（植物学专业论文）薏苡仁等11种植物油化学成分的gcms分析.pdf

薏苡仁等1 1 种植物油化学成分的c - c - m s 分析 专业名称：植物学 硕士生：毕福钧 指导老师：苏薇薇教授 摘要 植物的果实或种子一般都含有植物油，包括油脂和挥发油，部分油脂或挥发 油具有降血脂、保肝和抗肿瘤等生理活性。目前，植物油作为中药中重要的有效 成分，已经引起了越来越多的重视，但植物油成分分析比较方面的研究较少。本 研究旨在应用g c m s 色谱联用技术综合分析比较薏苡仁等1 1 种样品中油脂( 包 括可皂化部分和不皂化部分) 和挥发油的化学成分，为下一步筛选活性成分的药 理实验提供参考依据。 本研究采用无水乙醚索氏回流法，测定了薏苡仁等1 1 种样品的含油量：采 用丙酮浸提法和超临界c 0 2 萃取法提取薏苡仁等1 1 种样品的植物油，水蒸气蒸馏 法制备挥发性物质，并最终利用g c m s 技术对所有样品进行了全面的成分分析与 比较。 结果显示：( 1 ) 薏苡仁的含油量为6 1 ，白芝麻的含油量最高，达5 6 5 ，扁 豆的含油量最低，只有i 6 ；本实验结果与文献报道一致。( 2 ) 超临界c 魄萃取法 比溶剂浸提法具有更高、更快的萃取效率，且无毒，无溶剂残留，更适合植物油 等亲脂性成分的萃取。 本研究首次从薏苡油的不皂化部分检测出角鲨烯这种具抗氧化、抗肿瘤作用 的活性成分。结合可皂化部分、不皂化部分及挥发性部分的成分分析与比较，本 研究推测薏苡油良好的抗肿瘤作用与其各部分的抗肿瘤活性成分，如不饱和脂肪 酸、角鲨烯、1 3 一谷f 醇等密切相关。而芝麻油、油茶籽油、罗汉果油、火鹿仁 油、黄豆油、玉米油和橄榄油含有相同的成分，由此初步得出结论：这几种植物 油也可能具有抗肿瘤作用。目的已有研究证实黄豆油、玉米油和橄榄油确实具有 抗肿瘤作用，这在一定程度上证明了本结论的可靠性。 关键词：慧苡油，抗肿瘤，超临界c o ：萃取，g c m s i l g c - m sa n a i j y s i so fc h e m i c a lc o m p o n e n t si no i l s f r o mc o i xs e e da n d t h eo t h e rl ol ( i n d so f p l a n t s m a j o r ：b o t a n y n a m e ：b if u j u n s u p e r v i s o r ：p r o f s uw e i w e i a b s t r a c t i nt h ef r u i t so rs e e d so f p l a m s ，t h e r ea r eu s u a n yl i p i da n dv o l a t i l eo i l s ，w h i c hc a n d e p r e s sc h o l e s t e r o l , p r o t e c tl i v e r , a n t i c a n c e re t c i np r e s e n t ，v e g e t a b l eo i l s ，a s i m p o r t a n te f f e c t i v ec o m p o n e n t s ，h a v er e c e i v e dm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n s h o w e v e r , t h e r ea r eo n l yaf e wr e s e a r c h e si nc o m p o n e n t s a n a l y s i sa n dc o m p a r i s o no fv e g e t a b l e o i l s ，t h e r e f o r e ，t h i st e x ti st oa n a l y z ea n dc o m p a r et h ec o m p o n e n t si no i l so f c o i xs e e d a n do t h e rp l a n t s ，s oa st oo f f e rr e f e r e n c ef o rt h ef i a - t h e rr e s e a r c h i nt h ee x p e r i m e n t ，s o x h l e tm e t h o dw a su s e dt od e t e r m i n et h eo i lc o n t e n t so fa l l 鼢m p k s b o t hs o l v e n te x t r a c t i o na n ds u p e r c r i t i c a lc a r b o nd i o x i d ee x t r a c t i o n ( s c c 0 2 ) w e r eu t i l i z e df o re x t r a c t i n gv e g e t a b l eo i l s ，a n ds t e a md i s t i l l a t i o nw a su s e dt oe x t r a c t v o l a t i l i sc o m p o n e n t s f i n a l l y , a l lc o m p o n e n t sw e r ea n a l y z e dr o u n d l yu s i n gg c m s t e c h n o l o g y n 砖r e s u l t ss h o w e dt h a t ( 1 ) t h eo i lc o n t e n to fc o i xs e e dw a s6 1 a n dw h i t e s e s a m ec o n t a i n e dt h em o s ta b u n d a n to i ic o n t e n t ，t or e a c h5 6 5 w h i l es e m e no i lw a s o n l y1 6 ( 2 ) a n dt h a ts u p e r e r i t i c a lc a r b o nd i o x i d ee x t r a c t i o n ( s c c 0 2 ) ，w h i c hw a s m o r es u i t a b l ef o rl i p o p h i l i cc o m p o n e n t s , w a sh i g he f f i c i e n t ，m o r ef a s t ，a n dn o n - t o x i c i nt h ep r e s e n ts t u d y , t h et e x td i s c o v e r e ds q u q l e n ef r o mt h eu n s a p o n f i a b l eo fc o i x u l s e e do i lf o rt h ef i r s tt i m e ，w h i c hr e a c t e d a n t i t u m o re f f e c t c o m b i n i n ga l lt h e c o m d o n e m sa 1 1 a l y z e dt o g e t h e r , t h ec o n c l u s i o n sw e r et h a t u n s a t u r a t e df a t t ya c i d s ， s q u q l e n e ，1 3 - s i o s t e m le t c p l a y e d a l li m p o r t a n tr o l ei na n t i t u m o re f f e c to f c o i xs e e do i l ， a n dt h a ts e s 8 m eo i l ，t e a s e e do i l ，g r o s v e n o rm o m o r d i c af r u i to i l ，h e m ps e e do i l ， s o v b e a no i l c o mo i la n do l i v eo i lm i g h tp o s s e s sa n t i t u m o re f f e c t f o rc o n t a i n i n gt h e s a m ec o m p o n e n t s k e yw o r d s ：c o i xs e e do i l 、a n t i t u m o r 、s c - c o z 、g c - m s 1 1 引言 第1 章前言 中药是传统防治疾病的重要武器，是中华民族的瑰宝，是中华民族乃至全世 界传统医药宝库中的重要财富，几千年来为保障我国人民的身体健康做出了巨大 的贡献。其中很多中药在用于治疗疾病之前首先是作为食物，在上古时代，食物 和药物是分不开的。人们在寻找食物的过程中，发现了许多食物既可以食用，还 可以作为药用，也有一些能治病的传统中药同时具有食养作用。中药中常见的有 效成分主要有生物碱类、黄酮类和糖类等，而植物油，包括油脂和挥发油，在植 物的果实和种子普遍存在，也是中药中的重要有效成分。然而植物油化学成分分 析与比较方面的研究较少。因此，对具有良好药理作用的植物油进行成分与比较 具有一定的研究价值。 1 2 选材依据 本研究分别从药食两用中药、传统果实种子类中药和高含油量中药的角度进 行选材，其具体依据综述如下： 1 2 1 药食两用中药 在中华民族的文化中，中药和食物一直有着十分密切的关系，素有“药食同 源”的说法。薏苡仁为禾本科薏苡属植物薏苡c o i xl a c h r y - m a - j o b il v a r m a y u e n s t a p f 的干燥成熟种仁，营养丰富，可药食两用，薏苡油临床上可应用于癌症的 治疗“1 。与薏苡仁一样，白芝麻、黄豆、扁豆、橄榄和玉米均可药食两用。白芝 麻是食用油重要的来源，富含蛋白质和油脂，营养价值高，具有抗氧化、抗衰老 等功用“”1 。黄豆是人体营养中蛋白质和油脂主要的植物来源，营养价值也很高 中山大学硕十学位论文 “1 。扁豆作为食用豆类之一，具有抗菌、抗病毒等多种药理作用，也有抗肿瘤作 用的报道”3 。橄榄药用历史悠久，但其食疗、营养保健功效f 被人们所重视，流 行病学的调查显示，食用橄榄油的地中海国家人群患冠心病、乳腺癌和胰腺癌等 疾病的发病率很低，暗示橄榄油可能具有预防冠心病和癌症的作用”1 。虽然玉米 含油量不高，但玉米油含有大量的不饱和脂肪酸，营养丰富，具有增强细胞膜通 透性，防止动脉硬化、预防肿瘤等作用”1 。 1 2 2 传统果实种子类中药 罗汉果和女贞子都足果实种子类的传统中药。中药大辞典”3 中记载：罗 汉果味甘，性凉，入肪、脾二经，具有清肺润肠的功效，用于治疗百f 1 咳、痰火 咳嗽、血燥便秘。罗汉果也是防癌抗癌的中药之一，可药食两用。王勤等“研 究发现罗汉果对免疫低下小鼠的单核细胞吞噬功能有增强作用。女贞子属扶手类 中药，味苦甘，性平，入肝、肾经，具有补肝肾，强腰膝的功效，可用于化疗后 肝、肾功能损害者。现代药理学显示女贞子水浸液对小鼠子宫颈癌1 4 ( v 一1 4 ) 的抑制率达4 9 2 ”“。女贞子提取物对移植性肿瘤h 。也具有抑制作用”。也有 报道3 指出女贞子及其提取物具有抑制肿瘤细胞逆转录酶及多种d n a 聚合酶的 作用。女贞子也是目前抗肿瘤、抗衰老方剂中的主要药物之一。孟静岩等“”研究 表明黄芪女贞予汤不仅对单纯培养的各种胃肠癌细胞有明显的抑制作用，而且应 用混合细胞培养法电获得了较强的抑制效果，说明本方确实具有较强的抗癌作 用。 1 2 3 高含油量中药 高含油量是本研究选材的依据之一。从油料作物的角度看，油茶籽、火麻仁 和桃仁均属于高含油量的范围。油茶籽含油量达2 6 以上，其中不饱和脂肪酸 的含量超过8 5 ，尤其是油酸，一般在8 0 以上“，具有抗氧化、保护肝脏等 作用”2 。”3 。桃仁富含多种营养成分和生物活性物质，其中油脂含量可达5 0 以 上，且主要为不饱和脂肪酸，具有活血化瘀、润肠通便、止咳平喘等功效“。火 2 第l 章前言 麻仁含油量也很高，且以不饱和脂肪酸为主，具有润燥、滑肠、通淋和活血等作 用。 1 3 薏苡油等植物油的药理作用 目前，越来越多的研究表明部分植物油同样具有许多药理作用，如抗肿瘤作 用”、降血脂作用”3 等，其中抗胂瘤方面的研究较多，研究价值较大。现对薏苡 油、芝麻油等植物油药理作用的研究进展进行综述。 1 3 1 抗肿瘤作用 近年来，肿瘤的发病率不断增高，严重影响人类的健康。据国际可靠调查机 构的调查，因癌症而导致死亡的人数全世界每年约6 3 0 力- 人，到2 0 2 0 年，这个 数字可能增长一倍左右。因此，如何预防和治疗癌症，依然是人类面临的一大难 题“。在肿瘤的治疗中，除传统的手术、放疗与化疗外，采用中药来治疗也是一 种有效的手段。由于中药的多成分、多环节和多靶点效应，因此，应用中药及其 有效成分进行综合调节治疗肿瘤是极为可行的研究方向。 随着免疫学、中药化学、药理学和中药提取技术等的不断发展，中药及其有 效成分抗肿瘤研究工作取得了一系列的成果，有的成果已经转化为临床上使用的 抗肿瘤药物。 目i j i f ，临床上用于治疗肿瘤的植物药已有多种，其中薏苡油是典型抗肿瘤植 物油，动物实验结果表明“1 ，其对多种移植性肿瘤及人体肿瘤细胞移植于裸鼠得 到的瘤株均有较明显的抑瘤作用，并具有一定的免疫功能增强作用。r o s a r i oi b e l l o e t c 咖1 和j u a nj h t o r e n o 。”指出橄榄油具有抗肿瘤作用。尤其是结肠癌 和乳腺癌。而s o n i ae m u no z ，p h i ) e t c 0 2 1 研究发现玉米油能够减慢大多数肿 瘤的生长速度。w a n gf l u i - l i a n a e t c 1 报告也指出；日常饮食富含抗氧化物的大 豆油能减少r o s 的影响和降低r o s 引起疾病的危险性。众所周知，能够减少r o s 影响的只常饮食因素能保护d n a 免受损伤，从而降低癌症的危险性。 中山大学硕士学位论文 1 3 2 降血脂作用 除具有抗肿瘤作用外，部分植物油还具有降血脂作用。肖颖等”的实验结果 显示撖榄油对高血胆固醇，甘油三酯有降低作用，并能改善高脂所致体内过氧化 状态异常，减轻对机体的过氧化损伤。任汉阳等”研究发现火麻仁油具有使血 h d l - c h 升高，t - c h 、t g 、l d l - c h 降低，a l 指数下降，并可减轻动脉壁内膜细胞及 乎滑肌细胞的病变程度，并指出这种全面而明显地调节脂质代谢的作用，是火麻 仁油抗动脉硬化发生与发展的主要作用原理或始发环节之一。 1 3 3 抗氧化作用 部分植物油中含有一定量的抗氧化剂，因而具有一定程度的抗氧化作用。 h m a m o h a m e d i i h w a t i f 1 研究指出芝麻油具有氧化作用，而且芝麻油的 这种抗氧化作用不是单个成分所引起的，可能也与其不皂化物中的许多微量成分 有关。g e r e n j c ec o r t o s ，b s e t c 1 通过实验研究得出结论：橄榄油中的不饱和 脂肪酸和抗氧化剂显示出对内皮细胞的保护作用。叶新民等人嘶指出茶油具有抗 氧化作用。 1 3 4 保肝作用 c h i a p ul e e e t c ”“研究指出r 常饮食茶籽油能够保护四氯化碳引起的对 大鼠肝脏的氧化破坏，而且这种肝保护作用可能与其抗氧化和清除自由基的作用 有关。周斌等人也发现茶油能显著增加梗阻性黄疸大鼠体重，改善营养状况； 明显降低血清t b 、d b 、g p t 和g o t 水平，改善肝功能；明显增强肝细胞线粒体s d h 活性；在定程度上保持梗阻性黄疸大鼠肝细胞线粒体、内质网和核膜结构的完 整性。 1 3 5 其他作用 4 第1 章前言 简明等人”研究显示橄榄油还具有促进肉芽组织生长、加速创面愈合的功 能，广泛用于治疗烧伤、烫伤及其他创面，但对皮肤无刺激性。任汉阳等”则指 出火麻仁在降血脂的同时还具有抗衰老的作用，这种作用可能与其传统的润下作 用有关。 1 4 植物油的提取方法 根据中药及其有效成分的性质，可以选择不同的提取方法，常规的提取方法 有压榨法、溶剂提取法和水蒸气蒸馏法。 溶剂提取法依据“相似相溶”的原理，采用适当的溶剂提取中药有效成分。 通常亲脂性的成分易溶于亲脂性溶剂，难溶于亲水性溶剂：反之，亲水性成分则 易溶于亲水性溶剂。植物油脂和挥发油都是亲脂性成分，一般采用亲脂性溶剂， 如石油醚、乙醚及丙酮等来提取。根据操作方法的不同，溶剂提取法可具体分为： 浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法和连续提取法。另外，挥发油属于易挥发 性成分，中国药典2 0 0 5 版一部规定挥发油的提取方法为水蒸气蒸馏法。 随着科学技术的发展，植物油脂和挥发油的提取方法不断改进，新方法、新 技术不断涌现，如超声辅助提取法嘲1 、超临界c o ：萃取法1 、微波辅助提取法。”、 微波辐照诱导萃取法”、水酶法汹和固相微萃取法啪1 等。 从2 0 世纪8 0 年代起，我国开始采用超临界c 0 2 萃取技术萃取中药有效成分， 关于超l 临界c o ：萃取植物油脂和挥发油的报道不断出现。谭晓华等1 采用超临界 c 0 2 流体萃取法迸行了紫苏子油提取的工艺研究，并指出超临界c 魄萃取法在工艺 上较传统的溶剂法有优势：陈开勋等“”采用超f | 缶界c 0 2 萃取水冬瓜油，并对其工 艺条件进行了优化；王岳等“”对超临界c 魄流体萃取沙棘全果油进行实验研究； 葛发欢等”采用超临界c o b 流体提取姜黄油，考察了压力、温度和流量等因素对 姜黄油超临界c 仉萃取收率的影响，确定了其提取的最佳工艺条件。张峻松等“4 1 利用超临界c 0 ；萃取无花果中的挥发油。吴燕飞等人“”利用超临界c 晚萃取青果 挥发油等。总之，超临界c 也萃取技术高效、快速、无毒、无溶剂残留等优点将 促使其在中药有效成分提取方面得到更加广泛的应用。 巾山大学硕+ 学位论文 1 5 本研究的目的和意义 药物筛选是影响药物发现的一个重要的因素，对己知具有良好药理作用的中 药提取物或有效部位进行化学成分的分析和比较，可以为寻找和筛选活性成分提 供前提和基础。植物油( 包括油脂和挥发油) 作为中药中重要的有效成分，目前， 越来越多的研究表明植物油同样具有许多药理作用”3 。自然界含有植物油的果 实或种子很多，本研究从药食两用、高含油量及传统果实种子类中药角度选材， 包括薏苡仁、芝麻、油条籽、罗汉果等1 1 种样品，其中大部分植物油具有良好 的药理作用，如薏苡油，具有受好的抗肿瘤作用“6 “；芝麻油，具有抗氧化作用 “1 等，但这些植物油在成分分析方面的研究较少，且不全面。因此，对这些植物 油化学成分迸行全面的分析比较具有重要的研究意义。另外，国际营养学家提出 的饱和脂肪酸( s ) 、单不饱和脂肪酸( m ) 和多不饱和脂肪酸( p ) 的最佳比例为：1 ： l ：l ，同时国际营养学家还提出( _ ) 一6 脂肪酸、u 一3 脂肪酸的理想比值应小于4 ： l ，这是有利于保障人体健康的脂肪酸平衡模式。”。植物油的药理作用也可能与 各种脂肪酸的组成比例相关。因此，植物油中各脂肪酸的组成比例也具有研究价 值。 本研究从中药成分分析的角度出发，通过对薏苡仁、白芝麻等1 1 种植物果 实或种子的丙酮提取物、超临界c 魄萃取物及挥发性物质的成分进行分析，比较 其在成分构成上的差异，为下一步筛选活性成分进行药理作用的研究提供参考依 据。 6 2 1 实验样品 2 i i 药食两用中药 第2 章实验材料 薏苡仁：按照中华人民共和国药典2 0 0 5 版一部2 6 0 页鉴定为禾本科薏苡属 植物薏苡c o i xl a c h r v - m a _ 力盯l c a r n 嫩y u c ns t a p 的干燥成熟种仁；产地： 贵州。 白芝麻：按照中华人民共和国国家标准一芝麻g b l l 7 6 1 8 9 鉴定为脂麻科植 物脂麻s e s a m u mi n d i u ml 的干燥种子；产地：广东。 黄豆：按照中药大辞典下册2 0 4 5 页鉴定为豆科植物大豆g l y c i n em a x ( l ) m e r r 干燥成熟种子；产地：广东。 扁豆：按照中药大辞典下册1 7 4 2 页鉴定为豆科植物扁豆b o l i o h o sl a b l a b l 的干燥成熟种子；产地：广东。 玉米：按照中华人民共和国国家标准一玉米g b l 3 5 3 1 9 9 9 鉴定为禾本科植 物玉米z e am a y s l 干燥成熟种子；产地：广东。 橄榄：又名青果，按照中华人民共和国药典2 0 0 5 版一部1 3 7 页鉴定为橄榄 科植物橄榄c a n a r i u ma l b u mr a e u s c h 的干燥成熟果实，产地：广东。 2 1 2 传统果实种子类中药 罗汉果：按照中华人民共和国药典2 0 0 5 版一部1 4 7 页鉴定为葫芦科植物罗 汉果 l o m o r d i c ag t o s v e n o i js w i n g l e 的干燥果实；产地：广东。 女贞子：按照中华人民共和国药典2 0 0 5 版一部3 l 页鉴定为木犀科植物女贞 l i g u s t r u ml u c i d u ma i t 的干燥成熟果实：产地：安徽。 2 1 3 高含油量中药 7 巾山大学硕十学位沦文 油条籽：按照中药大辞典下册1 6 0 4 页鉴定为山茶科油茶c a m e i j i a o j e i f e r aa b e l 的种子；产地：广东。 挑仁：按照中华人民共和国药典2 0 0 5 版一部1 9 6 页鉴定为蔷薇科植物桃 p i w j t u s p e r s i c a ( l ) b a t s c h 或p r u n u s 幽订d i a n a ( c a r r ) f r a n c h 的干燥成熟 种子：产地：广西。 火麻仁：按照中华人民共和国药典2 0 0 5 版一部5 4 页鉴定为桑科植物大麻 g t m n a b i ss a l i v al 的干燥成熟果实；产地：广西。 2 2 实验仪器 超临界c o , 萃取装置：江苏南通华安超临界萃取有限公司，型号： 1 a 2 2 1 5 0 一0 6 ： i t p 6 8 9 0 n 气相色谱仪：a g li e n t 公司； 5 9 7 3 质谱检测器m s d ：a g ll e n t 公司； 1 6 8 3 系统自动进样器：a g l i e n t 公司； 旋转蒸发仪：n - 1 0 0 0 ，同本东京理化e y e l a 公司： 电子分析天平：b p 2 1 1 d 、a l c 一2 1 0 4 ，瑞士沙多利斯s a r t o r i u s 公司； e l m at 6 6 0 h 超声波清沈器( 美国e l m a 公司，功率3 6 0 w ，频率3 5 k h z ) ； c a m a g 双槽展丌缸( 1 0 2 0 c m ) ：瑞士c a m a g 公司； c a m a gr e p r o s t a r3 薄层成像系统( 瑞士c a m a g 公司) ； c a m a gt l cp l a t eh e a t e rh i 薄层板加热器( 瑞士c a m a g 公司) ； t c 1 5 套式恒温器：浙江新华医疗器械厂； 挥发油提取器：广卅i 市竞力化学玻璃仪器批发店； l d 0 4 a 型中药粉碎机；浙江温岭市大海药材器械厂； h w s 2 4 型电热恒温水浴锅：上海一恒科技有限公司； 2 3 试剂 第2 章实验材料 无水乙醚：天津市百世化工有限公司，批号 乙醚：天津市富宇精细化工有限公司，批号 9 5 7 , 醇：广东光华化学厂有限公司，批号： 无水甲醇：广东光华化学厂有限公司，批号 2 0 0 6 0 8 1 9 ： 0 6 0 9 0 5 ： 2 0 0 6 0 8 2 0 ； 2 0 0 6 0 4 2 4 ； 丙酮：广东光华化学厂有限公司，批号：2 0 0 6 0 6 0 6 ； 正己烷：广东光华化学厂有限公司，批号：2 0 0 5 0 7 1 2 ； 三氟化硼：上海凌峰化学试剂有限公司，批号：0 5 1 2 1 2 ； 石油醚( 3 0 - 6 0 c ) ：广东光华化学厂有限公司，批号：2 0 0 5 1 11 7 ； 石油醚( 6 0 9 0 ) ：广东光华化学厂有限公司，批号：2 0 0 5 1 1 1 7 ； 吡啶；上海试剂一厂，批号：2 0 0 2 0 3 0 1 ； 乙酸：广东光华化学厂有限公司，批号：2 0 0 6 0 5 2 9 ； 盐酸：广东光华化学厂有限公司，批号：2 0 0 6 0 6 0 6 ： 氢氧化钾：广州化学试剂厂，批号：2 0 0 1 0 3 0 3 ； 氯化钠：广东光华化学厂有限公司，批号：2 0 0 6 0 3 1l ； 无水硫酸钠：天津市劢特吉尔环保技术研究所，批号：2 0 0 6 0 9 1 3 ； 碘：广州化学试剂厂，批号：2 0 0 1 0 6 0 8 ；以上所有试剂均为分析纯。 h e x a m e t h y l d i s i l a z a n e ：f l u k a ，色谱纯，批号：2 1 3 6 6 8 5 ； t r i m e t h y lc h l o r o s i l a n e ：f l u k a 。色谱纯，批号：2 0 0 9 0 0 5 ； 预制硅胶g 板：青岛海洋化工厂分厂，批号：2 0 0 6 0 6 1 3 ； 9 第3 章植物果实或种子含油量的测定 3 1 引言 植物油一般集中在果实及种子中，故制备植物油一般选用植物的果实或种 子。由于各地区的地理环境、气候特点等因素的影响，不同产地的同种植物果实 或种子的含油量不同，甚至差异很大。因此，为了更好地了解实验中所选果实或 种子的含油情况，测定其含油量具有必要性。同时，通过测定果实或种子的含油 量，我们可以初步评价实验中所采用的植物油提取工艺的提取效果，为下一步提 取工艺的优化提供参考。 3 2 实验原理及方法 3 2 1 实验原理 根据油脂能溶于无水乙醚等有机溶剂的特性，将装有试样的滤纸筒置于索氏 提取器中，用无水乙醚连续提取试样，经反复抽提、蒸发、冷凝、回流、抽提等 循环过程，被抽提物的油脂在下部的烧瓶中逐渐浓集，直至将试样中的油脂全部 收集到烧瓶中，滤纸筒挥干无水乙醚，干燥后称量，计算滤纸筒萃取i j i 后减少的重 量，即可测得油脂( 粗脂肪) 的含量”3 。 3 2 2 实验方法 称取适量( 5 o g ) 的试样，置于滤纸筒中，将盛有试样的滤纸筒置于抽提筒 内，抽提筒下端口接平底烧瓶，然后注入无水乙醚( 1 0 0 m 1 ) 至虹吸管高度以上， 待无水乙醚虹吸流净后，再加入无水乙醚至虹吸管高度的2 3 处，将冷凝器与抽 提筒上端口连接好，打开连接冷凝管进水管的水龙头，开始加热抽提，抽提温度 巾山大学倾+ 学位论文 为7 0 。c ，抽提6 小时后，取出滤纸简，于通风橱中放置过夜，挥干无水乙醚， 称取滤纸筒的重量，并比较萃取的后滤纸筒的重量差异，从而计算试样的含油量。 o 另外，将滤纸筒置于抽提筒中，重新加入无水乙醚，按以上方法继续抽提2 小时， 取出滤纸筒，挥干无水乙醚，称取第二次萃取后滤纸筒的重量，并与第一次萃取 后滤纸筒的重量比较，以判断第一次抽提后油脂是否抽提完全”。 3 3 实验结果 按照3 2 2 的方法，测得各果实或种子的含油量如下，见表3 一l 。 表3 - l 各植物果实或种子的含油龉 第3 章植物果实或种子含油量的测定 3 4 小结 从上表3 - 1 可以得到本次实验中各样品的含油量，薏苡仁的含油量为6 1 ， 白芝麻的含油量最高，达5 6 5 ，扁豆的含油量最低，只有1 6 ，实验结果与文 献报道一致晦羽。本实验参考文献6 2 1 选用无水乙醚为提取溶剂，索氏回流提取植物 油，提取时间为6 h 。由于各果实或种子的含油量高低不一，为了判断回流的效 果，本实验采用二次回流的方法，将滤纸筒中的有机溶剂挥干后，重新j j n a 适量 无水乙醚继续回流2 h ，比较第二次回流前后滤纸筒的重量差异，以判断第一次 回流的效果。本实验的研究结果表明：无水乙醚索氏回流提取6 h ，基本可以将 果实或种子中的植物油萃取完全。本实验测定了各果实或种子的含油量，可以为 下一步植物油提取工艺的优化提供初步参考依据。 第4 章植物果实或种子油脂及挥发性物质的制备 4 1 引言 中药化学成分的提取可采用多种提取方法，常规的提取方法有溶剂提取法， 包括浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法和连续提取法等，水蒸气蒸馏法和升 华法。随着新技术的不断改进，出现了超临界流体萃取法、超声辅助提取法和微 波辅助提取法等。植物的果实或种子一般都含有一定量的油脂或挥发油，油脂和 挥发油都是亲脂性成分，易溶于亲脂性溶剂，难溶于亲水性溶剂，因此油脂或挥 发油常规的提取方法有有机溶剂浸渍法、压榨法、水蒸气蒸馏法等，近年来陆续 有利用超临界c o ：流体萃取植物果实或种子中油脂或挥发油的报道“”。 本实验采用超临界c 0 2 流体萃取法和丙酮浸渍法萃取植物果实或种子的油 脂，水蒸气蒸馏法提取挥发油。 4 2 浸渍法 4 2 1 实验原理 根据中药成分的性质，利用相似相溶的原理，用适当的溶剂，如乙醇、丙酮、 氯仿等，在常温或温热的条件下提取固体原料中某一种或某一类成分的提取分离 操作，又称为固液萃取法。本法适用于含有热敏性成分或大量淀粉、树胶的中药 的提取。 4 2 2 实验方法 取各植物果实或种子，粉碎，过2 0 目筛，称取适量，加3 倍量丙酮浸泡2 4 h ， 滤过，回收丙酮，即得丙酮提取物，备用。 山大学硕十学位沦文 4 2 3 实验结果与分析 4 2 3 1 计算公式 4 2 3 2 实验结果 出油率= ( 出油量投料量) 1 0 0 ( 4 一1 ) 萃取率= ( 出油率含油量) 1 0 0 ( 4 - 2 ) 按照4 2 2 的方法，得到各植物果实或种子的丙酮浸提物，根据公式( 4 一1 ) 和( 4 2 ) 计算出油率和萃取率，结果见表4 一l 。 表4 - 1 各植物果实或种子的丙酮浸提物 样品 投料量( g )出油鼍( g )出油率( )萃取率( ) 薏苡仁 3 0 0 51 3 4 4 57 3 8 白芝麻 黄豆 扁豆 玉米 橄榄 罗汉果 女贞子 油茶籽 桃仁 9 9 8 2 9 9 6 2 9 9 7 2 2 5 0 1 4 2 5 6 9 6 1 9 8 8 1 0 2 0 1 0 0 2 1 4 3 9 7 3 4 1 8 9 5 3 3 5 2 5 1 2 1 1 6 8 1 4 3 3 2 1 1 8 4 3 7 5 o 1 3 1 1 9 1 6 8 2 5 3 2 1 3 6 8 8 9 6 6 4 2 0 5 5 6 8 3 2 3 8 3 8 4 火麻仁 1 4 9 42 0 7 1 3 95 2 3 4 2 3 3 分析与讨论 6 第4 章接物果实或种子油脂及挥发性物质的制各 从表4 1 易知各植物果实或种子丙酮浸提物的浸提结果，根据各植物果实或 种子含油量的测定结果可知本法提取植物油效率较低。另外，本实验采用浸提法 是为了尽可能傈留样品中的成分，包括热敏性成分等。 4 3 超临界c 0 2 萃取法 4 3 1 实验原理 超临界c 晚萃取是利用处于临界压力( 7 3 9 m p a ) 和临界温度( 3 1 0 6 c ) 以 上的c o ：具有低黏度，高扩散系数等特异性能而实现目标物的提取分离的脚1 。超 临界c 晚先从基体中将物质溶解出来，形成超临界c 0 2 负载相，然后通过降低载 气的压力或升高温度，使溶解于超临界流体中的溶质因其密度下降溶解度降低而 析出，这些溶质就沉淀出来与c o b 分离，从而达到提取分离的目的。 4 3 2 实验方法 薏苡仁：薏苡仁粉碎，过2 0 目筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下条件 进行萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为3 8 ，压力为2 1m p a ，分离釜i 温度为4 0 ， 压力为6 2m p a ，分离釜i i 温度为3 0 ，压力为4 5m p a ，c 晚流量为2 8 l h ， 萃取3 h 嘲。 自芝麻：白芝麻粉碎，过2 0 目筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下条件 进行萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为5 0 ，压力为3 0 m p a ，分离釜1 温度为5 0 ， 压力为6 8m p a ，分离釜1 i 温度为3 5 ，压力为5 8m p a ，c 0 2 流量为3 1 l h ， 萃耿2 h 。 黄豆：黄豆粉碎，过2 0 目筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下条件进行 萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为4 5 ，压力为2 5m p a ，分离釜i 温度为4 5 ，压 力为6 0m p a ，分离釜i i 温度为3 5 ，压力为4 8m p a ，c 仉流量为3 0l h ，萃 山大学石贞十学位沦文 取2 h ”1 。 扁豆：扁豆粉碎，过2 0 且筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下条件进行 萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为4 5 ，压力为2 5m p a ，分离釜i 温度为4 5 ，压 力为6 4m p a ，分离釜i i 温度为3 5 ，压力为5 6m p a ，c q 流量为3 0l h ，萃 取2 h 。 玉米：玉米粉碎，过2 0 目筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下条件进行 萃取；萃取釜( 1 l ) 温度为4 5 ，压力为2 5m p a ，分离釜i 温度为4 5 ，压 力为6 0m p a ，分离釜i i 温度为3 5 ，压力为5 0m p a ，c m 流量为2 8l h ，萃 取2 h 。 橄榄：橄榄粉碎，过2 0 目筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下条件进行 萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为4 5 ，压力为2 6m p a ，分离釜i 温度为4 5 ，压 力为5 8m p a ，分离釜i i 温度为3 5 ，压力为5 2m p a ，c o ：流量为2 8l h ，萃 取1 5 h 。 罗汉果：罗汉果手中仁粉碎，过2 0 目筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下 条件进行萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为4 5 ，压力为3 0m p a ，分离釜i 温度为 4 5 ，压力为6 0m p a ，分离釜l i 温度为3 5 ，压力为5 0m p a ，c o , 流量为 2 5 l h ，萃取2 h 。 女贞子：女贞子粉碎，过2 0 目筛， 进行萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为4 5 ， 称取适量，置于萃取釜中，按以下条件 压力为2 5m p a ，分离釜i 温度为4 5 ， 压力为5 8m p a ，分离釜i i 温度为3 5 ，压力为4 ，7m p a ，c o 。流量为2 8l h ， 萃取2 h 。 油茶籽：油茶籽粉碎，过2 0 目筛， 进行萃耿：萃取釜( 1 l ) 温度为5 0 ， 称取适量，置于萃取釜中，按以下条件 压力为3 0 m p a ，分离釜i 温度为5 0 ， 第4 章植物果实或种子油脂及挥发性物质的弗i 备 压力为6 2m p a ，分离釜l i 温度为3 5 ，压力为5 0m p a ，c o , 流量为3 1 l h ， 萃取2 h 。 桃仁：桃仁粉碎，过2 0 耳筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下条件进行 萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为4 5 ，压力为3 0m p a ，分离釜i 温度为5 0 ，压 力为6 0m p a ，分离釜i i 温度为3 5 ，压力为5 0m p a ，c o s 流量为2 8 l h ，萃 取2 h 。 火麻仁：火麻仁粉碎，过2 0 目筛，称取适量，置于萃取釜中，按以下条件 进行萃取：萃取釜( 1 l ) 温度为4 5 ，压力为2 5m p a ，分离釜1 温度为4 5 ， 压力为6 0m p a ，分离釜i i 温度为3 5 ，压力为4 8m p a ，c 0 2 流量为2 8l h ， 萃取2 h 。 4 3 3 实验结果与分析 4 3 3 1 计算公式 出油率= ( 出油量投料量) 1 0 0 ( 4 3 ) 萃取率= ( 出油率含油量) 1 0 0 ( 4 - 4 ) 4 3 3 2 实验结果 按照4 3 2 的方法，得到各植物果实或种子的超临晃c 0 ：萃取物，根据公式 ( 4 3 ) 和( 4 - 4 ) 计算出油率和萃取率，结果见表4 - 2 。 表4 2 各植物果实或种子的超l 临界c 晚萃取结果 1 9 山大学碗十学位 色文 4 。3 3 3 分析与讨论 从表4 - 2 易知各植物果实或种子油脂超临界c o ：萃取的萃取结果，根据各植 物果实或种子含油量的测定结果可知超临界c 0 ：萃取法萃取植物油具有较高萃取 效率。 4 4 水蒸气蒸馏法 植物的挥发性成分一般都是挥发油，又称精油，是一类具有芳香气味的油状 液体的总称，常温下能挥发，可随水蒸气蒸馏，大多为无色或微显淡黄色的透明 液体。 挥发油在植物界广泛分布，有的植物拿株鄙有，有的则在花、果、叶、根或 根茎部分器官中含量较多；但随植物品种、部位等的不同而有差异，有的同一植 物的药用部位不同，其所含挥发油的组成成分也有差异，有的植物由于采集时间 不同，同一药用部分所含的挥发油成分也不完全一样。 挥发油的成分类型主要包含两大类：萜类( 主要是单萜和倍半萜) 和非萜类 ( 包括芳香族化合物和脂肪族化合物) ，还有就是其他能随水蒸气蒸馏出来的物 质。 挥发油是中药中的一类常见的重要有效成分，在医药方面用途广泛。例如樟 第4 章植物果实或种子油脂及挥发性物质的制各 脑，可以说是最早自中草药中分得的有效成分之一。莪术油具有抗肿瘤活性旧1 。 丁香油有局部麻醉止痛作用。有些萜类化合物如b 一柠檬醛可作为合成维生素 甲的原料。有些可作为昆虫引诱剂或昆虫驱避痢等，也引起了人们的注意。 4 4 1 实验方法 使用搅拌机将植物果实或种子打碎，果实或种子裂开即可，以达到破坏植物 油腺的目的。提取得到的挥发油要经过无水乙醚富集、无水硫酸钠脱水处理才能 进气相色谱仪分析。 ， 中华人民共和国药典( 2 0 0 5 版一部) 收录的挥发油提取方法如下：测定 比重在1 0 以下的精油：取相当于含挥发油0 5 1 o m l 的样品适量，称定重量， 置烧瓶中加入蒸馏水3 0 0 5 0 0 m l 与数粒玻璃珠，连接精油测定器，并自冷凝管 上端向测定器的刻度部分添加蒸馏水到溢流入烧瓶为止。油浴加热，保持微沸约 5 小时，至测定器中油量不再增加为止。放置片刻，开启测定器下活塞，将水缓 缓放出至油层上端到0 度线上约0 5 m l 处，放1 小时以上，再开启活塞使油层下 降至0 度线平齐”。 4 5 小结 已有研究表明薏苡仁的丙酮提取物嘏】和超临界c 晚萃取物”具有良好的抗肿 瘤作用；同时为了尽量保留药材中的化学成分，如热敏性成分等，故本实验采用 溶剂( 丙酮) 浸提法和超临界c 啦萃取法提取薏苡仁等1 1 种样品的植物油。对比 丙酮浸提法和超临界c 晚萃取法的萃取结果可知，超临界c 如萃取法具有更高、 更快的萃取效率，且无毒、无溶剂残留，更适合亲脂性成分的萃取。另外，不少 研究也已经证明药材的挥发性成分也可能具有生理活性，包括抗肿瘤活性等，故 本实验利用水蒸气蒸馏法制备了薏苡仁等1 1 种样品的挥发性物质。 2 1 5 1 引言 第5 章植物油的衍生化处理 由于自然界的植物油大多属于半挥发性或难挥发性油，而且主要以甘油三酯 的形式存在，分子量较大，沸点高，难以挥发，高温时易裂解，故在g c m s 分析 前需要进行衍生化处理。根据植物油中性质不同的两部分采用了两种不同的衍生 化方法，可皂化部分采用甲酯化处理，而不皂化部分采用硅烷化处理。挥发油属 于挥发性油，具有挥发性，无水乙醚富集或稀释后，经无水硫酸钠脱水处理即可 进行g c m s 分析。 5 2 可皂化部分 5 2 1 实验原理 油脂在碱性醇溶液中经过皂化处理后，可皂化部分与三氟化硼甲醇溶液反应 转变成脂肪酸甲酯。 5 2 2 实验方法 取油脂适量( 约3 0 m g ) ，置于l o m l 的刻度试管中，加入l m l0 5 m o l l 的k o h 甲醇溶液，在6 0 水浴上加热l o m i n ，使反应液完全均匀。冷却后加入l m l1 2 5 的三氟化硼甲醇溶液，在恒温水浴中煮沸2 m i n ( 注意勿使反应液冲出) 。冷却， 加入2 m l 无水乙醚，振摇，使脂肪甲酯转入无水乙醚层，再向管中加入一定量饱 和的氯化钠溶液至刻度，即得，备用“”。 5 2 3 实验结果与分析 中山丈学硕士学位论文 5 2 3 1 甲酯化程度的判断 取甲酯化前后的各油脂样品适量，用石油醚( 6 0 9 0 。c ) 溶解后，在硅胶g 板上点样，点样量为5 ul ，展开剂为：石油醚( 6 0 9 0 。c ) ：乙醚：乙酸“”= 1 0 ： 3 ：0 1 ，展距约8 c m ，显色剂为碘蒸气，日光下检验。 结果见图5 - 1 、5 - 2 。 甲酯化前甲酯化后 图5 1 、5 2 超临界二氧化碳萃取样品 点样顺序：1 薏苡仁；2 橄榄：3 白芝麻；4 油茶籽： 5 火麻仁；6 黄豆；7 扁豆；8 桃仁；