金花葵 , 锦葵科 、 秋葵属 , 别名黄秋葵 、 菜芙蓉 。 产 地在北方 , 草本一年生 , 在 200多个秋葵植物中最具药 用和保健功能 , 有很高的药用价值 [1]。 金花葵籽中含有 丰富的不饱和脂肪酸, 如油酸 、 亚油酸 、 花生四烯酸等, 不饱和脂肪酸有明显降低高密度脂蛋白血清胆固醇 的作用, 进而减少高血压, 心脏病及中风等疾病发病 率, 同时不饱和脂肪酸在维护生物膜的结构和功能方 面有重要作用 。 目前不饱和脂肪酸产品已经广泛应用 于医药 、 营养补充剂 、 保健食品等领域 。 因此测定不饱 和脂肪酸, 对评价金花葵药用价值具有重要意义 [2]。
国内外对于不饱和脂肪酸的分析测定方法很多, 有气相色谱法 、
银离子高效液相色谱法 、 气质联用分 析法 、 紫外可见分光光度法薄层色谱法 、 高效液相色
谱法 、 未衍生高效液相色谱法 [3-8]等, 但存在一些问题, 如紫外可见分光光度法比较麻烦,分析时间较长, 而 高效液相色谱法对仪器要求较高等 。
气相色谱质谱联用 (GC-MS 技术的发展较快, 采 用 GC-MS 分析法测定不饱和脂肪酸效率较高,彭志 兵等利用 GC-MS 对金花葵籽油中的脂肪酸成分进行 了定性与定量分析,样品提取方法采用索氏提取法, 本文采用索氏提取法 、 石油醚浸泡法以及超声波提取 法提取金花葵籽油,并对 3种提取方法的出油率进行 比较, 选择最佳提取方法, 并对气相和质谱的条件进 行了优化, 提高了 GC-MS 分析结果的准确性, 为探讨 金花葵籽油的营养及市场开发提供了参考的数据 。 1材料与方法 1.1仪器
气相色谱 /质谱仪 (美国 Agilent 7890A GC/5975CMS ; ZKSY-6恒温水浴锅; 9960A 超声清洗器:美国
检测分析
金花葵籽油中不饱和脂肪酸的 GC-MS 测定
李浡 1, 胡定煜 2, 李双石 1, 辛秀兰 1, 陈亮 3, 刘琦 4
(1. 北京电子科技职业学院, 北京 100029; 2. 中国人民武装警察部队学院, 河北 廊坊 065000; 3. 北京化工大学, 北京
100029; 4. 甘肃农业大学, 甘肃 兰州 730070
摘
要:采用索氏提取法 、 石油醚浸泡法以及超声波提取法提取金花葵籽油, 并对 3种提取方法的含油率进行比较 。
利用 GC-MS 方法对金花葵籽油中不饱和脂肪酸的含量进行测定, 并对气相的条件进行了优化 。 测定结果表明金花 葵籽油含有亚油酸 32.35%, 油酸 43.89%, 棕榈油酸 0.40%, 不饱和脂肪酸占 76.64%, 含量较丰富 。 关键词:GC-MS ; 不饱和脂肪酸; 索氏提取法; 超声提取法
Determination of the Unsaturated Fatty Acids of Hibiscus Manihot Seed Oil by GC-MS
LI Bo 1, HU Ding-yu 2, LI Shuang-shi 1, XIN Xiu-lan 1, CHEN Liang 3, LIU Qi 4
(1.Beijing Polytechnic, Beijing 100029, China; 2. Chinese People's Armed Police Forces Academy, Langfang 065000, Hebei, China; 3. Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; 4. Gansu Agricultural University,
Lanzhou 730070, Gansu, China
Abstract :The oil was extracted from Hibiscus manihot seed using Soxhlet extraction method, petroleum ether soak method and ultrasonic extraction method. Oil extraction rate of three extraction methods were compared. The unsaturated fatty acid compositions of seed oil were analyzed by GC/MSand Gas Chromatographic condition was optimized. The results showed that the content of linoleic acid, oleic acid and palmitoleic acid were 32.35%,43.89%and 0.40%respectively and unsaturated fatty acids were 76.64%.
Key words :GC-MS ; unsaturated fatty acids ; Soxhlet extraction method ; ultrasonic extraction method
基金项目:北京市属市管高等学校人才强教深化计划项目;科研基 地 — 生物技术在制药和农产品加工中的应用平台建设
作者简介:李浡 (1973— , 女 (汉 , 讲师, 博士研究生, 研究方向:生物 化学 。
食品研究与开发
F ood Research And Development
2012年 5月 第 33卷第 5期
121
表 1程序升温色谱条件
Table 1Chromatography Conditions of programmed temperature 序号 柱温 /℃ 升温速度 /
(℃ /min
柱温 /
℃ 升温速度 /
(℃ /min
柱温 /
℃ 1140(1min
10200(1min
10280(6min
21002--2803
140
(1min 10
200(1min
5
280(6min
检测分析
CBL 光电子技术有限公司; Laborato 4000effiencient 旋 转蒸发仪:德国海道夫仪器有限公司;
TDZ4A-WS 离 心机; SY150超声波提取器 。 1.2材料与试剂
金花葵籽产于河南省平顶山; 甲醇 (色谱纯 、 正己 烷 (分析纯 、 氢氧化钾 (分析纯 、 石油醚 (分析纯 、 无水 硫酸钠 (分析纯 :均购自北京化工厂 。 水为二次蒸馏水 。 1.3金花葵籽油的提取 1.3.1索氏提取法
准确称取已粉碎的金花葵籽样品 10.00g 于滤纸 筒中, 放于索氏提取器中, 加入 200mL 石油醚, 于 80℃ 水浴中提取 8h 。 1.3.2石油醚浸泡法
准确称取已粉碎的金花葵籽样品 10.00g , 置于三 角瓶中, 加入 100mL 石油醚, 并不断振荡 48h 。 1.3.3超声波提取法
准确称取已粉碎的金花葵籽样品 10.00g ,加入 100mL 石油醚置于超声波提取器中超声处理 30min , 在石油醚中浸泡过夜 。 1.4称重
将上述 3种方法提取的金花葵籽油,然后用旋转 蒸发仪于 60℃ 蒸发至无石油醚, 在 100℃ 的干燥箱中 烘干至衡量, 称取金花葵籽油质量 。 1.5脂肪酸的甲酯化
脂肪酸的甲酯化:提取的金花葵籽油 0.2g , 加入 1mL 0.5mol/L的 KOH-CH 3OH 溶液, 70℃ 水浴 1h , 加 2mL 正己烷, 加 5mL 蒸馏水, 超声处理 5min , 吸取上 层清液, 用亚硫酸钠干燥, 备用 。 1.6检测方法 1.6.1气相色谱条件
HP-5MS 30m ×0.25mm , 0.25μm 弹性石英毛细管 柱; 载气为高纯氦气 (纯度 99.999% ; 程序升温, 初 温 140℃ , 保持 1min , 以 10.0℃ /min升至 200℃ , 保持 1.0min , 再以 5℃ /min升温至 280℃ , 保持 6.0min ; 运 行时间:
30min ; 分流比 100∶ 1, 流速 1.0mL/min; 进样口 温度 280℃ , 进样量 1.0μL 。 1.6.2质谱条件
接口温度 280℃ , EI 电离源,电子能量 70eV , 离 子源温度 230℃ ,
四极杆温度 150℃ , 电子倍增器电压 1.624V , Scan 全扫描方式, 溶剂延迟 5min 。 2结果与分析 2.1金花葵籽油的提取
在索氏提取法中, 称取金花葵籽油重量为 2.74g ,
测定含油率为 27.4%, 超声提取法中, 提取金花葵籽 油重量为 2.93g ,
含油率为 29.3%, 浸泡提取法中, 重 量为 1.36g , 含油率为 13.6%, 根据几种提取方法测定 的结果, 超声提取所需的时间较短, 而且提取率高, 效 果比较好些 。 2.2气相条件的选择
柱温是影响组分分离的一个重要参数 。 温度太 低, 柱效较低且保留时间长, 分析速度慢; 但温度太高, 不同组分的分配系数差别变小, 不易分离, 特别是对 保留行为差别较大的应采用程序升温方式, 以获得较 好的分离 。 实验中对柱温条件进行了设定, 见表 1。
在程序 1中分离效果不理想, 两个峰没有分开, 程 序 2分离效果较好, 各组分峰形尖锐, 但是分离时间较 长 。
程序 3分离效果较好, 各组分峰形尖锐 。 综合以上 的条件分析, 可以确定程序 3为
最佳升温程序 。 2.3分析鉴定结果
金花葵籽油甲酯化后经 GC/MS分析, 其脂肪酸甲 酯的总离子流图如图 1所示 。
经计算机质谱数据库(NIST08.L 检索, 与标准谱 图对照 、 比较, 确认了金花葵籽油的化学成分, 并按面 积归一化计算各峰面积的相对百分含量, 结果见表 2。
由表 2分析可知,金花葵籽油中含有大量不饱和 脂肪酸占 76.64%, 其中亚油酸 32.35%, 油酸 43.89%和棕榈油酸 0.40%。 3结论
结果表明, 3种提取方法中, 超声提取法提取金花 葵籽油含油率为 29.3%,
提取率最高 。 超声波可强化 萃取分离过程的传质速率和效果, 从而有利于油脂的 提取 [9-10]。 在植物油脂提取中, 采用超声波可大大缩短 提油时间 。 经过比较, 本实验中选择的气相色谱条件是 柱温 140℃ ,
保持 1min , 以 10.0℃ /min升至 200℃ , 保 持 1.0min , 再以 5℃ /min升温至 280℃ , 保持 6.0min ; 运 行时间:30min ; 分流比 100∶ 1, 流速 1.0mL/min。 在此气 相条件下, 分离效果最佳 。 采用 GC-MS 测定金花葵籽 油中的不饱和脂肪酸, 含量高达 76.64%, 其中亚油酸 32.35%, 油酸 43.89%和棕榈油酸 0.40%。 研究表明不
李 浡 , 等:金花葵籽油中不饱和脂肪酸的 GC-MS 测定 122
图 1金花葵籽油脂肪酸甲酯总离子流图
Fig.1Total ion chromatogram of fatty acid methyl ester of Hibiscus manihot seed oil
5.5e+075.0e+074.5e+074.0e+073.5e+073.0e+072.5e+072.0e+071.5e+071.0e+075000000
6.00
8.00
10.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.00
时间 /min
丰 度
表 2金花葵籽油中脂肪酸成分的鉴定结果
Table 2Analyzed results of fatty acid of Hibiscus manihot seed oil
序号 保留时间 /min
相对含量 中文名
英文名
相似度 19.170.40棕榈油酸 ((Z -9-十六碳烯酸甲酯
(Z-9-Hexadecenoicacid, methyl ester 9829.4915.35棕榈酸 (十六烷酸甲酯
Hexadecanoic acid, methyl ester
99312.5532.35亚油酸 ((Z,Z -9, 12-十八碳二烯酸甲酯
(Z,Z-9,12-Octadecadienoic acid, methyl ester
99412.7343.89油酸 (9-十八碳三烯酸甲酯 9-Octadecatrienoic acid, methyl ester 99513.123.38硬脂酸 (十八烷酸甲酯 Octadecanoic acid, methyl ester 99617.960.54花生酸 (二十烷酸甲酯
Eicosanoic acid, methyl ester
997
23.76
0.63
廿二烷酸甲酯
Docosanoic acid
99
饱和脂肪酸是人体内不能合成而又必需的脂肪酸, 具 有稳定细胞膜的功能, 维持细胞因子和脂蛋白平衡的 作用, 对高脂血症患者的血脂和载脂蛋白水平有良好 的调节作用, 能够降低血脂
[11-14]
。 油酸可降低血浆总胆
固醇和低密度脂蛋白的水平, 减少机体内自由基脂质 超氧化物, 从而在预防动脉粥样硬化, 降低患冠心病 的危害性方面具有重要作用 。 亚油酸具有显著的降血 脂和抗动脉粥样硬化的作用, 还具有免疫 、 抗炎症 、 抗 肿瘤等功能
[15-16]
。 因此, 金花葵籽可以作为优质食用油
源, 具有很好的开发价值和应用前景 。 参考文献:
[1]刘临 . 原子吸收光谱法测定金花葵中微量元素 [J].微量元素与健
康研究 ,2008,25(7:27-29
[2]徐文晖 , 王俊儒 , 梁宗锁 . 不饱和脂肪酸分离技术研究概况 [J].食
品研究与开发 ,2007,28(8:153-156
[3]洪滨 , 刘会洲 . 国内 EPA 及 DHA 研究现状和发展趋势 [J].化工冶
金 ,1996,17(1:82-84
[4]冯家力 , 潘振球 , 陈波 . 奶粉中 EPA 及 DHA 的衍生气相色谱分析
[J].中华预防医学杂志 ,1997,31(4:239-240[5]吴冀华 , 裘爱冰 . 气相色谱法分析共轭亚油酸异构体 [J].中国油 脂 ,2002,27(1:65-67
[6]
张亚刚 , 樊莉 , 文彬 , 等 . 紫外可见分光光度法在共轭亚油酸定量 分析中的应用 [J].新疆石油学院学报 ,2002,14(2:59-63[7]荣会 , 姜莉 , 安晓红 , 等 . 月见草油中 γ-亚麻酸含量的快速测定 [J].
现代科学仪器 ,2002(1:57-58
[8]蒙缔红 , 任立伟 . 未衍生高效液相色谱法测定螺旋藻粉中 γ-亚
麻酸含量 [J].分析科学学报 ,2000,16(1:58-60[9]
熊犍 , 宋臻善 . 超声波技术在油脂工业中的应用 [J].食品工业科 技 ,2006,27(8:194-196
[10]胡爱军 , 丘泰球 , 刘石生 , 等 . 物理场强化油脂浸出技术 [J].中国油
脂 ,2002,27(3:10-13
[11]Curb J D, Werowske G, Dobbs J C, et al. Serum lipid effects of a
high -monounsaturated fat diet based on macadamia nuts [J].ArchIntern Med,2000,160(8:1154-1158
[12]Williams C M,Francisknapper J A, Web D,et al.Cholesterol reduction
using manufactured foods high in monounsaturated fatty acids:arandomized crossover study[J].BrJ Nutr,1999,81(6:439-446[13]Chang N W, Huang P C. Comparative effects of polyunsaturated to
saturated fatty acid ratio versus polyunsaturated and monounsaturat -ed fatty acid ratio versus polyunsaturated and monounsaturated fatty acid to
saturated fatty acid ratio on lipid metabolism in rats
[J].Atherosclerosis,1999,142(1:185-191
[14]Lopea R,Frail A C,Herrade Z B C,et al.Monounsaturated fatty acid
rich diet for mild hypercholesterolemia[J].ArchMed Res,1996,27(4:519-523
[15]刘家仁 , 陈炳卿 , 邓皓 , 等 . 共轭亚油酸诱导人胃腺癌细胞 (SGC-7901 凋亡的作用 [J].工业卫生与职业病 ,2001,27(3:129-133[16]Hung P, Kaku S,Yunoli S,et al.Dietary effect of EPA rich and DHA
rich fish oils on the immune function of Sprague Dawley rats [J].Biosci Biotechnol Biochem,1999,63(1:135-140
收稿日期:2011-11-25
检测分析
李 浡 , 等:金花葵籽油中不饱和脂肪酸的 GC-MS 测定
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