李 斌,李元甦,孟憲軍,*,傅俊范,杜 彬,朱鳳妹,薛 雪,王 棟
(1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧省農(nóng)產(chǎn)品深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽(yáng)110161;2.河北科技師范學(xué)院食品工程系,河北昌黎066600)
超臨界CO2A萃取北五味子藤莖揮發(fā)油的GC-MS分析
李 斌1,李元甦1,孟憲軍1,*,傅俊范1,杜 彬2,朱鳳妹2,薛 雪1,王 棟1
(1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧省農(nóng)產(chǎn)品深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽(yáng)110161;2.河北科技師范學(xué)院食品工程系,河北昌黎066600)
采用超臨界CO2萃取的方法提取北五味子藤莖中揮發(fā)油成分,測(cè)得其揮發(fā)油得率為0.43%,采用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用的方法對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析,經(jīng)計(jì)算機(jī)NIST02譜庫(kù)檢索及人工解析質(zhì)譜,共鑒定出1S-!-蒎烯、莰烯、衣蘭烯、五味子素等41種成分,并利用峰面積歸一化法定量測(cè)定它們的相對(duì)含量。
北五味子,藤莖,揮發(fā)油,氣相色譜-質(zhì)譜法
02-0106-03
北五味子藤莖為木蘭科植物五味子(Schisandra Chincnsis(Turcz.)Baill)的干燥藤莖,習(xí)稱“山花椒藤”,民間用其作為調(diào)味品。《中華人民共和國(guó)藥典》中規(guī)定北五味子其藤莖、果實(shí)、種子均可入藥[1],五味子揮發(fā)油具有抗氧化[2]、抗細(xì)菌、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)[3]、增強(qiáng)人體免疫力[4]、且無(wú)遺傳毒性的特點(diǎn)[5]。但目前對(duì)北五味子的研究主要集中在果實(shí)、種子中木脂素、揮發(fā)油及多糖,而對(duì)其藤莖的化學(xué)研究較少。僅有少量關(guān)于藤莖中木脂素含量的報(bào)道,而對(duì)五味子藤莖揮發(fā)油提取成分分析方面的報(bào)道還很少。但由于北五味子藤莖資源豐富,且含有較豐富的揮發(fā)油,為緩解北五味子果實(shí)資源緊張,而大多數(shù)產(chǎn)區(qū)的北五味子藤莖仍未被有效利用的現(xiàn)狀,因而本文采用GC/MS法對(duì)超臨界流體萃取后的北五味子藤莖揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)行了分析,為對(duì)北五味子藤莖進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用到食品工業(yè)領(lǐng)域提供理論數(shù)據(jù)。
北五味子藤莖 撫順青松藥業(yè)有限公司提供,經(jīng)鑒定為木蘭科植物五味子 Schisandra Chincnsis(Turcz.)Baill的藤莖;食用級(jí)CO2純度99.9%,沈陽(yáng)氣體制造廠。
超臨界萃取裝置HAl21-50-2型 江蘇南通華安超臨界萃取有限公司;HP6890/5973N(GC/MS)/HP486數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 美國(guó)惠普公司。
北五味子藤莖經(jīng)真空干燥箱50℃條件下干燥至平均含水量6%,粉碎過(guò)60目篩備用。取藤莖粉末400g放入萃取釜中,在萃取壓力42MPa、萃取溫度36℃、萃取流速17L/h,分離釜"溫度40℃,分離釜溫度30℃,萃取時(shí)間90min的條件下,收集分離釜"中的液態(tài)油狀物,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水后得到揮發(fā)油1.72g備用[6-9]。
1.3.1 氣相色譜條件 色譜柱:HP-5(0.25mm×30m×0.25#m)彈性石英毛細(xì)管柱;載氣:N2(99.99%);流速:1.0mL/min;進(jìn)樣口溫度:250℃;分流比為50∶1;進(jìn)樣量:0.1#L;程序升溫:40℃ 保持 0.5min,以8℃/min的速度升溫至280℃(15min)柱溫。
1.3.2 質(zhì)譜條件 離子源為EI源;電子能量:70eV;掃描范圍:30~550amu;質(zhì)譜載氣:He(99.99%);倍增器電壓:1718V;界面溫度:150℃;源溫:230℃。
1.3.3 定性分析 根據(jù)GC/MS計(jì)算機(jī)的NIST02譜庫(kù),用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖自動(dòng)檢索分析組分的質(zhì)譜數(shù)據(jù),并對(duì)檢索結(jié)果參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行核對(duì)和補(bǔ)充檢索[5-8],對(duì)各組分進(jìn)行定性。
1.3.4 定量分析 以G1701BA化學(xué)工作站,經(jīng)色譜峰面積歸一法,計(jì)算其相對(duì)百分含量。
采用毛細(xì)管氣相色譜法從北五味子藤莖揮發(fā)油中分離鑒定出41個(gè)峰,按照上述GC/MS條件對(duì)揮發(fā)油進(jìn)行分析,得出北五味子藤莖揮發(fā)油的總離子流圖,見(jiàn)圖1。
圖1 超臨界萃取北五味子藤莖揮發(fā)油的總離子流圖
對(duì)總離子流圖的各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖,并對(duì)檢索結(jié)果參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行核對(duì)和NIST02譜庫(kù)檢索,經(jīng)過(guò)人工質(zhì)譜分析,從基峰相對(duì)豐度等方面進(jìn)行直觀分析[10],確定北五味子藤莖揮發(fā)油中化學(xué)成分(見(jiàn)表1)。由表1可知,北五味子藤莖揮發(fā)油總共分離出47種化合物,鑒定了其中的41種。已鑒定化合物占總鎦出組分的67%。主要成分為1S-$-蒎烯,莰烯,衣蘭烯,五味子素等41種成分。
表1 北五味子藤莖揮發(fā)油的GC/MS分析結(jié)果
續(xù)表
采用超臨界CO2萃取出的北五味子藤莖揮發(fā)油的得率為0.43%,較高于傳統(tǒng)提取方法所得北五味子藤莖油0.38%的得率[10],而且成分經(jīng)檢測(cè)也有顯著區(qū)別。超臨界萃取法同傳統(tǒng)提取方法相比,該法具有環(huán)保、節(jié)約能源、便于操作、易于工業(yè)化推廣等方面的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)超臨界萃取出北五味子藤莖揮發(fā)油經(jīng)GC-MS聯(lián)用分析共鑒定出41種化合物,并且這些化合物的相似度均很高,其中主要成分為1S-!-蒎烯、莰烯、衣蘭烯、五味子素等41種成分,相對(duì)含量分別為0.39%、0.40%、11.22%、21.67%。北五味子藤莖揮發(fā)油作為一種重要活性物質(zhì),是具有潛力的保健食品和中草藥,北五味子藤莖揮發(fā)油的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用,為北五味子綜合開(kāi)發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ)。
[1]國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:44,169.
[2]Ponce A G,Valle C E,Roura S I.Natural essential oils as
reducing agents of peroxidase activity in leafy vegetables[J].Lebensm Wiss U Techno,2004,37:199-204.
[3]柯銘清.中草藥中有效成分理化與藥理特性[M].長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1982:541.
[4]李民,劉海.五味子油乳劑對(duì)胸腺嘧啶核苷摻入淋巴細(xì)胞DNA的影響[J].中草藥,1983(4):31-33.
[5]何來(lái)英,馮曉蓮,孫明,等.五味子的急性毒性和遺傳毒性研究[J].實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué),2004,11(4):645-648.
[6]李全宏,倪元穎.超臨界CO2流體萃取南瓜籽油的質(zhì)量研究[J].食品工業(yè)科技,2002,23(4):22-25.
[7]孫愛(ài)東,葛毅強(qiáng),倪元穎,等.CO2超臨界流體萃取技術(shù)提取甜橙皮精油的研究[J].食品工業(yè)科技,1999,20(3):7-8.
[8]銀建中,孫獻(xiàn)文,原華山,等.超臨界CO2流體萃取沙棘油實(shí)驗(yàn)研究[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù),2001,22(6):9-11.
[9]Papamichail,V Louli,K Magoulas.Supercriticalfluid extraction of celery seed oil[J].The Journal of Supercritical Fluids,2000,18(3):213-226.
[10]徐海波.氣相質(zhì)譜分析方法分析北五味子藤莖揮發(fā)油的成分[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2005,28(1):60-63.
Determination of the volatile oil from caculis of Schisandra
Chinensis(Turcz.)Baill with supercritical carbon dioxide fluid by GC/MS
LI Bin1,LI Yuan-su1,MENG Xian-jun1,*,F(xiàn)U Jun-fan1,DU Bin2,ZHU Feng-mei2,XUE Xue1,WANG Dong1
(1.College of Food,Shenyang Agriculture University,Provincial Key Laboratory of Further Processing of Food,Shenyang 110161,China;2.Dept of Food Engineering,Hebei Normal University of Science&Technology,Changli 066600,China)
The volatile oil components from caculis of Schisandra Chinensis(TurcZ.)Baill was extracted by supercritical fluid extraction.The content of volatie oil was 0.43%.The chemical components were separated and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry.The data of components were automatically retrieved.By the result of computer NIST02 spectrum library and the artificial analytical mass spectrum,41 components were identified.The important constituents were 1S-α-Pinene,camphene,ylangene and schizandrin.The relative contents were measured by using the normalization method.
Schisandra Chinensis(TurcZ.)Baill;caculis;volatile oil;gas chromatography-mass spectrometry
TS221
A
1002-0306(2011)
2009-12-09 *通訊聯(lián)系人
李斌(1979-),男,在讀博士,助教,主要從事現(xiàn)代高新技術(shù)在活性物質(zhì)提取方面的研究。
“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAI09B04-09)。