金花葵籽油中不飽和脂肪酸的GC-MS測定

李浡，胡定煜，李雙石，辛秀蘭，陳亮，劉琦

（1.北京電子科技職業(yè)學院，北京 100029；2.中國人民武裝警察部隊學院，河北 廊坊 065000；3.北京化工大學，北京 100029；4.甘肅農(nóng)業(yè)大學，甘肅 蘭州 730070）

金花葵,錦葵科、秋葵屬,別名黃秋葵、菜芙蓉。產(chǎn)地在北方,草本一年生,在200多個秋葵植物中最具藥用和保健功能,有很高的藥用價值[1]。金花葵籽中含有豐富的不飽和脂肪酸，如油酸、亞油酸、花生四烯酸等，不飽和脂肪酸有明顯降低高密度脂蛋白血清膽固醇的作用，進而減少高血壓，心臟病及中風等疾病發(fā)病率，同時不飽和脂肪酸在維護生物膜的結(jié)構(gòu)和功能方面有重要作用。目前不飽和脂肪酸產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于醫(yī)藥、營養(yǎng)補充劑、保健食品等領域。因此測定不飽和脂肪酸，對評價金花葵藥用價值具有重要意義[2]。

國內(nèi)外對于不飽和脂肪酸的分析測定方法很多，有氣相色譜法、銀離子高效液相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用分析法、紫外可見分光光度法薄層色譜法、高效液相色譜法、未衍生高效液相色譜法[3-8]等，但存在一些問題，如紫外可見分光光度法比較麻煩，分析時間較長，而高效液相色譜法對儀器要求較高等。

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC－MS）技術的發(fā)展較快，采用GC-MS分析法測定不飽和脂肪酸效率較高，彭志兵等利用GC-MS對金花葵籽油中的脂肪酸成分進行了定性與定量分析，樣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聲波提取法提取金花葵籽油，并對3種提取方法的出油率進行比較，選擇最佳提取方法，并對氣相和質(zhì)譜的條件進行了優(yōu)化，提高了GC-MS分析結(jié)果的準確性，為探討金花葵籽油的營養(yǎng)及市場開發(fā)提供了參考的數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器

氣相色譜/質(zhì)譜儀（美國Agilent 7890A GC/5975C MS）；ZKSY-6恒溫水浴鍋；9960A超聲清洗器：美國CBL光電子技術有限公司；Laborato 4000 effiencient旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：德國海道夫儀器有限公司；TDZ4A-WS離心機；SY150超聲波提取器。

1.2 材料與試劑

金花葵籽產(chǎn)于河南省平頂山；甲醇（色譜純）、正己烷（分析純）、氫氧化鉀（分析純）、石油醚（分析純）、無水硫酸鈉（分析純）：均購自北京化工廠。水為二次蒸餾水。

1.3 金花葵籽油的提取

1.3.1 索氏提取法

準確稱取已粉碎的金花葵籽樣品10.00 g于濾紙筒中，放于索氏提取器中，加入200 mL石油醚，于80℃水浴中提取8 h。

1.3.2 石油醚浸泡法

準確稱取已粉碎的金花葵籽樣品10.00 g，置于三角瓶中，加入100 mL石油醚，并不斷振蕩48 h。

1.3.3 超聲波提取法

準確稱取已粉碎的金花葵籽樣品10.00 g，加入100 mL石油醚置于超聲波提取器中超聲處理30 min，在石油醚中浸泡過夜。

1.4 稱重

將上述3種方法提取的金花葵籽油，然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于60℃蒸發(fā)至無石油醚，在100℃的干燥箱中烘干至衡量，稱取金花葵籽油質(zhì)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0.2 g，加入1 mL 0.5 mol/L的KOH-CH3OH溶液，70℃水浴1 h，加2 mL正己烷，加5 mL蒸餾水，超聲處理5 min，吸取上層清液，用亞硫酸鈉干燥，備用。

1.6 檢測方法

1.6.1 氣相色譜條件

HP-5MS 30 m×0.25 mm，0.25 μm 彈性石英毛細管柱；載氣為高純氦氣（純度99.999%）；程序升溫，初溫140℃，保持1 min，以10.0℃/min升至200℃，保持1.0 min，再以 5℃/min升溫至 280℃，保持 6.0 min；運行時間：30 min；分流比 100∶1，流速 1.0 mL/min；進樣口溫度 280℃，進樣量 1.0 μL。

1.6.2 質(zhì)譜條件

接口溫度280℃，EI電離源，電子能量70 eV，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，電子倍增器電壓1.624 V，Scan全掃描方式，溶劑延遲5 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 金花葵籽油的提取

在索氏提取法中，稱取金花葵籽油重量為2.74 g，測定含油率為27.4%，超聲提取法中，提取金花葵籽油重量為2.93 g，含油率為29.3%，浸泡提取法中，重量為1.36 g，含油率為13.6%，根據(jù)幾種提取方法測定的結(jié)果，超聲提取所需的時間較短，而且提取率高，效果比較好些。

2.2 氣相條件的選擇

柱溫是影響組分分離的一個重要參數(shù)。溫度太低，柱效較低且保留時間長，分析速度慢；但溫度太高，不同組分的分配系數(shù)差別變小，不易分離，特別是對保留行為差別較大的應采用程序升溫方式，以獲得較好的分離。實驗中對柱溫條件進行了設定，見表1。

表1 程序升溫色譜條件Table 1 Chromatography Conditions of programmed temperature

在程序1中分離效果不理想，兩個峰沒有分開，程序2分離效果較好，各組分峰形尖銳，但是分離時間較長。程序3分離效果較好，各組分峰形尖銳。綜合以上的條件分析，可以確定程序3為最佳升溫程序。

2.3 分析鑒定結(jié)果

金花葵籽油甲酯化后經(jīng)GC/MS分析，其脂肪酸甲酯的總離子流圖如圖1所示。

經(jīng)計算機質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫（NIST08.L）檢索，與標準譜圖對照、比較，確認了金花葵籽油的化學成分，并按面積歸一化計算各峰面積的相對百分含量，結(jié)果見表2。

由表2分析可知，金花葵籽油中含有大量不飽和脂肪酸占76.64%，其中亞油酸32.35%，油酸43.89%和棕櫚油酸0.40%。

3 結(jié)論

結(jié)果表明，3種提取方法中，超聲提取法提取金花葵籽油含油率為29.3%，提取率最高。超聲波可強化萃取分離過程的傳質(zhì)速率和效果，從而有利于油脂的提取[9-10]。在植物油脂提取中，采用超聲波可大大縮短提油時間。經(jīng)過比較，本實驗中選擇的氣相色譜條件是柱溫140℃，保持1 min，以10.0℃/min升至200℃，保持1.0min，再以5℃/min升溫至280℃，保持6.0min；運行時間：30 min；分流比 100∶1，流速 1.0 mL/min。在此氣相條件下，分離效果最佳。采用GC-MS測定金花葵籽油中的不飽和脂肪酸，含量高達76.64%，其中亞油酸32.35%，油酸43.89%和棕櫚油酸0.40%。研究表明不飽和脂肪酸是人體內(nèi)不能合成而又必需的脂肪酸，具有穩(wěn)定細胞膜的功能，維持細胞因子和脂蛋白平衡的作用，對高脂血癥患者的血脂和載脂蛋白水平有良好的調(diào)節(jié)作用，能夠降低血脂[11-14]。油酸可降低血漿總膽固醇和低密度脂蛋白的水平，減少機體內(nèi)自由基脂質(zhì)超氧化物，從而在預防動脈粥樣硬化，降低患冠心病的危害性方面具有重要作用。亞油酸具有顯著的降血脂和抗動脈粥樣硬化的作用，還具有免疫、抗炎癥、抗腫瘤等功能[15-16]。因此，金花葵籽可以作為優(yōu)質(zhì)食用油源，具有很好的開發(fā)價值和應用前景。

圖1 金花葵籽油脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of fatty acid methyl ester of Hibiscus manihot seed oil

表2 金花葵籽油中脂肪酸成分的鑒定結(jié)果Table 2 Analyzed results of fatty acid of Hibiscus manihot seed oil

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