菱角 菱角壳挥发成分超临界萃取及GC-MS方法检测*

                           菱角挥发成分超临界萃取及GC-MS方法检测*

                        首席医学网      2009年02月16日 09:33:23 Monday  28

                                                   菱角 超临界萃取 气相色谱-质谱

        菱角(Trapa manshurica Fler)为菱属菱科植物中的一种，其性清凉甘润，清暑解热，除烦止渴，益气健脾，为中药大辞典所收载。《现代本草纲目》曰其可用来治疗胃癌、食管癌等消化系统疾病及其他肿瘤疾病。国内学者对其进行了化学成分分析［1,2］和药效研究，认为菱角提取物对胃癌细胞、肝癌SMCC-7721细胞具有一定的抑制作用［3-5］。本文采用二氧化碳流体萃取法(SFF-CO2)与气相色谱—质谱(GC-MS)方法［6］进行菱角挥发性成分的萃取及检测，旨在为菱角资源的开发和应用提供依据。

　　1  材料与方法

　　1.1  仪器与试剂  HA221-50-06型超临界流体萃取仪(江苏南通华安超临界萃取有限公司)；HP6890／5973型气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司)；AB104型电子天平(瑞士Mettle toledo公司)。CO2(食用级，液态纯度为99.99％)，乙醚、无水硫酸钠、甲醇等均为分析纯。

　　1.2  材料   经吉林农业大学樊绍钵教授鉴定为菱角(Trapa mansnurlca Fler)。

　　1.3  方法

　　1.3.1  挥发油提取  将干燥菱角粉粹并过24目筛，称取1 760 g盛于5 L萃取釜。萃取温度40 ℃，分离温度45 ℃，萃取压力25 MPa,分离压力12.5 MPa,CO2流量20 kg／h，条件稳定后，开始等压循环萃取，共萃取4 h。每小时接取一次萃取物。将萃取物溶于50 ml乙醚，用无水硫酸钠干燥，低温存放备用。

　　1.3.2  挥发油甲酯化  取50～100 mg菱角挥发油置于20 ml具塞刻度试管中，加0.5 mol／L的KOH甲醇溶液2 ml，于60 ℃水浴中振荡皂化15 min，冷却后，加入三氟化硼乙醚溶液2 ml，于60 ℃水浴中振荡甲酯化2 min,冷却，准确加入正己烷2 ml，振荡，再加入饱和NaCl溶液2 ml，振荡、静置。将上层清液取出吹干，并准确定溶至1 ml，供GC-MS检测。

　　1.4  挥发油气相色谱-质谱检测条件  气相色谱：DB-35弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度280 ℃;柱始温80 ℃，保持1 min，以12 ℃／min升至280℃，保持10 min;载气：氦气，流量1.0 ml／min;分流比30∶1；进样量1 μl;质谱;EI离子源;电子能量70 eV;界面温度280 ℃;离子流温度180 ℃。扫描范围：89～900 U。

　　2  结果

　　2.1  超临界萃取结果  超临界萃取4 h，共收集16.817 g淡黄色透明油状液体(以第140 min得油最多，约有12 g)，得油率为0.95％。用水蒸气蒸馏法也可以提取菱角挥发油，其提取率为0.069％。用水蒸气蒸馏法由于提取时间较长，挥发油与空气及光长时间接触会逐渐氧化变质，颜色变深，物质性质被破坏，产率较低，而超临界流体萃取法不仅可以避免这些问题的产生，还有无毒、无溶剂残留、无污染等优点，较适合生物资源有效成分的分离，能够得到数量多质量好的产品，符合绿色产品开发的要求。

　　2.2  气质检测结果(表1)  通过G1701BA化学工作站数据处理系统，检索Nist 98谱图库，再结合有关文献〔7〕进行人工谱图解析，酯化后挥发油共分离出19个峰，得到总离子流图，确认了13种物质，共占挥发油总量的97.10％，其中脂肪族类物质占96.21％，而含量较高的前3个成分为亚油酸甲酯(49％)、棕榈酸甲酯(墙37％)和油酸甲酯(18.034％)，其次为硬指酸甲酯(3.523％)、9，12，15-亚麻酸甲酯(2.78％)、花生酸甲酯(1.505％)、萜类物质占1.34％，其他物质为2.9％。

　　表1  不同时间菱角酯化后挥发油成分GC/MS检测结果（略）

　　3  讨论
   
　　通过气质检测发现，该挥发油含有亚油酸甲酯、硬脂酸甲酯、亚麻酸甲酯、花生酸甲酯、山艹俞酸甲酯、δ-芹子烯和2种萜类等物质成分。这些物质都是从菱角挥发油成分中首次得到，其中亚油酸甲酯约占酯化后挥发油总量的—半。本实验由于对挥发油进行了三氟化硼法甲酯化，因此,所检测出的酯类物质多为人工产物。这方面可以通过挥发油酯化前气质检测结果得到验证，因为未酯化挥发油气质检测也得到亚油酸，且为含量较高的成分，相对含量为17.18％。本实验结果表明，超临界萃取菱角中的主要挥发性成分，为亚油酸、棕榈酸和油酸。超临界流体萃取法较适合菱角挥发性成分的提取，可以得到数量多质量好的挥发油；通过气质检测发现所得挥发油的主要成分为脂肪族类物质，未发现通常所说的萜类物质，且与水蒸气蒸馏法所得挥发油成分有很大区别，这方面内容将有待进一步研究。

【参考文献】
  　　〔1〕 董威严，牛凤兰，程舸.高效液相色谱法测定菱角中的没食子酸含量［J］.食品科学,2005,26(8):334-335.

　　〔2〕 牛凤兰，尹建元，董威严，等.菱角中抗肿瘤活性成分的分离、提纯及结构鉴定［J］.高等学校化学学报，2005，26(5)：852-855.

　　〔3〕 Niu EL,Wang XD,Wang LY,et al.Trihydroxbenzoic acid dimer-induced apoptosis effects in vitro［J］.Chem Res Chinese U，2005,21(4):463-467.

　　〔4〕 牛凤兰，李晨旭，董威严，等.菱壳水提物对胃癌细胞抑制作用的实验研究［J］.白求恩医科大学学报，2001,27(5)405-497.

　　〔5〕 牛凤兰，李晨旭，董威严，等.东北菱提取物对肝癌细胞的体内外抑制作用［J］.吉林大学学报：医学版，2004，30(4)：553-555.

　　〔6〕 罗添，周志荣，杜业刚，等.饮用水中半挥发性有机物气相色谱质谱法测定［J］.中国公共卫生，2007,23(2)：216-217.

　　〔7〕 方惠群，于俊生，史坚.仪器分析［M］.北京：科学技术出版社，2003：440-443.