GC－MS分析西蘭花乙醇提取物的化學(xué)成分

于雅琴，張 鵬

（1.天津師范大學(xué)a.城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，b.天津市水資源與水環(huán)境重點實驗室，天津300387；2.天津市院士科技活動中心，天津300041）

西蘭花又稱青花椰菜，原產(chǎn)歐洲，20世紀(jì)初傳入我國.西蘭花熱量低、纖維多，富含礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素C等，營養(yǎng)極其豐富，不僅有利于人的生長發(fā)育，增強機體免疫，而且具有抗衰老的作用.現(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，西蘭花含有豐富的葉酸，經(jīng)常攝取西蘭花可使因葉酸缺乏所致的紅血球異常、貧血等現(xiàn)象得到緩解.西蘭花是含有類黃酮最多的食物之一，類黃酮除了可以防止感染，還是最好的血管清理劑，能夠阻止膽固醇氧化，防止血小板凝結(jié)成塊，從而減少心臟病與中風(fēng)的危險.另外，西蘭花中高含量的維生素C能夠提高機體免疫力，具有很強的清除自由基作用，尤其對致癌物亞硝酸胺的形成有明顯的阻斷作用[1－2].研究還表明，西蘭花中含豐富的葡萄糖異硫氰酸鹽類的輔助化合物，可阻礙早期癌細(xì)胞的生長，有助于增強人們對癌細(xì)胞的抵抗能力，降低患癌癥的風(fēng)險，尤其是在防治胃癌、乳腺癌方面效果尤佳[3－6].由于西蘭花具有良好的營養(yǎng)和保健價值，因此，管佳[7]以高效液相色譜法檢測西蘭花的提取成分之一，即蘿卜硫素.錢麗麗等[8]采用甲醇回流提取法提取西蘭花中硫代葡萄糖苷的工藝，對西蘭花中不同部位硫代葡萄糖苷的含量以及抑菌能力進行研究.姜小萍[9]對西蘭花乙醇提取物的抗氧化性進行了研究，證實其提取物具有清除二苯代苦味肼自由基（DPPH）的能力.張嬋娟[10]用乙酸乙酯作為溶劑，使用硅膠柱提取西蘭花中的萊菔硫烷，用高效液相色譜對萊菔硫烷進行定性鑒定和含量測定.國外也有一些提純方面的研究[11－12]，這些研究只是介紹了如何利用甲醇、乙醇或乙酸乙酯等溶劑提取西蘭花的少數(shù)幾種成分，對更多成分的提取未加以關(guān)注；另一方面，由于提取過程中用到溶劑加熱回流，因此浸取時間過長，所用溶劑也較多.

本研究采用少量乙醇作為溶劑，利用微波消解系統(tǒng)進行萃取，操作簡便，溶劑用量少.結(jié)合氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀進行多種組分的成分鑒定[13]，為進一步研究西蘭花的營養(yǎng)價值與保健功效提供了依據(jù).

1 實驗材料與方法

1.1 儀器

GC－MS聯(lián)用儀（Thermo Focus DSQ II），TR－5MS色譜柱（30m×25mm×0.25μm），NIST05標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫.ETHOS1微波溶解－萃取系統(tǒng).

1.2 試劑和材料

所用溶劑均為色譜純（天津市第六試劑廠），西蘭花為市售，用去離子水洗凈后烘干備用.

1.3 樣品的提取

稱取5g研磨后的干燥西蘭花，置于微波萃取罐中，加10mL乙醇.將密閉的萃取罐置于微波爐內(nèi)，于80℃加熱15min.待萃取罐冷卻后，過濾，殘渣用乙醇清洗2～3次，合并濾液和洗滌液.定量轉(zhuǎn)移濾液至硅膠柱，洗脫溶劑為乙酸乙酯與石油醚混合液，二者體積比為1∶3.濾液經(jīng)無水硫酸鈉干燥12h，然后過濾，再將其經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至1.5mL左右，用正己烷溶劑替換，繼續(xù)經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至1mL備用，進行上機測試.

1.4 GC－MS分析條件

氣相色譜條件：柱子初始溫度60℃，保持5min，以5℃／min升至150℃，保持50min，再以10℃／min升至220℃，保持60min.進樣口溫度250℃；質(zhì)譜連接線溫度250℃；高純氦氣為載氣，流速1.0mL／min；分流比60∶1；進樣量1.0μL.

質(zhì)譜條件：質(zhì)譜電離方式為EI，電子轟擊源電子能量70eV，離子源溫度250℃；電子倍增器電壓1.0×105V；溶劑延遲時間：3min；掃描范圍m／z：50～1 000aum.

2 結(jié)果與分析

按上述GC－MS分析條件對西蘭花乙醇提取物成分上機測試，得到西蘭花乙醇提取物的總離子流色譜圖（圖1）.

圖1 西蘭花乙醇提取物的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatogram of ethanol extracts of broccoli

各峰的鑒定主要通過NIST05譜庫檢索，并根據(jù)有機化合物質(zhì)譜斷裂的一般規(guī)律和文獻報道的數(shù)據(jù)[13]分析確定，利用峰面積歸一化法計算各峰面積的相對含量（結(jié)果見表1）.共鑒定了西蘭花乙醇提取物中的45種化學(xué)成分，結(jié)果顯示這些成分的質(zhì)量占總量的85.05%，其中醇類、有機酸類、酯類是西蘭花乙醇提取物中的主要化學(xué)成分.具體成分中，醇類的含量最豐富，12種醇類的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到總量的35.01%，其中又以正二十八烷醇為主，占總量的24.06%；其次是酯類，達到總量的14.11%，芥酸甲酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.53%，在所有酯類中含量最大；有機酸類雖然只有3種，但也達到了總量的13.49%，其中有機酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，達到總量的7.35%.

表1 西蘭花乙醇提取物化學(xué)成分的GC－MS分析結(jié)果Tab.1 Chemical components and relative contents in the ethanol extracted from broccoli

3 結(jié)論

以微波溶解－萃取系統(tǒng)進行西蘭花的乙醇提取，方法簡便，穩(wěn)定性好，也可用于其他相關(guān)品種植物成分的提取.將GC－MS聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于西蘭花化學(xué)成分的分析鑒定上，檢測了西蘭花乙醇提取物中的45種化學(xué)成分.采用峰面積歸一化法測定了各物質(zhì)的相對含量，結(jié)果顯示這45種化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.05%.其中醇類、有機酸類、酯類為西蘭花乙醇提取物中的主要化學(xué)成分.該結(jié)果能為西蘭花營養(yǎng)價值與保健功效的進一步綜合開發(fā)利用提供一定的科學(xué)依據(jù).另外，對于西蘭花中其他豐富的蛋白質(zhì)、有機酸、多種氨基酸、以及多種對人體有益的礦物質(zhì)等，仍有待于深入研究.

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