GC-MS分析荔枝核超臨界CO2萃取物

饒長全，喬 方，王 燕，黃略略

(深圳職業技術學院，廣東 深圳 518055)

GC-MS分析荔枝核超臨界CO2萃取物

饒長全，喬 方，王 燕，黃略略

(深圳職業技術學院，廣東 深圳 518055)

采用超臨界CO2萃取荔枝核，并用氣相色譜-質譜聯用儀對荔枝核萃取物的揮發性成分進行分析。結果表明：超臨界CO2萃取荔枝核的萃取率為4.26%，氣相色譜-質譜聯用鑒定出67種化合物，主要為甾醇類、萜類、不飽和脂肪酸、棕櫚酸、脂肪酸酯、VE，相對含量分別為31.3%、25.7%、12.03%、9.63%、7.53%、7.21%。

荔枝核；超臨界CO2萃取；氣相色譜-質譜法

我國荔枝資源豐富，栽培面積和產量約占全世界的80%以上，主要分布在廣東、廣西、福建、臺灣等省。荔枝全身是寶，果肉中含有豐富的營養成分[1-2]；果皮中含有多種抗氧化、抗癌等功能活性成分[3-5]；荔枝種子又稱荔枝核，成熟干燥的荔枝核(semen litchi)是一味常用中藥，藥學和臨床研究表明，荔枝核有抗氧化能力、抗病毒、抑制腫瘤、降血脂、增強免疫等諸多生理活性[6-8]。文獻報道荔枝核的主要化學成分為皂苷、脂肪酸、聚合花色素、氨基酸及揮發性成分等[9-11]。屠鵬飛等[12]采用70%乙醇溶液提取荔枝核，經不同極性的溶劑萃取后再用硅膠柱色譜進行分離純化，采用氣相色譜-質譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)分析油脂類成分，結果分離鑒定了12種化合物，主要為甾類和糖苷類化合物；陳玲等[13]利用水蒸汽蒸餾、乙醚萃取法提取新鮮荔枝核、荔枝膜中的揮發油，采用氣相色譜-質譜聯用技術鑒定了其中43種和52種化學成分，主要為醇、醛、醚、脂肪酸、脂肪酸酯以及含氧萜類化合物；丁麗等[14]利用硅膠柱色譜、聚酰胺柱色譜、制備薄層色譜等方法，從荔枝核乙醇提取物中分離出9個化合物，根據理化性質和波譜分析鑒定了7個化合物，分別為胡蘿卜苷、原兒茶醛、原兒茶酸、表兒茶素、蘆丁；張媛等[15]用索氏提取法提取荔枝種子中脂溶性成分，進行甲酯化處理后，采用氣相色譜-質譜聯用技術分離和鑒定其組成和含量，共鑒定出30種脂溶性成分，主要為油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸和2-辛基-環丙烷辛酸。

目前，荔枝核提取方法主要為水蒸氣蒸餾法或有機溶劑萃取法。水蒸氣蒸餾法由于溫度高，可能導致提取成分變性；有機溶劑萃取法則工藝復雜，污染環境，產品純度不高。本實驗采用超臨界二氧化碳流體萃取荔枝核，以期為核桃產業綜合開發利用、提高產品附加值提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

荔枝核由國家荔枝龍眼產業技術體系深圳綜合試驗站提供，取自深圳南山區西麗果場，品種為懷枝。

丙酮(分析純) 廣州化學試劑一廠。

HA121250201型超臨界CO2萃取裝置 江蘇南通華安超臨界萃取有限公司；HP6890GC/5975MSD型氣相色譜-質譜聯用儀 美國Agilent公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

荔枝核首先進行去雜處理，然后用去離子水漂洗，于45℃恒溫鼓風箱中烘干12h(含水量＜3%)，用(30～300目)中藥粉碎機粉碎，粉碎時為防止局部溫度過高，采用小批量多次進行，過篩(粒徑60～80目)備用。

1.2.2 超臨界二氧化碳萃取

稱取樣品300g，置于1L萃取釜中進行提取，萃取釜壓力20MPa、萃取溫度40℃、分離釜壓力5MPa、溫度45℃、CO2流量13L/h、萃取時間120min，打開分離釜，收集萃取物，將其于－20℃冰箱保存備用。

1.2.3GC-MS條件

色譜條件：HP-5 MS色譜柱(30m×0.25mm，0.25μm)，進樣口溫度230℃，接口溫度280℃，柱溫：起始溫度50℃，以10℃/min升至150℃，保留2min，再以5℃/min升至280℃，保留3min，最后以2℃/min升至300℃，載氣：99.999%氦氣，不分流進樣，恒流1mL/min，進樣量1μL。

質譜條件：接口溫度：280℃；四極桿溫度：150℃；離子源溫度：230℃；溶劑延遲時間：2min；電離方式：電子電離(electron ionization，EI) 源；電離能量：70eV；全掃描方式。

2 結果與分析

2.1 萃取物化學成分鑒定

采用超臨界CO2萃取荔枝核萃取率為4.26%，分離釜萃取物先出來的為粉紅色液體，后出來的為暗黃色油狀物。萃取物用丙酮稀釋后直接進樣，經GC-MS分析得總離子流色譜圖(圖1)，排除溶劑峰影響，用峰面積歸一法對各組分進行定性定量分析，對照NIST 08質譜數據庫，共鑒定出67個組分(表1)。

圖1 荔枝核萃取物總離子色譜圖Fig.1 TIC of the extract from litchi seeds

表1 荔枝核萃取物中揮發性成分Table 1 GC-MS analysis results of volatile components in the extract from litchi seeds

續表1

2.2 荔枝核萃取物成分分析

表1結果顯示，荔枝核提取物的揮發性成分中除含有少量的烷烴、醇、醛、酮、酚、萘胺等化合物，主要為甾類、萜類、不飽和脂肪酸、棕櫚酸、VE、脂肪酸酯類物質，相對含量分別為31.3%、25.7%、12.03%、9.63%、7.53%、7.21%。陳玲等[13]鑒定的荔枝核中的丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、對羥基苯甲醛、大部分倍半萜、十六酸；屠鵬飛等[12]鑒定出荔枝核中的β-谷甾醇、豆甾醇、棕櫚酸乙酯；張媛等[15]鑒定出荔枝核中的油酸、亞油酸、棕櫚酸等成分在該文分析結果中均有出現。荔枝核中的VE、菜油甾醇成分未見報道，該情況可能是荔枝核的品種和鑒定方法不同所致，但更可能是與荔枝核的提取分離方法有關。

荔枝核提取物的營養保健作用在于其不僅有含量較高的棕櫚酸(9.63%)、油酸(12.03%)，而且還含有其他生物活性物質，如萜烯類和醇類。這些物質中不少成分有芬芳的氣味，對人體器官具有刺激或鎮靜作用，而且有些具有特殊的藥效，如苯甲醇、苯乙醇具有麻醉催眠和消毒防腐兩大作用；除角鯊烯為三萜物質，含量為25.7%萜類主要為倍半萜化合物，這些揮發性物質常作為藥物和香料的成分。芹子烯對人腦中樞神經有安定和抗痙攣作用，石竹烯、香樹烯等對皮膚炎癥及消化系統潰瘍有較好的療效，香樹烯、杜松烯等不僅是常用的香料源，還具有殺菌作用，欖香烯具有抗腫瘤作用[16-17]。

圖2 菜油甾醇質譜實測圖(a)和質譜庫檢索圖譜(b)Fig.2 Experimental EI-MS spectrum of campeserol and standard EI-MS spectrum from the NIST8.0 Mass Spectral Library

活性物質中植物甾醇的占31.3%，以菜油甾醇為例，說明其質譜分析過程(圖2)。其分子離子峰為相對分子質量400，主要離子碎片為m/z 382、367、315、289、255、213、161、129、95、55、41，與標準譜圖一致。m/z 273是分子離子失去側鏈形成的，m/z 231是分子離子失去側鏈加C15、C16、C17和另外1個氫形成的，它們也是膽甾-5-烯類的特征離子。m/z 315是M－CH3離子再失去A環、并轉移兩個氫原子到M－85上得到的，它也是單羥基離子的顯著特征。其結構及裂解方式見圖3。

圖3 菜油甾醇的結構及裂解方式[18]Fig.3 Chemical structure and fragmentation of campestarol

菜油甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇等植物甾醇不但能夠抑制人體對膽固醇的吸收、促進膽固醇的降解代謝、抑制膽固醇的生化合成等，且于動物研究上被發現具有抑制心血管疾病的功能；植物甾醇還具有抗氧化性、抗腫瘤、消炎、提高免疫、調節生長、抗病毒等作用[19]。另外，植物甾醇是一種W/O型乳化劑，特別是谷甾醇對皮膚具有很高的滲透性，可抑菌、保濕，國外已應用于化妝品中[20]。荔枝核中的甾醇含量達31.3%，如能有效提取利用這些天然植物甾醇，必將利于食品、生物、制藥、日化等行業。VE是一種脂溶性維生素，具有抗氧化、提高免疫力、降低致癌劑的致癌作用及抗衰老、預防心血管疾病等生理功能[21]。荔枝核中VE的發現，將為其藥理作用提供新的理論根據。

3 結 論

用超臨界二氧化碳提取荔枝核，分析結果發現其含有較多的活性物質成分，尤其是VE、植物甾醇的發現，這為荔枝的綜合開發利用提供更充分、翔實的理論依據。應用超臨界流體萃取技術能更有效地保留荔枝核中的天然活性物質，這為進一步提高荔枝產品的附加值提供了一條新途徑。

[1]GUO Changjiang, YANG Jijun, WEI Jingyu, et al. Antioxidant activities of peel, pulp and seed fractions of common fruits as determined by FRAP assay[J]. Nutrition Research, 2003, 23(12)： 1719-1726.

[2]Radical scavenging activity in fruit extracts[J]. Acta Horticulturae, 2005, 679(5)： 201-203.

[3]WANG Xiujie, WEI Yuquan, YUAN Shulan, et al. Potentialanticancer activity of litchi fruit pericarp extract against hepatocellular carcinoma in vitro and in vivo[J]. Cancer Letters, 2006, 239(1)： 144-150.

[4]WANG Xiujie, YUAN Shulan, WANG Jing, et al. Anticancer activity of litchi fruit pericarp extract against human breast cancer in vitro and in vivo[J]. Toxicol Appl Pharmacol, 2006, 215(2)： 168-178

[5]ZHAO Mouming , YANG Bao, WANG Jinshui, et al. Immunomodulatory and anticancer activities of flavonoids extracted from litchi (Litchi chinensis Sonn.) pericarp[J]. International Immunopharmacology, 2007, 7(2)： 162-166.

[6]王燕, 王惠聰, 周志昆, 等. 荔枝的功能及活性成分研究現狀[J]. 果樹學報, 2009, 26(4)： 546-552.

[7]蔡長河, 曾慶孝, 段冬洋. 荔枝的營養保健功能、加工研究現狀以及開發利用前景[J]. 食品科學, 2005, 26(8)： 530-533.

[8]趙謀明, 楊寶, 李寶珍, 等. 荔枝核淀粉特性研究[J]. 天然產物研究與開發, 2005, 17(4)： 415-417.

[9]劉興前, 劉博, 聶曉勤. 中藥荔枝核中兩種化學成分的分離與鑒定[J]. 成都中醫藥大學學報, 2001, 24(1)： 55.

[10]郭潔文, 潘競鏘. 荔枝和荔枝核的化學成分、生物活性及藥理作用研究[J]. 中國新藥雜志, 2006, 15(8)： 585-588

[11]黃雪松, 陳杰. 測定荔枝核中的游離氨基酸[J]. 氨基酸和生物資源, 2007, 29(2)： 11-14.

[12]屠鵬飛, 羅青, 鄭俊華. 荔枝核的化學成分研究[J]. 中草藥, 2002, 33 (4)： 300-303.

[13]陳玲, 劉志鵬, 施文兵, 等. 荔枝核與荔枝膜揮發油的GC/MS分析[J]. 中山大學學報, 2005, 44(2)： 53-56.

[14]丁麗, 王敏, 趙俊, 等. 荔枝核化學成分的研究[J]. 天然產物研究與開發, 2006, 18(增刊l)： 45-47.

[15]張媛, 王喆之. 荔枝種子中脂溶性成分GC-MS分析[J]. 食品科學, 2007, 28(4)： 267-270

[16]國家醫藥管理局中草藥情報中心站. 植物藥有效成分手冊[M]. 北京：人民衛生出版社, 1987.

[17]周家駒, 謝桂榮, 嚴新建. 中藥原植物化學成分集[M]. 北京： 科學出版社, 2009.

[18]叢浦珠, 李筍玉. 天然有機質譜學[M]. 北京： 中國醫藥科技出版社, 2003： 1135-1137.

[19]譚仁詳. 植物成分分析[M]. 北京： 科學出版社, 2004： 369-415.

[20]陳玉昆. 甾族天然藥物的提取及生產工藝[M]. 北京： 科學出版社, 2009： 19 -21.

[21]魏旭蘭, 王亦民, 袁飛鋒. 維生素E抗腫瘤作用機制研究[J]. 現代診斷與治療, 2010, 21(3)： 189-191.

GC-MS Analysis of Supercritical Carbon Dioxide Fluid Extract from Litchi Seeds

RAO Chang-quan，QIAO Fang，WANG Yan，HUANG Lue-lue
(Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China)

Supercritical carbon dioxide fluid (SCDF) extract from litchi seeds was prepared and analyzed by GC-MS for volatile composition. The extraction efficiency of SCDF extract was 4.26%. A total of 67 compounds were identified from the extract, mainly including phytosterols, terpenoids, unsaturated fatty acids, hexadecanoic acid, fatty acid ester and vitamin E with relative contents of 31.3%, 25.7%, 12.03%, 9.63%, 7.53% and 7.21%, respectively.

litchi seeds；supercritical CO2fluid extraction；gas chromatography-mass spectrometry

TS225

A

1002-6630(2012)16-0163-04

2011-07-08

國家現代(農業)產業技術體系建設專項(CARS-33)

饒長全(1973—)，男，實驗師，本科，主要從事分析測試技術研究。E-mail：raocq88@126.com