[黄槿叶片挥发油和脂肪酸成分的GC-MS分析] 脂肪酸

　　摘要：应用气相色谱和质谱联用仪，对采自湛江市特呈岛红树林区的半红树植物黄槿（Hibiscus tiliaceus）叶片的挥发油和脂肪酸成分进行分析测定。结果表明，从挥发油组分中分离出６３个峰，鉴定出５４种化合物，其中，含有吡咯类、呋喃类、酚类、醛酮类、醇类、吲哚类等丰富的物质种类，分别占挥发油总量的６．３４％、９．７８％、１９．３２％、２５．５９％、１５．８５％、４．０６％；脂肪酸组分中共分离出３４个峰，鉴定出主要脂肪酸１３种，和特呈岛其他红树林植物相比，黄槿叶片中同样含有相对含量较高的棕榈酸及亚油酸，分别占脂肪酸总量的３０．１１％和１０．１１％。
　　关键词：红树林；黄槿叶片；挥发油；脂肪酸；ＧＣ－ＭＳ
　　中图分类号：Ｏ６５７．６３；Ｑ9４９．７５７．３文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０11）09－1893-05
　　
　　Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｆａｔｔｙ Ａｃｉｄｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Lｅａｖｅｓ ｏｆ Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ｔｉｌｉａｃｅｕｓ
　　ｂｙ ＧＣ－ＭＳ
　　
　　ＬＩ Ｘｉａｏ－ｆｅｉ１ａ，ＱＩＮ Ｐｅｉ－ｗｅｎ１ａ，ＪＩ Ｌｉ－ｌｉ２，ＨＵ Ｓｈｉ－ｗｅｉ１ｂ，ＳＯＮＧ Ｗｅｎ－ｄｏｎｇ１ｃ，ＬＩ Ｓｈｉ－ｊｉｅ１ｂ
　　（１．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｏｃｅａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ａ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ； ｂ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｃ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｚｈａｎｊｉａｎｇ ５２４０８８,China； ２．Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００５１， Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ａｎｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ of Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ｔｉｌｉａｃｅｕｓ ｆｒｏｍ ｓｅｍｉ－ｍａｎｇｒｏｖｅ ｐｌａｎｔ ｉｎ Ｔｅｃｈｅｎｇ iｓｌａｎｄ of Zhanjiang city ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ＧＣ－ＭＳ． ６３ ｐｅａｋｓ ｗｅｒｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ａｎｄ ５４ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ． Ｍａｎｙ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｏｌｖｅｄ， ｓｕｃｈ ａｓ ｐｙｒｒｏｌｅ（６．３４％）， ｆｕｒａｎ（９．７８％）， ｐｈｅｎｏｌ（１９．３２％）， ａｌｄｅｈｙｄｅ ｋｅｔｏｎｅ（２５．５９％）， ａｌｃｏｈｏｌ（１５．８５％）， ｉｎｄｏｌｅ（４．０６％）， ｅｔ ａｌ． Ａｎｄ ３４ ｐｅａｋｓ ｗｅｒｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ， １３ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄｓ， ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｍａｎｇｒｏｖｅ ｐｌａｎｔｓ ｆｒｏｍ Ｔｅｃｈｅｎｇ iｓｌａｎｄ， ｔｈｅ leaves of Hibiscus tiliaceus ａｌｓｏ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ａｂｕｎｄａｎｔ ｈｅｘａｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｏｃｔａｄｅｃａｄｉｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ， ｔｈｅｙ were ３０．１１％ ａｎｄ １０．１１％ of fatty acids ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍａｎｇｒｏｖｅ； leaves of Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ｔｉｌｉａｃｅｕｓ； ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ； ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ； ＧＣ－ＭＳ
　　黄槿（Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ｔｉｌｉａｃｅｕｓ）为半红树植物，又名海麻、糕仔树（台湾），属于锦葵科木槿属［１，２］，是优良的海岸潮间带防护林树种，其根系发达，植株高可达７～１０ ｍ，单叶，互生，叶柄长３．８ ｃｍ，叶脉７～９条，叶近圆形或卵形，花期全年，叶、根具有止咳、清热解毒和消肿的功效［３］，现广泛分布于我国广西、广东、海南、福建、台湾以及日本、印度、马来西亚等地［４］。目前，黄槿化学成分的研究报道有，Ｌｉ等［５］从中国海南的黄槿心材中分离得到１个新的木栓烷型三萜和８个已知的三萜类化合物；Ｒosa等［6］通过对黄槿花的甲醇、乙酸乙酯提取物进行气质联用分析，得出提取物大多是豆甾醇类化合物；冯超等［７］采用正相硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱等分离纯化手段，分离得到１１个化合物，并通过波谱技术鉴定了各个化合物的结构；王忠昭［８］采用薄层层析、硅胶柱层析以及波谱技术等手段，从黄槿中分离并鉴定了２１个化合物。关于红树林植物黄槿树叶挥发油和脂肪酸的研究尚未见报道，试验对采自湛江特呈岛红树林区的半红树植物黄槿叶片挥发油及脂肪酸成分进行了ＧＣ－ＭＳ分析，并确定了各组分的相对含量，以期为黄槿叶片化学成分的系统研究提供科学依据，为红树林资源的开发利用提供一定的理论支持。
　　１材料与方法
　　１．１试验材料
　　新鲜的黄槿叶片于２０１０年春季采自湛江市特呈岛红树林区，叶片经清洗晾干后，粉碎备用。试验所用试剂均为分析纯。
　　１．２仪器
　　高速组织捣碎机（上海标本模型厂）；挥发油提取器（长春市玻璃仪器厂）；ＥＶ２０１型旋转蒸发仪（北京莱伯泰科仪器有限公司）；ＱＰ－２０１０Ａ型气相色谱－质谱联用仪（日本岛津公司）。
　　１．３试验方法
　　１．３．１挥发油的提取称取粉碎后的黄槿叶片５００ ｇ，置于挥发油提取器中，参照《中国药典》（一部）附录ＸＤ［９］，并作改进，加入６００ ｍＬ饱和氯化钠，浸泡１ ｈ后，采用水蒸气蒸馏法，放置在电炉上直接加热蒸馏，提取油质３ ｈ。将接收到的油水混合液用乙醚进行萃取，得到淡黄色乙醚萃取液。取上层乙醚萃取液，加入无水MgSO4过夜除水，最后分离去除，将乙醚挥发除去，得到淡黄色油状物，用ＱＰ－２０１０Ａ型气相色谱－质谱联用仪进行检测。
　　１．３．２脂肪酸的提取及甲酯化脂肪酸的提取：称取干燥粉碎后的黄槿叶片２９ ｇ，于索氏提取器中，用２５０ ｍＬ的石油醚在８０ ℃的水浴中回流提取６ ｈ。将得到的提取液用旋转蒸发仪浓缩，得到软膏。
　　皂化甲酯化：称取上述所得的浓缩样品０．５ ｇ于试管中，加入４ ｍＬ ０．５ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ－ＣＨ３ＯＨ于６０ ℃水浴回流３０ ｍｉｎ至油珠消失，加入２ ｍｏｌ／Ｌ ＨＣl酸化，待溶液ｐＨ为２时，加入乙醚进行萃取，得到油层，再加入２．５％的Ｈ２ＳＯ４－ＣＨ３ＯＨ在６０ ℃水浴中甲脂化１ ｈ，然后加入乙醚、饱和盐水各２ ｍＬ，振荡萃取，取上层油层，再加入２ ｍＬ乙醚重复萃取１次。将萃取液合并，加入无水ＭｇＳＯ４过夜；次日用胶头滴管吸取上清夜，将乙醚挥干，获得待测液［１０］，用ＱＰ－２０１０Ａ型气相色谱－质谱联用仪进行检测。
　　１．４挥发油和脂肪酸的检测条件
　　ＧＣ条件：２０１０型气相色谱仪，毛细管柱，氦气为载气，柱温６０ ℃，进样温度２５０ ℃，柱压５３．６ kＰａ，载气流量３ ｍＬ／ｍｉｎ。
　　ＭＳ条件：ＥＩ离子源，电子能量７０ ｅＶ，电离温度２００ ℃，界面温度２３０ ℃，扫描时间：２～４０ ｍｉｎ，扫描质量范围：２０～５００ ｕ。
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　　２．１挥发油的测定结果
　　按试验方法所述ＧＣ－ＭＳ条件，对黄槿叶片挥发油进行ＧＣ－ＭＳ分析，其总离子流色谱图共检出６３个峰（图１）。
　　根据质谱图和标准图谱对照分析，鉴定出５４种化合物，采用色谱峰面积归一化法计算挥发油各组成成分相对含量，见表１。
　　由图１和表１可知，黄槿叶片提取的挥发油共检测出６３个峰，鉴定出５４种化合物，其中主要成分有８种：苯乙醇８．２５％，２－乙烯呋喃７．７５％，３，４，４－三甲基－２－环戊烯－１－酮７．６２％，邻甲氧基苯酚５．０１％，吡咯４．７５％，对甲基苯酚４．０３％，吲哚３．４４％，对乙基苯酚３．１４％。
　　与同样采自湛江市特呈岛红树林区的红树林植物秋茄、桐花树、白骨壤、木榄、露兜、海芒果相比，半红树植物黄槿叶片挥发油各组分含量均较低，红树林植物叶片挥发油中含量普遍较高的成分２，６－二叔丁基－４－甲基苯酚，白骨壤叶片含４１．０９％，海芒果树叶含４０．８９％，秋茄树叶含３５．２０％、桐花树叶片含２０．６０％、露兜叶片含１９．２５％［１１－１５］，在半红树植物黄槿叶片中含量偏低，仅为２．１３％，这与树种的分布及生物合成途径有密切关系。
　　相对而言，黄槿叶片挥发油含有丰富的物质种类，如吡咯类、呋喃类、酚类、醛酮类、醇类、吲哚类、烯烃类等，各类化学物分别占挥发油组分百分比含量如图２所示，醛酮类以及酚类相对含量较高，分别占挥发油总含量的２５．５９％、１９．３２％，吡咯类占６．３４％。
　　
　　２．２脂肪酸的测定结果
　　按试验方法所述ＧＣ－ＭＳ条件，对黄槿叶片脂肪酸甲酯化产物进行ＧＣ－ＭＳ分析，其总离子流色谱图如图３所示，共检出３４个峰。
　　对图３脂肪酸的总离子流色谱图进行分析，鉴定出黄槿叶片提取液中脂肪酸１３种，其含量如表２所示。
　　由表２可见，黄槿叶片脂肪酸的含量占总提取液的74．24％，其中，饱和脂肪酸占４6．73％，不饱和脂肪酸占２７．５１％，十六酸（棕榈酸）、９，１２－十八碳二烯酰氯（亚油酰氯）、９，１２－十八碳二烯酸（亚油酸）的含量较高，相对含量分别为３０．１１％、１１．９１％、１０．１１％，十五酸含量最低，仅为１．４１％。其中还含有２种同分异构体，十六酸有２个同分异构体，９－十六碳烯酸有２个同分异构体。与其他特呈岛红树林植物叶片的棕榈酸含量相比，桐花树叶片棕榈酸含量１６．１７％，露兜叶片棕榈酸含量３５．３９％，红海榄叶片棕榈酸含量４０．３６％［１４－１６］，可见十六酸（棕榈酸）是红树植物叶片脂肪酸中含量占优势的类别。
　　棕榈酸属饱和脂肪酸类，其用途广泛，常被用作工业原料生产润滑脂、合成洗涤剂、软化剂等。此外，可适量食用以利于脂肪代谢，但过量食用会使体内脂肪沉积，进而诱发高血脂和血管硬化，并影响体内胰岛素的分泌［１７］。
　　亚油酰氯及亚油酸可用于胰岛素ＬｙｓＢ２９的选择性修饰及新型稳定维生素Ｃ源的合成［１８，１９］。亚油酸在人体内可以转化为亚麻酸和花生四烯酸，花生四烯酸能促进脑细胞代谢，是老年和婴幼儿配方食品的重要功能因子之一［２０］，同时，亚油酸还具有降低血清胆固醇和甘油三酸酯、防止动脉粥样硬化及血栓形成、防止心脑血管疾病、延长人类寿命的生理作用［２１］。
　　３小结
　　由于植物天然活性成分资源的可再生性，近年来，人们对植物挥发油、油脂开展了广泛深入的研究。目前，已经成功开发出多种天然精油及油脂，而红树生态环境又是世界上最富有多样性、生产力最高的海洋生态环境之一，由于其生态环境的极端特殊性，其中所产化合物化学成分结构新颖、功能独特，更具有独特的生物活性，是医学新药研究开发的活跃领域，也可用于农业等不同领域的研究。
　　试验对黄槿叶片挥发油和脂肪酸进行了ＧＣ－ＭＳ测定分析。对黄槿叶片挥发油组分的测定分析分离出６３个峰，鉴定出５４种化合物，其中，苯乙醇含量相对较高，占挥发油组分总含量的８．２５％，此外，挥发油组分中还含有吡咯类、呋喃类、酚类、醛酮类、吲哚类等多种化学组分，但与其他同样采自特呈岛的红树林植物相比，其挥发油各组分含量均较低。
　　对脂肪酸的分析结果表明：已鉴定出的１３种脂肪酸中，棕榈酸和亚油酸相对含量较高，分别占脂肪酸总量的３０．１１％和１０．１１％，棕榈酸同样是特呈岛其他红树植物含量相对较高的脂肪酸组分，这可能与树种生长的环境因素有密切的关系，具体机理有待进一步研究。
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