水蒸氣蒸餾與乙醇提取荸薺揮發(fā)油成分的GC-MS分析

1、    水蒸氣蒸餾與乙醇提取荸薺揮發(fā)油成分的gcms分析    胡西洲+彭西甜+夏虹摘 要：通過水蒸氣蒸餾和乙醇提取荸薺中的揮發(fā)油成分，運用氣相色譜-質譜聯(lián)用技術進行分離鑒定，峰面積歸一化法進行定量分析，分析并比較了水蒸氣蒸餾法與乙醇提取法荸薺揮發(fā)油成分的差異，為其功能成分研究和加工利用提供理論依據(jù)。試驗結果表明，水蒸氣蒸餾法共分離鑒定出103種成分（占總峰面積的90.32%），其中羧酸類物質占主導地位（62.18%），主要成分為亞油酸（32.52%）、棕櫚酸（21.53%）、油酸（5.62%）和棕櫚油酸（0.93%）等。乙醇提取法共分離鑒定出49種成分

2、（占總峰面積的79.46%），其中也是羧酸類物質占主導地位（52.36%），主要成分為亞油酸（19.42%）、棕櫚酸（14.82%）、油酸（11.08%）和硬脂酸（6.72%），同時還鑒定出香蘭素、月桂酸和角鯊烯等活性組分。2種不同的提取方法共同鑒定出了25種化學成分，但提取的揮發(fā)油種類和含量存在明顯差異。關鍵詞：gc-ms；荸薺；水蒸氣蒸餾；乙醇提取法；揮發(fā)油成分：s645.3 ：a ：1001-3547（2017）16-0054-07荸薺heleocharis dulcis （burm. f.） trin.別名馬蹄、地栗、烏芋、鳧茈等，是莎草科多年生淺水草本植物，其地下球莖作為食用部分，在

3、我國已有2 000 余a的栽培歷史1。荸薺球莖扁圓形，皮薄、赤褐色，肉脆嫩而多汁、清香爽口，是一種優(yōu)良的藥食兼用的水生植物2。荸薺汁多味甜、營養(yǎng)豐富，自古有“地下雪梨”之美譽3。其營養(yǎng)豐富，有很高的食用及藥用價值，能清熱潤肺、生津消滯、利氣通化4?，F(xiàn)代科學研究還發(fā)現(xiàn)，荸薺含有抗癌、降血壓的有效成分荸薺英5，這更凸顯了荸薺作為健康食品的地位。揮發(fā)油是一類具有揮發(fā)性、可蒸餾出來的油狀液體的總稱，多數(shù)具有香氣，廣泛分布于植物界，含有豐富的具不同功效的化學成分，是由不同組成和含量的化合物及其相互間作用共同體現(xiàn)6，7。通常采用水蒸氣蒸餾法、蒸餾萃取法、溶劑提取法8和超臨界co2 萃取法9等提取揮發(fā)油。目

4、前，針對荸薺的研究很少，關于其揮發(fā)性成分的研究鮮見報道。本試驗采用水蒸氣蒸餾法和乙醇提取法對荸薺揮發(fā)油成分進行提取， 運用 gc-ms 法對其成分進行分離鑒定，并比較了2種方法提取的成分和含量之間的差異，為荸薺揮發(fā)油的開發(fā)利用和科學研究提供試驗依據(jù)。1 材料與方法1.1 試驗材料荸薺球莖材料在2016年11月采自湖北孝昌縣豐山鎮(zhèn)井也村4組，植株品種經(jīng)確認為孝感薺。采用五點取樣法，樣品經(jīng)人工挖取后清洗干凈，自然晾干，全果磨成勻漿狀，混勻，稱取適當試樣于80條件下烘干5 h，再用研缽研磨成粉末作提取使用。7890-5975a型氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（美國agilent公司）；laborta4010真

5、空旋轉蒸發(fā)儀（德國heidolph公司）；ms3渦旋振蕩器（ika公司）；調溫電熱套（北京市永光明醫(yī)療儀器廠）；hh-8數(shù)顯恒溫水浴鍋（國華電器有限公司）；me2002e/02電子天平（梅特勒-托利多（上海）有限公司）；無水乙醇、石油醚、正己烷等均為分析純（國藥集團試劑有限公司）。1.2 試驗方法水蒸氣蒸餾法 準確稱取10.00 g荸薺樣品粉末，置于1 000 ml圓底燒瓶中，按2010年版中國藥典一部附錄xd揮發(fā)油測定法項下甲法操作10，提取5 h，得到乳白色具有濃郁香氣透明液體200 ml，待其完全冷卻后置于分液漏斗中，用石油醚（11，vv）萃取2次，使用真空旋轉蒸發(fā)儀蒸干溶劑，再加入2

6、ml正己烷充分振蕩溶解后供測試用。乙醇提取法 準確稱量10.00 g（精確到0.01 g）荸薺樣品粉末，用濾紙包好，放入索氏提取器提取筒中，取100 ml無水乙醇從提取筒中倒入燒瓶，裝上回流冷凝管，靜置浸泡0.5 h后加熱回流5 h，濾渣重復上述操作處理2次（后2次提取乙醇用量和浸泡時間減半），合并所得濾液，用真空旋轉蒸發(fā)儀蒸干溶劑，再加2 ml正己烷充分振蕩溶解后供測試用。氣相色譜-質譜條件 gc條件：進樣口溫度為230；溫度程序：首先以50保持5 min，以3/min的速率升溫至125，保持3 min，再以2/min的速率升溫至180，保持3 min，再以15/min的速率升溫至250，保

7、持8 min。載氣為高純氦氣（純度99.999%）：柱流量為1.0 ml/min；不分流進樣。ms條件：電子電離源（ei）；離子化電壓為70 ev；離子源溫度為200；四級桿溫度為150；接口溫度為280；質譜掃描范圍為35450 amu。揮發(fā)性組分的定性和定量方法 對樣品進行gc-ms分析后得到總離子圖，組分峰利用nist14.l質譜庫檢索，結合相對保留時間和相關參考文獻確認化學組分。依據(jù)面積歸一法進行定量。2 結果與分析2.1 不同方法提取的揮發(fā)性成分的比較在上述gc-ms色譜-質譜分析條件下，測得荸薺提取成分gc-ms總離子流色譜圖見圖1、2。分析范圍在6.073.3 min。從氣相色譜

8、-質譜總離子流色譜圖中，水蒸氣蒸餾法提取的物質中共分離鑒定出103種化合物，占總峰面積的90.32%；從乙醇提取法提取的物質中分離鑒定出49種化合物，占總量的79.46%。從圖1、2中可以看出，2種提取方法的化學成分具有一定的差異，具體成分和相對含量分析結果見表1。2.2 不同方法提取的揮發(fā)性成分中特征成分比較由表1可以得到，水蒸氣蒸餾法共鑒定出103種組分，其中包括8種醛類、6種醇類、12種酯類、5種酮類、10種羧酸類、37種烷類、12種烯類、2種雜環(huán)類和11種其他化合物；乙醇提取法共鑒定出49種組分，其中包括3種醛類、1種醇類、14種酯類、2種酮類、7種羧酸類、11種烷類、6種烯類、2種雜

9、環(huán)類和3種其他化合物。2種方法提取的成分種類有部分差異，因此對其樣品組分的種類和相對含量進行統(tǒng)計對比，以便于之后的分析研究。endprint由表2可以得到，水蒸氣蒸餾法提取的成分中羧酸類、烷類和烯類化合物含量占主導地位，組分中主要物質為亞油酸（32.52%）、棕櫚酸（21.53%）、油酸（5.62%）、油酸酰胺（5.42%）。乙醇提取法提取的成分中羧酸類、酯類和烷類化合物含量占主導地位，組分中主要物質為亞油酸（19.42%）、棕櫚酸（14.82%）、油酸（11.08%）、硬脂酸（6.72%）、亞油酸乙酯（2.82%）。其中共有組分含量最高的是亞油酸、棕櫚酸和油酸，亞油酸是人體不能合成但又是必需

10、的不飽和脂肪酸（efa），它是合成前列腺素的主要原料，并有降低膽固醇和血脂、改善血液流變性及其預防冠心病等特殊功能11。油酸為單不飽和脂肪酸，是植物油的重要組分，其性質穩(wěn)定，有降低高血脂癥患者血脂水平及預防心血管疾病的作用，可降低血清總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇，并保持高密度脂蛋白膽固醇不降低12。雖然2種方法提取的組分含量最多的化合物相似，但其中一些組分存在差異，含量少的物質并不一定對其貢獻小，其物質種類也有較大的差異。3 小結與討論本次試驗以湖北地區(qū)的荸薺為研究對象，利用gc-ms快速準確地分析2種試驗方法提取的成分，分析結果具有較高的準確性和重現(xiàn)性。比較了2種試驗方法所提取組分的差異，雖

11、然2種方法提取的組分含量最多的化合物相似，但是提取的組分種類還是存在一定的差異，比如水蒸氣蒸餾法提取出棕櫚油酸、苯乙酮等香味物質，均可作為食用香料使用；乙醇提取法提取出香蘭素、角鯊烯等，香蘭素作為增香劑廣泛應用于冰淇淋、飲料、巧克力、糖果、布丁、焙烤食品以及酒類、香煙中13，除作為增香劑外，還可作為含有多不飽和組分的食品中的抗氧化劑1418和抑菌劑19等；角鯊烯是一種高度不飽和烴類化合物，具有提高體內(nèi)超氧化物歧化酶（sod）活性20，抗疲勞、強化內(nèi)臟的作用，還具有極強的供氧能力，可抑制癌細胞生成，能有效地防止細胞的老化，提高肌體免疫力21。這說明不同的提取方法所獲得的研究結果具有一定的差異，要

12、根據(jù)自身的試驗條件選擇合適的方法以得到研究內(nèi)容所需的試驗數(shù)據(jù)。本研究也為荸薺資源的開發(fā)利用提供試驗依據(jù)。參考文獻1 中國農(nóng)業(yè)百科全書編委會.中國農(nóng)業(yè)百科全書蔬菜（蔬菜卷）m.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1990.2 趙力超，劉欣，陳永泉.荸薺功能組分在荸薺糕防腐保鮮中的應用初探j.食品科學，2005，26（8）：422-424.3 麻成金，黃群，余佶，等.荸薺保健醋釀造工藝研究j.食品科學，2007，28（8）：178-181.4 高易.春季佳果荸薺j.飲食科學，2004（3）：24.5 蔡健.荸薺的營養(yǎng)保健和加工利用j.中國食物與營養(yǎng)，2005（2）：40-42.6 黃羅生，顧燕飛，李紅.中藥揮發(fā)油及

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