羅婧,趙卉,陳雪,褚紅軍,劉繼永*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,長(zhǎng)春130112;2.吉林省食品檢驗(yàn)所,長(zhǎng)春130112;3.山東中農(nóng)聯(lián)合生物科技股份有限公司,山東濟(jì)南250100)
不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸的GC-MS分析
羅婧1,趙卉1,陳雪2,褚紅軍3,劉繼永1*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,長(zhǎng)春130112;2.吉林省食品檢驗(yàn)所,長(zhǎng)春130112;3.山東中農(nóng)聯(lián)合生物科技股份有限公司,山東濟(jì)南250100)
采用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法對(duì)不同采收期白花延齡草根莖中的脂肪酸組成進(jìn)行分析。結(jié)果表明,共從白花延齡草根莖中分離鑒定出23種脂肪酸,其中亞油酸的含量最高達(dá)52.24%~53.83%,其他主要脂肪酸為棕櫚油酸20.14%~21.79%、油酸10.75%~12.87%、α~亞麻酸2.90%~5.60%和棕櫚酸4.04%~6.77%,其不飽和脂肪酸含量高達(dá)89.97%~93.46%,并且大部分脂肪酸含量呈先降后升趨勢(shì),多以樣品3的脂肪酸含量最高。
白花延齡草;脂肪酸;氣相色譜-質(zhì)譜法
延齡草為百合科(Liliaceae)延齡草屬(Trillium)植物延齡草(TrilliumtschonoskiiMaxim.)的干燥根根莖及果實(shí),又名頭頂一顆珠、芋兒七、獅兒七等,為土家族四大神藥之一。延齡草屬植物全世界共有約50種,我國(guó)有3種,即延齡草(T.tschonoskiiMaxim.)、吉林延齡草(T.kamtschaticumPal1.)和西藏延齡草(T.govanianumWal1.)[1-2]。延齡草以干燥根和根莖、果實(shí)入藥,具有降壓、陣痛、抗腫瘤功效,本屬植物中次生代謝產(chǎn)物以皂苷為主,化學(xué)成分研究多針對(duì)根、根莖,為科學(xué)評(píng)價(jià)延齡草不同部位藥用價(jià)值,本試驗(yàn)采用GC-MS法對(duì)不同采收期白花延齡草根莖的脂肪酸含量進(jìn)行測(cè)定,以確定白花延齡草最佳采收期。同時(shí)為白花延齡草的藥用提供參考。
1.1 儀器與設(shè)備
Agilent 7890A-7000B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀;R-200旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI公司);BS110S電子天平(北京塞多利斯天平有限公司);FW-200高速萬(wàn)能粉碎機(jī);0. 22μm微孔濾膜(上海新亞凈化器件廠)。
1.2 試劑與材料
氯仿、甲醇、氯化鉀、氫氧化鉀均為國(guó)產(chǎn)分析純;鹽酸為優(yōu)級(jí)純;正己烷(色譜純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);37種脂肪酸甲酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品(美國(guó)NU-CHEK);氦氣,高純度99.999%,由北京嘉世旺科技有限公司提供。
分別于2014年在吉林省吉林市左家延齡草馴化栽培試驗(yàn)田采收白花延齡草根莖,低溫烘干至恒重后用粉碎機(jī)粉碎成粉末狀(40目)樣品,備用。樣品1:7月24日采收,樣品2:8月4日采收,樣品3:8月14日采收。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 樣品前處理方法
稱取樣品10.0g于錐形瓶中,添加200mL提取液(氯仿∶甲醇=2∶1),超聲提取30min,提取液經(jīng)濾紙過(guò)濾至分液漏斗中;然后添加40mL 1%的氯化鈉溶液,靜置過(guò)夜分層。過(guò)夜分層后,得到下層有機(jī)相,于50℃水浴減壓濃縮至干。濃縮后的脂質(zhì)提取物用5mL 正己烷溶解并轉(zhuǎn)移至具塞試管,再添加5mL 1mol/L KOH甲醇溶液,蓋塞于50℃水浴中甲酯化40min。甲酯化結(jié)束后,添加5mL 正己烷和15mL 5% HCl溶液進(jìn)行分層;取上層有機(jī)相(正己烷層)經(jīng)0.22μm濾膜過(guò)濾后供GC-MS測(cè)定。
1.3.2 氣相色譜條件
色譜柱:Supelco SP-2560(100m×250μm×0.2μm);柱溫:初始140℃,保持5min,以4℃/min速率升至200℃,再以3℃/min速率升至220℃,保持26min;進(jìn)樣口溫度:250℃;載氣:高純氦氣1.0 mL/min;進(jìn)樣量1μL;分流比為 20∶1。
1.3.3 質(zhì)譜條件
電子轟擊離子(EI)源;離子源溫度230℃;電子能量70eV;傳輸線溫度250℃;掃描質(zhì)量范圍為 m/z 50~500。
2.1 37種脂肪酸甲酯標(biāo)樣的色譜分離
由于待分離的37種脂肪酸甲酯存在多種異構(gòu)體,其物理、化學(xué)性質(zhì)非常相似,用常用的30m的毛細(xì)管色譜柱較難將順、反式脂肪酸分開(kāi)[3-4]。因此本實(shí)驗(yàn)選用強(qiáng)極性100m的SP-2560色譜柱分離37種脂肪酸甲酯。37種脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品總離子流色譜圖及其保留時(shí)間先后出峰順序如圖1所示。從圖1可以看出,在SP-2560色譜柱上所有的37種脂肪酸甲酯均達(dá)到了先后分離,對(duì)于較難分離的順?lè)串悩?gòu)體以及碳數(shù)相同雙鍵位置和雙鍵個(gè)數(shù)不同的脂肪酸也達(dá)到了較好的分離效果,且峰形較好,色譜柱與色譜條件適用于37種脂肪酸甲酯的分析要求。從圖1可以總結(jié)出各種脂肪酸甲酯在SP-2560色譜柱上基本按照碳數(shù)從低到高依次出峰;對(duì)于同一碳數(shù)的脂肪酸甲酯,飽和的先出峰,不飽和的后出峰,不飽和度越高,出峰越晚;順式與反式中反式脂肪酸先出峰。
圖1 37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品在SP-2560色譜柱上的GC-MS總離子流圖
注:按保留時(shí)間先后出峰順序?yàn)?. C4:0丁酸,2.C6:0己酸,3.C8:0辛酸,4.C10:0癸酸,5.C11:0十一烷酸,6.C12:0月桂酸,7.C13:0十三烷酸,8.C14:0肉豆蔻酸,9.C14:1肉豆蔻腦酸,10.C15:0十五烷酸,11.C15:1順-10-十五碳烯酸,12.C16:0棕櫚酸,13.C16:1棕櫚油酸,14.C17:0十七烷酸,15.C17:1順-10-十七碳烯酸,16.C18:0硬脂酸,17.C18:1n9t反油酸,18.C18:1n9c油酸,19.C18:2n6t反亞油酸,20.C18:2n6c亞油酸, 21.C20:0花生酸,22.C18:3n6 γ-亞麻酸,23.C20:1順-11-二十碳烯酸,24.C18:3n3 α-亞麻酸,25.C21:0二十一烷酸,26.C20:2n6順-11,14-二十碳二烯酸,27.C22:0二十二烷酸,28.C20:3n6順-8,11,14-二十碳三烯酸,29.C22:1n9芥酸,30.C20:3n3順-11,14,17-二十碳三烯酸,31.C23:0二十三烷酸,32.C20:4n6花生四烯酸,33.C22:2n6順-13,16-二十二碳二烯酸,34.C24:0二十四烷酸,35.C20:5n3二十碳五烯酸(EPA),36.C24:1神經(jīng)酸,37.C22:6n3二十二碳六烯酸(DHA)。
2.2 測(cè)定結(jié)果
經(jīng)過(guò)氣-質(zhì)聯(lián)用儀的分析鑒定得到3個(gè)不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸的總離子流色譜圖(見(jiàn)圖2~圖4)。將樣品中各峰對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖通過(guò)Masshunter化學(xué)工作站檢索Nist11質(zhì)譜圖庫(kù),并根據(jù)脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間對(duì)照后確定樣品中脂肪酸的種類。目前對(duì)于各類樣品中脂肪酸成分的分析,大都采用峰面積歸一化法定量[4-6],這個(gè)方法其實(shí)只是一種半定量,與實(shí)際含量有一定差別。本實(shí)驗(yàn)采用準(zhǔn)確的外標(biāo)法進(jìn)行定量分析,計(jì)算出樣品中各脂肪酸的實(shí)際含量和各脂肪酸占總脂肪酸含量的百分含量。3個(gè)不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸的含量分析如表1所示。
表1 不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸含量分析
注:“-”為未檢出
圖2 樣品1脂肪酸甲酯的GC-MS總離子流圖
圖3 樣品2脂肪酸甲酯的GC-MS總離子流圖
圖4 樣品3脂肪酸甲酯的GC-MS總離子流圖
由表1可知,在白花延齡草根莖中樣品1和樣品2均檢測(cè)出19種脂肪酸,樣品3共檢測(cè)出23種脂肪酸,除樣品1和2的19種脂肪酸以外還檢測(cè)到十三烷酸、肉豆蔻腦酸、二十一烷酸和芥酸這4種脂肪酸成分。3個(gè)樣品均以亞油酸含量最高達(dá)52.24%~53.83%,其他含量較高的為棕櫚油酸20.14%~21.79%、油酸10.75%~12.87%、α-亞麻酸2.90%~5.60%、棕櫚酸4.04%~6.77%、順-11-二十碳烯酸1.09%~2.15%、硬脂酸1.00%~1.28%。
由表1數(shù)據(jù)可以看出樣品1~3按采收期從前到后采收后,除了己酸、辛酸這2種含量很低的脂肪酸的含量呈逐漸輕微下降趨勢(shì)以外,其余17種脂肪酸含量均呈先降后升趨勢(shì),并且有16種脂肪酸在樣品3中的含量最高,在樣品2中的含量最低??梢?jiàn)3個(gè)樣品中各脂肪酸的含量差異較大,其脂肪酸總含量分別為1239.268mg/kg、534.217mg/kg、2875.500mg/kg,比例約為2∶1∶5 ,樣品3中各脂肪酸含量總和明顯最高。
2.2.1 飽和脂肪酸。由表1可知,3個(gè)樣品共檢測(cè)出15種飽和脂肪酸,其中含量較高的飽和脂肪酸為棕櫚酸4.04%~6.77%、硬脂酸1.00%~1.28%、十五烷酸0.58%~0.63%,其他飽和脂肪酸含量均在0.5%以下??梢?jiàn)飽和脂肪酸雖然種類較多,但是飽和脂肪酸含量卻不是很大,3個(gè)樣品的飽和脂肪酸含量分別占總脂肪酸含量的9.10%、10.03%和6.54%。其中硬脂酸用于雪花膏和冷霜這兩類護(hù)膚品中起乳化作用,從而使其變成穩(wěn)定潔白的膏體。硬脂酸還是制造杏仁蜜和奶液的主要原料,硬脂酸皂酯類在化妝品工業(yè)中用途更為廣泛。還有十五烷酸是天然作物中少有的奇數(shù)碳原子的脂肪酸,有報(bào)道稱奇數(shù)碳鏈脂肪酸有很強(qiáng)的抗癌活性[7]。
2.2.2 不飽和脂肪酸。由表1可知,3個(gè)樣品共檢測(cè)出8種不飽和脂肪酸,主要不飽和脂肪酸為亞油酸52.24%~53.83%、棕櫚油酸20.14%~21.79%、油酸10.75%~12.87%、α-亞麻酸2.90%~5.60%、順-11-二十碳烯酸1.09%~2.15%,其他不飽和脂肪含量均在1.0%以下。3個(gè)樣品中不飽和脂肪酸占總脂肪酸的百分含量分別為90.90%、89.97%和93.46%,可見(jiàn)在白花延齡草根莖中含有豐富的不飽和脂肪酸。其中亞油酸、棕櫚油酸和油酸這3種最主要的不飽和脂肪酸的含量之和占總脂肪酸的百分含量分別為85.57%、85.70%和84.79%,并且3個(gè)樣品的各不飽和脂肪酸的百分含量也基本比較接近,可見(jiàn)樣品1~3中基本上有著相似的脂肪酸構(gòu)成比例。但是3個(gè)樣品中各不飽和脂肪酸的實(shí)際含量卻差異較大,含量較高的分別為亞油酸287.6~1502.3mg/kg、棕櫚油酸111.3~626.6mg/kg、油酸58.9~309.2mg/kg、α-亞麻酸15.5~161.1mg/kg,順-11-二十碳烯酸5.8~61.7mg/kg,均在樣品3中含量最高,在樣品2中含量最低,并且在樣品3中的含量為在樣品2中的5倍以上,α-亞麻酸和順-11-二十碳烯酸甚至達(dá)到了10倍以上。
其中含量最高的亞油酸屬于多烯類不飽和脂肪酸,是人體內(nèi)不能合成而又必需的一種脂肪酸。亞油酸與脂類代謝和膽固醇代謝密切相關(guān),具有降低血脂和膽固醇、降低血壓、促進(jìn)微循環(huán)的作用,可預(yù)防或減少心血管病的發(fā)病率,特別是對(duì)高血壓、高血脂、心絞痛、冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化、老年性肥胖癥等的防治極為有利,能起到防止人體血清膽固醇在血管壁的沉積,有“血管清道夫”的美譽(yù),具有防治動(dòng)脈粥樣硬化及心血管疾病的保健效果[8-10]。還有α-亞麻酸也是人體的必需脂肪酸,屬于ω-3系列多不飽和脂肪酸。國(guó)內(nèi)外研究表明[11-13]α-亞麻酸是構(gòu)成細(xì)胞膜和生物酶的基礎(chǔ)物質(zhì),能維持細(xì)胞膜的功能;在降低血脂、調(diào)節(jié)膽固醇代謝、降低血壓、預(yù)防心腦血管疾病、抑制炎癥、癌癥的發(fā)生及轉(zhuǎn)移、增強(qiáng)免疫力、預(yù)防過(guò)敏、抗氧化與延緩衰老等方面具有重要作用。并且α-亞麻酸在人體內(nèi)經(jīng)代謝能生成EPA和DHA,后者對(duì)提高視力有良好的作用,并有助于增強(qiáng)智力、改善記憶力,還可抑制血小板凝聚和血栓形成。
另外在28.1min處還發(fā)現(xiàn)了一種不飽和脂肪酸,是37種脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品以外的脂肪酸,有待進(jìn)一步定性,在表1中總脂肪酸計(jì)算不包括此脂肪酸。
從分析結(jié)果可以看出,共從白花延齡草根莖中分離鑒定出23種脂肪酸,且大部分脂肪酸含量呈先降后升趨勢(shì),多以樣品3脂肪酸含量最高。23種脂肪酸中亞油酸的含量高達(dá)52.24%~53.83%,其他含量較高的為棕櫚油酸20.14%~21.79%、油酸10.75%~12.87%、α-亞麻酸2.90%~5.60%、棕櫚酸4.04%~6.77%、順-11-二十碳烯酸1.09%~2.15%、硬脂酸1.00%~1.28%。其中不飽和脂肪酸含量高達(dá)89.97%~93.46%,因此白花延齡草具有豐富的營(yíng)養(yǎng)保健和藥療功效,具有很好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。
通過(guò)對(duì)白花延齡草根莖中脂肪酸的分析測(cè)定,可為白花延齡草的藥效學(xué)研究提供參考和理論依據(jù),并為白花延齡草的開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)辟新的途徑。
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GC-MS Analysis of Fatty Acids in the Rhizome ofTrilliumkamtschaticumPall from Different Harvest Periods
Luo Jing1, Zhao Hui1,Chen Xue2, Chu Hongjun3, Liu Jiyong1*
(1. Institute of Special Wild Economic Animals and Plants, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changchun 130112,; 2. Jilin Institute for Food Control, Changchun 130112, China; 3. Shandong Sino-Agri United Biotechnology Co.,Ltd, Jinan 250100)
The composition of fatty acids in the rhizome ofT.kamtschaticumpall from different harvest periods was studied by GC-MS. The results showed that there were 23 kinds of fatty acids from the rhizome ofT.kamtschaticumpall were separated and identified.The content of linoleic acid was the highest,up to 52.24%-53.83%.Other major fatty acids were palmitoleic acid 20.14%-21.79%,oleic acid 10.75%-12.87%,α-linolenic acid 2.90%-5.60% and palmitic acid 4.04%-6.77%.Three samples were rich in unsaturated fatty acid with the contents of 89.97%-93.46%,and most of the fatty acid content showed a trend of dropping at first and rising later,with the content of fatty acids in sample three was the highest.
TrilliumkamtschaticumPall;Fatty acids;Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)
2015-05-26
吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20120909)
羅婧(1981-),女,助理研究員,主要從事農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)研究,E-mail:luojing20130121@163.com;﹡通訊作者:劉繼永(1971-),E-mail:ljy1107@126.com。
Q949.71+8.23;Q946.81
A
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.05.006