劉天行,王 偉,郭 佳,辛志宏,*
米糠脂溶性單體化合物的分離與結構鑒定
劉天行1,2,王 偉1,郭 佳1,辛志宏1,*
(1.南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,江蘇 南京 210095;2.南京農(nóng)業(yè)大學圖書館,江蘇 南京 210095)
以米糠為原料,采用有機溶劑提取得到粗提物,利用硅膠柱層析和Sephadex LH-20凝膠柱層析等分離方法從米糠粗提物中分離得到9 個單體化合物,通過核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)和電噴霧質(zhì)譜(electrospray ionization mass spectrometry,ESI-MS)鑒定其化學結構分別為油酸、亞油酸、2,3-二羥基硬脂酸丙酯、2,3-二羥基油酸丙酯、3-羥基1,2-二油酸丙二酯、1,3-二油酸丙二酯、1,3-二油酸-2-硬脂酸甘油酯、豆甾醇、麥角甾醇。
米糠;脂溶性化合物;分離純化;結構鑒定
米糠是稻谷加工的主要副產(chǎn)品,占稻谷總量的5%~6%,我國水稻年產(chǎn)量約為1.85億t,每年會產(chǎn)生約900萬t的米糠,產(chǎn)量巨大[1]。研究發(fā)現(xiàn)米糠中含有12%~13%的油、14%~16%的蛋白質(zhì),以及4.3%不皂化物[2];此外,還含有多種能夠促進健康的活性物質(zhì),如膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)、植酸、谷維素和丹寧等[3]。這些物質(zhì)共同作用,形成米糠有益人體健康的機制,如抗氧化、抗炎癥、降血脂、降膽固醇、抑制脂質(zhì)過氧化和癌細胞增殖并阻斷信號傳導等功效。
由于米糠不穩(wěn)定,目前研究大多集中如何鈍化脂酶防止米糠酸敗,如擠壓膨化技術、微波技術和高溫烘烤等[4],穩(wěn)定后的米糠主要用來生產(chǎn)高品質(zhì)的米糠油和提高產(chǎn)量,而米糠油的化學成分特別是米糠油中單體化合物的成分是決定米糠油品質(zhì)的關鍵因素。有關米糠油成分分析,最常用的是氣相色譜法,這種分析方法將米糠油所有單甘酯、二甘酯和三甘酯水解為游離脂肪酸并甲酯化后,結合標樣對酯化產(chǎn)物定性與定量,從而推斷各種脂肪酸的組成與比例[5]。隨著現(xiàn)代分析技術的發(fā)展,也出現(xiàn)了不用甲酯化而直接用于分析脂質(zhì)成分的色譜方法,這種分析方法需要配備專用的色譜柱,但這種方法因為缺乏有些脂質(zhì)成分的商業(yè)標樣而有一定限制[6]。更為先進的脂質(zhì)成分分析是核磁共振技術,這種方法操作簡便且樣品不用預處理,可對脂質(zhì)成分直接定量與定性,但是這種方法所需核磁共振儀價格昂貴,如果脂質(zhì)成分復雜,信號重疊在一起而不易解析[7]。因此,明確米糠中單體化合物的成分對于建立直接有效的分析方法尤為必要,并為深入研究與開發(fā)米糠的功能與有益于人體的健康作用具有重要意義。目前,還尚未見有關米糠中脂質(zhì)單體成分的報道。
本研究以米糠為原料,采用有機溶劑提取得到米糠油粗提物,利用硅膠柱層析和Sephedex LH-20硅膠柱層析等分離其中的單體化合物,通過核磁共振(nuclearmagnetic resonance,NMR)和電噴霧質(zhì)譜(electrospray ionization mass spectrometry,ESI-MS)確定這些化合物的結構。
1.1 材料、試劑與儀器
Sephadex LH-20 瑞典Pharmacia公司;硅膠H(200~400目) 青島海洋化工廠。
常規(guī)提取分離用甲醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚、氯仿等均為工業(yè)用化學純產(chǎn)品,重蒸后使用。
AVANCE3型(400 MHz)核磁共振儀 德國Bruker公司;Mariner ESI-MS-TOF型質(zhì)譜儀 美國應用生物系統(tǒng)公司;N-1100V-WD立式旋轉蒸發(fā)儀 日本東京理化有限公司;電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;FW200高速萬能粉碎機 天津市華鑫儀器廠。
1.2 方法
1.2.1 提取分離
1 kg新鮮米糠經(jīng)高速萬能粉碎機粉碎后加入80%丙酮(1∶10,V/V)過濾,取上清液,重復萃取3次合并上清液,于旋轉蒸發(fā)器減壓濃縮至無丙酮后,加入乙酸乙酯(1∶3,V/V)進行萃取,分液后取乙酸乙酯層,重復萃取3次合并提取液,減壓濃縮至干得脂質(zhì)粗提物22 g。
米糠粗提物22 g用60 g硅膠H干法拌樣后上裝有200 g硅膠H的減壓柱,用環(huán)己烷-乙酸乙酯-甲醇(100∶0∶0、0∶100∶0、0∶0∶100,V/V)3個梯度洗脫分離,洗脫的組分減壓濃縮后經(jīng)TLC檢測后合并得到4個組分:Fr.1~Fr.4。組分Fr.1(5.1 g)進一步上常壓硅膠(300目)柱,石油醚-丙酮(25∶1,V/V)洗脫,TLC檢測后合并的到組分Fr.1-1(2.2 g)和Fr.1-2(2.6 g),F(xiàn)r.1-1繼續(xù)用常壓硅膠柱分離,純氯仿洗脫,得到化合物1(53 mg),F(xiàn)r.1-2經(jīng)過Sephadex LH-20純化,氯仿-甲醇(1∶1,V/V)洗脫得到化合物2(58 mg);Fr.2(3.5 g)經(jīng)過常壓硅膠柱分離,氯仿-甲醇(99∶1,V/V)洗脫,得到化合物3(145 mg)和組分Fr.2-1(1.5 g),F(xiàn)r.2-1經(jīng)過Sephadex LH-20純化,氯仿-甲醇(1∶1,V/V)洗脫得到化合物4(180 mg);組分Fr.3(10.6 g)經(jīng)常壓硅膠柱分離,氯仿-甲醇(99∶1,V/V)洗脫經(jīng)TLC檢測后合并得到組分Fr.3-1(1.3 g)、Fr.3-2(232 mg)和Fr.3-3(8.1 g),組分Fr.3-1經(jīng)過Sephadex LH-20純化,氯仿-甲醇(1∶1,V/V)洗脫得到化合物5(115 mg),組分Fr.3-2經(jīng)常壓硅膠柱分離,氯仿-甲醇(50∶1,V/V)洗脫,得到化合物6(123 mg),組分Fr.3-3經(jīng)常壓硅膠柱分離,環(huán)己烷-乙酸乙酯(50∶1,V/V)洗脫,得到化合物7(5.6 g);組分Fr.4(3.5 g)經(jīng)常壓硅膠柱分離,石油醚-丙酮(100∶1,V/V)洗脫得到組分Fr.4-1(2.6 g),F(xiàn)r.4-1進一步用常壓硅膠柱分離,氯仿-甲醇(150∶1,V/V)洗脫,得到化合物8(109 mg)和化合物9(112 mg)。分離過程中其余未檢測到TLC斑點的組分,不做進一步分離。分離純化過程如圖1所示。
圖1 化合物1~9分離過程Fig.1 Flow diagram for the isolation of compounds 1-9
1.2.2 核磁共振測定
取一定量的樣品,用0.5 mL氘代氯仿(CDCl3)溶解后,裝入核磁管上機測試。氫譜1H NMR 和1H-1H COSY于400 MHz測定,13C NMR于100 MHz測定。
1.2.3 質(zhì)譜測定
取少量樣品溶解于乙腈-水(1∶1,V/V)的混合溶劑中,直接進樣分析。質(zhì)譜參數(shù):電噴霧離子源,離子源溫度:500 ℃,氣簾氣:25.0 psi,噴霧電壓:5 500.0 V,離子源氣1:55.0 psi,離子源氣2:50.0 psi。
米糠經(jīng)丙酮、乙酸乙酯先后萃取后得到22 g粗提物,該粗提物經(jīng)過多步硅膠柱層析與Sephadex LH-20柱層析純化得到9個單體化合物,通過NMR與ESI-MS確定其結構。
2.1 化合物1
無色油狀物,ESI-MS給出準分子離子峰281.2 [M-H]-,結合1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)確定其分子式為C18H34O2。1H NMR 和13C NMR (CDCl3)譜顯示出一組典型的不飽和脂肪酸信號。1H NMR低場區(qū)δ 11.6(1H, br s)處的寬單峰和13C NMR δ 180.4處的碳信號提示分子中存在一個羧基,1H NMR δ 5.35 (2H, m)處的多重峰和13C NMR δ 130.1和129.8處的兩個碳信號,說明分子中有一個雙鍵。1H NMR和13C NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR(400 MHz, CDCl3, TMS):δ 5.34(2H, m, H-9, H-10)、2.34(2 H, t, J = 5.96, H-2)、2.01(4H, ‘d’-like, J =4.56 Hz, H-8, H-11)、1.63 (2 H, m, H-3)、1.25~1.31(20 H, m, H-4-H-7, H-12-H-17)、0.80 (3H, t, J = 5.40, H-18);13C NMR(100 MHz, CDCl3, TMS): δ 180.2(C-1)、34.0(C-2)、24.6(C-3)、29.0-29.7(C-4-C-7)、27.2(C-8)、130.2(C-9)、129.7(C-10)、27.1(C-11)、29.0~29.7(C-12-C-15)、31.9(C-16)、22.6(C-17)、14.0(C-18)。結合其他信號以及與文獻[8]數(shù)據(jù)比較,該化合物鑒定為油酸,結構如圖2所示。
圖2 化合物1的結構Fig.2 Structure of compound 1
2.2 化合物2
無色油狀物,ESI-MS給出準分子離子峰281.2 [M+H]+,提示該化合物相對分子質(zhì)量為280,結合1H NMR和13C NMR (CDCl3)數(shù)據(jù)確定其分子式為C18H32O2。與化合物1H NMR 和13C NMR相比,化合物2與化合物1信號非常相似,提示二者結構類似。主要差別在于化合物2在1H NMR δ 2.79 (2 H, t, J = 5.32 Hz, H-11)出現(xiàn)一個三重峰,13C NMR 在δ 2×129.7(C-9, C-13)、2×127.8 (C-11, C-12)處出現(xiàn)兩個雙鍵信號,說明化合物2分子中有1個雙丙烯亞甲基片段。1H NMR和13C NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR(400 MHz, CDCl3, TMS):δ 10.54 (1H, br s, 1-OH)、5.39 (4H, m, H-9, H-10, H-12, H-13)、2.77 (2H, t, J = 5.32 Hz, H-11)、2.34 (2H, t, J = 5.88 Hz, H-2)、2.05(4H, m, H-8, H-14)、1.63 (2H, m, H-3)、1.25~1.31(14H, m, H-4, H-5,H-6, H-7, H-15, H-16, H-17)、0.88 (3H, t, J = 5.68, H-18);13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS):δ 180.0(C-1)、34.0 (C-2)、24.7(C-3)、29.3~29.7(C-4-C-7)、27.2 (C-8)、130.0(C-9)、128.1(C-10)、25.6 (C-11)、127.9(C-12)、130.2(C-13)、27.2 (C-14)、29.4(C-15)、31.9(C-16)、22.7(C-17)、14.1(C-18)。以上數(shù)據(jù)通過與文獻[9]比較,與亞油酸數(shù)據(jù)一致,所以化合物2鑒定為亞油酸,結構如圖3所示。
圖3 化合物2的結構Fig.3 Structure of compound 2
2.3 化合物3
白色無定型粉末,ESI-MS給出準分子離子峰381.3 [M+Na]+,提示該化合物相對分子質(zhì)量為358,結合1H NMR和13C NMR(CDCl3)數(shù)據(jù)確定其分子式為C21H42O4。1H NMR 顯示一組典型的飽和單甘油酯信號。δ 4.21 (2H, ddd, J = 4.68, 11.68 Hz, H-1)、3.96(1H, m, H-2)、3.73(1H, dd, J = 3.92, 11.48 Hz, H-3a)和3.63 (1H, dd, J = 5.80, 11.44 Hz, H-3b)處的信號提示分子中存在一個A2BX2自旋體系,說明分子中存在一個丙三醇片段,δ 2.37 (2H, t, J = 7.48 Hz, H-2’)處的三重峰為2’位的氫信號。1H NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):δ 4.21 (2H, ddd, J = 4.68, 11.68 Hz, H-1)、3.96(1H, m, H-2)、3.73 (1H, dd, J = 3.92, 11.48 Hz, H-3a)、3.63 (1H, dd, J = 5.80, 11.44 Hz, H-3b)、2.37 (2H, t, J = 7.48 Hz, H-2’)、1.65(2H, ‘t’-like, J = 6.88 Hz, H-3’)、1.27-1.32 (28 H, m, H-4’-H-17’)、0.90 (3H, t, J = 6.48 Hz, H-18’)。以上數(shù)據(jù)與文獻[10]數(shù)據(jù)一致,所以化合物3鑒定為2,3-二羥基硬脂酸丙酯,結構如圖4所示。
圖4 化合物3的結構Fig.4 Structure of compound 3
2.4 化合物4
白色無定型粉末,ESI-MS給出準分子離子峰379.0 [M+Na]+,提示該化合物相對分子質(zhì)量為356,結合1H NMR和13C NMR(CDCl3)數(shù)據(jù)確定其分子式為C21H40O4。比較化合物3與化合物4的1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)二者非常相似,唯一的不同在于化合物4中1H NMR δ 5.37(2H, m, H-9’, H-10’)和13C NMR δ130.0(C-9’)、129.7(C-10’)顯示存在一個雙鍵,提示該化合物為單不飽和甘油酯。1H NMR和13C NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ 5.37(2H, m, H-9’, H-10’)、4.21 (2H, ddd, J = 4.68, 11.68 Hz, H-1)、3.96 (1H, m, H-2)、3.73 (1H, dd, J = 3.92, 11.40 Hz, H-3a)、3.63 (1H, dd, J = 5.76, 11.40 Hz, H-3b)、2.37(2H, t, J = 7.52 Hz, H-2’)、2.04 (4H, d, J = 7.24 Hz, H-8’, H-11’)、1.65 (2H, ‘t’-like, J = 6.76 Hz, H-3’)、1.27-1.32 (20 H, m, H-4’-H-7’, H12’-H-17’)、0.90 (3H, t, J = 6.48 Hz, H-18’);13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS):δ 65.2(C-1)、70.3 (C-2)、63.3(C-3)、174.4(C-1’)、34.2(C-2’)、24.9(C-3’)、29.1~29.8(C-4’-C-7’)、27.2(C-8’)、130.0(C-9’)、129.7(C-10’)、27.1(C-11’)、29.1~29.8(C-12’-C-15’)、31.9(C-16’)、22.7(C-17’)、14.1(C-18’)。以上核磁數(shù)據(jù)與文獻[11]數(shù)據(jù)一致,所以化合物3鑒定為2,3-二羥基油酸丙酯,結構如圖5所示。
圖5 化合物4的結構Fig.5 Structure of compound 4
2.5 化合物5
無色油狀物,ESI-MS給出準分子離子峰619.3[M-H]-,提示該化合物相對分子質(zhì)量為620,結合1H NMR和13C NMR(CDCl3)數(shù)據(jù)確定其分子式為C39H72O5。比較化合物4與化合物5的1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)二者比較相似,主要的區(qū)別在于化合物5中多了一組油酸信號,提示該化合物為不飽和二甘油酯。1H NMR和13C NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):δ 5.34 (4H, m, H-9’, H-10’, H-9”, H-10”)、5.08(1H, m, H-2)、4.31 (1H, dd, J = 4.48, 11.92 Hz, H-1a)、4.23 (1H, dd, J = 5.68, 11.92 Hz, H-1b)、3.73(2 H, d, J = 5.28 Hz, H-3)、2.34 (4H, t, J = 7.68 Hz, H-2’, H-2”)、2.01 (8H, ‘d’-like, J = 5.92 Hz, H-8’, H-11’, H-8”, H-11”)、1.62 (4H, ‘d’-like, J = 6.28 Hz, H-3’, H-3”)、1.25-1.30 (40 H, m, H-4’-H-6’, H-12’-H-17’, H-4”-H-6”, H-12”-H-17”)、0.88 (6H, t, J = 6.44 Hz, H-18’, H-18”);13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS):δ 62.0 (C-1)、72.1 (C-2)、61.5 (C-3)、173.9 (C-1’)、174.0 (C-1”)、2×34.1(C-2’, C-2”, overlap)、2×24.9 (C-3’, C-3”, overlap)、2×(29.1~29.7)(C-4’-C-7’, C-4”-C-7”)、2×27.2 (C-8’, C-8”, overlap)、2×130.0 (C-9’, C-9”, overlap)、2×129.7 (C-10’, C-10” , overlap)、2×27.1 (C-11’, C-11”, overlap)、2×29.1-29.7 (C-12’-C-15’, C-12”-C-15”)、 2×31.9 (C-16’, C-16”, overlap)、2×22.7 (C-17’, C-17”, overlap)、2×14.1 (C-18’, C-18”, overlap)。以上核磁數(shù)據(jù)與文獻[12]數(shù)據(jù)一致,所以化合物5鑒定為3-羥基1,2-二油酸丙二酯,結構如圖6所示。
圖6 化合物5的結構Fig.6 Structure of compound 5
2.6 化合物6
無色油狀物,ESIMS給出準分子離子峰659.5 [M+K]+,提示該化合物相對分子質(zhì)量為620,結合1H NMR和13C NMR(CDCl3)數(shù)據(jù)確定其分子式為C39H72O5。比較化合物5與6的1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)二者比較相似,主要的區(qū)別在于化合物6中的丙三醇的1、3位被酯化,提示兩個油酸支鏈與丙酸醇的1、3位連接。1H NMR和13C NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):δ 5.36 (4H, m, H-9’, H-10’, H-9”, H-10”)、4.19 (4H, ddd, J = 4.32, 11.36 Hz, H-1, H-3)、4.10 (1H, m, H-2)、2.36 (4H, t, J = 7.48 Hz, H-2’, H-2”)、2.03 (8H, ‘d’-like, J = 5.88 Hz, H-8’, H-11’, H-8”, H-11”)、1.64 (4H, ‘t’-like, J = 7.48 Hz, H-3’, H-3”)、1.27~1.32 (40 H, m, H-4’-H-6’, H-12’-H-17’, H-4”-H-6”, H-12”-H-17”)、0.89 (6H, t, J = 6.44 Hz, H-18’, H-18”);13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS): δ 2×65.0 (C-1, C-3, overlap)、68.3( C-2)、2×173.9(C-1’, C-1”, overlap)、2×34.1(C- 2’, C-2”, overlap)、2×24.8 (C-3’, C-3”, ove rlap)、2×29.1-29.7(C-4’-C-7’, C-4”-C-7”)、2×27.2( C-8’, C-8”, overlap)、2×130.3 (C-9’, C-9”, overlap)、2×129.7 (C-10’, C-10”, overlap)、2×27.1(C-11’, C-11”, overlap)、2×(29.1~29.7)(C-12’-C-15’, C-12”-C-15”)、2×31.9(C-16’, C-16”, overlap)、2×22.7(C-17’, C-17”, overlap)、2×14.1(C-18’, C-18”, overlap)。其核磁數(shù)據(jù)與文獻[9]數(shù)據(jù)一致,所以化合物6被鑒定為1,3-二油酸丙二酯,結構如圖7所示。
圖7 化合物6的結構Fig.7 Structure of compound 6
2.7 化合物7
無色油狀物,ESI-MS給出準分子離子峰887.5 [M+H]+,提示該化合物相對分子質(zhì)量為886,結合1H NMR和13C NMR(CDCl3)數(shù)據(jù)確定其分子式為C39H72O5。比較化合物7與6的1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù),二者比較相似,主要的區(qū)別在于化合物7中的丙三醇的1、3位被油酸酯化,2位被硬脂酸酯化。1H NMR和13C NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):δ 5.35(4H, m, H-9’, H-10’, H-9”, H-10”)、5.25 (1H, m, H-2)、4.30 (2H, dd, J = 4.28, 11.88 Hz, H-1)、4.13 (2H, dd, J = 5.96, 11.88 Hz, H-3)、2.31(6H, m, H-2’, H-2”,H-2’”)、2.01 (8H, ‘d’-like, J = 5.92 Hz, H-8’, H-11’, H-8”, H-11”)、1.61 (4H, ‘d’-like, J = 6.28 Hz, H-3’, H-3”)、1.25~1.29(40 H, m, H-4’-H-6’, H-12’-H-17’, H-4’”- H-17’”)、0.88 (9H, t, J = 6.48 Hz, H-18’, H-18”,H-18’”);13C NMR (100 M Hz,CDCl3, TMS):δ 62.1 (C-1, C-3)、68.8 (C-2)、173.3 (C-1’)、172.8 (C-1”)、173.2 (C-1’”)、3×34.1 (C-2’, C-2”,C-2’”, overlap)、3×24.8 (C-3’, C-3”, C-3’”, overlap)、2×(29.1~29.7)(C-4’-C-7’, C-4”-C-7”)、2×27.2 (C-8’, C-8”, overlap)、2×130.0(C-9’, C-9’”, overlap)、2×129.7 (C-10’, C-10” , overlap)、2×27.1 (C-11’, C-11”, overlap)、2×(29.1~29.7)(C-12’-C-15’, C-12”-C-15”)、29.1~29.7(C-4’”-C-15’”)、 3×31.9 (C-16’, C-16”,C-16’”, overlap)、2×22.7 (C-17’, C-17”, C-17’”, overlap)、3×14.1(C-18’, C-18”, C-18”, C-18’”, overlap)。其核磁數(shù)據(jù)與文獻[8]數(shù)據(jù)一致,所以化合物7被鑒定為1,3二油酸-2-硬脂酸甘油酯,結構如圖8所示。
圖8 化合物7的結構Fig.8 Structure of compound 7
2.8 化合物8
無色針晶,ESI-MS 給出準分子離子峰413.2 [M+H]+,提示該化合物相對分子質(zhì)量為412,結合1H NMR和13C NMR (CDCl3)數(shù)據(jù)確定其分子式為C29H48O。1H NMR 顯示出一組典型的甾醇化合物信號。1H NMR高場區(qū)0.80~1.00有6個甲基信號:1.05(3H, d, J = 7.36 Hz, H-21)、1.03 (3H, s, H-19)、0.86 (6H, d, J = 6.12 Hz, H-26, H-27)、0.81 (3H, d, J = 6.92 Hz, H-21)、0.72(3H, s, H-18)。3.95(m,1H)是甾醇3位羥基H的特征信號,δ 5.38(1H, d, J = 5.16 Hz, H-6)是環(huán)內(nèi)雙鍵信號,δ 5.17 (1H, dd, J = 8.64, 15.42 Hz, H-22)、5.05(1H, dd, J = 8.64,15.42 Hz, H-23)是側鏈上的雙鍵氫信號,偶合常數(shù)大于12提示該雙鍵為反式。1H NMR和13C NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):δ 5.38(1H, d, J = 5.16 Hz, H-6)、5.17 (1H, dd, J = 8.64, 15.42 Hz, H-22)、5.05 (1H, dd, J = 8.64, 15.42 Hz, H-23)、3.95 (1H, m, H-3)、1.05 (3H, d, J = 7.36 Hz, H-21)、1.03 (3H, s, H-19)、0.86 (6H, d, J = 6.12 Hz, H-26, H-27)、0.81 (3H, d, J = 6.92 Hz, H-21)、0.72(3H, s, H-18)。13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS):δ 37.2 (C-1)、31.6(C-2)、71.8(C-3)、42.3(C-4)、140.7(C-5)、121.7(C-6)、31.9 (C-7)、31.9(C-8)、50.1(C-9)、36.5(C-10)、21.2 (C-11)、39.7(C-12)、42.2 (C-13)、56.8(C-14)、24.3(C-15)、28.9(C-16)、55.9(C-17)、12.0(C-18)、19.4(C-19)、40.4(C-20)、21.0(C-21)、138.3(C-22)、129.3(C-23)、51.2(C-24)、31.8(C-25)、18.9(C-26)、21.0(C-27)、25.4(C-28)、12.2(C-29)。其核磁數(shù)據(jù)與文獻[13]一致,鑒定其為豆甾醇,結構如圖9所示。
圖9 化合物8的結構Fig.9 Structure of compound 8
2.9 化合物9
無色針晶,ESI-MS 給出準分子離子峰409.1 [M-H]-,提示該化合物相對分子質(zhì)量為410,結合1H NMR和13C NMR (CDCl3)數(shù)據(jù)確定其分子式為C29H46O。比較化合物9與8的1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù),二者非常相似,唯一的區(qū)別在于化合物9在δ 5.35 (1H, d, J = 5.16 Hz, H-7)處被化合物8多了1個環(huán)內(nèi)雙鍵。1H NMR和13C NMR具體核磁數(shù)據(jù)為:1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):δ 5.53 (1H, d, J = 5.16 Hz, H-6)、5.35 (1H, d, J = 5.16 Hz, H-7)、5.17 (1H, m, H-23)、5.15 (1H, m, H-22)、3.59 (1H, m, 3-OH)、1.04 (3H, d, J= 6.64 Hz, H-21)、0.84 (3H, d, J= 6.20 Hz, H-28)、0.82(3H, d, J= 6.50 Hz H-26)、0.81 (3H, d, J= 6.50 Hz, H-27)、1.01(3H, s, H-19)、0.55 (3H, s, H-18);13C NMR(100 MHz, CDCl3, TMS):δ 39.4(C-1)、31.9(C-2)、71.0(C-3)、40.8(C-4)、139.5(C-5)、117.4(C-6)、121.7(C-7)、140.7(C-8)、49.4(C-9)、37.1(C-10)、21.1(C-11)、40.2 (C-12)、43.2(C-13)、55.1(C-14)、21.0(C-15)、28.5(C-16)、55.9(C-17)、12.0(C-18)、16.9(C-19)、40.5(C-20)、21.4(C-21)、135.6(C-22)、132.0(C-23)、42.8(C-24)、33.1(C-25)、19.6(C-26)、19.9(C-27)、17.6(C-28)。其核磁數(shù)據(jù)與文獻[14]一致,鑒定其為麥角甾醇,結構如圖10所示。
圖10 化合物9的結構Fig.10 Structure of compound 9
本研究采用有機溶劑提取得到粗提物,利用硅膠柱層析和Sephadex LH-20硅膠柱層析等分離方法從中米糠粗提物中分離得到9個單體化合物,通過核磁共振和電噴霧質(zhì)譜鑒定其化學結構分別為油酸、亞油酸、2,3-二羥基硬脂酸丙酯、2,3-二羥基油酸丙酯、3-羥基1,2-二油酸丙二酯、1,3-二油酸丙二酯、1,3-二油酸-2-硬脂酸甘油酯、豆甾醇、麥角甾醇。該研究結果說明米糠中的脂質(zhì)成分主要是不飽和脂肪酸及含有不飽和脂肪酸的甘油酯,如油酸不僅供給人體所需的大量熱能外,還能調(diào)節(jié)人體血漿中高、低密度脂蛋白與膽固醇的比例[16];亞油酸是必需脂肪酸,能降低血液膽固醇,促進膽固醇分解為膽酸,抑制人體對膽固醇的吸收,提高血管壁的彈性,預防動脈粥樣硬化,還具有軟化血管、擴張動脈的作用,因而對高血壓、冠心病等心血管疾病有預防作用[17]。
隨著對米糠的化學成分及其生理功能的進一步深入研究,米糠作為功能性食品的潛在價值會逐漸被人們所認識和接受。相信在不久的將來,米糠的研究成果會不斷轉化為更多的產(chǎn)品而逐步得到充分利用,開發(fā)出更多的健康產(chǎn)品,產(chǎn)生更高的附加值和帶來顯著的經(jīng)濟效益。
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Isolation and Identification of Lipid-Soluble Compounds from Rice Bran
LIU Tian-xing1,2, WANG Wei1, GUO Jia1, XIN Zhi-hong1,*
(1. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2. Nanjing Agricultural University Library, Nanjing 210095, China)
Crude extract was obtained by the extraction of rice bran using organic solvent. Nine pure compounds were isolated and identified from the extract using silica gel column chromatography and Sephadex LH-20 column chromatography. Their chemical structures were elucidated as oleic acid, linoleic acid, 2,3-dihydroxypropyl stearate, 2,3-dihydroxypropyl oleate, 3-hydroxy-1,2-propyl diolein,1,3-diolein, 1,3-2-oleyl,2-stearoyl triacylglycerol, stigmasterol, and ergosterol by nuclear magnetic resonance (NMR) and electro-spray ionization mass spectrometry (ESI-MS).
rice bran; fat-soluble compounds; isolation and purification; structural identification
TS201.2
A
1002-6630(2014)09-0057-06
10.7506/spkx1002-6630-201409013
2013-11-13
中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金項目(KYZ201118);“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAD33B10)
劉天行(1975—),女,講師,碩士,研究方向為食品營養(yǎng)與化學。E-mail:ltx@njau.edu.cn
*通信作者:辛志宏(1974—),男,教授,博士,研究方向為食品營養(yǎng)與化學。E-mail:xzhfood@njau.edu.cn