薄壳山核桃仁油甘油三酯成分分离鉴定 许培源,袁 博,左 飞,李永荣,蒋继宏* (江苏师范大学 江苏省药用植物生物生物技术重点实验室,江苏 徐州 221116)
摘 要:对薄壳山核桃仁油进行提取,利用制备型液相色谱-蒸发光散射-质谱联用技术分离和鉴定。分离得到7个单体化合物,通过核磁与质谱数据比对,7个单体化合物均为甘油三酯,分别为三亚油酸甘油酯、二亚油酸油酸甘油酯、棕榈酸二亚油酸甘油酯、亚油酸二油酸甘油酯、棕榈酸亚油酸油酸甘油酯、三油酸甘油酯、棕榈酸二油酸甘油酯。 关键词:薄壳山核桃油;分离鉴定;甘油三酯
Identification of Triacylglycerols from Pecan (Carya illinoensis) Oil
XU Pei-yuan, YUAN Bo, ZUO Fei, LI Yong-rong, JIANG Ji-hong* (Key Laboratory of Biotechnology for Medicinal Plants of Jiangsu Province, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China)
Abstract: Seven monomeric compounds from pecan (Carya illinoensis) oil were separated and identified by preparative high performance liquid chromatography with evaporative light scattering detection combined with mass spectrometry (HPLC-ELSD-MS). All these compounds were confirmed as triglycerides by comparison of their NMR and MS data with those of authentic standards or literature data, namely trilinolein, dilinolein, 1,2-dilinoleoyl-3-palmitoyl-rac-glycerol, dioleoylglycerol, 1-palmitin-2-olein-3-linolein, glycerol trioleate, dioleoyl 2-palmitoyl triglyceride, respectively. Key words: Carya illinoensis oil; separation and identification; triacylglycerols 中图分类号:O623.612 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2014)06-0159-05 doi:10.7506/spkx1002-6630-201406034 薄壳山核桃(Carya illinoensis)为胡桃科山核桃属,原产美国和墨西哥,是世界著名的干果之一,又名长山核桃、碧根果、长寿果、美国山核桃,是珍贵的干果和木本产油经济树种[1-2]。薄壳山核桃坚果壳薄、出仁率高、保健价值高,是榨取高级食用油和制作冰淇淋等的原料,具有重要的经济价值。薄壳山核桃于1900年引入我国,先后在江苏、浙江、福建等地种植。薄壳山核桃果仁中含油脂72%、蛋白质11%、碳水化合物13%,且含有对人体有益的氨基酸、VB1,具有重要的食用和经济价值意义[3]。薄壳山核桃仁含有丰富的营养素,其中所含脂肪的主要成分是亚油酸甘油脂[4],食用后可减少肠道对胆固醇的吸收,可作为高血压、动脉硬化患者的保健品。此外,这些油脂还可满足大脑基质的需求。薄壳山核桃种仁内所含多种活性酯,具有有明显的抗癌、防止心血管被氧化、防止心脑血管动脉粥样硬化作用,对冠心病、心肌梗塞、心绞痛、脑血栓、脑溢血、中风等疾病的预防和治疗有明显的效果[5-6]。同时由于其产油量较大,可用于食用油替代和食品保健开发。 目前对薄壳山核桃的研究只是局限于对其原产地及其分布、生态要求、生物学特性、品种类型、繁殖培育、病虫害防治、栽培技术、植物生长物质、遗传多样性、品种鉴定、化学成分的研究和综合利用等方面,对其有效成分研究几乎为空白,对薄壳山核桃甘油三酯化学成分的研究就更少[7-8]。由于其甘油三酯成分比较复杂且含量较低的成分难鉴定,本研究采用液相色谱-蒸发光散射-质谱联用技术对含量高的成分进行核磁鉴定、对含量较少的成分进行质谱数据比对,推测其可能成分。研究结果可为薄壳山核桃的成分研究提供一定的参考依据,为其作为食品保健功能食品的进一步研究提供重要研究基础。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 薄壳山核桃购于徐州市场,去壳,晒干,粉碎,过100目筛,备用。 石油醚(分析纯)、乙腈(色谱纯)、四氢呋喃(色谱纯) 天津市康科德科技有限公司。 1.2 仪器与设备 1260高效液相色谱 美国Agilent公司;蒸发光散射检测器 上海通微分析技术有限公司;AB SCIEX 5500质谱仪 美国AB SCIEX公司;W2-100旋转蒸发仪 上海申生科技有限公司;SZF-06C脂肪酸提取仪 浙江托普仪器有限公司;AV 400型傅里叶变换核磁共振波谱仪 德国Bruker公司。 1.3 方法 1.3.1 桃仁油的提取 称取10.0g粉碎后的薄壳山核桃桃仁粉,置于脂肪酸提取仪中,按料液比1∶20(g/mL)加入石油醚,60℃提取1h,过滤,残渣继续提取,重复5次,合并滤液,旋转蒸发,将蒸馏瓶中的提取物用石油醚溶解后,置于干燥器中放置1周。 1.3.2 甘油三酯的提取分析 1.3.2.1 色谱条件 色谱柱:C18色谱柱(250 mm×1.0 mm,5μm);流动相A:乙腈;流动相B:乙腈-四氢呋喃(1∶1,V/V);流速3mL/min;紫外检测器208 nm;进样量0.5 mL;分流比300∶1;蒸发光条件:温度40 ℃;流速2.5 L/min;洗脱程序见表1。 表 1 梯度洗脱程序 Table 1 Gradient elution program
1.3.2.2 质谱条件 大气压化学电离源;正离子模式;喷雾电压3000 V;毛细管温度250 ℃;蒸发温度400 ℃;电晕针电流4μA;鞘气(高纯液氮)压力35 kPa;质量扫描范围m/z 300~900;扫描时间1s。 1.3.2.3 薄壳山核桃油成分鉴定 利用分流器将制备液相色谱分离所得组分进行三重四极杆质谱分析,通过质量分析器获得各个组分的相对分子质量,同时分流器另一出口接入自动接收器中,根据质谱信号以及蒸发光检测器接收各个组分,浓缩,得到油状单体,采用液相色谱-蒸发光检测器对各个单体进行纯度鉴定。 2 结果与分析 2.1 薄壳山核桃成分分离及含量测定
图 1 薄壳山核桃油液相色谱-蒸发光检测器图谱 Fig.1 HPLC-ELSD profile of pecan oil 从图1可以看出,薄壳山核桃油各组分间样品分离情况较好,出现7个峰面积较大色谱峰,说明提取物中有7个主要成分。20.9(A)、25.7(B)、26.9(C)、31.4(D)、32.7(E)、35.7min(G)和36.4min(H)这7个峰峰面积较大且在紫外吸收谱图上也有明显吸收,这7种物质的相对含量如表2所示。 表 2 薄壳山核桃油油主要成分的相对含量 Table 2 Peak area percentages of 7 major components in pecan oil %
2.2 薄壳山核桃油成分鉴定 薄壳山核桃油各主要成分质谱分析如图2所示。
图 2 7种主要成分的质谱图 Fig.2 MS spectra of 7 major components in pecan oil 据文献[9]报道,甘油三酯类物质的质谱图中会同时存在信号强度较大的分子离子峰[M+1]+和失去1个脂肪酸碎片的离子峰[M+1-脂肪酸]+。当甘油三酯含2种或者3种脂肪酸时,可以失去2种或者3种脂肪酸,因此可能存在2种或3种[M+1-脂肪酸]+的碎片离子峰。从得到的7个主要单体组份质谱图上看,分子离子与其最相近的离子之间失去的均为1分子脂肪酸,如亚油酸、油酸等,因此初步判定7种主要组分为甘油三酯。同时通过液相色谱-蒸发光检测器鉴定该7个单体组分均达到90%的纯度,可以进行核磁共振鉴定。 2.3 薄壳山核桃油甘油三酯成分鉴定 化合物A,无色油状。质谱图显示879.8[M]+,其中碎片m/z 599.6代表[M+1-亚油酸]+,1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ5.34(12 H,m, 化合物B,无色油状。质谱图显示峰881.8[M]+,其中碎片m/z 601.6代表[M+1-油酸]+,特征峰分子式C57 H100O6。1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ5.34(8 H,m,烯烃αH,α'H),5.31(2 H,m,烯烃β H),5.42(1H,m,Gl-H2),4.20(2 H,dd,J=11.9,4.3 Hz,Gl-H1a,H3a), 4.38(2 H,dd,J=11.9,6.0 Hz,Gl-H2b,H3b),2.77(4 H,t,J=6.6 Hz,Hα-11, β-11,α’-11),1.99(2 H,t,J=6.7 Hz,Hβ-11),2.31(2 H,t,J=7.6 Hz,Hα-2),1.32(12 H,m, Hα-7, β-7,α’-7),0.88(9 H,m,—CH3)。13C-NMR(CDCl3,500 MHz)δ 130.12(Cα,α’-9),128.02(Cα,α’-10),127.85(Cα-12),129.92(Cα-13),129.89(Cβ-9),129.6(Cβ-10),68.8(Gl-Cβ-2),62.04(Gl-Cα-2,α’-2),173.12(Cα-1,α’-1),172.71(Cβ-1)。 通过与文献[11-12]比对,该化合物为二亚油酸油酸甘油酯。 化合物C,无色油状。质谱图显示峰855.8[M]+,其中碎片m/z 599.5代表[M+1-亚油酸]+特征峰,分子式C55 H98O6。1 H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ 5.41(8 H,m, 化合物D,无色油状。质谱图显示峰883.9[M]+,其中碎片m/z 601.5代表[M+1-油酸]+特征峰,分子式C57 H102O6。1 H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ 5.25(8 H,m, 化合物E,无色油状。质谱图显示峰857.8[M]+,其中,碎片m/z 601.5代表[M+1-油酸]+特征峰,分子式C55 H100O6。1 H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ 5.25(6 H,m, 化合物G,无色油状。质谱图显示峰885.8[M]+, 化合物 H,无色油状。质谱图显示峰859.9[M]+, 3 结 论 本研究通过液相色谱-蒸发光检测器-质谱联用技术,对薄壳山核桃油中的甘油三酯进行了分离、鉴定,通过核磁共振法确定了甘油三酯的结构,其主要成分为三亚油酸甘油酯、二亚油酸油酸甘油酯、棕榈酸二亚油酸甘油酯、亚油酸二油酸甘油酯、棕榈酸亚油酸油酸甘油酯、三油酸甘油酯、棕榈酸二油酸甘油酯,为薄壳山核桃的质量监控提供了研究基础和方法。 参考文献: [1] 吴耕民. 中国温带落叶果树[M]. 杭州: 浙江科学技术出版社, 1993: 719-729. 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收稿日期:2013-06-02 基金项目:江苏师范大学自然科研基金项目(12XLB04); 江苏省研究生教育创新工程项目(CXLX11_0911) 作者简介:许培源(1989—),男,硕士研究生,研究方向为天然产物化学。E-mail:xpyxupeiyuan@163.com *通信作者:蒋继宏(1962—),男,教授,博士,研究方向为药用植物生物技术。E-mail:jjh669@163.com |
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