香蕉皮中多酚物質的提取分離與結構鑒定

張征

摘 要：香蕉皮中含有大量的營養成分，而且還含有多種抗氧化成分，其中多酚物質就是主要的抗氧化成分中之一。該實驗通過采用95%的乙醇回流提取香蕉皮，把提取液濃縮浸膏，依次通過不同有機溶液萃取進行部位分離，然后分部位分別采用硅膠柱層析法進行分離，在分離過程中使用薄層色譜跟蹤檢測，所得純品運用紅外光譜、核磁共振、元素分析儀、質譜等分析儀器等多種檢測方法來鑒定所得的純品化合物的結構，為香蕉皮的綜合開發利用提供重要依據。

關鍵詞：香蕉皮 多酚物質 鑒定

中圖分類號：S668.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0079-01

香蕉是一種多年生草本植物，主要分布在熱帶、亞熱帶地區。它營養豐富，口感好，使人們最喜愛的水果之一。由于其成熟后不易儲存和運輸，因此，對香蕉進行深加工生產處理便應勢而出，但是由于香蕉皮大約占果實總重量的35%左右，如果在加工過程中，對其處理不當的話就會對環境造成破壞和污染，進而會影響到香蕉規模化種植和加工生產。經研究發現，香蕉皮中不僅含有大量的果膠、低聚糖、纖維素等膳食纖維，還含有蛋白質、水溶性糖分、脂肪和多種無機鹽等營養成分，同時它還含有多種抗氧化活性成分[1-2]，多酚物質就是其中之一。

1 多酚物質的提取

1.1 溶劑提取法

該法是利用多酚物質在不同溶劑中的溶解度差異進行提取分離的，由于多酚物質的極性比較大，我們可以用甲醇、乙醇、丙酮或水作為溶劑，然后采用回流提取的方法進行提取。這也是目前國內使用最廣泛的方法之一，它的優點是穩定、可靠。尤其是用乙醇和水浸提時所得的產品無毒、無污染更安全。

1.2 離子沉淀法

離子沉淀法也是一種較為常見的提取方法，它是利用多酚物質在一定條件下和某些物質絡合形成沉淀物，再在水溶劑中與其它物質分離來提取多酚的。本法的優點是有機溶劑使用量小，生產安全性好，沉淀劑成本低，缺點是有些沉淀劑在使用時波動較大，很可能會使多酚物質氧化破壞，需嚴格控制。另外，有些金屬鹽殘留對產品安全性也會存在隱患，在使用時需要謹慎使用。

2 多酚的分離方法

在多酚的分離過程中，通常采用色譜分離法、超臨界CO2法和膜分離法等達到分離目的。

2.1 色譜分離法

在分離多酚物質過程中，我們通常采用常壓層析法。該法是將多酚粗品經一定溶劑溶解后，上色譜柱分離，用洗脫劑洗脫后，收集洗脫液。該法中色譜柱填料與洗脫劑的選擇是關鍵，優點是工序簡單，易操作，使用的有機溶劑安全低毒且穩定性高、成本低，是進行工業化推廣和應用首選；缺點是生產周期較長，而且有效成分含量低，需進一步提純和分離。

2.2 超臨界CO2法

超臨界流體萃取技術由于設備自身攜帶有分離裝置精餾柱可以用于分離。利用CO2作為溶劑，從原料中萃取出待分離組分。該法可以通過改變萃取壓力、溫度或添加適當的夾帶劑，還可以改變萃取劑的溶解能性和選擇性來進行分離，但是它只是部位分離，然后再通過精餾柱達到分離目的。

2.3 膜技術法

該法的原理是以選擇性透過膜為分離介質，當膜兩側存在推動力時，原料側組分選擇性地透過膜，進而達到分離目的。目前主要是用超濾、微濾對蛋白質、可溶性多糖、膠質等大分子物質進行截取以及利用反滲透、納濾進行濃縮。優點是在常溫下不破壞多酚，工藝簡單，不污染環境；但是產品純度不高，膜價格高，經濟性不佳。

3 多酚的分析

3.1 平板色譜法

主要有紙色譜法、正相薄層色譜法和聚酰胺薄層法。紙色譜法是最先應用于多酚物質的色譜分析方法，該法成本低，簡單快捷，但是分析時間長，定量不準確。正相薄層色譜法是當前平板色譜法中最常用的方法，該法的優點是分析時間短，靈敏迅速，且可用于定量，缺點為分離純度不高。

3.2 液相色譜法

液相色譜法也早已應用于多酚的分析中，對兒茶素類的分離度好，檢測快，且較梯度洗脫方法簡單。正相高壓液相色譜法和正相薄層板法相似，主要是根據混合物分子聚合程度的不同來分離單多酚類、寡茶多酚類和多聚茶多酚類物質。

3.3 氣相色譜法

氣相色譜法具有快速、定量分析方便的優點。據報道，有人曾采用乙酸乙酯預先進行處理，然后使用三甲基氯作為衍生劑，用程序升溫的方法，同時實現了多種兒茶素的分析，但由于該法較為繁瑣且復雜，目前應用還不廣泛。

3.4 其他色譜法

隨著色譜技術的發展，一些新的色譜分離方法不斷涌現并得到應用。例如：用毛細管區帶電泳法分析某些多酚物質，分離效率高，可解決反相高壓液相法分離多酚化合物出現的峰寬現象，而且分析速度快，需樣品少，分析的實用性，和經濟性較好。另外還有采用逆流色譜法分析多酚類物質，來避免其它分析方法中固定相對分析物質的吸附及峰脫尾現象。

4 多酚的鑒定

4.1 多酚結構鑒定的化學方法

多酚類物質是由碳、氫、氧三種元素組成，故水分的含量將影響元素的組成。通常將多酚制成醚類、酯類等物質。然后通過重氮甲烷法和硫酸二甲酯-丙酮-碳酸鉀法將多酚結構上大部分或全部的酚羥基轉化為甲醚，乙酸酐-吡啶法則使結構上全部的酚羥基和醇羥基轉化為乙酸酯，甲基醚進一步乙酰化，生成甲基醚乙酸酯，進而來判斷物質的結構和組成。

4.2 多酚結構鑒定的波譜法

4.2.1 紫外光譜法

酚類化合物具有E2帶和B帶，分別在210nm左右和270～280nm處有較強吸收峰。

4.2.2 紅外光譜法

多酚類物質如兒茶素類化合物酯型有羰基峰吸收（1680～1690cm-1）；在3200cm-1附近有羥基峰吸收，若羥基締合較強則吸收峰較寬且較強；在1600cm-1和1500附近有苯環骨架振動吸收。

4.2.3 NMR譜法

這是研究多酚結構的比較權威和精確的方法，僅用NMR譜即可以完成大部分的多酚結構鑒定工作，通過解氫譜、碳譜和二維譜的方法來分析確定其結構。

4.2.4 質譜法

質譜法主要用于多酚相對分子質量的測定，對相對分子質量大，不穩定和難以氣化的多酚，常需選擇適當的離子源或制備成衍生物后再進行測定。

5 結語

經過近些年的探索和研究發展，已經有很多先進的技術和方法可應用于多酚物質的提取、分離、分析和鑒定過程中。但是目前最多的只是在多酚物質的提取工藝條件研究上[3]，而對香蕉皮中的多酚物質的分離和結構鑒定還鮮有報道。因此，我們對香蕉皮中的多酚物質進行提取分離和結構鑒定的研究和探討是具有現實意義的。

參考文獻

[1] 王建立，管正學，張學予.香蕉資源的加工利用研究[J].資源科學，1995（1）：57-62.

[2] 李仁茂，陳蓉，肖志成.粵西地區四種香蕉皮的成分分析[J].湛江師范學院學報 2001，22（6）：42-45.

[3] 賈冬英，李堯，姚開，等.香蕉皮的提取工藝條件研究[J].四川大學學報，2005，37（6）：52-55.