滤进行浓缩。优点是在常温下不破坏多酚，工艺简单，不污染环境；但是产品纯度不高，膜价格高，经济性不佳。

3 多酚的分析

3.1 平板色谱法

主要有纸色谱法、正相薄层色谱法和聚酰胺薄层法。纸色谱法是最先应用于多酚物质的色谱分析方法，该法成本低，简单快捷，但是分析时间长，定量不准确。正相薄层色谱法是当前平板色谱法中最常用的方法，该法的优点是分析时间短，灵敏迅速，且可用于定量，缺点为分离纯度不高。

3.2 液相色谱法

液相色谱法也早已应用于多酚的分析中，对儿茶素类的分离度好，检测快，且较梯度洗脱方法简单。正相高压液相色谱法和正相薄层板法相似，主要是根据混合物分子聚合程度的不同来分离单多酚类、寡茶多酚类和多聚茶多酚类物质。

3.3 气相色谱法

气相色谱法具有快速、定量分析方便的优点。据报道，有人曾采用乙酸乙酯预先进行处理，然后使用三甲基氯作为衍生剂，用程序升温的方法，同时实现了多种儿茶素的分析，但由于该法较为繁琐且复杂，目前应用还不广泛。

3.4 其他色谱法

随着色谱技术的发展，一些新的色谱分离方法不断涌现并得到应用。例如：用毛细管区带电泳法分析某些多酚物质，分离效率高，可解决反相高压液相法分离多酚化合物出现的峰宽现象，而且分析速度快，需样品少，分析的实用性，和经济性较好。另外还有采用逆流色谱法分析多酚类物质，来避免其它分析方法中固定相对分析物质的吸附及峰脱尾现象。

4 多酚的鉴定

4.1 多酚结构鉴定的化学方法

多酚类物质是由碳、氢、氧三种元素组成，故水分的含量将影响元素的组成。通常将多酚制成醚类、酯类等物质。然后通过重氮甲烷法和硫酸二甲酯-丙酮-碳酸钾法将多酚结构上大部分或全部的酚羟基转化为甲醚，乙酸酐-吡啶法则使结构上全部的酚羟基和醇羟基转化为乙酸酯，甲基醚进一步乙酰化，生成甲基醚乙酸酯，进而来判断物质的结构和组成。

4.2 多酚结构鉴定的波谱法

4.2.1 紫外光谱法

酚类化合物具有E2带和B带，分别在210nm左右和270～280nm处有较强吸收峰。

4.2.2 红外光谱法

多酚类物质如儿茶素类化合物酯型有羰基峰吸收（1680～1690cm-1）；在3200cm-1附近有羟基峰吸收，若羟基缔合较强则吸收峰较宽且较强；在1600cm-1和1500附近有苯环骨架振动吸收。

4.2.3 NMR谱法

这是研究多酚结构的比较权威和精确的方法，仅用NMR谱即可以完成大部分的多酚结构鉴定工作，通过解氢谱、碳谱和二维谱的方法来分析确定其结构。

4.2.4 质谱法

质谱法主要用于多酚相对分子质量的测定，对相对分子质量大，不稳定和难以气化的多酚，常需选择适当的离子源或制备成衍生物后再进行测定。

5 结语

经过近些年的探索和研究发展，已经有很多先进的技术和方法可应用于多酚物质的提取、分离、分析和鉴定过程中。但是目前最多的只是在多酚物质的提取工艺条件研究上[3]，而对香蕉皮中的多酚物质的分离和结构鉴定还鲜有报道。因此，我们对香蕉皮中的多酚物质进行提取分离和结构鉴定的研究和探讨是具有现实意义的。

参考文献

[1] 王建立，管正学，张学予.香蕉资源的加工利用研究[J].资源科学，1995（1）：57-62.

[2] 李仁茂，陈蓉，肖志成.粤西地区四种香蕉皮的成分分析[J].湛江师范学院学报 2001，22（6）：42-45.

[3] 贾冬英，李尧，姚开，等.香蕉皮的提取工艺条件研究[J].四川大学学报，2005，37（6）：52-55.