油茶子的超臨界萃取及其萃取物的組分分析

崔朋 方紅霞 吳有娣 韓信 劉良歡

摘要[目的]探索分析油茶子萃取物的組分。[方法]以油茶子為原料，采用超臨界CO2萃取法對油茶子進行萃取，并采用高效液相色譜（HPLC）和氣相色譜-質譜聯用（GCMS）分析萃取物的組分。[結果]油茶子的超臨界CO2萃取產率幾乎不受溫度的影響，與萃取壓力呈正相關，在同等條件下壓力越大，產率越高。從HPLC和GCMS圖譜分析，不同方法萃取的油茶子的化學組分沒有明顯的區別。[結論]通過對油茶子的超臨界萃取物進行測試，為油茶子中有效成分的提取分離提供參考。

關鍵詞 油茶子；超臨界；高效液相色譜；氣質聯用

中圖分類號 S789.7 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2016）09-145-02

Abstract[Objective]To explore the main components of oiltea camellia seeds.[Method]With oiltea camellia seeds as the raw materials， CO2 supercritical extraction was carried out.The components of extracts were analyzed by HPLC and GCMS.[Result]The extraction yield was not affected by temperature， but had positive correlation with extraction pressure.Under the same conditions， the extraction yield enhanced with the increase of extraction pressure.Analysis of HPLC and GCMS spectra showed that there were no obvious differences in the chemical components of oiltea camellia seeds by different methods.[Conclusion]Supercritical extraction of oiltea camellia seeds provides references for the extraction and isolation of effective components in oiltea camellia seeds.

Key words Oiltea camellia seeds； Supercritical； HPLC； GCMS

油茶子油是從山茶科油茶樹的種子中獲得，該植物油是我國特有的木本類植物油資源。相關研究表明，油茶子油是一種優質的食用油，富含各種不飽和脂肪酸，被譽為“東方橄欖油”[1-2]。

壓榨和化學浸出法是提取植物油脂常用的方法，出油率低和存在溶劑污染限制著上述兩種方法的進一步開發。超臨界萃取技術是近年備受青睞的一種新型提取分離技術，廣泛應用于天然產物的提取分離[3-4]。目前超臨界萃取主要采用CO2流體做溶劑，CO2的超臨界條件溫和，且容易滲透到被萃取的原料基體中達到萃取分離的效果[5-7]，萃取的過程中不接觸任何有機溶劑，因此萃取物中無有毒溶劑物質殘留，杜絕了提取過程中產生對人體有毒的物質，亦不會造成環境污染，從而保證了100%的純天然。國產超臨界CO2萃取設備的精度多為工業級別，萃取釜體積通常為數升，手動操作閥門較多，操作繁瑣。該試驗采用全自動超臨界萃取儀萃取油茶子，萃取釜的體積為25 mL，全程軟件自動控制，無人為操作因素影響；不采用任何改性劑和補償液，從而保證萃取物的純天然。萃取物及萃取物的甲酯化產物分別經無水硫酸鈉脫水后進樣做高效液相色譜（HPLC）和氣相色譜-質譜聯用（GCMS）分析。筆者通過對油茶子的超臨界萃取產物進行測試，與前期的茶葉子提取物的測試結果做對比[8]，比較黃山市油茶子和茶葉子油組分的異同點，為油茶子油中有益成分的提取分離及制備提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料及主要試劑。

油茶子采摘于安徽黃山市，去殼后得油茶子果實，經50 ℃鼓風干燥箱干燥2 h后直接粉碎過80目篩裝棕色瓶，備用。CO2為食品級，無水硫酸鈉為分析純。

1.1.2 主要儀器設備。

MV10全自動超臨界萃取儀，美國Waters公司；HP7890A5975C氣相色譜-質譜聯用儀，美國安捷倫公司；A1260高效液相色譜儀，美國安捷倫公司。

1.2 方法

1.2.1 萃取裝置。

CO2和萃取物由泵注入萃取釜，隨后萃取物在超臨界的CO2中被帶入背壓調節器中調整壓力，從背壓調節系統流出后進入熱補償系統（CO2從超臨界態到常規氣態會吸收大量的熱，熱補償系統防止萃取物在管道中結冰），經熱補償完成后萃取物在CO2氣體的吹掃作用下進入收集系統，如圖1所示。

1.2.2 油茶子的超臨界萃取。

將粉碎過篩后的油茶子果實分別稱取10 g裝入萃取釜，共6組裝有油茶子果實的萃取釜，分別調整萃取釜的溫度和壓力進行萃取。具體萃取條件如下：其中1#、2#、3#這3組的萃取溫度依次為30、40和50 ℃，隨后以15 mL/min CO2流速、20 000 kPa壓力、動態萃取過程1為5 min、靜態萃取為2 min、動態萃取過程2為5 min的條件進行全自動超臨界CO2萃取；另外3組（4#、5#、6#）的萃取壓力依次為10 000、20 000和30 000 kPa，以15 mL/min CO2流速、溫度為40 ℃、動態萃取過程1為5 min、靜態萃取為2 min、動態萃取過程2為5 min的條件進行萃取。

1.2.3 油茶子的超臨界萃取物的組分分析。

取適量的萃取物溶解于乙腈和異丙醇的混合液中（V/V=1∶1），用無水硫酸鈉干燥后取上清液進行高效液相色譜分析。

甲酯化條件：取約0.1 g萃取產物溶于5 mL 1% KOH-CH3OH溶液中（W/W），于50 ℃水浴中加熱30 min，待自然冷卻至室溫后加入5 mL的水和5 mL的正己烷，振蕩5 min后靜置過夜，取上清液由無水硫酸鈉除水后經0.22 μm針孔過濾器過濾后即可進樣做GCMS。

液相色譜條件：以異丙醇-乙腈（40%∶60%）做流動相，流速1 mL/min，色譜柱為XBridge C18（5 μm，4.6×150 mm），檢測波長210 nm。

氣相色譜條件：HP5MS彈性石英毛細管柱（0.25 μm，30 m×250 μm）；升溫程序為40 ℃保持3 min，以4 ℃/min升到160 ℃并保持3 min，隨后再以6 ℃/min升溫到285 ℃并保持10 min。載氣為高純氦氣（99.999%），流速為1.0 mL/min；進樣口溫度290 ℃，進樣量1 μL，不分流。

質譜條件：電子轟擊（EI）離子源，電子能量70 eV；溶劑延遲3 min；離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃；采集模式為全掃。

2 結果與分析

2.1 油茶子油的HPLC分析

取各條件提取的油茶子油等量分散于異丙醇-乙腈（40%∶60%）中，經0.22 μm針孔過濾后采用20 μL的定量環進行進樣測試，測試圖譜如圖2、3所示。

由圖2、3可知，液相色譜圖色譜峰基線平穩、峰型尖銳且測試圖譜實現了較好的分離，該圖譜在20 min內出峰完畢。在不同萃取條件下萃取的油茶子油經高效液相色譜測試，其組分沒有明顯的區別，組分間相對含量有著微弱的區別。圖1中的紅線圖譜與圖2中的紅線圖譜的萃取條件相同，通過比對二者的峰型和出峰時間完全一致。通過組分的液相色譜圖亦可看出，提取率受溫度的影響不大，與提取壓力呈正相關。在油茶子的超臨界萃取中，其他條件一致，萃取溫度30、40、50 ℃條件下，油茶子油的產率依次為39.8%、40.1%和39.6%；其他條件一致，萃取壓力10 000、20 000、30 000 kPa條件下，油茶子油的產率依次為35.6%、40.1%和43.2%，試驗產率與液相色譜的測試結果一致。

2.2 油茶子油的易揮發組分的分析

為了充分探討油茶子油的易揮發組分，試驗將未甲酯化的和甲酯化的油茶子油分別按照上述GCMS條件做了測試。

未甲酯化的油茶子油的GCMS測試主要檢出多酚類、角鯊烯等沸點低的物質，由于大部分的油脂是以三酸甘油酯的形式存在的，導致沸點較高，因此未甲酯化油茶子油的GCMS測試僅限于測試低沸點物質，未檢出以三酸甘油酯存在的油酸、亞油酸、棕櫚酸等物質。

甲酯化的油茶子油的GCMS測試結果如表1所示，從甲酯化的油茶子油中主要鑒定出4種脂肪酸，分別是棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸。飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量分別約為18%和80%。

油茶子油中含量豐富的油酸可有效降低低密度脂蛋白膽固醇的含量，且不影響人體高密度脂蛋白膽固醇含量[9]。亞油酸作為人體必需的一種脂肪酸參與膽固醇在人體內的運轉代謝，若人體缺乏亞油酸，膽固醇則與飽和脂肪酸結合后沉積于血管壁，可能導致動脈粥樣硬化并引發心腦血管疾病[10-11]。富含亞油酸的油茶子油可有效預防和減少心腦血管疾病的發病率，可有效防治高血脂、高血壓、老年型肥胖癥等。棕櫚酸作為人體血液中含量最高的飽和脂肪酸起著重要的調節平衡作用；棕櫚酸可抑制肝星狀細胞的增殖從而緩解肝纖維化，同時能抑制腸道對膽固醇的吸收，從而達到降低血清和肝臟中膽固醇的效果。

3 結論

該研究嘗試采用全自動超臨界萃取儀對油茶子進行萃取并對萃取物進行了HPLC和GCMS分析。與已有研究[12-13]相比，該試驗采用的全自動超臨界萃取儀操作簡便，CO2用量少，尤其適用于超臨界萃取工藝的開發與研究。該試驗同時也表明，采摘于安徽黃山地區的油茶子，其超臨界萃取物中油脂主要由油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸等脂肪酸組成，同時其含有茶多酚、VE、角鯊烯等對人體有益的物質。油茶子油的主要成分與被譽為“植物油皇后”的橄欖油相比，基本一致。安徽黃山地區油茶子產量豐富，且該地區油茶子油脂肪酸比例均衡，適于人體的吸收，具有大力的推廣和開發應用的價值。

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