鳳丹籽油理化特性及脂肪酸GC-MS分析

錢明月，李梅青，吳 悠，孫 強(qiáng)

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，合肥230036

牡丹在河南洛陽(yáng)、安徽銅陵和山東菏澤等地被廣泛種植，而銅陵鳳丹在藥用牡丹中最為著名［1］。鳳丹(Paeonia ostii T．Hong et J．X．Zhang)，即銅陵牡丹，因主要產(chǎn)于安徽省南陵西山和銅陵鳳凰山一帶，故被稱之為鳳丹［2］，屬毛茛科芍藥屬灌木。因其獨(dú)特的氣候、土壤等條件，銅陵產(chǎn)的牡丹具有根粗、粉足、肉厚、木心細(xì)、久貯不變質(zhì)等特點(diǎn)，與白芍、茯苓、菊花并稱為安徽四大中藥材。鳳丹皮即鳳丹根皮，富含丹皮酚等多種生物活性物質(zhì)，有著抗菌、抗病毒、抗炎、降血糖、抑制癌細(xì)胞增殖、清熱涼血和活血散瘀等功效，具有較高的醫(yī)療、保健及藥用價(jià)值［3］，被歷代醫(yī)藥實(shí)踐證明為藥效最好，在2006年時(shí)被列為“國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品”［4］，已成為生產(chǎn)藥材牡丹皮的主流品種，在全國(guó)范圍內(nèi)被廣泛引種［5］。

前期對(duì)牡丹的研究，大多集中在產(chǎn)自洛陽(yáng)、菏澤的一些牡丹品種，而對(duì)地理保護(hù)標(biāo)志產(chǎn)品——鳳丹的研究還十分局限，主要集中在丹皮上，而對(duì)作為丹皮副產(chǎn)物的鳳丹花、鳳丹籽的研究與開發(fā)利用更是匱乏。如:孫強(qiáng)［6］利用HS/SPME/GC/MS技術(shù)對(duì)鳳丹白和鳳丹粉兩種鮮花中揮發(fā)性成分進(jìn)行了研究，共檢測(cè)出50種揮發(fā)性成分，并與其它品種牡丹花相比有兩種特有成分。鳳丹籽產(chǎn)率較高，根據(jù)銅陵地區(qū)鳳丹的種植面積數(shù)據(jù)和平均產(chǎn)籽率推算，僅該地區(qū)鳳丹籽的產(chǎn)量就約為1500噸/年。前期對(duì)鳳丹籽的研究主要集中在種子培養(yǎng)上［7，8］。吳悠對(duì)鳳丹籽總黃酮的超聲波輔助提取工藝進(jìn)行了研究，并采用Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì)分析方法優(yōu)化了該工藝［9］;周海梅［10］對(duì)牡丹籽油脂進(jìn)行提取并分析，得到提油率為27%，共檢測(cè)出17種脂肪酸，而以鳳丹籽為原料提取油脂及對(duì)其中脂肪酸組分分析的研究尚未見報(bào)道。本研究對(duì)采用索氏提取法提取出的鳳丹籽油進(jìn)行部分理化特性分析，并應(yīng)用氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)聯(lián)用儀對(duì)其脂肪酸組分進(jìn)行分析和鑒定，確定脂肪酸各組分相對(duì)含量，為鳳丹籽油的進(jìn)一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 實(shí)驗(yàn)材料

1．1．1 原料與試劑

鳳丹籽:由北京同仁堂安徽分公司提供，經(jīng)除雜挑選后去殼備用;石油醚(沸程30～60℃)、乙醚、氫氧化鉀、甲醇，均為分析純。

1．1．2 主要儀器

GC/MS-QP2010型氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司;索氏提取裝置;RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠;SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵，GZX-9146 MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱，H H-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇市杰瑞爾電器有限公司;ML204型電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。

1．2 鳳丹籽油的提取

將鳳丹籽粉碎后干燥并過(guò)40目篩，準(zhǔn)確稱取鳳丹籽粉10．0 g，用濾紙包好放入索氏提取器中，加入150 mL無(wú)水乙醚，連接好冷凝裝置，放入40℃水浴中回流提取8 h，待冷卻過(guò)濾后用將得到的提取液置于真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上回收溶劑，得到黃色澄清油狀液體，即鳳丹籽油，保存于-4℃冰箱中分析備用。

為精確計(jì)算鳳丹籽出油率，取平行試驗(yàn)中的一份放入105℃烘箱中干燥至質(zhì)量恒重，經(jīng)計(jì)算，出油率為34．86%。

1．3 鳳丹籽油部分理化特性的測(cè)定

相對(duì)密度、酸值、碘值、皂化值、過(guò)氧化值分別參照 GB/T5526、GB/T5530、GB/T5532、GB/T5535．2-2008、GB/T5538-2005。

1．4 鳳丹籽油脂肪酸組分的GC/MS分析

1．4．1 鳳丹籽油的甲酯化

取鳳丹籽油0．2 g于10 mL刻度試管中，加乙醚/石油醚混合溶劑(體積比為1∶1)2 mL使其溶解，再加入濃度為0．4 mol/L的氫氧化鉀-甲醇溶液1 mL，振搖1 min后靜置15 min，加蒸餾水至刻度，靜置使其分層，移出上層液體并加入無(wú)水硫酸鈉靜置過(guò)夜，取1．0μL待測(cè)液進(jìn)行GC/MS分析。

1．4．2 氣相色譜/質(zhì)譜分析

1．4．2．1 氣相色譜條件

色譜柱:DB-5MS(30 m ×0．25 mm，0．25 μm)彈性石英毛細(xì)管色譜柱;載氣:純度為99．995%的高純氦氣;柱流量:0．8 mL/min;柱溫程序:初始溫度80℃，停留5 min，以6℃/min的速度升至180℃，停留5 min，再以8℃/min的速率升至250℃，停留8 min;柱前壓47 kPa;分流比1∶20;進(jìn)樣口溫度:250℃，接口溫度250℃;進(jìn)樣量1．0μL。

1．4．2．2 質(zhì)譜條件

電離源(EI)電離能量:70 eV;EM電壓:1294 V;離子源溫度:230℃;四級(jí)桿溫度:150℃;質(zhì)量掃描范圍:27～260 amu。

1．4．2．3 數(shù)據(jù)處理和質(zhì)譜檢索

鳳丹籽油經(jīng)GC/MS分析后，根據(jù)質(zhì)譜裂解規(guī)律并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)鳳丹籽油各組分進(jìn)行NIST08譜庫(kù)檢索，確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)，采用峰面積歸一化法計(jì)算相對(duì)含量。

2 結(jié)果與討論

2．1 鳳丹籽油理化特性

利用索氏提取器萃取的鳳丹籽油的部分理化特性按照實(shí)驗(yàn)方法中1．3進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表1。

表1 鳳丹籽油的理化特性Table 1 Physicochemical properties of P．ostii seed oil

圖1 鳳丹籽油脂肪酸甲酯的總離子流色譜圖Fig.1 GC-MS Total ion current chromatogram of fatty acid in P．ostii seed oil

2．2 鳳丹籽油中脂肪酸組分分析

按照上述GC/MS條件，鳳丹籽油經(jīng)甲酯化后進(jìn)行GC/MS分析，得到鳳丹籽油脂肪酸總離子流色譜圖(TIC)如圖1所示。

利用計(jì)算機(jī)對(duì)各色譜峰相應(yīng)的質(zhì)譜圖進(jìn)行NIST08標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索，再結(jié)合人工解析，確定鳳丹籽油中各脂肪酸組分，各脂肪酸組分的相對(duì)含量按照峰面積歸一化法計(jì)算，鳳丹籽油GC/MS分析結(jié)果見表2。

表2 鳳丹籽油脂肪酸組分及相對(duì)含量Table 2 Compositions and relative contents of P．ostii seed oil

從表2中可看出，鳳丹籽油經(jīng)GC/MS分析后共鑒定出 21種物質(zhì)。飽和脂肪酸有7種，占10.77%，以棕櫚酸(8．07%)、硬脂酸(2．29%)為主;不飽和脂肪酸有12種，占89．00%，其中單不飽和脂肪酸相對(duì)含量較少，占0．69%，多不飽和脂肪酸相對(duì)含量高達(dá)88．31%，亞油酸(33．34%)、亞麻酸(54．81%)占據(jù)大部分;除主要脂肪酸外，還分析出了少量的奇數(shù)碳的脂肪酸(十七碳烯酸和十七酸)、烷烴(十八烷)和酚類(4-甲基-2，6-二叔丁基-苯酚)。與劉建華等［11］報(bào)道的牡丹籽油中脂肪酸組成(棕櫚酸 7．716%、硬脂酸 0．177%、亞油酸28.121%、亞麻酸57．931%)相比，除硬脂酸外，結(jié)果較為相近，其中多不飽和脂肪酸(亞油酸和亞麻酸)相對(duì)含量非常接近。但與戚軍超等［12］(亞油酸20．57%、亞麻酸 32．72%)和周海梅等［10］(亞油酸21．40%、亞麻酸33．87%)所測(cè)定的牡丹籽油脂肪酸組成比較，亞麻酸和亞油酸的相對(duì)含量有較大差異。由此可看出，品種、氣候條件和生長(zhǎng)地域的不同對(duì)牡丹籽油脂肪酸組分存在著一定的影響。研究結(jié)果表明，鳳丹籽油中人體必需的亞油酸和亞麻酸含量較為豐富，高達(dá)88．15%。

3 結(jié)論

鳳丹籽含油率為34．86%;鳳丹籽油的相對(duì)密度(d204)0．91、酸值(KOH)3．85 mg/g、碘值(I)175．63 g/100 g、皂化值(KOH)113．66 mg/g、過(guò)氧化值2．91 meq/kg;通過(guò)采用GC-MS分析鳳丹籽油，共分離鑒定出21種組分，主要是亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸等，不飽和脂肪酸占89．00%，飽和脂肪酸占10．77%;除脂肪酸外，還檢測(cè)出少量的酚類和烷烴。鳳丹籽油是一種高不飽和脂肪酸含量的油脂，可作為油脂新資源進(jìn)行深度開發(fā)。

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