齊賽男,賈桂云,雷 鵬,黃 娟,蔣 艷,黃巨波,馮文婷,盧圣樓,劉 紅,2*
(1.海南師范大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,海南 海口 571158;2.熱帶藥用植物化學(xué)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南 ???571158)
神秘果種子揮發(fā)油化學(xué)成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析
齊賽男1,賈桂云1,雷 鵬1,黃 娟1,蔣 艷1,黃巨波1,馮文婷1,盧圣樓1,劉 紅1,2*
(1.海南師范大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,海南 海口 571158;2.熱帶藥用植物化學(xué)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南 海口 571158)
采用微波輔助提取法和超聲提取法萃取神秘果種子揮發(fā)油的主要化學(xué)成分,經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析其成分,運(yùn)用氣相色譜峰面積歸一化法測(cè)定各組分的相對(duì)百分含量.鑒定出26種化合物,其主要成分為棕櫚酸、油酸、3α-烷基-12-齊墩果烯乙酸酯和14-甲基十五烷酸甲酯等.
神秘果;揮發(fā)油;微波輔助提??;超聲提取;氣相色譜-質(zhì)譜
神秘果(Synsepalum dulcificum)為山欖科(Sa?potaceae)神秘屬(Synsepalum)常綠灌木植物,原產(chǎn)于西非熱帶地區(qū).20世紀(jì)60年代引入我國(guó)海南、云南、廣西等地區(qū)[1].海南由于得天獨(dú)厚的亞熱帶氣候成為其主要的研究培育中心.神秘果果肉因含有的奇特神秘果素(Miraculin),可以破壞人的味覺而產(chǎn)生增甜作用[2].研究結(jié)果表明,常生吃熟果有利于高血糖、高血壓、高血脂,緩解痛風(fēng)、尿酸、頭痛等疾病的治療.葉子有防治動(dòng)脈硬化、糖尿病等功效,亦可快速解酒.種子含有豐富的天然固醇及鈉、鉀、鈣、鎂等微量元素,可以緩解心絞痛,改善高血壓,對(duì)便秘也有一定治療效果.
近年來,微波輔助提取法(microwave assisted extraction,MAE)與超聲波提取法(ultrasonic extrac?tion,UE)因具有提取效率高、操作簡(jiǎn)單方便、無污染、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn),在天然產(chǎn)物提取方面得到了廣泛應(yīng)用[3-6].Parè等最早將非極性溶劑用于微波輔助提取.羰基鐵粉(CIP)有著極強(qiáng)的微波吸收性能,與傳統(tǒng)的微波吸收介質(zhì)(水、乙醇等)相比,CIP在微波輻照下的升溫速度要快的多,且有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性[7].
Guney等最先對(duì)神秘果種子進(jìn)行了分析,其中脂類化合物占干重的10.15%.目前,國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)尚未報(bào)道神秘果種子中揮發(fā)油的化學(xué)成分.因此,本文以CIP為微波吸收介質(zhì),改進(jìn)傳統(tǒng)微波輔助提取方法萃取神秘果種子中揮發(fā)油,并比較了與超聲提取法萃取揮發(fā)油的種類與含量,應(yīng)用面積歸一化法確定各成分的相對(duì)百分含量,旨在揭示神秘果種子的藥理作用,為綜合開發(fā)利用神秘果提供科學(xué)依據(jù).
1.1 儀器、試劑與材料
WR-C微波樣品處理系統(tǒng)(北京盈安科技有限公司);超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);DHG-9246A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);TCL-16G型電動(dòng)離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);HHS型電熱恒溫水浴鍋(上海亞榮生化儀器廠);RE52–99型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);GC/MS-QP2010氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津公司).
羰基鐵粉(含鐵量≥97.0%,平均粒度≤3.5 μm,陜西興化化學(xué)股份有限公司);正己烷、無水乙醇、正己烷均為國(guó)產(chǎn)分析純.
神秘果采集于??诶铣?,經(jīng)電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱烘干后,粉碎至60目備用.
1.2 方法
1.2.1 非極性溶劑微波輔助提取(NPSMAE)
精確稱取神秘果種子粉2 g與1 gCIP充分混合后加入微波提取罐內(nèi),并加入15 mL正己烷,以120℃進(jìn)行微波提取10 min后,將提取液離心分離,并將上層清液轉(zhuǎn)移至容量瓶中,用正己烷定容,加無水硫酸鈉脫水干燥,在4℃下密封冷藏保存.
1.2.2 混合溶劑微波提?。–SMAE)
精確稱取秘果種子粉2 g與15 mL混合溶劑(5 mL無水乙醇和10 mL正己烷)加入微波提取罐內(nèi).其后的操作步驟同1.2.1項(xiàng).
1.2.3 超聲波輔助提?。║AE)
精確稱取秘果種子粉2 g與15 mL正己烷加入至50 mL具塞錐形瓶中,超聲提取30 min.其后的操作步驟同1.2.1項(xiàng).
1.3 氣相色譜-質(zhì)譜條件
色譜條件:色譜柱:石英毛細(xì)管柱HP-FFAP 30 m×0.25 mm,0.25 um;進(jìn)樣口溫度:260℃;程序升溫:初始40℃(保持3 min),以8℃/min升溫速率升至200℃(保持5min),再以6℃/min升至260℃(保持5 min);進(jìn)樣量1.0 μL,分流比為50∶1;載氣為高純He,流速為1.0 mL/min.
質(zhì)譜條件:離子源:EI電子轟擊源;離子源溫度:200℃;電離電壓:70 eV;接口溫度:250℃;掃描范圍(m/z):10~500 aum.
GC-MS分析測(cè)定了神秘果種子揮發(fā)油中組分的種類和相對(duì)含量,比較了NPSMAE、CSMAE、UAE三種提取產(chǎn)物的結(jié)果,分離出32種化合物,鑒定了26種化學(xué)成分的結(jié)構(gòu),用峰面積歸一法確定了各成分的相對(duì)百分含量,確定后的已知組分名稱和相對(duì)含量列于表1.已鑒定成分的總含量占揮發(fā)油成分的90.98%.
從表1可以看出,神秘果種子中揮發(fā)油組分主要以脂肪酸為主,此外還包括少數(shù)的烷烴、烯烴、醛、酸、萜類等化合物.3種方法提取的揮發(fā)油組分的種類和相對(duì)含量均相差不大,沒有發(fā)現(xiàn)因使用微波吸收介質(zhì)而產(chǎn)生的新化合物.采用NPSMAE,CSMAE和UAE所得揮發(fā)油經(jīng)GC-MS分析,分別鑒定出17、18及15種化合物,已知組分總相對(duì)含量(各組分相對(duì)含量加和)分別為90.98%、80.20%和81.57%.在鑒定的化合物中,相對(duì)含量最高的組分是棕櫚酸,其它相對(duì)含量較高的主要成分有油酸(31.13%、27.53%、29.44%),3α-烷基-12-齊墩果烯乙酸酯(未檢出、1.90%、1.22%),14-甲基十五烷酸甲酯(0.89%、0.92%、1.21%).雖然用3種方法所得到的神秘果種子揮發(fā)油主要成分所占比例各不相同,但彼此相差不大.采用CSMAE所得的揮發(fā)油中含氧化合物組分稍多,如2-十一烯醛、3α-烷基-12-齊墩果烯乙酸酯、3β-20(29)-烯-乙酰羽扇豆醇酯等,可能與提取溶劑的極性有關(guān).棕櫚酸可以抑制胰島葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2、胰島素、胰腺十二指腸同源異型盒因子1和rRNA的表達(dá),顯著改善對(duì)胰島的脂毒性作用[8];油酸可以調(diào)節(jié)血脂、預(yù)防腫瘤、改善記憶等.
本文研究了以CIP為微波吸收介質(zhì)的微波輔助法提取神秘果種子揮發(fā)油組,并與超聲法進(jìn)行比較,結(jié)果表明,3種方法所得揮發(fā)油組分的種類和相對(duì)含量均比較接近,這表明在NPSMAE方法提取神秘果種子揮發(fā)油組分的過程中所用的微波吸收介質(zhì)CIP僅作為熱源加熱樣品,并沒有作為反應(yīng)物與樣品中的任何組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng).本文研究結(jié)果為神秘果種子的化學(xué)成分,藥理,毒理研究及分類提供科學(xué)依據(jù).
表1 不同方法提取神秘果種子中揮發(fā)油的化學(xué)組成Tab.1 Chemical constituents in the volatile of Mysterious Fruit seeds by different methods
[1]陳萍,楊通順,王歡.神秘果基因組DNA提取方法比較研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(3):26-5228.
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Analysis of Essential Oil from the Seeds of Synsepalum Dulcificum with GC-MS
QI Sainan1,JIA Guiyun1,LEI Peng1,HUANG Juan1,JIANG Yan1,HUANG Jubo1,F(xiàn)ENG Wenting1,LU Shenglou1,LIU Hong1,2*
(1.College of Chemistry and Chemical Engineering,Hainan Normal University,Haikou571158,China;2.Key Laboratory of Tropical Medicinal Plant Chemistry of Ministry of Education,Haikou571158,China)
The essential oil extracted from the seeds of Synsepalum dulcificum by microwave assisted extraction and ul?trasonic extraction,was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS).The relative contents in the es?sential oil were determined by peak area normalization.26 components were identified in the essential oil of the seeds.The major composition was n-hexadecanoic acid,oleic acid,12-oleanen-3-yl acetate,(3.alpha)-and lup-20(29)-en-3-ol,acetate,(3.beta).The result can provide a scientific basis to pharmacology and toxicology of the seeds of Synsepalum dulcificum.and offer reference for the further development and utilization.
Synsepalum dulcificum;essential oil;microwave assisted extraction;ultrasonic extraction;gas chromatog?raphy-mass spectrometry
R 284.1
A
1674-4942(2012)01-0073-04
2011-10-15
海南省社會(huì)發(fā)展專項(xiàng)(2010SF007);海口市重點(diǎn)科技計(jì)劃(2010-086);國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃(101165813);海南省海南師范大學(xué)博士點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目
*通訊作者
畢和平
海南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2012年1期