黃 嬌,陳 丹,熊朝棟,余文靜
(福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州 350122)
薏苡(Coix lacryma-jobi L. var.mayuen(Roman.)Stapf)為禾本科(Gramineae)薏苡屬(Coix L.)草本植物,其穎果外包堅硬的總苞,除去黃褐色種皮后所得的種仁即為薏苡仁。 薏苡仁主產(chǎn)于福建、河北、遼寧等省,福建省浦城、仙游、寧化等地廣為栽培,資源豐富,是福建省特色的藥食同源中藥,“福九味”之一。 現(xiàn)代藥效學(xué)實驗證實:薏苡仁中含有脂肪油7.2%,其中甘油三酯占87%以上,薏苡仁油是薏苡仁抗腫瘤作用的有效部位[1-3]。 薏苡種皮是薏苡仁的黃褐色外皮,一般在加工時被棄去。 課題組前期研究表明:薏苡種皮含有薏苡種皮油,組成類似薏苡仁油,也富含甘油三酯、油酸、亞油酸等[4-5]。 油酸與亞油酸是人體必需脂肪酸,能夠有效預(yù)防心腦血管疾病,不飽和脂肪酸中的油酸、亞油酸具有一定的抗腫瘤作用。 不皂化物是指其油脂中不與氫氧化鈉起皂化反應(yīng)的物質(zhì),包括甾醇類、高分子脂肪醇、色素、生育酚和碳氫化合物等。 本實驗采用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用分析法,分析比較薏苡種皮油與薏苡仁油中脂肪酸及不皂化物組分群,鑒定兩者脂肪酸與不皂化物組分的異同并檢測其相對含量,為充分利用和綜合開發(fā)薏苡種皮的藥用和營養(yǎng)價值奠定實驗基礎(chǔ)。
1.1 儀器 Agilent 7890B/5977MS 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、Agilent 7890B 色譜工作站(安捷倫科技有限公司);XS205 十萬分之一電子天平、AR2140 萬分之一電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)。
1.2 試藥 薏苡仁、薏苡種皮產(chǎn)地為福建省浦城縣,經(jīng)福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中藥鑒定教研室范世明高級實驗師鑒定為禾本科薏苡屬植物;正己烷、無水乙醇、甲醇等試劑均為分析純。
2.1 色譜條件
2.1.1 脂肪酸分析色譜條件 色譜柱Agilent HP-5石英毛細管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm),載氣為高純氦氣(He),流速 1 mL/min,進樣口溫度 250 ℃,進樣量 1 μL,分流模式進樣,分流比 30∶1,柱溫 60 ℃。程序升溫:起始溫度 60 ℃,以 10 ℃/min 升至 180 ℃,保持 7 min;以 1 ℃ /min 升至 190 ℃,保持 1 min;以 4 ℃/min 升至 260 ℃,保持 12 min。
2.1.2 不皂化物分析色譜條件 色譜柱Agilent HP-5 石英毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),載氣為高純氦氣(He),流速 1.2 mL/min,進樣口溫度250 ℃,進樣量 1 μL,分流模式進樣,分流比 50∶1,程序升溫:起始溫度 60 ℃,以 15 ℃/min 上升至 200 ℃,保持 1 min;以 5 ℃/min 上升至 280 ℃,保持 5 min;以 2 ℃/min 上升至 300 ℃,保持 19 min。
2.2 質(zhì)譜條件 電離方式EI,電離能量70 eV,倍增電壓200 V,離子源溫度230 ℃,四極桿溫度150 ℃。掃描方式:全掃描,掃描范圍50~550 amu,溶劑延遲3 min,增益因子0.5,質(zhì)譜庫 NIST 2011。
2.3 薏苡種皮油與薏苡仁油的制備 分別精密稱取粉碎度為60 目的薏苡種皮、薏苡仁粉末各30 g,分別加入正己烷240 mL,65 ℃加熱回流提取2 h,取出,濾過,回收溶劑,即得薏苡種皮油、薏苡仁油,備用。
2.4 脂肪酸甲酯化及測定 分別精密稱取薏苡種皮油、薏苡仁油各100 mg,加0.05% 2,6-二叔丁基對甲酚的四氫呋喃溶液2 mL 使溶解;加5%(w/v)氯化氫甲醇溶液4 mL,在80 ℃水浴中回流2.5 h,放冷,移入20 mL 具塞試管中;用5%氯化鈉溶液5 mL 分次洗滌圓底燒瓶,洗滌液并入具塞試管中。用5 mL 正己烷振搖萃取,正己烷層移入盛有2%碳酸氫鉀溶液4 mL 的另一具塞試管中,振搖,分取正己烷層;水層再用正己烷提 2 次,每次5 mL;合并正己烷提取液,置50 mL 圓底燒瓶中,在60 ℃水浴中減壓濃縮至干,殘渣用氯仿溶解并定量轉(zhuǎn)移至5 mL 量瓶中,加氯仿稀釋至刻度,搖勻,即得供試品溶液。
分別取各供試品溶液1 μL,注入氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,分析60 min。 結(jié)果見圖1。
2.5 不皂化物制備及測定 分別精密稱取薏苡種皮油、薏苡仁油各1 g,置于100 mL 圓底燒瓶中,加入1 mol/L 的氫氧化鉀乙醇溶液10 mL,水浴回流60 min,至溶液澄清透明為止,放至室溫;用10 mL水分次將皂化液定量轉(zhuǎn)移至分液漏斗,用20 mL 正己烷反復(fù)萃取不皂化物3~4 次,合并正己烷提取液;再用10%乙醇溶液反復(fù)洗滌正己烷至洗滌液呈中性,60 ℃下減壓蒸餾,即得不皂化物殘留物。殘留物用正己烷溶解并定容至2 mL,0.45 μm 微孔濾膜濾過,即得供試品溶液。
分別取各供試品溶液1 μL,注入氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,分析60 min。 結(jié)果見圖2。
圖1 薏苡種皮油與薏苡仁油中脂肪酸組分的GC-MS 聯(lián)用分析圖
圖2 薏苡種皮油與薏苡仁油中不皂化物組分的GC-MS 聯(lián)用分析圖
2.6 GC-MS 結(jié)果分析 分析比較薏苡種皮油與薏苡仁油中脂肪酸、不皂化物組分GC-MS 圖,根據(jù)標準譜圖庫和參照相關(guān)文獻確定各組分的化學(xué)結(jié)構(gòu),并以面積歸一化法分別計算薏苡種皮油、薏苡仁油中脂肪酸及不皂化物組分群的相對含量。 結(jié)果表明:薏苡種皮油與薏苡仁油均檢出11 個脂肪酸組分,兩者脂肪酸組分種類相同;薏苡種皮油與薏苡仁油均檢出14 個不皂化物組分,其中差異組分各3 個,即薏苡種皮油未檢出十六烷、十七烷與γ-生育酚,薏苡仁油未檢出麥角甾醇、豆甾烷醇與3a-膽固醇乙酸酯。 各組分群的相對含量表現(xiàn)出一些差異,結(jié)果見表1、表2。
3.1 本研究針對福建省南平浦城地區(qū)栽培的薏苡仁及其主要加工副產(chǎn)品薏苡種皮,建立GC-MS 分析法,實驗曾考察GC-MS 分析時間60 min 與120 min,結(jié)果表明60 min 后已無其他組分出峰[6]。歸一法分析比較薏苡種皮油與薏苡仁油的組分異同及其相對含量,結(jié)果表明:薏苡種皮油與薏苡仁油檢出的脂肪酸組成基本相同,不皂化物各有3 個差異組分,各組分群的相對含量存在一些差異。
3.2 分析檢出薏苡種皮油與薏苡仁油中11 個脂肪酸組分。 薏苡種皮油與薏苡仁油的主要脂肪酸均為9,12-十八碳二烯酸以及(Z)-9-十八碳烯酸,即亞油酸與油酸。 油酸是單不飽和脂肪酸,它具有預(yù)防動脈硬化等作用,對心血管疾病和癌癥等都有預(yù)防作用,還能增進消化能力,促進骨骼生長和神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育,且具有治療燙傷、滋潤皮膚、減肥、美容美發(fā)等功效[7]。 亞油酸也能夠降低血液中的膽固醇含量,減少其在血管壁上的沉積[8]。 故薏苡種皮油具有與薏苡仁油相當?shù)臓I養(yǎng)價值,值得深入開發(fā)利用。
表1 薏苡種皮油與薏苡仁油中脂肪酸GC-MS 聯(lián)用分析比較
表2 薏苡種皮油與薏苡仁油中不皂化物GC-MS 聯(lián)用分析比較
3.3 薏苡種皮油、 薏苡仁油含有的油酸與亞油酸是長碳鏈的脂肪酸,沸點較高,因此,在注入氣相色譜儀分析前樣品需經(jīng)過衍生化處理,先將薏苡種皮油中的油酸與亞油酸甲酯化,以降低它們的沸點,使之適用于GC-MS 分析,故分析結(jié)果表中列出了對應(yīng)的薏苡仁油脂甲酯化前含有的原組分。
3.4 薏苡種皮油與薏苡仁油不皂化物均檢出14 個組分,薏苡種皮油中不皂化物以β-谷甾醇、豆甾烷醇及角鯊烯為主,薏苡仁油中不皂化物主要含有β-谷甾醇、角鯊烯。 β-谷甾醇屬于植物甾醇的一種,植物甾醇和角鯊烯的藥理活性多樣,主要有抗腫瘤、抗炎、降血脂、抗氧化等活性,在化妝品和醫(yī)藥領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[9-10]。 薏苡種皮油的降血脂活性及抗腫瘤等藥理活性已有報道[11-12],因此,實現(xiàn)薏苡廢棄副產(chǎn)物——薏苡種皮的合理利用、提高其生產(chǎn)附加值對薏苡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有現(xiàn)實意義。