芹菜籽揮發(fā)油化學(xué)成分及其降低亞硝酸鈉活性分析

祁 偉，董 巖

（德州學(xué)院，山東省高校配位化學(xué)與功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東德州253023）

芹菜是傘形花科旱芹屬植物，世界各地均有栽培，有較高的食用價(jià)值，芹菜豐富的纖維素有助于改善腸道功能，還可治黃疸、去伏熱[1]；芹菜籽可用于治療高血壓、關(guān)節(jié)炎、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、腎病等疾病[2]；芹菜籽有良好的抗氧化、抗腫瘤、抑菌、殺蟲(chóng)等生物活性[3]。亞硝酸鹽廣泛存在于自然界環(huán)境和食物中，在體內(nèi)亞硝酸鹽會(huì)轉(zhuǎn)化為亞硝胺，亞硝胺是目前世界上公認(rèn)的三大強(qiáng)致癌物之一，能通過(guò)胎盤(pán)和乳汁引發(fā)后代腫瘤，它可以在人體中合成，是一種很難完全避開(kāi)的致癌物質(zhì)。對(duì)于芹菜籽揮發(fā)油化學(xué)成分的研究已有報(bào)道[3-7]，但對(duì)于其揮發(fā)油去除亞硝酸鈉的作用未見(jiàn)報(bào)道。由于芹菜籽產(chǎn)地不同，品種不同，提取方法不同，揮發(fā)油的化學(xué)成分有比較大的區(qū)別。本文采用SFE-CO2技術(shù)首次對(duì)山東德州產(chǎn)芹菜籽提取揮發(fā)油，利用GC-MS對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分離鑒定，并研究了芹菜籽揮發(fā)油對(duì)亞硝酸鈉的清除作用，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用芹菜籽的藥用價(jià)值提供科學(xué)的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

芹菜籽 采摘于德州郊區(qū)；無(wú)水對(duì)氨基苯磺酸、N-1萘乙二胺鹽酸鹽、亞硝酸鈉、磷酸二氫鈉、檸檬酸、鹽酸（36%～38%） 分析純。

HP-GC-5890-5970BMSD型色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀美國(guó)Hewlett Packard公司；超臨界CO2萃取裝置 美國(guó)Applied separations公司；UV-2450型紫外分光光度計(jì) 日本島津公司。

1.2 芹菜籽揮發(fā)油的提取

將干燥的芹菜籽10g裝入超臨界萃取釜中，調(diào)整萃取壓力為20MPa，萃取溫度為50℃，萃取2h，揮發(fā)油萃取率為0.93%，最后得到淡黃色透明油狀液體，有很濃的特殊香味。將提取出的芹菜籽揮發(fā)油放在冰箱內(nèi)冷藏，以備后續(xù)實(shí)驗(yàn)使用。

1.3 氣相色譜-質(zhì)譜分析條件

1.3.1 氣相色譜條件 色譜柱為HP-5MS石英毛細(xì)管柱（30m×0.25mm×0.25μm），初始溫度為65℃保持2min，毛細(xì)管柱采用程序升溫，升溫速率5℃/min至240℃，保持20min，進(jìn)樣口溫度250℃，載氣為高純氦氣流速為1.2mL/min，分流比20∶1，氣化室及檢測(cè)器的溫度均為300℃。

1.3.2 質(zhì)譜分析條件 EI離子源，電離能量70eV，離子源溫度180℃，質(zhì)量掃描為50～550aum。

1.4 芹菜籽揮發(fā)油清除亞硝酸鈉研究

用手動(dòng)可調(diào)式移液器取0、20、40、60、80、200μL芹菜籽揮發(fā)油置于25mL容量瓶中，分別加入5μg/mL的NaNO2標(biāo)準(zhǔn)溶液1mL，用檸檬酸鈉-鹽酸緩沖溶液調(diào)節(jié)pH等于3，加入蒸餾水至刻度，室溫下反應(yīng)1h后，取1mL上述溶液置于50mL容量瓶中立即加入2mL 0.4%對(duì)氨基苯磺酸溶液，混勻，靜置3～5min后，加入1mL 0.2%鹽酸萘乙二胺溶液，加水至刻度，混勻，靜置15min，以蒸餾水為空白，在544nm處測(cè)吸光度。

式中：M1-原亞硝酸鹽的量；M2-殘余亞硝酸鹽的量；A1-殘余亞硝酸鹽溶液的吸光度；A2-原亞硝酸鹽溶液的吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 芹菜籽揮發(fā)油化學(xué)成分GC-MS分析

取適量的芹菜籽揮發(fā)油，以無(wú)分流方式進(jìn)樣，進(jìn)行GC-MS分析，得總離子流圖，共分離出36個(gè)化學(xué)成分，結(jié)果見(jiàn)圖1，經(jīng)GC-MS計(jì)算機(jī)的NIST庫(kù)自動(dòng)檢索，并查閱相關(guān)文獻(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)照分析[8-9]，鑒定了27種化學(xué)成分，用面積歸一化法計(jì)算出其相對(duì)含量，結(jié)果見(jiàn)表1。

圖1 芹菜籽揮發(fā)油的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of the volatile oil from celery seeds

從表1可以看出，用GC-MS從芹菜籽揮發(fā)油中共鑒定出27種化合物，占揮發(fā)油總含量的99.72%，含量最高的物質(zhì)為檸檬烯（33.08%），其次分別是N，N’-1，2-二苯基乙酰胺（23.04%），γ-欖香烯（14.96%），2-氯-1-（3，4-二甲基苯基）-2-甲基-1-丙酮（6.01%），N，N’-二乙?；?1，4-苯二胺（5.73%），石竹烯（3.51%）等，都是該揮發(fā)油的主要成分。

表1 芹菜籽揮發(fā)油化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 The chemical composition of the volatile oil from celery seeds

實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出的芹菜籽揮發(fā)油的多種化學(xué)成分都具有一定的醫(yī)藥價(jià)值。例如檢測(cè)出的檸檬烯具有良好的鎮(zhèn)咳、祛痰、抑菌作用，復(fù)方檸檬烯在臨床上可用于利膽、溶石、促進(jìn)消化液分泌和排除腸內(nèi)積氣[10-11]；欖香烯具有抗癌作用[12]；石竹烯可以制作食用香精，也可以合成乙?；裣┑雀袃r(jià)值的香料[13]；因此對(duì)于芹菜籽揮發(fā)油的有效成分還有待繼續(xù)研究。

2.2 芹菜籽揮發(fā)油清除亞硝酸鈉結(jié)果分析

圖2 芹菜籽揮發(fā)油對(duì)亞硝酸的清除作用Fig.2 Effect of celery seed essential oil onscavenging sodium nitrite

從圖2可以看出當(dāng)揮發(fā)油加入量小于20μL時(shí)，隨揮發(fā)油加入量的增加，清除率迅速增加，因?yàn)榇藭r(shí)加入的揮發(fā)油量較少，揮發(fā)油能充分溶解在溶液中，完全和亞硝酸鈉反應(yīng)，所以清除率增長(zhǎng)很快，揮發(fā)油加入量在20～40μL之間時(shí)，清除率依然增長(zhǎng)，但是增長(zhǎng)速率下降，當(dāng)揮發(fā)油加油量為40μL時(shí)，清除率達(dá)到最大值89.8%，當(dāng)進(jìn)一步增加揮發(fā)油的加油量時(shí)，清除率有所下降，原因可能是揮發(fā)油加入量多，沒(méi)能完全溶解，揮發(fā)油和溶液接觸面反而減小，反應(yīng)率降低，導(dǎo)致清除率降低。揮發(fā)油是多種化學(xué)成分的混合物，到底是哪一種或者哪幾種化學(xué)成分和亞硝酸納反應(yīng)，起到清除亞硝酸鈉的作用，詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理目前還不得知，這表明芹菜籽揮發(fā)油清除亞硝酸鈉的反應(yīng)機(jī)理還有待于研究。

3 結(jié)論

本文采用SFE-CO2法提取了芹菜籽的揮發(fā)油，利用GC-MS技術(shù)對(duì)芹菜籽的揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行分離鑒定，共分離出了36種化學(xué)成分，鑒定了27種化合物，占揮發(fā)油總含量的99.72%，含量最高的物質(zhì)為檸檬烯（33.08%），其次分別是N，N’-1，2-二苯基乙酰胺（23.04%），γ-欖香烯（14.96%），2-氯-1-（3，4-二甲基苯基）-2-甲基-1-丙酮（6.01%），N，N’-二乙酰基-1，4-苯二胺（5.73%），石竹烯（3.51%）等；并用紫外分光光度計(jì)定量地測(cè)定了芹菜籽揮發(fā)油對(duì)亞硝酸鈉的清除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，芹菜籽揮發(fā)油可以明顯的清除亞硝酸鈉，當(dāng)揮發(fā)油用量為40μL時(shí)，清除率最大為89.8%；芹菜資源豐富，芹菜籽揮發(fā)油含量高，通過(guò)鑒定明確了主要成分以及清除亞硝酸鈉的作用，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用芹菜籽的藥用價(jià)值提供科學(xué)的依據(jù)。

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