野生桃種仁油的超聲波輔助提取及GC－MS分析

張 潔 陳功錫 徐 恒 劉祝祥

（吉首大學(xué)植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，吉首 416000）

野生桃種仁油的超聲波輔助提取及GC－MS分析

張 潔 陳功錫 徐 恒 劉祝祥

（吉首大學(xué)植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，吉首 416000）

采用超聲波輔助法研究了超聲功率、提取時(shí)間、溶劑種類、料液比對(duì)野生桃種仁油提取率的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了正交試驗(yàn)。結(jié)果表明，各因素對(duì)超聲波輔助提取野生桃種仁油的影響次序?yàn)椋喝軇┓N類＞提取時(shí)間＞超聲功率＞料液比；最佳工藝條件參數(shù)是：提取劑為正己烷，超聲功率200 W，超聲時(shí)間15 min，料液比1∶11，野生桃種仁油的提取率為45.97%。氣相色譜－質(zhì)譜分析表明，野生桃種仁油的油脂組成主要是油酸（65.21%）、亞油酸（19.08%）、棕櫚酸（11.06%）、硬脂酸（3.39%）。

野生桃種仁油 超聲波提取 氣相色譜－質(zhì)譜法

桃仁系指薔薇科植物桃（AmygdaluspersicaL.）的干燥成熟種子［1］。桃仁入藥已有悠久歷史，性味苦、甘，平，具有擴(kuò)張血管、增加血流量、降低心肌耗氧量、抗血栓、抗炎鎮(zhèn)痛、抗過(guò)敏、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力、抗氧化等功效，用于經(jīng)閉、痛經(jīng)、痞塊、跌打損傷，腸燥便秘［2，3］。

桃仁所含油脂也是最要的資源。雖然，目前已對(duì)桃仁油中脂肪酸成分［4］和桃仁的主要化學(xué)成分［5］進(jìn)行了研究，但均是對(duì)栽培桃的種仁成分進(jìn)行研究，對(duì)野生的桃種仁油成分研究鮮見(jiàn)報(bào)道。裴瑾等曾不同品種、不同產(chǎn)地桃仁樣品中油酸、亞油酸及棕櫚酸3種脂肪酸的相對(duì)含量進(jìn)行研究后，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的桃品種間種仁油成分存在一定差異［6］。湖南擁有豐富的野生桃資源，在湘西一帶更為集中，它們常是山地疏林、灌叢中的優(yōu)勢(shì)種和建群種，種仁產(chǎn)量十分巨大，而利用則十分有限，少量?jī)H用于藥用。本研究采用超聲波輔助法探討出最佳提取工藝條件參數(shù)，并使用氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定湘西地區(qū)產(chǎn)野生桃種仁油的成分，為該地區(qū)野生桃資源的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)原料為野生桃（A．persica）的種仁，采集自湖南省湘西自治州古丈縣高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，地理坐標(biāo)為 110°30′06″E，28°24′37″N，海拔822 m，主要伴生植物為檫木（Sassafrastzumu）、鹽膚木（Rhuschinensis）、野漆樹(shù)（Toxicodendronsylvestre）、半 邊 月 （Weigelajaponicavar．sinica）、五 節(jié) 芒（Miscanthusfloridulus）、木姜子（Litseamollis）、小白酒草（ConyzaCanadensis）等。所采果實(shí)經(jīng)剝?nèi)スず妥匀伙L(fēng)干后，用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)篩，得到種仁粉，干燥備用。

1.2 材料、試劑

超聲波萃取儀，GC－MS－QP2010氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀（配 NIST05標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜，日本島津公司），R－210步琪旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，F(xiàn)W100型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，KQ－250DE型數(shù)控超聲波清洗器。石油醚（60－90℃）、正己烷、丙酮、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲醇均為分析純，氫氧化鈉。

1.3 油脂的提取工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 提取溶劑的選擇

稱取10 g野生桃種仁粉放入400 mL廣口瓶中，分別加入乙酸乙酯、石油醚、正己烷、丙酮、三氯甲烷各100 mL，浸泡12 h，在超聲功率150 W、溫度75℃下提取30 min。處理結(jié)束后，在4 000 r／min下離心10 min，吸取上層提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收溶劑，然后將提取物放入（105±1）℃的鼓風(fēng)干燥箱中，烘至前后2次質(zhì)量之差不超過(guò)0.001 g，計(jì)算油脂提取率。

1.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參照文獻(xiàn)［7］，根據(jù)溶劑試驗(yàn)結(jié)果選取油脂提取率前三的溶劑（A）、料液比（B）、提取時(shí)間（C）、超聲功率（D）作為考察因素，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)優(yōu)化野生他種仁油提取工藝條件。

處理結(jié)束后，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用 SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出野生桃種仁油最佳提取工藝條件，并在最佳條件下重復(fù)3次試驗(yàn)，計(jì)算油脂的平均提取率。

1.4 野生桃種仁油理化指標(biāo)測(cè)定

透明度、氣味、滋味：GB／T 5525—1985；酸值：GB／T 5009.37—2003。

1.5 脂肪酸的 GC－MS［8］

1.5.1 樣品甲酯化［9］

準(zhǔn)確稱取0.2 g野生桃種仁油于10 mL容量瓶中，加入1 mL乙醚－正己烷溶液（2∶1）溶解，振蕩后，用水定容到10 mL，靜置30 min，取上清液。為了不使樣品濃度過(guò)大，將所得的樣品處理液用正己烷稀釋50倍，密封冷藏備用。

1.5.2 GC－MS分析條件

色譜柱為 RTX－5MS（0.25 mm×30 mm，0.25 μm）毛細(xì)管柱；程序升溫：氣化室溫度250℃，柱初始溫度100℃，持續(xù)保留2 min，以4℃／min上升到260℃，保留 4 min。載氣氦（He），流速 1 mL／min。壓力：84.7 kPa，進(jìn)樣量1.0μm。接口溫度230℃，進(jìn)樣口溫度250℃，溶劑切除時(shí)間3.00 min。電子轟擊離子源，電子能量70 eV，離子源溫度200℃，質(zhì)量掃描范圍29～500。

1.5.3 數(shù)據(jù)處理及MS檢索

甲酯化樣品經(jīng)GC－MS分析，所得各組分峰的MS數(shù)據(jù)運(yùn)用計(jì)算機(jī)譜庫(kù)自動(dòng)進(jìn)行檢索，并參照標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行核對(duì)，最后對(duì)色譜峰用面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié)果及分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 提取溶劑對(duì)野生桃種仁油提取率的影響

為確定最佳提取溶劑，以乙酸乙酯、石油醚、正己烷、丙酮、三氯甲烷為提取劑，在超聲功率150 W，料液比1∶10，提取時(shí)間10 min條件下進(jìn)行超聲波輔助提取。圖1可知，乙酸乙酯、正己烷、丙酮、三氯甲烷、石油醚的提取率依次為：34.7%、36.2%、34.2%、33.4%、33.9%。正己烷、乙酸乙酯，丙酮的提取率較高，因此選取這3種溶劑。三氯甲烷有毒性，易揮發(fā)，回收困難。石油醚在提取油的同時(shí)會(huì)將部分種皮的色素提取出來(lái)，使油的顏色偏重，不宜選用。

圖1 溶劑種類對(duì)野生桃種仁提取率的影響

2.1.2 料液比對(duì)野生桃種仁油提取率的影響

為確定最佳料液比，以正己烷為提取劑，在提取時(shí)間10 min，超聲功率150 W條件下進(jìn)行提取。由圖 2可知，料液比1∶9、1∶10、1∶11、1∶12、1∶13的提取率依次為：38.3%、38.5%、39.3%、37.3%、36.8%。隨著料液比的增大得率提高，當(dāng)料液比為1∶11時(shí)提取率最高，料液比超過(guò)1∶11時(shí)，提取率反而下降。因此，選擇料液比1∶11為宜。

圖2 料液比對(duì)野生桃種仁提取率的影響

2.1.3 提取時(shí)間對(duì)野生桃種仁提取率的影響

為確定最佳提取時(shí)間，以正己烷為提取劑，在料液比1∶11，超聲功率150 W條件下進(jìn)行提取。由圖3可知，提取時(shí)間5、10、15、20、25 min提取率依次為：36.2%、38.7%、39.8%、39.1%、38.5%。隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，提取率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在提取時(shí)間15 min時(shí)提取率最高。因此，提取時(shí)間選擇15 min為宜。

圖3 提取時(shí)間對(duì)野生桃種仁提取率的影響

2.1.4 超聲功率對(duì)野生桃種仁油提取率的影響

為確定最佳超聲功率，以正己烷為提取劑，在料液比1∶11，提取時(shí)間15 min條件下進(jìn)行提取。由圖 4可知，超聲功率 150、175、200、225、250 W 提取率依次為：39.4%、39.7%、39.6%、38.5%、37.3%。隨著超聲功率的增大，野生桃種仁油的得率先增加后有下降。因此，選取200 W為較佳超聲功率。

圖4 超聲功率對(duì)野生桃種仁提取率的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

為考察多個(gè)因素的綜合效應(yīng)，以溶劑、料液比、提取時(shí)間、超聲功率為因素，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果見(jiàn)表1，方差分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 正交試驗(yàn)結(jié)果

表2 方差分析結(jié)果

由表1可看出，各因素對(duì)超聲波輔助提取野生桃種仁影響的主次順序依次為：A＞C＞D＞B，即溶劑種類＞提取時(shí)間＞超聲功率＞料液比。從表1得到最佳組合為A1B2C2D2，即以正己烷為提取劑，提取時(shí)間為15 min，超聲功率為200 W，料液比為1∶11，此條件下油脂提取率為45.7%。從表2方差分析結(jié)果可以看出，各因素對(duì)影響野生桃種仁油提取率均不顯著。

2.3 最佳提取條件下的油脂平均提取率

按最佳條件進(jìn)行試驗(yàn)，重復(fù)3次試驗(yàn)，進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3的結(jié)果可以看出野生桃種仁油的提取率平均為45.97%。

表3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

2.4 野生桃種仁油理化指標(biāo)

在最佳提取條件下，對(duì)超聲波輔助提取到的野生桃種仁油樣品進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 野生桃種仁油的理化指標(biāo)

2.5 野生桃種仁油脂肪酸組成及含量分析

野生桃種仁油脂肪酸甲酯的GC－MS圖見(jiàn)圖5（去除了溶劑峰），野生桃種仁油的脂肪酸成分及相對(duì)含量見(jiàn)表5。

圖5 野生桃種仁油脂肪酸甲酯組成GC－MS圖

通過(guò)分析可知，超聲波輔助提取野生桃種仁油中主要含有E－8－十八烷二烯酸（65.21%）、（z，z）－亞油酸（19.08%）、棕 櫚 酸 （11.06%）、硬 脂 酸（3.39%）十六碳烯酸（0.69%）、7，10－十八烷二烯酸（0.23%）、花生酸（0.23%）、3－辛基環(huán)氧化乙烷辛酸（0.13%）。

表5 野生桃種仁油中脂肪酸成分及相對(duì)含量

3 結(jié)論

利用超聲波輔助提取野生桃種仁油并經(jīng)優(yōu)化得到最佳提取工藝參數(shù)為：提取劑正己烷，提取時(shí)間15 min，超聲功率 200 W，料液比 1∶11，提取率為45.97%。各因素對(duì)野生桃種仁油得率影響的主次順序?yàn)椋喝軇┓N類＞提取時(shí)間＞超聲功率＞料液比。

利用氣相色譜－質(zhì)譜（GC－MS）聯(lián)用技術(shù)對(duì)野生桃種仁油的脂肪酸成分進(jìn)行分析，其脂肪酸成分為油酸（65.21%）、亞油酸（19.08%）、棕櫚酸（11.06%）、硬脂酸（3.39%）、十六碳烯酸（0.69%）、7，10－十八烷二烯酸（0.23%）、花生酸（0.23%），3－辛基環(huán)氧化乙烷辛酸（0.13%）。野生桃仁樣品中的不飽和脂肪酸油酸、亞油酸的平均總量高達(dá)95.35%，飽和脂肪酸含量較低，僅為4.65%。

［1］國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典（第一部）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：196

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Ultrasound－Assisted Extraction and GC－MSAnalysis of the Oil from Seed Kernel of Amygdalus Persica L.

Zhang Jie Chen Gongxi Xu Heng Liu Zhuxiang

（Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Utilization，Hunan Province，College of Biological Resource and Environment Science，Jishou University，Jishou 416000）

Ultrasonic extraction method has been utilized to extract the oil from seed kernel ofAmygdaluspersicaL；the effects of ultrasonic power，extraction time，solvent sorts，and solid－liquid ratio on extraction rate have been studied with Single Factor Method and orthogonal experiments in the paper.The results produced from orthogonal experiment indicated that the effectiveness factors on oil yield had the order as follows：solvent sort extraction time ultrasonic power solid－liquid ratio.The optimum conditions were determined as follows：hexane as extraction solvent，solid－liquid ratio 1∶11，extraction time 15 min，ultrasonic power 200 W.The extraction rate of A.persica seeds kernel oil could be 45.97%.The GC－MSanalysis showed that the main components of fatty acids were oleic acid（65.21%），linoleic acid（19.08%），Hexadecanoic acid（11.06%），Octadecanoic acid（3.39%）.

AmygdaluspersicaL.，seed kernel oil，ultrasonic extraction，GC－MS

TQ432.2

A

1003－0174（2015）09－0079－04

國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目（2008FY110400）

2014－04－30

張潔，女，1986年出生，碩士，植物資源

陳功錫，男，1966年出生，教授，植物區(qū)系和植物資源