紫蘇籽中脂肪酸及主成分α-亞麻酸的分析

回瑞華,刁全平,侯冬巖,李鐵純

(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

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紫蘇籽中脂肪酸及主成分α-亞麻酸的分析

回瑞華,刁全平,侯冬巖,李鐵純

(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

對紫蘇籽脂肪酸的組成和主成分α-亞麻酸進(jìn)行分析.采用索氏提取法對紫蘇籽中脂肪油進(jìn)行提取，并進(jìn)行甲酯化處理,利用氣相色譜-質(zhì)譜法對其脂肪酸組成進(jìn)行鑒定.由紫蘇籽中分離鑒定出8種脂肪酸,占紫蘇籽油總量的95.80 %.主要含有α-亞麻酸66.45%、棕櫚酸17.30%、亞油酸2.62%、油酸2.25%.用高效液相色譜法對主成分α-亞麻酸進(jìn)行了定量分析，含量為275 mg/g.

紫蘇籽；脂肪酸；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；高效液相色譜；α-亞麻酸

紫蘇(PerillafrutescensL.Britt.)為一年生唇形科草本植物，是一種分布較廣泛的植物，全國各地均產(chǎn),主要分布在華北、華中、華南、西南等地，在我國已有悠久的種植歷史[1].紫蘇是衛(wèi)生部首批頒布的既是食品又是藥品的60種“藥食同源”品種之一,可以開發(fā)出多種保健食品[2,3].傳統(tǒng)上我國北方紫蘇以榨油為主,兼作藥用,南方紫蘇主要以藥用為主,兼作香料和食用.

現(xiàn)代研究表明,紫蘇莖、葉和紫蘇籽中含有多種活性成分,如萜類、黃酮類、甙類、類脂類、花青素、多糖、微量元素和不飽和脂肪酸等[4,5].紫蘇籽中含大量油脂,含油量達(dá) 45%以上,其中，α-亞麻酸占總脂肪酸的 50%以上.α-亞麻酸是人體必需的營養(yǎng)素之一,人體若缺乏會導(dǎo)致各種功能性障礙和代謝紊亂[6],尤其是胎兒、嬰幼兒及兒童，會對大腦發(fā)育造成不利影響.醫(yī)學(xué)證實大腦的 60%由特定脂肪酸構(gòu)成,只有α-亞麻酸能在體內(nèi)合成 DHA以完成大腦發(fā)育需要[7].α-亞麻酸對人體有顯著的保健功能如降低膽固醇、提高記憶力、保護(hù)視力、增強(qiáng)免疫力、延緩機(jī)體衰老、預(yù)防老年癡呆和心腦血管疾病、抗癌、抗衰老、促進(jìn)大腦發(fā)育等[8～10].近年來關(guān)于紫蘇的研究較多，本文采用索氏提取法對紫蘇籽中脂肪油進(jìn)行提取，并進(jìn)行甲酯化處理,利用氣相色譜-質(zhì)譜法對其脂肪酸組成進(jìn)行鑒定，用高效液相色譜法對主成分α-亞麻酸進(jìn)行定量分析，為開發(fā)利用紫蘇籽提供科學(xué)依據(jù).

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

HP6890GC/5973MS型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國惠普公司；R2-201型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海中科機(jī)械研究所；510型高效液相色譜儀(美國Waters公司)；PHS-3C精密數(shù)顯酸度計(上海天達(dá)儀器有限公司).

無水乙醇、無水甲醇、無水乙醚、石油醚(60～90 ℃)、異丙醇、乙腈、冰乙酸、抗壞血酸、硫酸、氫氧化鉀及氫氧化鈉(所用試劑均為分析純，水為二次蒸餾水).

α-亞麻標(biāo)準(zhǔn)品：中國藥品生物制品鑒定所.

紫蘇籽樣品：產(chǎn)于遼寧撫順;樣品的處理:紫蘇籽去殼25 ℃自然干燥,粉碎后備用.

1.2 紫蘇籽脂肪油的提取

稱取25 g處理過的紫蘇籽粉，放入濾紙筒中，裝入索氏提取器中，加入150 mL的石油醚，回流萃取6 h，得黃色透明萃取液，再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去石油醚,得紫蘇籽脂肪油11.25 g，產(chǎn)率45%.

1.3 脂肪酸的甲酯化

取紫蘇籽脂肪油1 mL，加入正己烷4 mL,再加NaOH-CH3OH甲醇液(0.5 mol/L) 2 mL,置水浴上70 ℃回流10 min,取出冷卻移至刻度試管中,加水至20 mL,振蕩、超聲、離心.取上層清液，待做GC-MS分析[11,12].

1.4 GC/MS測定條件

1.4.1 氣相色譜條件 色譜柱HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱.升溫程序：初始溫度120 ℃，以20 ℃/min升至200 ℃，以2.5 ℃/min升至230 ℃，再以10 ℃/min升至270 ℃(保留2 min)；汽化溫度290 ℃；進(jìn)樣量0.3 μL；載氣(He)流量1 mL/min；分流比:20∶1；溶劑延遲3 min.

1.4.2 質(zhì)譜條件 電子轟擊(EI)離子源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；倍增器電壓1 341 V；電子能量70 eV；發(fā)射電流34.6 uA；接口溫度230 ℃；質(zhì)量掃描范圍20～500 m/z.

1.5 實驗步驟

取經(jīng)1.3處理過的紫蘇籽脂肪油樣品0.3 μL,用氣相色譜-質(zhì)譜-計算機(jī)聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定，通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),檢索Nis98譜圖庫,分別與八峰索引及EPA/NIH質(zhì)譜圖集的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對照、復(fù)合,再結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析,確定樣品各個化學(xué)成分.通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按面積歸一化法進(jìn)行定量分析，分別求得各化學(xué)成分的相對百分含量.

按實驗步驟進(jìn)行實驗，由化學(xué)工作站給出紫蘇籽脂肪酸甲酯的總離子流圖,如圖1所示.

圖1 紫蘇籽脂肪酸甲酯的總離子流色譜圖

將確認(rèn)的紫蘇籽中的脂肪酸及求得的各脂肪酸在其油中相對百分含量列入表1.

表1 紫蘇籽中脂肪酸鑒定結(jié)果

由表1紫蘇籽中脂肪酸鑒定結(jié)果可知:鑒定出8種脂肪酸，共占紫蘇籽油總量的95.80 %，主要含有α-亞麻酸66.45%、棕櫚酸17.30%、亞油酸2.62%、油酸2.25%.

1.6 紫蘇籽中α-亞麻酸的HPLC定量分析

1.6.1 樣品前處理 稱取紫蘇籽粉2 g，加入50 mL無水乙醇，10 mL 50% KOH水溶液，5 mL10%抗壞血酸溶液，回流皂化2 h，用石油醚萃取3次，每次30 mL，棄去石油醚層，保留無機(jī)層；用乙酸調(diào)節(jié)無機(jī)層，使得pH=4，然后再用石油醚萃取3次，每次30 mL，棄去水層，合并石油醚層，用無水Na2SO4干燥24 h后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得油狀液體[13].

1.6.2 色譜條件 色譜柱：Kromasil C18(150 mm×4.6 mm，5 μm)(中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所)；流動相：異丙醇∶乙腈 =35∶65；流速：1.0 mL/min；柱溫：25 ℃；檢測波長：205 nm；進(jìn)樣量：10 μL.

1.6.3 α-亞麻酸標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的液相色譜峰保留時間 準(zhǔn)確稱取5.0 mg α-亞麻酸標(biāo)準(zhǔn)品，用異丙醇定容至10 mL，按1.6.2色譜條件，進(jìn)樣得到α-亞麻酸的色譜峰保留時間為3.85 min，精密稱取經(jīng)1.6.1處理的樣品50.0 mg，用異丙醇定容到10 mL，按1.6.2色譜條件進(jìn)樣得到樣品的色譜圖在保留時間為3.85 min處有吸收峰.

1.6.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 準(zhǔn)確稱取5.0 mg α-亞麻酸標(biāo)準(zhǔn)品用異丙醇定容至10 mL，分別準(zhǔn)確吸取2，4，6，8，10 μL，用異丙醇定容至10 mL，每個樣進(jìn)3次，測量峰面積，并計算其平均值.α-亞麻酸濃度與色譜峰面積之間的回歸方程為：

1.6.5 樣品的測定 準(zhǔn)確稱取經(jīng)1.6.1處理的紫蘇籽樣品50.0 mg，用異丙醇定容到10 mL，按1.6.2色譜條件測定3次，取其平均值計算紫蘇籽樣品中α-亞麻酸的百分含量為 275 mg/g.

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的精密度實驗

分別取α-亞麻酸標(biāo)準(zhǔn)品2，4，6，8，10 μL，用異丙醇定容至10 mL，每個體積平行進(jìn)樣9次.測得峰面積并求出標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)，結(jié)果見表2.

表2 α-亞麻酸標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)(n=9)

2.2 回收率實驗

分別取紫蘇籽按1.6.1處理樣品30，40，50 mg，各加入α-亞麻酸1.00 mg,分別用異丙醇定容至10 mL，每種含量的紫蘇籽樣品測定3次，計算回收率為102.5～100.2.

2.3 結(jié)果討論

由上述實驗結(jié)果可知紫蘇籽中主要化學(xué)成分為不飽和脂肪酸，其中主要成分為α-亞麻酸.分析植物種子油中的α-亞麻酸通常的方法是將它們衍生為易揮發(fā)的甲酯衍生物,經(jīng)氣相色譜分離,但在甲酯化的過程中可能會產(chǎn)生不完全甲酯化衍生物、氧化或者水解等反應(yīng).采用高效液相色譜法較氣相色譜法的主要優(yōu)點是色譜條件溫和、適于極性的、低揮發(fā)性及對熱敏感的化合物,可以避免衍生過程的異構(gòu)化.迄今,不經(jīng)衍生化采用高效液相色譜法分析植物種子油中的α-亞麻酸的分析少見報道，該方法快速，重復(fù)性及準(zhǔn)確度令人滿意.

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(責(zé)任編輯：陳 欣)

Fatty acids in Perilla seed and principal component analysis of alpha linolenic acid

HUI Ruihua，DIAO Quanping，HOU Dongyan，LI Tiechun

(School of Chemistry and Life Science,Anshan Normal University,Anshan Liaoning 114007,China)

The purple Perilla seed fatty acid composition and main component of the alpha linolenic acid is analyzed.Soxhlet extraction method of fat in the purple Perilla seed oil is extracted,and methyl ester,using gas chromatography- mass spectrometry identification of its fatty acid composition.By separating identified eight kinds of fatty acids in Perilla seed,accounting for 95.80% of the total Perilla seed oil.Mainly contain alpha linolenic acid,palmitic acid,linoleic acid 17.30% and 2.62%,66.45% oleic acid 2.25%.Using high performance liquid chromatography (HPLC) method for principal component quantitative analysis of alpha linolenic acid,the content is 275 mg/g.

Perilla seed；fatty acid；gas chromatography-mass spectrometry；high performance liquid chromatography (HPLC)；alpha linolenic acid

2016-05-16

遼寧省教育廳科學(xué)技術(shù)基金資助課題(20331079).

回瑞華(1945-)，女，遼寧海城人，鞍山師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院教授,從事有機(jī)分析及天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)與研究.

R282．7l

A

1008-2441(2016)04-0024-04