榆莢仁提取物中揮發油的提取及其化學成分的G C-MS分析

劉志彬，楊 超

（1.哈爾濱工業大學化學系，黑龍江哈爾濱 150001；2.哈爾濱商業大學食品工程學院，黑龍江哈爾濱150076）

榆樹為榆科榆屬植物，廣泛分布于我國北方各省，原產于長江、黃河流域，其是深受群眾喜愛的速生樹種。榆樹既是用途廣泛的藥用植物又具有一定的食用價值。其果、葉、樹皮都可入藥，能安神、利尿、治療神經衰弱、失眠及身體浮腫等病癥。榆皮，始見于《神農本草經》，“主治大小便不通，利水道除邪氣”。榆莢仁為榆樹的種子，國內外關于榆莢仁的研究報道尚少，但已發現其提取物具有一定的抗氧化活性[1-2]。目前對榆樹根皮的化學成分有所了解。可以利用硅膠柱色譜、凝膠柱色譜、制備薄層色譜以及半制備HPLC進行分離純化，根據理化性質和光譜數據進行結構鑒定。榆樹樹皮或根皮的韌皮部稱“榆白皮”，有利水、通淋、消腫的功效，治小便不通、淋濁、水腫、癰疽發背、丹毒、疥癬。從榆樹根皮的乙酸乙酯提取物中共分離得到15個化合物，經鑒定分別為內酯、齊墩果酸、植物甾醇、豆甾醇、花生酸、無羈萜、異莨菪亭及多種甾醇類及酸類和鞣質、樹膠、脂肪油等成分[3]。該種植物細胞的懸浮培養液中加入真菌的孢子后，可誘導莨菪亭的產生，榆白皮能夠抑制前列腺增生并具有抗炎作用，并且其水提物具有良好的抗菌活性。榆樹果實榆莢仁可用于釀酒，在國內外，榆莢仁作為食品新資源的研究報道還比較少[4-5]。本文對其果實榆莢仁揮發油的化學成分進行研究，以期為其在食品新資源開發及新藥研究與開發領域的應用提供有益的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

榆莢仁 2011年5月采自哈爾濱市區；環己烷、乙醚、濃鹽酸、無水碳酸鈉、檸檬酸鈉 均為分析純。

Agilent/7890A-5975C型GC-MS分析儀 美國安捷倫公司；R-205型旋轉蒸發儀 上海申勝生物技術有限公司；SHZ-D0（Ⅲ）型循環水式真空泵 鞏義市英峪予華儀器廠；分析天平 上海精密儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 榆樹錢提取物中精油的捕集與分離 采用水蒸氣蒸餾法對榆莢仁精油進行提取：將原料榆樹錢篩選干凈，取10g左右放入攪拌器中攪拌約15min，進行水蒸氣蒸餾，直到蒸餾出的液體為淡白色油狀后停止，獲取總提取物。再將總提取物中加入適量蒸餾水，連接好裝置后，開啟真空泵及回流裝置，調節適當轉速及電熱恒溫水槽的水溫，記錄蒸發時間。原料中的精油隨水分蒸發冷凝后進入回流裝置下方的吸收瓶中，獲取精油和蒸餾水的混合物后，轉入分液漏斗中，加入環己烷進行萃取，靜置直到完全分層，獲得萃取劑和精油的混合物。最后用恒溫水浴鍋加熱，除去萃取劑、干燥，可得揮發油，用GC-MS分析揮發油成分及含量。

1.2.2 GC-MS條件 GC HP7890/MS HP5973柱箱溫度條件：程序升溫初始溫度50℃，20℃/min，升溫至150℃（保持2min），30℃/min升溫至300℃（保持25min）；色譜柱：HP-5MS 30m×0.25mm×0.25μm，進樣口溫度300℃，GC/MS接口溫度300℃；進樣方式：自動進樣；載氣氦氣流速：1mL/min；離子源類型：EI；離子源溫度230℃；四極桿溫度：150℃；質量掃描范圍：50～600amu。

1.2.3 蒸餾及萃取條件的確定

1.2.3.1 得油率計算公式 得油率（%）=得油量/原料質量×100

1.2.3.2 蒸發溶液pH對提油率的影響 取五份榆莢仁提取物，在40℃下，加冰醋酸調制溶液的pH，使溶液pH分別為2、3、4、5、6，用環己烷做萃取劑，考察pH對得油率的影響見圖1。

1.2.3.3 蒸發時間對提油率的影響 取五份榆莢仁提取物，在40℃條件下，分別蒸餾1、2、3、4、5h，用環己烷做萃取劑，考察蒸餾時間對得油率的影響，所得結果見圖2。

1.2.3.4 萃取溶劑種類對提油率的影響 取兩份榆莢仁提取物，在40℃下，蒸餾4.5h，分別用環己烷和乙醚做萃取劑獲得揮發油，考察萃取劑對得油率的影響。

2 結果與分析

2.1 榆莢仁精油提取條件優化

2.1.1 溶液pH對得油率的影響 由圖1得知，溶劑pH在5之前，得油率隨pH的增加而增加，且增加程度很大；5到6之間，得油率增加幅度減小。因此，采用該方法獲取揮發油的最佳蒸餾pH應為5。

2.1.2 蒸餾時間對得油率的影響 由圖2可知，蒸餾時間在1～4h之間時，得油率顯著增大；4～5h之間，得油率增加幅度變小。因此，采用該方法獲取揮發油的最佳蒸餾時間應為4.5h。

2.1.3 萃取劑種類對得油率的影響 在相同條件下，以環己烷為萃取劑，5.075g榆莢仁可得0.736g精油，而以乙醚為萃取劑可得0.421g精油。因此，環己烷為萃取劑效果優于乙醚。

2.2 榆莢仁提取物分析鑒定

經GC-MS分析，榆莢仁提取物獲得多個吸收峰，有16種化合物含量較多，鑒定結果如表1所示。

由表1可知，本文所采榆莢仁的化學成分主要是酯類、酸類物質、一定量的烯類物質和少量的酮，而文獻報道其中含有亞油酸、亞麻酸等[6]，在該樣品中未被鑒定出，與之相關的發現了亞麻酸甲酯，具體的原因有待于進一步研究與探討。

3 結論

本文以榆莢仁為原料，采用水蒸氣蒸餾法提取其中的精油，用氣相色譜質譜聯用法測定其中精油化學成分，研究了不同提取條件對得油率的影響，結論如下：

3.1 使用旋轉蒸發儀的溫度在40℃條件下、蒸餾最佳時間4.5h、最佳蒸餾pH為5、以環己烷為萃取劑蒸餾獲得精油收率最高。

3.2 用GC-MS法分析精油化學成分，結果發現成熟榆莢仁揮發油中含有多種化合物，首次發現成熟榆莢仁中的亞麻酸甲酯。文獻報道，新鮮榆莢仁中主要含有棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸等脂肪酸[6]，其中亞油酸和亞麻酸是人體自身不能合成的也是人體生長和健康必不可少的，被稱為必需脂肪酸。而本文所采的是成熟的榆莢仁，其中有16種成分含量相對較高，揮發油中主要成分為酸類和酯類物質，本文為以榆莢仁為來源的食品新資源的研究與開發提供了一定的研究基礎，表明其具有一定的研究價值和開發前景，為今后的工作指明了方向。

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