不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸的GC-MS分析

羅婧，趙卉，陳雪，褚紅軍，劉繼永*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長春130112；2.吉林省食品檢驗所，長春130112；3.山東中農(nóng)聯(lián)合生物科技股份有限公司，山東濟南250100)

不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸的GC-MS分析

羅婧1，趙卉1，陳雪2，褚紅軍3，劉繼永1*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長春130112；2.吉林省食品檢驗所，長春130112；3.山東中農(nóng)聯(lián)合生物科技股份有限公司，山東濟南250100)

采用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法對不同采收期白花延齡草根莖中的脂肪酸組成進行分析。結(jié)果表明，共從白花延齡草根莖中分離鑒定出23種脂肪酸，其中亞油酸的含量最高達52.24%～53.83%，其他主要脂肪酸為棕櫚油酸20.14%～21.79%、油酸10.75%～12.87%、α～亞麻酸2.90%～5.60%和棕櫚酸4.04%～6.77%，其不飽和脂肪酸含量高達89.97%～93.46%，并且大部分脂肪酸含量呈先降后升趨勢，多以樣品3的脂肪酸含量最高。

白花延齡草；脂肪酸；氣相色譜-質(zhì)譜法

延齡草為百合科(Liliaceae)延齡草屬(Trillium)植物延齡草(TrilliumtschonoskiiMaxim.)的干燥根根莖及果實，又名頭頂一顆珠、芋兒七、獅兒七等，為土家族四大神藥之一。延齡草屬植物全世界共有約50種，我國有3種，即延齡草(T.tschonoskiiMaxim.)、吉林延齡草(T.kamtschaticumPal1.)和西藏延齡草(T.govanianumWal1.)[1-2]。延齡草以干燥根和根莖、果實入藥，具有降壓、陣痛、抗腫瘤功效，本屬植物中次生代謝產(chǎn)物以皂苷為主，化學(xué)成分研究多針對根、根莖，為科學(xué)評價延齡草不同部位藥用價值，本試驗采用GC-MS法對不同采收期白花延齡草根莖的脂肪酸含量進行測定，以確定白花延齡草最佳采收期。同時為白花延齡草的藥用提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

Agilent 7890A-7000B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；R-200旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI公司)；BS110S電子天平(北京塞多利斯天平有限公司)；FW-200高速萬能粉碎機；0. 22μm微孔濾膜(上海新亞凈化器件廠)。

1.2 試劑與材料

氯仿、甲醇、氯化鉀、氫氧化鉀均為國產(chǎn)分析純；鹽酸為優(yōu)級純；正己烷(色譜純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司)；37種脂肪酸甲酯混標(biāo)標(biāo)準品(美國NU-CHEK)；氦氣，高純度99.999%，由北京嘉世旺科技有限公司提供。

分別于2014年在吉林省吉林市左家延齡草馴化栽培試驗田采收白花延齡草根莖，低溫烘干至恒重后用粉碎機粉碎成粉末狀(40目)樣品，備用。樣品1：7月24日采收,樣品2：8月4日采收,樣品3：8月14日采收。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品前處理方法

稱取樣品10.0g于錐形瓶中，添加200mL提取液(氯仿∶甲醇=2∶1)，超聲提取30min，提取液經(jīng)濾紙過濾至分液漏斗中；然后添加40mL 1%的氯化鈉溶液，靜置過夜分層。過夜分層后，得到下層有機相，于50℃水浴減壓濃縮至干。濃縮后的脂質(zhì)提取物用5mL 正己烷溶解并轉(zhuǎn)移至具塞試管，再添加5mL 1mol/L KOH甲醇溶液，蓋塞于50℃水浴中甲酯化40min。甲酯化結(jié)束后，添加5mL 正己烷和15mL 5% HCl溶液進行分層；取上層有機相(正己烷層)經(jīng)0.22μm濾膜過濾后供GC-MS測定。

1.3.2 氣相色譜條件

色譜柱：Supelco SP-2560(100m×250μm×0.2μm)；柱溫：初始140℃，保持5min，以4℃/min速率升至200℃，再以3℃/min速率升至220℃，保持26min；進樣口溫度：250℃；載氣：高純氦氣1.0 mL/min；進樣量1μL；分流比為 20∶1。

1.3.3 質(zhì)譜條件

電子轟擊離子(EI)源；離子源溫度230℃；電子能量70eV；傳輸線溫度250℃；掃描質(zhì)量范圍為 m/z 50～500。

2 結(jié)果與討論

2.1 37種脂肪酸甲酯標(biāo)樣的色譜分離

由于待分離的37種脂肪酸甲酯存在多種異構(gòu)體，其物理、化學(xué)性質(zhì)非常相似，用常用的30m的毛細管色譜柱較難將順、反式脂肪酸分開[3-4]。因此本實驗選用強極性100m的SP-2560色譜柱分離37種脂肪酸甲酯。37種脂肪酸甲酯標(biāo)準品總離子流色譜圖及其保留時間先后出峰順序如圖1所示。從圖1可以看出，在SP-2560色譜柱上所有的37種脂肪酸甲酯均達到了先后分離，對于較難分離的順反異構(gòu)體以及碳數(shù)相同雙鍵位置和雙鍵個數(shù)不同的脂肪酸也達到了較好的分離效果，且峰形較好，色譜柱與色譜條件適用于37種脂肪酸甲酯的分析要求。從圖1可以總結(jié)出各種脂肪酸甲酯在SP-2560色譜柱上基本按照碳數(shù)從低到高依次出峰；對于同一碳數(shù)的脂肪酸甲酯，飽和的先出峰，不飽和的后出峰，不飽和度越高，出峰越晚；順式與反式中反式脂肪酸先出峰。

圖1 37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準品在SP-2560色譜柱上的GC-MS總離子流圖

注：按保留時間先后出峰順序為1. C4:0丁酸，2.C6:0己酸，3.C8:0辛酸，4.C10:0癸酸，5.C11:0十一烷酸，6.C12:0月桂酸，7.C13:0十三烷酸，8.C14:0肉豆蔻酸，9.C14:1肉豆蔻腦酸，10.C15:0十五烷酸，11.C15:1順-10-十五碳烯酸，12.C16:0棕櫚酸，13.C16:1棕櫚油酸，14.C17:0十七烷酸，15.C17:1順-10-十七碳烯酸，16.C18:0硬脂酸，17.C18:1n9t反油酸，18.C18:1n9c油酸，19.C18:2n6t反亞油酸，20.C18:2n6c亞油酸， 21.C20:0花生酸，22.C18:3n6 γ-亞麻酸，23.C20:1順-11-二十碳烯酸，24.C18:3n3 α-亞麻酸，25.C21:0二十一烷酸，26.C20:2n6順-11,14-二十碳二烯酸，27.C22:0二十二烷酸，28.C20:3n6順-8,11,14-二十碳三烯酸，29.C22:1n9芥酸，30.C20:3n3順-11,14,17-二十碳三烯酸，31.C23:0二十三烷酸，32.C20:4n6花生四烯酸，33.C22:2n6順-13,16-二十二碳二烯酸，34.C24:0二十四烷酸，35.C20:5n3二十碳五烯酸(EPA)，36.C24:1神經(jīng)酸，37.C22:6n3二十二碳六烯酸(DHA)。

2.2 測定結(jié)果

經(jīng)過氣-質(zhì)聯(lián)用儀的分析鑒定得到3個不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸的總離子流色譜圖(見圖2～圖4)。將樣品中各峰對應(yīng)的質(zhì)譜圖通過Masshunter化學(xué)工作站檢索Nist11質(zhì)譜圖庫，并根據(jù)脂肪酸混合標(biāo)準品的保留時間對照后確定樣品中脂肪酸的種類。目前對于各類樣品中脂肪酸成分的分析，大都采用峰面積歸一化法定量[4-6]，這個方法其實只是一種半定量，與實際含量有一定差別。本實驗采用準確的外標(biāo)法進行定量分析，計算出樣品中各脂肪酸的實際含量和各脂肪酸占總脂肪酸含量的百分含量。3個不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸的含量分析如表1所示。

表1 不同采收期白花延齡草根莖中脂肪酸含量分析

注：“-”為未檢出

圖2 樣品1脂肪酸甲酯的GC-MS總離子流圖

圖3 樣品2脂肪酸甲酯的GC-MS總離子流圖

圖4 樣品3脂肪酸甲酯的GC-MS總離子流圖

由表1可知，在白花延齡草根莖中樣品1和樣品2均檢測出19種脂肪酸，樣品3共檢測出23種脂肪酸，除樣品1和2的19種脂肪酸以外還檢測到十三烷酸、肉豆蔻腦酸、二十一烷酸和芥酸這4種脂肪酸成分。3個樣品均以亞油酸含量最高達52.24%～53.83%，其他含量較高的為棕櫚油酸20.14%～21.79%、油酸10.75%～12.87%、α-亞麻酸2.90%～5.60%、棕櫚酸4.04%～6.77%、順-11-二十碳烯酸1.09%～2.15%、硬脂酸1.00%～1.28%。

由表1數(shù)據(jù)可以看出樣品1～3按采收期從前到后采收后，除了己酸、辛酸這2種含量很低的脂肪酸的含量呈逐漸輕微下降趨勢以外，其余17種脂肪酸含量均呈先降后升趨勢，并且有16種脂肪酸在樣品3中的含量最高，在樣品2中的含量最低?？梢?個樣品中各脂肪酸的含量差異較大，其脂肪酸總含量分別為1239.268mg/kg、534.217mg/kg、2875.500mg/kg，比例約為2∶1∶5 ，樣品3中各脂肪酸含量總和明顯最高。

2.2.1 飽和脂肪酸。由表1可知，3個樣品共檢測出15種飽和脂肪酸，其中含量較高的飽和脂肪酸為棕櫚酸4.04%～6.77%、硬脂酸1.00%～1.28%、十五烷酸0.58%～0.63%，其他飽和脂肪酸含量均在0.5%以下?？梢婏柡椭舅犭m然種類較多，但是飽和脂肪酸含量卻不是很大，3個樣品的飽和脂肪酸含量分別占總脂肪酸含量的9.10%、10.03%和6.54%。其中硬脂酸用于雪花膏和冷霜這兩類護膚品中起乳化作用，從而使其變成穩(wěn)定潔白的膏體。硬脂酸還是制造杏仁蜜和奶液的主要原料，硬脂酸皂酯類在化妝品工業(yè)中用途更為廣泛。還有十五烷酸是天然作物中少有的奇數(shù)碳原子的脂肪酸，有報道稱奇數(shù)碳鏈脂肪酸有很強的抗癌活性[7]。

2.2.2 不飽和脂肪酸。由表1可知，3個樣品共檢測出8種不飽和脂肪酸，主要不飽和脂肪酸為亞油酸52.24%～53.83%、棕櫚油酸20.14%～21.79%、油酸10.75%～12.87%、α-亞麻酸2.90%～5.60%、順-11-二十碳烯酸1.09%～2.15%，其他不飽和脂肪含量均在1.0%以下。3個樣品中不飽和脂肪酸占總脂肪酸的百分含量分別為90.90%、89.97%和93.46%，可見在白花延齡草根莖中含有豐富的不飽和脂肪酸。其中亞油酸、棕櫚油酸和油酸這3種最主要的不飽和脂肪酸的含量之和占總脂肪酸的百分含量分別為85.57%、85.70%和84.79%，并且3個樣品的各不飽和脂肪酸的百分含量也基本比較接近，可見樣品1～3中基本上有著相似的脂肪酸構(gòu)成比例。但是3個樣品中各不飽和脂肪酸的實際含量卻差異較大，含量較高的分別為亞油酸287.6～1502.3mg/kg、棕櫚油酸111.3～626.6mg/kg、油酸58.9～309.2mg/kg、α-亞麻酸15.5～161.1mg/kg，順-11-二十碳烯酸5.8～61.7mg/kg，均在樣品3中含量最高，在樣品2中含量最低，并且在樣品3中的含量為在樣品2中的5倍以上，α-亞麻酸和順-11-二十碳烯酸甚至達到了10倍以上。

其中含量最高的亞油酸屬于多烯類不飽和脂肪酸，是人體內(nèi)不能合成而又必需的一種脂肪酸。亞油酸與脂類代謝和膽固醇代謝密切相關(guān)，具有降低血脂和膽固醇、降低血壓、促進微循環(huán)的作用，可預(yù)防或減少心血管病的發(fā)病率，特別是對高血壓、高血脂、心絞痛、冠心病、動脈粥樣硬化、老年性肥胖癥等的防治極為有利，能起到防止人體血清膽固醇在血管壁的沉積，有“血管清道夫”的美譽，具有防治動脈粥樣硬化及心血管疾病的保健效果[8-10]。還有α-亞麻酸也是人體的必需脂肪酸，屬于ω-3系列多不飽和脂肪酸。國內(nèi)外研究表明[11-13]α-亞麻酸是構(gòu)成細胞膜和生物酶的基礎(chǔ)物質(zhì)，能維持細胞膜的功能；在降低血脂、調(diào)節(jié)膽固醇代謝、降低血壓、預(yù)防心腦血管疾病、抑制炎癥、癌癥的發(fā)生及轉(zhuǎn)移、增強免疫力、預(yù)防過敏、抗氧化與延緩衰老等方面具有重要作用。并且α-亞麻酸在人體內(nèi)經(jīng)代謝能生成EPA和DHA，后者對提高視力有良好的作用，并有助于增強智力、改善記憶力，還可抑制血小板凝聚和血栓形成。

另外在28.1min處還發(fā)現(xiàn)了一種不飽和脂肪酸，是37種脂肪酸混合標(biāo)準品以外的脂肪酸，有待進一步定性，在表1中總脂肪酸計算不包括此脂肪酸。

3 結(jié)論

從分析結(jié)果可以看出，共從白花延齡草根莖中分離鑒定出23種脂肪酸，且大部分脂肪酸含量呈先降后升趨勢，多以樣品3脂肪酸含量最高。23種脂肪酸中亞油酸的含量高達52.24%～53.83%，其他含量較高的為棕櫚油酸20.14%～21.79%、油酸10.75%～12.87%、α-亞麻酸2.90%～5.60%、棕櫚酸4.04%～6.77%、順-11-二十碳烯酸1.09%～2.15%、硬脂酸1.00%～1.28%。其中不飽和脂肪酸含量高達89.97%～93.46%，因此白花延齡草具有豐富的營養(yǎng)保健和藥療功效，具有很好的開發(fā)應(yīng)用前景。

通過對白花延齡草根莖中脂肪酸的分析測定，可為白花延齡草的藥效學(xué)研究提供參考和理論依據(jù)，并為白花延齡草的開發(fā)和利用開辟新的途徑。

[1]謝萬宗.全國中草藥匯編(上冊)[M].2版. 北京:人民衛(wèi)生出版社,2000:225-226.

[2]宋立人,洪恂,丁緒亮,等.現(xiàn)代中藥學(xué)大詞典[M].2版. 北京:人民衛(wèi)生出版社,2001:787-788.

[3]吳惠勤,黃曉蘭,林曉珊,等.脂肪酸的色譜保留時間規(guī)律與質(zhì)譜特征研究及其在食品分析中的應(yīng)用[J].分 析化學(xué),2007,35,(7):998-1003.

[4]李子璇,秦公偉,何建華,等.紫斑牡丹種仁種皮中脂肪酸組成比較分析[J].種子,2010,29,(1):34-36.

[5]喻文娟,侯靜文,朱邦尚.外標(biāo)-氣相色譜-質(zhì)譜法準確測定豬肉中的14種脂肪酸[J].分析儀器,2012(3):10-15.

[6]趙志剛.山核桃仁油中脂肪酸組成的分析及評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(6):2473-2474,2488.

[7]許仁博.脂肪酸的抗癌作用[J].糧油食品科技,1988,12(3):44.

[8]張春娥,張惠,劉楚怡,等.亞油酸的研究進展[J].糧油加工,2010(5):18-20.

[9]陳炳卿.營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)[M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社,1981:19.

[10]歐陽玉祝,李勇,吳道宏,等.八月瓜籽中脂肪酸的超聲提取及GC-MS分析[J].食品科學(xué),2010,31(20):322-324.

[11]Dwivedi C,Natarajan K,Matthees D P.Chemmopreventive effects of dietary flaxseed oil on colon tumor development[J].Nutrition Cancer,2005,51(1):52-58.

[12]林非凡,譚竹鈞.亞麻籽油中α-亞麻酸降血脂功能研究[J].中國油脂,2012,37(9):44-47.

[13]李冀新,張超,羅小玲.α-亞麻酸研究進展[J].糧食與油脂,2006(2):10-12.

GC-MS Analysis of Fatty Acids in the Rhizome ofTrilliumkamtschaticumPall from Different Harvest Periods

Luo Jing1, Zhao Hui1,Chen Xue2, Chu Hongjun3, Liu Jiyong1*

(1. Institute of Special Wild Economic Animals and Plants, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changchun 130112,; 2. Jilin Institute for Food Control, Changchun 130112, China; 3. Shandong Sino-Agri United Biotechnology Co.,Ltd, Jinan 250100)

The composition of fatty acids in the rhizome ofT.kamtschaticumpall from different harvest periods was studied by GC-MS. The results showed that there were 23 kinds of fatty acids from the rhizome ofT.kamtschaticumpall were separated and identified.The content of linoleic acid was the highest,up to 52.24%-53.83%.Other major fatty acids were palmitoleic acid 20.14%-21.79%,oleic acid 10.75%-12.87%,α-linolenic acid 2.90%-5.60% and palmitic acid 4.04%-6.77%.Three samples were rich in unsaturated fatty acid with the contents of 89.97%-93.46%,and most of the fatty acid content showed a trend of dropping at first and rising later,with the content of fatty acids in sample three was the highest.

TrilliumkamtschaticumPall;Fatty acids;Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

2015-05-26

吉林省科技發(fā)展計劃項目(20120909)

羅婧(1981-)，女，助理研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品安全檢測研究，E-mail：luojing20130121@163.com；﹡通訊作者：劉繼永(1971-)，E-mail:ljy1107@126.com。

Q949.71+8.23;Q946.81

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.05.006