吳 紅， 肖志紅， 易志彪, 劉汝寬， 張愛(ài)華，李昌珠*

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.湖南省生物柴油工程技術(shù)研究中心， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥數(shù)理工程研究院， 廣東 東莞 523808)

廣東沉香籽油理化性質(zhì)與脂肪酸組分分析

吳 紅1,2， 肖志紅1,2， 易志彪3, 劉汝寬1,2， 張愛(ài)華1,2，李昌珠1,2*

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.湖南省生物柴油工程技術(shù)研究中心， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥數(shù)理工程研究院， 廣東 東莞 523808)

用索氏抽提法提取了廣東沉香籽中的油脂，采用GC-MS全掃描方式對(duì)其脂肪酸組成進(jìn)行定性分析，特征離子掃描(SIM)模式進(jìn)行定量分析，并分析了沉香籽油的理化性質(zhì)。結(jié)果表明：沉香籽油的主要脂肪酸為油酸(756.5mg/g)，其它脂肪酸組分和含量分別為棕櫚油酸10.7mg/g、棕櫚酸114.1mg/g、亞油酸55.8mg/g和硬脂酸 62.9mg/g，不飽和脂肪酸含量達(dá)到83.5%。沉香籽油的相對(duì)密度為0.9165g/cm3，折光指數(shù)為1.4678，酸值、碘值、皂化值和過(guò)氧化值分別為7.3mg/g, 82.4mg/100g, 192.2mg/g和0.0627mmol/kg。其組成與理化性質(zhì)表明，沉香籽油是一種制備生物柴油的理想原料。

沉香籽油； 理化性質(zhì)； 脂肪酸組成； 脂肪酸含量

十大廣藥之一的沉香是一種名貴中藥，在我國(guó)海南、廣東和廣西有大量種植[1]。作為沉香副產(chǎn)物的沉香籽每年可利用量在100萬(wàn)t以上，且含油量高達(dá)45%[2]。被沉香的高利潤(rùn)和高收益所掩蓋，沉香籽一直未得到較好的利用。目前對(duì)沉香的研究主要集中于其植物生態(tài)學(xué)[3]、栽培和沉香精油的化學(xué)成分[4]、藥理學(xué)[5]及臨床醫(yī)學(xué)[6]等方面，而對(duì)沉香籽油的性質(zhì)及組成報(bào)道很少，也未見(jiàn)其油脂的提取工藝與結(jié)構(gòu)含量分析的報(bào)道。我們通過(guò)索氏抽提法提取了沉香籽中的油脂，在確保完全甲酯化的條件下，對(duì)沉香籽油的脂肪酸組成進(jìn)行了定性分析，用SIM法對(duì)各種脂肪酸的含量進(jìn)行了定量分析，以期為沉香籽油制備生物柴油的深度開(kāi)發(fā)利用提供支撐。

1 材料和方法

1.1試驗(yàn)材料、儀器和試劑

沉香籽(產(chǎn)地廣東)；石油醚(分析純，30～60℃)；脂肪酸甲酯混標(biāo)(sigma)；正己烷(氣相色譜純)；甲醇(HPLC色譜純)；乙腈(HPLC色譜純)；無(wú)水Na2SO4(分析純)；去離子水(自制)。

脂肪測(cè)定儀(SZC-D，上海楚柏)；單四級(jí)桿氣質(zhì)聯(lián)用儀(Scion SQ，Bruker)。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1 理化性質(zhì)測(cè)定 含油率：GB/T 14488.1-2008；透明度、色澤的測(cè)定：GB/T 5525-2008(羅維朋比色槽25.4mm)；相對(duì)密度：GB/T 5526-1985；折射率：GB/T 5527-2010；酸值：GB/T 5530-2005；碘值：GB/T 5532-2008；皂化值：GB/T 5534-2008；過(guò)氧化值：GB/T 5538-2005。

1.2.2 脂肪酸組分分析 采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析沉香籽油的脂肪酸組成[7-13]。油樣快速甲酯化后，通過(guò)層析色譜法確定甲酯化產(chǎn)物與反應(yīng)物完全分離，確定甲酯化基本完全后，通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)沉香籽油的脂肪酸組成進(jìn)行分析，并通過(guò)NIST標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)對(duì)各種脂肪酸進(jìn)行檢索，結(jié)合人工檢索對(duì)沉香籽油的脂肪酸組成進(jìn)行歸屬。

操作步驟[14]：在20mL試管中加入50mg待測(cè)樣品，加入4∶1正己烷-石油醚4mL溶解油樣，再加入0.5mol/L NaOH-CH3OH溶液2mL，振搖后置于50℃水浴中反應(yīng)，取出后加入2mL蒸餾水并充分震動(dòng)，靜置分層后取出上層有機(jī)相，加入一定量無(wú)水Na2SO4震蕩干燥1h。若Na2SO4無(wú)板結(jié)，用毛細(xì)管點(diǎn)樣柱取少量甲酯化前后的溶液點(diǎn)在Al2O3薄層板上，紫外燈下顯色，若產(chǎn)物與反應(yīng)物完全分離，取100μL上述液體用正己烷稀釋到100mL后取2mL進(jìn)行GC-MS分析。

色譜條件：毛細(xì)管柱DB-5(30m×0.2mm)， 進(jìn)樣量1μL，分流比1∶20，進(jìn)樣器溫度250℃，He流速1mL/min。升溫程序：100℃保持1min，10℃/min升到250℃，保溫20min。質(zhì)譜條件：EI源，掃描范圍45～200，電離電壓70 eV，傳輸線(xiàn)溫度280℃，離子源230℃。

1.2.3 脂肪酸含量分析 脂肪酸含量分析采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)中的SIM定量掃描方法，內(nèi)標(biāo)法進(jìn)樣。脂肪酸甲酯混標(biāo)的相關(guān)脂肪酸甲酯含量為棕櫚油酸甲酯(6.4%)、棕櫚酸甲酯(13%)、亞油酸甲酯(13%)、油酸甲酯(19.6%)和硬脂酸甲酯(6.5%)。將脂肪酸甲酯混標(biāo)配成100mg/L的溶液100mL ，分別移取標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、10.00mL 于50mL容量瓶中，用正己烷稀釋至刻度，搖勻，取2mL 進(jìn)樣進(jìn)行分析，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)后，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法求得沉香籽油中各脂肪酸含量。

2 結(jié)果與分析

2.1沉香籽油脂肪酸組成

通過(guò)索氏萃取法獲得沉香籽油，其含油率為 51.34% 。經(jīng)薄層色譜分析，甲酯化樣品與非甲酯化樣品完全分離，表明甲酯化較為完全。將制備的樣品進(jìn)行GC-MS分析，全掃描方式進(jìn)樣，得到的總離子流圖見(jiàn)圖1。圖中出現(xiàn)5個(gè)峰，通過(guò)NIST標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行檢索，結(jié)合人工檢索，確定5個(gè)目標(biāo)物為棕櫚油酸甲酯、棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯、油酸甲酯和硬脂酸甲酯(見(jiàn)表1)。

圖1 沉香籽油離子總圖Fig.1 The total ion chromatogram of Aquilaria sinensis seed oil by GC-MS

表1 沉香籽油脂肪酸甲酯的GC—MS定性分析Tab 1 CompositionanalysisofAquilariasinensisseedoilbyGC—MS序列保留時(shí)間(min)化合物分子式Mw信噪比19 208棕櫚油酸甲酯C17H32O2268104429 359棕櫚酸甲酯C17H34O22701 902e+004310 846亞油酸甲酯C19H34O22946052410 935油酸甲酯C19H36O22967 484e+004511 172硬脂酸甲酯C19H38O22986694

2.2沉香籽油脂肪酸含量

沉香籽油中的脂肪酸含量采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)，SIM方式進(jìn)行掃描，其色譜條件見(jiàn)表2。定性離子選擇引用文獻(xiàn)[15]，定量離子均選擇各脂肪酸甲酯的分子量，這是基于各脂肪酸甲酯在分子離子峰的豐度都較大。以定性離子定性、定量離子的峰面積定量，對(duì)特定離子掃描后以峰面積對(duì)濃度作圖，制作標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)，沉香籽油中各組分含量和回收率見(jiàn)表3。

表2 沉香籽油SIM法色譜條件Tab 2 SIMinjectionconditionofAquilariasinensisseedoil脂肪酸組成保留時(shí)間(min)時(shí)間跨度(ms)定量離子定性離子[15]棕櫚油酸甲酯9 20850268236，194，152棕櫚酸甲酯9 35950256227，185，143亞油酸甲酯10 84650294263，150，95 油酸甲酯10 93550296264，222，180硬脂酸甲酯11 17250298255，199，143

表3 有機(jī)酸甲酯的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及沉香籽油脂肪酸含量Tab 3 RegressionequationsoforganicacidmethylesterandthefattyacidcontentofAquilariasinensisseedoil種類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)含量(mg/g)回收率(%)棕櫚油酸甲酯y=0 9438x-0 000410 792棕櫚酸甲酯y=1 0483x-0 7774114 187亞油酸甲酯y=1 0263x-0 775255 889油酸甲酯y=2 4905x-0 5893756 591硬脂酸甲酯y=4 2053x-0 961262 986

2.3沉香籽油的理化性質(zhì)

將沉香籽油經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)濾去除固體雜質(zhì)和蛋白質(zhì)后，測(cè)定了各項(xiàng)理化指標(biāo)，其結(jié)果見(jiàn)表4。沉香籽油過(guò)氧化值較低，碘值為82.4mg/100g，接近油酸的碘值。

表4 沉香籽油的理化性質(zhì)Tab 4 PhysicochemicalpropertiesofAquilariasinensisseedoil理化指標(biāo)測(cè)量值出油率(%)48 25相對(duì)密度(g/cm3)0 9165折光指數(shù)1 4678酸值(mg/g)7 3碘值(mg/100g)82 4皂化值(mg/g)192 2過(guò)氧化值(mmol/kg)0 0627

3 結(jié)論與討論

沉香籽含油率高達(dá)51.34%，是一種重要的油料資源。用GC-MS全掃描方式分析了沉香籽油的脂肪酸組成，其主要成分為棕櫚油酸、棕櫚酸、亞油酸、油酸和硬脂酸；用GC-MS中的SIM掃描方式分析了其脂肪酸含量，對(duì)應(yīng)的脂肪酸含量分別為棕櫚油酸10.7mg/g，棕櫚酸114.1mg/g，亞油酸55.8mg/g，油酸756.5mg/g和硬脂酸 62.9mg/g，不飽和脂肪酸含量占83.5%。沉香籽油的碘值為82.4mg/100g， 與GC-MS 法測(cè)定的脂肪酸組成一致。沉香籽油的組成保證了其制備的生物柴油具有低粘度和高燃燒性能。沉香籽油是制備生物柴油的理想原料。

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(文字編校：張 珉)

PhysicochemicalpropertiesandfattyacidcompositionofAquilariasinensisseedoil

WU Hong1,2, XIAO Zhihong1,2, YI Zhibiao3, LIU Rukuan1,2, ZHANG Aihua1,2, LI Changzhu1,2*

(1.Hunan Academy of Forestry，Changsha 410004, China；2.Hunan Engineering﹠Technology Research Center of Biodiesel, Changsha 410004, China;3.Mathematical Engineering Institute of Chinese Medicine, Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine, Dongguan 523808, China)

TheAquilariasinensisseed oil was obtained by Soxhlet extraction. The fatty acid composition was researched by GC-MS in the mode of full scan, while the fatty acid content was determined in the mode of SIM. And the physicochemical properties ofAquilariasinensisseed oil was analyzed by state standard method. The results showed that, 5 fatty acids were identified and the major fatty acid was oleic acid whose content was 756.5 mg/g, while other fatty acids were palmitoleic acid (10.7 mg/g), palmitic acid (114.1 mg/g), linoleic acid (55.8 mg/g), stearic acid (62.9 mg/g) respectively. The physicochemical properties ofAquilariasinensisseed oil was followed relative density 0.9165 g/cm3, refractive index 1.4678, acid value 7.3 mg/g, iodine value 82.4 mg/100g, saponification value 192.2mg/g, peroxide value 0.0627 mmol/kg. The fatty acid composition indicated thatAquilariasinensisseed oil is a promising candidate for biodiesel production.

Aquilariasinensisseed oil; physicochemical properties; fatty acid composition; fatty acid content

2014-05-15

國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2011BAD22B04);廣東省高新區(qū)專(zhuān)項(xiàng)(2012B011000050)。

吳 紅(1984-)，女，湖南省婁底市人，碩士，助理研究員，主要從事生物質(zhì)能研究。

*為通訊作者。

TS 222； TQ 646

A

1003-5710(2014)04-0048-04

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2014. 04. 011