GC-MS分析荔枝核超臨界CO2萃取物

饒長全，喬 方，王 燕，黃略略

(深圳職業(yè)技術學院，廣東 深圳 518055)

GC-MS分析荔枝核超臨界CO2萃取物

饒長全，喬 方，王 燕，黃略略

(深圳職業(yè)技術學院，廣東 深圳 518055)

采用超臨界CO2萃取荔枝核，并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對荔枝核萃取物的揮發(fā)性成分進行分析。結(jié)果表明：超臨界CO2萃取荔枝核的萃取率為4.26%，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒定出67種化合物，主要為甾醇類、萜類、不飽和脂肪酸、棕櫚酸、脂肪酸酯、VE，相對含量分別為31.3%、25.7%、12.03%、9.63%、7.53%、7.21%。

荔枝核；超臨界CO2萃取；氣相色譜-質(zhì)譜法

我國荔枝資源豐富，栽培面積和產(chǎn)量約占全世界的80%以上，主要分布在廣東、廣西、福建、臺灣等省。荔枝全身是寶，果肉中含有豐富的營養(yǎng)成分[1-2]；果皮中含有多種抗氧化、抗癌等功能活性成分[3-5]；荔枝種子又稱荔枝核，成熟干燥的荔枝核(semen litchi)是一味常用中藥，藥學和臨床研究表明，荔枝核有抗氧化能力、抗病毒、抑制腫瘤、降血脂、增強免疫等諸多生理活性[6-8]。文獻報道荔枝核的主要化學成分為皂苷、脂肪酸、聚合花色素、氨基酸及揮發(fā)性成分等[9-11]。屠鵬飛等[12]采用70%乙醇溶液提取荔枝核，經(jīng)不同極性的溶劑萃取后再用硅膠柱色譜進行分離純化，采用氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)分析油脂類成分，結(jié)果分離鑒定了12種化合物，主要為甾類和糖苷類化合物；陳玲等[13]利用水蒸汽蒸餾、乙醚萃取法提取新鮮荔枝核、荔枝膜中的揮發(fā)油，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術鑒定了其中43種和52種化學成分，主要為醇、醛、醚、脂肪酸、脂肪酸酯以及含氧萜類化合物；丁麗等[14]利用硅膠柱色譜、聚酰胺柱色譜、制備薄層色譜等方法，從荔枝核乙醇提取物中分離出9個化合物，根據(jù)理化性質(zhì)和波譜分析鑒定了7個化合物，分別為胡蘿卜苷、原兒茶醛、原兒茶酸、表兒茶素、蘆?。粡堟碌萚15]用索氏提取法提取荔枝種子中脂溶性成分，進行甲酯化處理后，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術分離和鑒定其組成和含量，共鑒定出30種脂溶性成分，主要為油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸和2-辛基-環(huán)丙烷辛酸。

目前，荔枝核提取方法主要為水蒸氣蒸餾法或有機溶劑萃取法。水蒸氣蒸餾法由于溫度高，可能導致提取成分變性；有機溶劑萃取法則工藝復雜，污染環(huán)境，產(chǎn)品純度不高。本實驗采用超臨界二氧化碳流體萃取荔枝核，以期為核桃產(chǎn)業(yè)綜合開發(fā)利用、提高產(chǎn)品附加值提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

荔枝核由國家荔枝龍眼產(chǎn)業(yè)技術體系深圳綜合試驗站提供，取自深圳南山區(qū)西麗果場，品種為懷枝。

丙酮(分析純) 廣州化學試劑一廠。

HA121250201型超臨界CO2萃取裝置 江蘇南通華安超臨界萃取有限公司；HP6890GC/5975MSD型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

荔枝核首先進行去雜處理，然后用去離子水漂洗，于45℃恒溫鼓風箱中烘干12h(含水量＜3%)，用(30～300目)中藥粉碎機粉碎，粉碎時為防止局部溫度過高，采用小批量多次進行，過篩(粒徑60～80目)備用。

1.2.2 超臨界二氧化碳萃取

稱取樣品300g，置于1L萃取釜中進行提取，萃取釜壓力20MPa、萃取溫度40℃、分離釜壓力5MPa、溫度45℃、CO2流量13L/h、萃取時間120min，打開分離釜，收集萃取物，將其于－20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3GC-MS條件

色譜條件：HP-5 MS色譜柱(30m×0.25mm，0.25μm)，進樣口溫度230℃，接口溫度280℃，柱溫：起始溫度50℃，以10℃/min升至150℃，保留2min，再以5℃/min升至280℃，保留3min，最后以2℃/min升至300℃，載氣：99.999%氦氣，不分流進樣，恒流1mL/min，進樣量1μL。

質(zhì)譜條件：接口溫度：280℃；四極桿溫度：150℃；離子源溫度：230℃；溶劑延遲時間：2min；電離方式：電子電離(electron ionization，EI) 源；電離能量：70eV；全掃描方式。

2 結(jié)果與分析

2.1 萃取物化學成分鑒定

采用超臨界CO2萃取荔枝核萃取率為4.26%，分離釜萃取物先出來的為粉紅色液體，后出來的為暗黃色油狀物。萃取物用丙酮稀釋后直接進樣，經(jīng)GC-MS分析得總離子流色譜圖(圖1)，排除溶劑峰影響，用峰面積歸一法對各組分進行定性定量分析，對照NIST 08質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫，共鑒定出67個組分(表1)。

圖1 荔枝核萃取物總離子色譜圖Fig.1 TIC of the extract from litchi seeds

表1 荔枝核萃取物中揮發(fā)性成分Table 1 GC-MS analysis results of volatile components in the extract from litchi seeds

續(xù)表1

2.2 荔枝核萃取物成分分析

表1結(jié)果顯示，荔枝核提取物的揮發(fā)性成分中除含有少量的烷烴、醇、醛、酮、酚、萘胺等化合物，主要為甾類、萜類、不飽和脂肪酸、棕櫚酸、VE、脂肪酸酯類物質(zhì)，相對含量分別為31.3%、25.7%、12.03%、9.63%、7.53%、7.21%。陳玲等[13]鑒定的荔枝核中的丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、對羥基苯甲醛、大部分倍半萜、十六酸；屠鵬飛等[12]鑒定出荔枝核中的β-谷甾醇、豆甾醇、棕櫚酸乙酯；張媛等[15]鑒定出荔枝核中的油酸、亞油酸、棕櫚酸等成分在該文分析結(jié)果中均有出現(xiàn)。荔枝核中的VE、菜油甾醇成分未見報道，該情況可能是荔枝核的品種和鑒定方法不同所致，但更可能是與荔枝核的提取分離方法有關。

荔枝核提取物的營養(yǎng)保健作用在于其不僅有含量較高的棕櫚酸(9.63%)、油酸(12.03%)，而且還含有其他生物活性物質(zhì)，如萜烯類和醇類。這些物質(zhì)中不少成分有芬芳的氣味，對人體器官具有刺激或鎮(zhèn)靜作用，而且有些具有特殊的藥效，如苯甲醇、苯乙醇具有麻醉催眠和消毒防腐兩大作用；除角鯊烯為三萜物質(zhì)，含量為25.7%萜類主要為倍半萜化合物，這些揮發(fā)性物質(zhì)常作為藥物和香料的成分。芹子烯對人腦中樞神經(jīng)有安定和抗痙攣作用，石竹烯、香樹烯等對皮膚炎癥及消化系統(tǒng)潰瘍有較好的療效，香樹烯、杜松烯等不僅是常用的香料源，還具有殺菌作用，欖香烯具有抗腫瘤作用[16-17]。

圖2 菜油甾醇質(zhì)譜實測圖(a)和質(zhì)譜庫檢索圖譜(b)Fig.2 Experimental EI-MS spectrum of campeserol and standard EI-MS spectrum from the NIST8.0 Mass Spectral Library

活性物質(zhì)中植物甾醇的占31.3%，以菜油甾醇為例，說明其質(zhì)譜分析過程(圖2)。其分子離子峰為相對分子質(zhì)量400，主要離子碎片為m/z 382、367、315、289、255、213、161、129、95、55、41，與標準譜圖一致。m/z 273是分子離子失去側(cè)鏈形成的，m/z 231是分子離子失去側(cè)鏈加C15、C16、C17和另外1個氫形成的，它們也是膽甾-5-烯類的特征離子。m/z 315是M－CH3離子再失去A環(huán)、并轉(zhuǎn)移兩個氫原子到M－85上得到的，它也是單羥基離子的顯著特征。其結(jié)構(gòu)及裂解方式見圖3。

圖3 菜油甾醇的結(jié)構(gòu)及裂解方式[18]Fig.3 Chemical structure and fragmentation of campestarol

菜油甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇等植物甾醇不但能夠抑制人體對膽固醇的吸收、促進膽固醇的降解代謝、抑制膽固醇的生化合成等，且于動物研究上被發(fā)現(xiàn)具有抑制心血管疾病的功能；植物甾醇還具有抗氧化性、抗腫瘤、消炎、提高免疫、調(diào)節(jié)生長、抗病毒等作用[19]。另外，植物甾醇是一種W/O型乳化劑，特別是谷甾醇對皮膚具有很高的滲透性，可抑菌、保濕，國外已應用于化妝品中[20]。荔枝核中的甾醇含量達31.3%，如能有效提取利用這些天然植物甾醇，必將利于食品、生物、制藥、日化等行業(yè)。VE是一種脂溶性維生素，具有抗氧化、提高免疫力、降低致癌劑的致癌作用及抗衰老、預防心血管疾病等生理功能[21]。荔枝核中VE的發(fā)現(xiàn)，將為其藥理作用提供新的理論根據(jù)。

3 結(jié) 論

用超臨界二氧化碳提取荔枝核，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)其含有較多的活性物質(zhì)成分，尤其是VE、植物甾醇的發(fā)現(xiàn)，這為荔枝的綜合開發(fā)利用提供更充分、翔實的理論依據(jù)。應用超臨界流體萃取技術能更有效地保留荔枝核中的天然活性物質(zhì)，這為進一步提高荔枝產(chǎn)品的附加值提供了一條新途徑。

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GC-MS Analysis of Supercritical Carbon Dioxide Fluid Extract from Litchi Seeds

RAO Chang-quan，QIAO Fang，WANG Yan，HUANG Lue-lue
(Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China)

Supercritical carbon dioxide fluid (SCDF) extract from litchi seeds was prepared and analyzed by GC-MS for volatile composition. The extraction efficiency of SCDF extract was 4.26%. A total of 67 compounds were identified from the extract, mainly including phytosterols, terpenoids, unsaturated fatty acids, hexadecanoic acid, fatty acid ester and vitamin E with relative contents of 31.3%, 25.7%, 12.03%, 9.63%, 7.53% and 7.21%, respectively.

litchi seeds；supercritical CO2fluid extraction；gas chromatography-mass spectrometry

TS225

A

1002-6630(2012)16-0163-04

2011-07-08

國家現(xiàn)代(農(nóng)業(yè))產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項(CARS-33)

饒長全(1973—)，男，實驗師，本科，主要從事分析測試技術研究。E-mail：raocq88@126.com