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薏苡仁油脂的化学成分分析

2022-07-28
来源:求医网
关键词: 薏苡仁;化学;薏苡仁油脂;分析;薄层色谱法;气相色谱法

摘要:薏苡仁中提取的抗癌活性成分经药理筛选结果提示是中性油脂。为了确证油脂的化学成分,通过薄层层析法、气相层析及气-质分析,求得了薏苡仁甘油三酯的平均分子量为 870.97;明确了薏苡仁中性油脂的主要成分为甘油三酯(91.48±3.43%);脂肪酸残基为十六碳烷酸、十八碳烷酸、十八碳一烯酸、十八碳二烯酸;含酯量为 980.67±3.69mg/g,薏苡仁中性油脂的有效成分可通过含酯量的测定控制含量。

分类号:284.1

文献标识码:A

薏苡仁(Coix lachryma_jobi L.var mayuen(Roman)stapf)为禾本科薏苡仁属植物,近几十年的研究表明,薏苡种仁的丙酮提取物能抑制艾氏腹水癌细胞的生长,对小鼠艾氏腹水癌、子宫颈癌-14(U-14)与 HCA 实体癌亦有明显的抑制作用,进一步药理实验表明薏苡仁的中性油脂显示抗肿瘤活性[1]。本文对薏苡仁中性油脂部分进行了脂类组分、脂肪酸残基、甘油残基及含酯量的分析测试,现报告如下。

1材料与方法

1.1酯类化学成分分析:

1.1.1材料:薏苡仁油脂由浙江省中医院药物研究室提供,棕榈酸甘油三酯、硬酯酸甘油三酯(BDH 产,纯度 98%),硅胶 G,石油醚(沸程 60~90℃),十五烷酸甲酯(Sigma),2,7-二氯荧光素等。

1.1.2方法与操作步骤[2]:以薄层层析法分离薏苡仁油脂,用磷脂显色剂检测磷脂的存在,以硬脂酸甘油三酯和棕榈酸甘油三酯为参照,由各类油脂成分的 Rf 值确定薏苡仁油脂的组成。 然后,分别回收各类脂组分,并将各甘油三酯直接甲酯化为脂肪酸甲酯,同时定量加入十五烷酸甲酯(内标物),根据气相层析结果内标物占总脂肪酸甲酯的比例计算各油脂组分的克分子量及其相对配比值。

第一步,用硅胶 G 铺 0.25mm厚,20×20 cm薄板,点样,每点上样薏苡仁油脂 5μg。展开剂为石油醚-乙醚-乙酸=90∶10∶1(V/V/V),以硬脂酸甘油三酯为 Rf 参照物。薄板展开后分别喷以钼显色剂(显磷脂)、钼酸铵显色剂(显磷脂、糖脂和中性油脂),以及 2,7 -二氯荧光素(非破坏性显色剂)。第二步,定位后,刮下含各类脂的硅胶粉,装于尖端有玻璃棉或烧结玻璃板的玻璃柱内,用乙醚从硅胶上洗脱脂,减压蒸干。加入 1mL 0.4mol/L KOH-CH3OH 溶液(需新鲜配制)及 1mL 石油醚(30~60℃):苯(1∶1),震荡摇匀后静置 45min,再加 8mL 蒸馏水振荡静置至分层澄清后取上层减压蒸干作气相测定;另外,将 2mg 油脂硬脂酸甘油三酯于 50℃ 熔化,以同样方法甲酯化后都定量加入 5×15-7mol 内标物。第三步,用经改装的上分 103 型气相色谱仪测试。色谱柱条件:毛细管柱,固定液为 SP-2330,柱径 0.32mm,柱长 15m(Suppleco.Inc),柱温 180℃,气化温度 260℃,氢焰温度 260℃,分流比 10∶1,线速度10 cm/s,用上海计算技术研究所色谱数据处理机处理数据,先用混合标准脂肪酸甲酯进样,根据分析数据符合标准脂肪酸甲酯的饱和脂肪酸甲酯的配制比,选择色谱条件和色谱数据处理条件(表明色谱条件处于样品测试线性范围)。

1.2脂肪酸残基定性定量分析:

1.2.1材料:薏苡仁油脂,十四烷酸甲酯,十六烷酸甲酯,十八烷酸甲酯,十八烯酸甲酯,十八碳二烯酸甲酯,十八碳烯酸甲酯(均为 Sinma标样),KOH,甲醇,苯,石油醚(沸程 30~60℃)。

1.2.2测试原理与方法[3]:将薏苡仁油脂直接甲脂化作气相层析分析及气-质分析,以标准脂肪酸甲脂的相对保留时间确定脂肪酸的组分;气-质分析中,根据样品及标准脂肪酸甲酯的电子轰击图谱确定脂肪酸甲酯组分。两种方法相互结合,在能重现标准脂肪酸甲酯中饱和脂肪酸甲酯的配制组成的气相层析条件及色谱数据处理条件下,以色谱峰面积归一法测试薏苡仁油脂的脂肪酸组成。GC/MS 采用 VG Quattro GC/MS/NS机,EI 方法,层析柱为 DB-50.25mm×15m,柱温 120~220℃,每分钟升温 3℃,EI 70 电子伏特,测试经过 0.4 mol/L KOH 甲醇溶液直接甲酯化上述的薏苡仁油脂,以标准脂肪酸甲酯作为参照。

1.3甘油残基定量分析[4]

将 1 mg 薏苡仁油加入 10 mL 0.4 mol/L KOH 乙醇溶液,沸水浴回流 0.5h。取乙醇溶液 200μL 加入 1mL NaIO4(65 mg NaIO4,7.79mg乙酸胺,100mL 6%乙醇)摇匀,室温放置 5min,然后加入 2mL 乙酰丙酮试剂 (1%异丙醇溶液)于 42℃水浴中保温 30min,于 410nm 波长处测消光值,用甘油标样作甘油含量标准曲线,由样品消光值从曲线上查出相应含量。

1.4.1薏苡仁油含酯量测定[5]

取供试品 1.3 g,精密称定,置 250 mL 锥形瓶中,精密加入乙醇制氢氧化钾溶液 (0.5 mol/L) 25 mL,热回流 30 min,冷却,用 10 mL 乙醇冲洗冷凝管的内壁和塞的下部,加酚酞指示液 1.0 mL,用盐酸(0.5mol/L)滴定剩余的氢氧化钾,至溶液粉红色刚好褪去,加热至沸,如溶液又出现粉红色,再滴定至粉红色刚好褪去。同时作空白试验,供试品同样方法测定,每 1mL 的乙醇制氢氧化钾(0.5mol/L)相当于 145.16mg 酯,其含酯量为:

式中 A 为供试品消耗的盐酸液(0.5mol/L) 的体积(mL);B为空白试验消耗的盐酸液(0.5mol/L)体积(mL);G 为供试品质量(g)。

2结果

2.1薏苡仁油脂薄层色谱图:见图1和图2。

图1薏苡仁油脂的薄层色谱图

a.棕榈酸甘油三酯(Rf=0.95),B.脂肪酸烃酯(Rf=2.22),C.甘油三酯(Rf=1.0),D.甘油二酯(Rf=0.41),E.甘油单酯(Rf=0.17),F.硬脂酸甘油三酯(Rf=1.0)

图2各种中性油脂的薄层色谱图

a.十六烷,b.十六醇,c.油酸酯,d.油酯,e.甲酰油酸酯,f.甾醇油酸酯,g.油酸甘油单酯,h.油酸甘油二酯,i.油酸甘油三酯,j.亚油酸甘油三酯,k.亚麻酸甘油三酯,l.丁酸甘油三酯,m.硬脂酸甘油三酯

图 1 展现了 A、B、C、D、E、F 六个斑点,将斑点 C、D、E 硅胶粉从薄层板上分别刮下后,经装柱用乙醚回收,然后用 0.4mol/L KOH-CH3OH 水解,加石油醚、苯和水振荡分层,其水相用 NaIO4 试剂和乙酰丙酮试剂都能检测出甘油的存在,说明它们都是甘油酯。其中以斑点 C 含量最大,硬脂酸甘油三酯与棕榈酸甘油三酯均为甘油酯,Rf 值相近似。由于样品是各种脂肪酸残基组成的混合酯,所以样品的斑点 C 显为纵向椭圆型。图 2 是各种中性脂经与本试验相同的展开液展开的薄层图谱,其中的 i、j、k 和 l 点样是脂肪酸残基碳链长度不同、双键数不同的各种甘油三酯,它们显示了不同的 Rf 值,含有不饱和脂肪酸残基的甘油三酯 Rf 值较饱和的甘油酯低。

2.2薏苡仁油脂脂肪酸组成、脂肪酸残基配比及甘油残基定量分析:在由 5μg 油脂点样展开的四个斑点中(图1所示),斑点 C 加入 3×10-7mol内标物,斑点 B、D、E 分别加入了 1×10-8mol 内标物。根据十五烷酸所占样品的摩尔百分比,以每分子类脂所具有的脂肪酸残基个数计算了各类脂的摩尔数以及它们之间的相对配比。通过 9 个批号的薏苡仁油脂的测定,已确定其主要成分为甘油三酯(91.48±3.43%),甘油二酯(1.47±0.63%),甘油单酯(5.75±3.19%),脂肪酸烃酯(1.00±0.78%)。这些脂的酯肪酸的残基配比为十六烷酸(13.31±0.70%),十八烷酸(1.06±0.28%),十八碳烯酸(48.35±1.29%),十八碳二烯酸 (37.22±0.82%)。

2.3薏苡仁含酯量:

经测试 10 个批号的薏苡仁油脂,其含酯量为 980.67±3.69mg/g。

3讨论

薏苡仁油脂中性部分以甘油三酯为主要组成(>85%),其次为甘油单酯,甘油二酯和脂肪酸烃酯。甘油三酯的脂肪酸残基为十六碳烷酸,十八碳烷酸, 十八碳一烯酸和十八碳二烯酸四种,无十八碳三烯酸,四者的比例为 13.3%、1.1%、48.4%、37.2%。不饱和脂肪酸残基占甘油三酯脂肪酸残基的大部分(>85%)。鉴于四种脂肪酸残基的分子量(烃链部分)分别为 237,267,265 和263,四种脂肪酸残基与它们的摩尔百分比加权平均所得的分子量为 260.65,再加甘油残基的质量 89,则薏苡仁甘油三酯的平均分子量为870.97。经薄层层析分离的薏苡仁油各类脂的四种脂肪酸配比差异不大。1mg 薏苡仁油水解后得甘油 113.4±5.4μg,因甘油三酯的平均分子量为 870.97,由此比例计算可得 1mg 样品中含甘油三酯为 1.11μg,基本相符。同时,以2-3-丁二醇和棕榈酸甘油酯为样品,本方法都未显色, 可见薏苡仁油的水解产物为脂肪酸和甘油,薏苡仁油以甘油三酯为主要成分,并非日本学者早先所说的 2-3-丁二醇酯。