油茶子的超临界萃取及其萃取物的组分分析

2016-10-14崔朋方红霞吴有娣韩信刘良欢

安徽农业科学 2016年9期

崔朋方红霞吴有娣韩信刘良欢

摘要[目的]探索分析油茶子萃取物的组分。[方法]以油茶子为原料，采用超临界CO2萃取法对油茶子进行萃取，并采用高效液相色谱（HPLC）和气相色谱-质谱联用（GCMS）分析萃取物的组分。[结果]油茶子的超临界CO2萃取产率几乎不受温度的影响，与萃取压力呈正相关，在同等条件下压力越大，产率越高。从HPLC和GCMS图谱分析，不同方法萃取的油茶子的化学组分没有明显的区别。[结论]通过对油茶子的超临界萃取物进行测试，为油茶子中有效成分的提取分离提供参考。

关键词油茶子；超临界；高效液相色谱；气质联用

中图分类号 S789.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）09-145-02

Abstract[Objective]To explore the main components of oiltea camellia seeds.[Method]With oiltea camellia seeds as the raw materials， CO2 supercritical extraction was carried out.The components of extracts were analyzed by HPLC and GCMS.[Result]The extraction yield was not affected by temperature， but had positive correlation with extraction pressure.Under the same conditions， the extraction yield enhanced with the increase of extraction pressure.Analysis of HPLC and GCMS spectra showed that there were no obvious differences in the chemical components of oiltea camellia seeds by different methods.[Conclusion]Supercritical extraction of oiltea camellia seeds provides references for the extraction and isolation of effective components in oiltea camellia seeds.

Key words Oiltea camellia seeds； Supercritical； HPLC； GCMS

油茶子油是從山茶科油茶树的种子中获得，该植物油是我国特有的木本类植物油资源。相关研究表明，油茶子油是一种优质的食用油，富含各种不饱和脂肪酸，被誉为“东方橄榄油”[1-2]。

压榨和化学浸出法是提取植物油脂常用的方法，出油率低和存在溶剂污染限制着上述两种方法的进一步开发。超临界萃取技术是近年备受青睐的一种新型提取分离技术，广泛应用于天然产物的提取分离[3-4]。目前超临界萃取主要采用CO2流体做溶剂，CO2的超临界条件温和，且容易渗透到被萃取的原料基体中达到萃取分离的效果[5-7]，萃取的过程中不接触任何有机溶剂，因此萃取物中无有毒溶剂物质残留，杜绝了提取过程中产生对人体有毒的物质，亦不会造成环境污染，从而保证了100%的纯天然。国产超临界CO2萃取设备的精度多为工业级别，萃取釜体积通常为数升，手动操作阀门较多，操作繁琐。该试验采用全自动超临界萃取仪萃取油茶子，萃取釜的体积为25 mL，全程软件自动控制，无人为操作因素影响；不采用任何改性剂和补偿液，从而保证萃取物的纯天然。萃取物及萃取物的甲酯化产物分别经无水硫酸钠脱水后进样做高效液相色谱（HPLC）和气相色谱-质谱联用（GCMS）分析。笔者通过对油茶子的超临界萃取产物进行测试，与前期的茶叶子提取物的测试结果做对比[8]，比较黄山市油茶子和茶叶子油组分的异同点，为油茶子油中有益成分的提取分离及制备提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料及主要试剂。

油茶子采摘于安徽黄山市，去壳后得油茶子果实，经50 ℃鼓风干燥箱干燥2 h后直接粉碎过80目筛装棕色瓶，备用。CO2为食品级，无水硫酸钠为分析纯。

1.1.2 主要仪器设备。

MV10全自动超临界萃取仪，美国Waters公司；HP7890A5975C气相色谱-质谱联用仪，美国安捷伦公司；A1260高效液相色谱仪，美国安捷伦公司。

1.2 方法

1.2.1 萃取装置。

CO2和萃取物由泵注入萃取釜，随后萃取物在超临界的CO2中被带入背压调节器中调整压力，从背压调节系统流出后进入热补偿系统（CO2从超临界态到常规气态会吸收大量的热，热补偿系统防止萃取物在管道中结冰），经热补偿完成后萃取物在CO2气体的吹扫作用下进入收集系统，如图1所示。

1.2.2 油茶子的超临界萃取。

将粉碎过筛后的油茶子果实分别称取10 g装入萃取釜，共6组装有油茶子果实的萃取釜，分别调整萃取釜的温度和压力进行萃取。具体萃取条件如下：其中1#、2#、3#这3组的萃取温度依次为30、40和50 ℃，随后以15 mL/min CO2流速、20 000 kPa压力、动态萃取过程1为5 min、静态萃取为2 min、动态萃取过程2为5 min的条件进行全自动超临界CO2萃取；另外3组（4#、5#、6#）的萃取压力依次为10 000、20 000和30 000 kPa，以15 mL/min CO2流速、温度为40 ℃、动态萃取过程1为5 min、静态萃取为2 min、动态萃取过程2为5 min的条件进行萃取。

1.2.3 油茶子的超临界萃取物的组分分析。

取适量的萃取物溶解于乙腈和异丙醇的混合液中（V/V=1∶1），用无水硫酸钠干燥后取上清液进行高效液相色谱分析。

甲酯化条件：取约0.1 g萃取产物溶于5 mL 1% KOH-CH3OH溶液中（W/W），于50 ℃水浴中加热30 min，待自然冷却至室温后加入5 mL的水和5 mL的正己烷，振荡5 min后静置过夜，取上清液由无水硫酸钠除水后经0.22 μm针孔过滤器过滤后即可进样做GCMS。

液相色谱条件：以异丙醇-乙腈（40%∶60%）做流动相，流速1 mL/min，色谱柱为XBridge C18（5 μm，4.6×150 mm），检测波长210 nm。

气相色谱条件：HP5MS弹性石英毛细管柱（0.25 μm，30 m×250 μm）；升温程序为40 ℃保持3 min，以4 ℃/min升到160 ℃并保持3 min，随后再以6 ℃/min升温到285 ℃并保持10 min。载气为高纯氦气（99.999%），流速为1.0 mL/min；进样口温度290 ℃，进样量1 μL，不分流。

质谱条件：电子轰击（EI）离子源，电子能量70 eV；溶剂延迟3 min；离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃；采集模式为全扫。

2 结果与分析

2.1 油茶子油的HPLC分析

取各条件提取的油茶子油等量分散于异丙醇-乙腈（40%∶60%）中，经0.22 μm针孔过滤后采用20 μL的定量环进行进样测试，测试图谱如图2、3所示。

由图2、3可知，液相色谱图色谱峰基线平稳、峰型尖锐且测试图谱实现了较好的分离，该图谱在20 min内出峰完毕。在不同萃取条件下萃取的油茶子油经高效液相色谱测试，其组分没有明显的区别，组分间相对含量有着微弱的区别。图1中的红线图谱与图2中的红线图谱的萃取条件相同，通过比对二者的峰型和出峰时间完全一致。通过组分的液相色谱图亦可看出，提取率受温度的影响不大，与提取压力呈正相关。在油茶子的超临界萃取中，其他条件一致，萃取温度30、40、50 ℃条件下，油茶子油的产率依次为39.8%、40.1%和39.6%；其他条件一致，萃取压力10 000、20 000、30 000 kPa条件下，油茶子油的产率依次为35.6%、40.1%和43.2%，试验产率与液相色谱的测试结果一致。

2.2 油茶子油的易挥发组分的分析

为了充分探讨油茶子油的易挥发组分，试验将未甲酯化的和甲酯化的油茶子油分别按照上述GCMS条件做了测试。

未甲酯化的油茶子油的GCMS测试主要检出多酚类、角鲨烯等沸点低的物质，由于大部分的油脂是以三酸甘油酯的形式存在的，导致沸点较高，因此未甲酯化油茶子油的GCMS测试仅限于测试低沸点物质，未检出以三酸甘油酯存在的油酸、亚油酸、棕榈酸等物质。

甲酯化的油茶子油的GCMS测试结果如表1所示，从甲酯化的油茶子油中主要鉴定出4种脂肪酸，分别是棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸。饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量分别约为18%和80%。

油茶子油中含量豐富的油酸可有效降低低密度脂蛋白胆固醇的含量，且不影响人体高密度脂蛋白胆固醇含量[9]。亚油酸作为人体必需的一种脂肪酸参与胆固醇在人体内的运转代谢，若人体缺乏亚油酸，胆固醇则与饱和脂肪酸结合后沉积于血管壁，可能导致动脉粥样硬化并引发心脑血管疾病[10-11]。富含亚油酸的油茶子油可有效预防和减少心脑血管疾病的发病率，可有效防治高血脂、高血压、老年型肥胖症等。棕榈酸作为人体血液中含量最高的饱和脂肪酸起着重要的调节平衡作用；棕榈酸可抑制肝星状细胞的增殖从而缓解肝纤维化，同时能抑制肠道对胆固醇的吸收，从而达到降低血清和肝脏中胆固醇的效果。

3 结论

该研究尝试采用全自动超临界萃取仪对油茶子进行萃取并对萃取物进行了HPLC和GCMS分析。与已有研究[12-13]相比，该试验采用的全自动超临界萃取仪操作简便，CO2用量少，尤其适用于超临界萃取工艺的开发与研究。该试验同时也表明，采摘于安徽黄山地区的油茶子，其超临界萃取物中油脂主要由油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸等脂肪酸组成，同时其含有茶多酚、VE、角鲨烯等对人体有益的物质。油茶子油的主要成分与被誉为“植物油皇后”的橄榄油相比，基本一致。安徽黄山地区油茶子产量丰富，且该地区油茶子油脂肪酸比例均衡，适于人体的吸收，具有大力的推广和开发应用的价值。

参考文献

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