玉米浆乙酸乙酯萃取物化学成分研究

于彩碟，刘晓兰，刘井权，时志春，李军，赵明，王金兰，张树军

（1.齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006 2.齐齐哈尔大学 食品与生物工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

制得玉米淀粉时常用的工艺是湿法生产工艺，玉米浆（corn steep liquor）就是这种工艺中的副产物之一，即制做玉米淀粉的时候将玉米粒浸泡在亚硫酸氢钠水溶液中，再将浸泡液进行浓缩得到的粘稠液体即为玉米浆[1]。玉米浆中富含饱和脂肪酸、多糖、可溶性蛋白质、寡肽、多种维生素、多种人体必需氨基酸、肌醇以及其他有机化合物[2]。我国是玉米淀粉生产大国，市面上80%以上的玉米淀粉采用湿法工艺生产，每年副产大量的玉米浆，但由于其中含有亚硫酸盐等原因，使得玉米浆的资源利用受到很大限制，玉米浆的不合理处理对生态环境、水资源以及城乡生活等带来影响。为进一步开发利用玉米浆资源，本文采用高效液相色谱分离法、柱色谱分离以及TLC 等实验方法对玉米浆中的化学成分进行研究，从玉米浆醋酸乙酯萃取物中分离得到4 个苯甲酸类化合物，通过波谱解析和理化性质等方式鉴定结构为：苯甲酸（1），对羟基苯甲酸甲酯（2），对羟基苯甲酸（3），3,4-二羟基苯甲酸甲酯（4），这4 种化合物均为首次从玉米浆中分离得到。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

X-6 型显微熔点测定仪（北京Tech Instrument 有限公司）；Bruker AV-600 型核磁共振波谱仪（布鲁克(德国)公司制造，以TMS 作为内标）；半制备高效液相色谱仪（日本日立公司，LC-6AD 泵，Shodex RI SE-61视差折光检测器）；PREP-ODS（250 mm×10 mm）不锈钢柱；柱层析硅胶（200～300 目，青岛海洋化工厂）；薄层色谱硅胶板（烟台化工厂）。其他所有试剂均为分析纯。玉米浆由齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司提供。

1.2 提取分离

取玉米浆6.0 L 每次用醋酸乙酯4.0 L 萃取3 次，同样的溶剂萃取液浓缩减压蒸馏至质量不发生改变，得醋酸乙酯萃取物31.9 g。取玉米浆醋酸乙酯萃取物30.0 g 用柱层析法进行分离纯化，依次用Vn-Hexane∶VEtOAc=4∶6（7.0 L），0∶1 100%（4.0 L），VEtOAc∶VCH3OH=5∶5（6.0 L），0∶1（4.0 L）洗脱，根据TLC 分析结果将相同组分进行合并，减压浓缩得到8 个组分（F1～F8）。F1（6.0 g）用硅胶柱色谱进行分离，依次用Vn-Hexane∶VEtOAc=7∶3（4.0 L），4∶6（3.0 L），0∶1（2.0 L），VCH3OH（2.0 L）洗脱，将TLC 结果相同的组分进行合并得到6 个组分（F1-1～F1-6）。F1-1（1.1 g）用醋酸乙酯重结晶得到化合物1（352.0 mg）。F1-3（1.3 g）用甲醇重结晶得到化合物2（420.0 mg）。F2（3.5 g）采用硅胶柱色谱分离法，依次用Vn-Hexane∶VEtOAc=6∶4（2.0 L），0∶1（1.0 L）洗脱，将相同组分进行合并，合并后得到7 个组分（F2-1～F2-7）。其中F2-2（543.4 mg）用RP-HPLC 分离（流动相：V甲醇∶V水=25∶75，流速为4 mL/min）得到化合物4（1.3 mg, tR=14.5 min）。F2-5（98.6 mg）用RP-HPLC 分离（流动相：V甲醇∶V乙腈∶V水=10∶5∶85，体积流量4 mL/min）得到化合物3（2.0 mg, tR=18.0 min）。

2 结构鉴定

化合物1：无色片状结晶（醋酸乙酯），mp 122～123 ℃；1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 8.12(2H, d, J=7.6 Hz, H-2, 6), 7.61(1H, t, J=7.6 Hz, H-4), 7.48(2H, t, J=7.6 Hz, H-3, 5)；13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 171.9(C-7), 133.7 (C-4), 130.1(C-1), 129.2(C-2, 6), 128.5(C-3, 5)。数据与参考文献[3]数据相同，经过鉴定为苯甲酸。

化合物2：无色针状晶体（甲醇），mp 118～119 ℃；1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 7.96(2H, d, J=9.0 Hz, H-2, 6), 6.88(2H, d, J=9.0 Hz, H-3, 5), 3.90(3H, s, -OCH3)；13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 167.2(COO-), 160.1(C-4), 132.0(C-2, 6), 122.5(C-1), 115.3(C-3, 5), 52.0(-OCH3)。数据与参考文献[4]数据相同，经过鉴定为对羟基苯甲酸甲酯。

化合物3：白色粉末，mp 212～215 ℃；1H-NMR(600 MHz, DMSO-d6) δ: 7.78(2H, d, J=8.4 Hz, H-2, 6), 6.81(2H, d, J=8.4 Hz, H-3, 5)；13C-NMR(150 MHz, DMSO-d6) δ: 167.1(-COOH), 161.8(C-4), 131.9(C-2, 6), 130.6(C-1), 115.4(C-3, 5)。数据与参考文献[5]数据相同，经过鉴定为对羟基苯甲酸。

化合物4：白色粉末，mp 133～135 ℃；1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 7.71(1H, dd, J=8.4, 1.8 Hz, H-6), 7.59(1H, d, J=1.8 Hz, H-2), 6.97(1H, d, J=8.4 Hz, H-5), 3.97(3H, s, -OCH3)；13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 166.7(-OCH3), 150.8(C-4), 145.6(C-3), 122.2(C-1), 120.9(C-6), 116.7(C-5), 115.7(C-2), 52.1(-OCH3)。数据与参考文献[6]数据相同，经过鉴定为3,4-二羟基苯甲酸甲酯。

3 结论

玉米浆是玉米粒浸泡液的浓缩物，其化学组成除水以外主要来自玉米粒中的可溶性成分，多数是动植物所需的营养物质，有望作为饲料添加剂、发酵液营养剂、有机肥等得到广泛应用。本文从玉米浆醋酸乙酯萃取物中分离得到4 个单体化合物，经鉴定它们的结构都属苯甲酸类，其中苯甲酸和对羟基苯甲酸甲酯都有很好的杀菌活性，是食品、化妆品、饲料等行业常用的低毒杀菌防腐剂；3,4-二羟基苯甲酸甲酯又名原儿茶酸甲酯，是许多中药材所含化学成分，具有抗氧化、神经保护等功能，本文的研究结果对玉米浆的综合利用提供了新思路。此外，玉米浆富含丰富的化学物质，本文仅完成玉米浆醋酸乙酯萃取物中小部分化学成分的分离以及结构鉴定，多数化学成分还有待进一步研究。