朱才會(huì)，王　可，王麗梅,2

(1武漢輕工大學(xué) 生物與制藥工程學(xué)院，湖北 武漢430023；2農(nóng)產(chǎn)品加工湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢430023)

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水蒸氣蒸餾法與石油醚萃取法提取菱角殼揮發(fā)油的比較研究

朱才會(huì)1，王可1，王麗梅1,2

(1武漢輕工大學(xué) 生物與制藥工程學(xué)院，湖北 武漢430023；2農(nóng)產(chǎn)品加工湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢430023)

摘要：用不同方法對(duì)菱角殼揮發(fā)油進(jìn)行提取，比較鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)的提取效果，為菱角殼揮發(fā)油化學(xué)成分分析提供參考依據(jù)。首先用水蒸氣蒸餾法(SD)和石油醚萃取法提取揮發(fā)油，用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)合分析法(GC—MS)對(duì)提取物進(jìn)行分析。結(jié)果顯示：水蒸氣蒸餾法與石油醚萃取法提取菱角殼揮發(fā)油獲得的化合物分別有19種和10種，用水蒸氣蒸餾法提取的化合物中含量最多的物質(zhì)是1-甲基-2-吡咯烷酮，鄰苯二甲酸二丁酯相對(duì)含量是3.60%，石油醚萃取法提取的化合物中含量最多的物質(zhì)是正二十四烷，鄰苯二甲酸二丁酯相對(duì)含量是9.61%。用石油醚萃取法能夠從菱角殼中獲得較高產(chǎn)率的具有抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)。

關(guān)鍵詞：菱角殼；氣相色譜—質(zhì)譜法(GC—MS)；鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)

1引言

菱角(Trapa bispinosa )為菱科植物菱或細(xì)果野菱的干燥果實(shí)[1-2]，又稱菱或菱實(shí),菱角味甘鮮，性平,無(wú)毒,具有清熱祛暑,除濕祛風(fēng)及益氣健脾的功效,民間用于治療潰瘍、胃癌及食道癌等疾病[3],歷代醫(yī)家視菱為養(yǎng)生之果、藥膳佳品。菱角殼(Trapa bispinosa Roxb)是菱科植物或同屬植物的果皮，它的醇提物具有良好的抗腫瘤作用[4-5],目前關(guān)于菱角揮發(fā)油成分的研究有諸多報(bào)道[6]，在菱角殼揮發(fā)油中，鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)是一種能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的化合物[7,8]，但是對(duì)于用何種方法獲得具有高出油率的鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)的方法卻鮮有報(bào)道。

筆者采用水蒸氣蒸餾法和石油醚萃取法提取菱角殼的揮發(fā)油，并通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)分析其組成，用不同方法比較鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)的提取效果，為菱角資源的合理開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

2材料與方法

2.1　材料與試劑

菱角(武漢世林福幸科技發(fā)展有限公司)，石油醚、無(wú)水硫酸鈉(均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?。

2.2　儀器與設(shè)備

氣相色譜—質(zhì)譜(Angilent7890A—5975C)，分析天平(AL204，北京佳源興業(yè)科技有限公司)，真空抽濾機(jī)(SHZ-D(Ⅲ) 深圳市瑞鑫達(dá)科教儀器貿(mào)易部)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52CS， 深圳市瑞鑫達(dá)科教儀器貿(mào)易部)，揮發(fā)油提取器(BB89-2000)。

2.3　實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1水蒸氣蒸餾法

準(zhǔn)確稱取100 g干燥菱角樣品于燒瓶中，向燒瓶中加入蒸餾水至燒瓶的2/3處，用揮發(fā)油提取器裝置連續(xù)蒸餾2.5 h，冷卻后用石油醚萃取管壁上的揮發(fā)油，用無(wú)水硫酸鈉充分干燥萃取液，最后將揮發(fā)油分裝，貼上標(biāo)簽，用封口膜封口，再放入冰箱進(jìn)行低溫保存。

2.3.2石油醚萃取法

準(zhǔn)確稱取100 g干燥菱角殼樣品于燒瓶中，向燒瓶中加石油醚至燒瓶2/3處，將燒瓶密封后置于搖床震蕩3 h。震蕩完成后用真空抽濾機(jī)充分過(guò)濾混合液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮濾液并回收石油醚，將過(guò)濾后的殘?jiān)匦轮糜跓?，加入適量石油醚，重復(fù)上述步驟，最后把兩次的濃縮液體轉(zhuǎn)移到同一試管中，貼上標(biāo)簽，用封口膜封口，放入冰箱低溫保存。

2.4　GC—MS分析

氣相色譜條件:色譜柱DB-5ms，進(jìn)樣口溫度250 ℃，分流比10∶1，升溫程序：100 ℃/min保持1 min,5 ℃/min升到190 ℃/min，2 ℃/min升到210 ℃/min,10 ℃/min升到250 ℃/min，保持3 min,進(jìn)樣量1 μL。

EI源，電子能量70 ev，離子源溫度230 ℃，離子桿溫度150 ℃，掃描周期1.56次/秒，掃描范圍20—500 m/z，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)chemstation,標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜譜庫(kù)NIST11.

3結(jié)果與分析

3.1　水蒸氣蒸餾法萃取結(jié)果

用水蒸氣蒸餾法蒸餾3.0 h，共萃取得到10.0 mL的菱角揮發(fā)油和石油醚的混合液體。通過(guò)GC—MS分析，共獲得19種化合物，大部分是烷類物質(zhì)，少量是酯類，總離子圖譜如圖1所示，各化合物名稱和相對(duì)含量以及出峰時(shí)間見(jiàn)表1。

3.2　石油醚萃取法結(jié)果

常溫下用石油醚萃取3.0 h，重復(fù)萃取兩次，過(guò)濾并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，最后共得到濃縮液2.0 mL。用石油醚萃取法萃取的物質(zhì)通過(guò)GC—MS分析，共獲得10種化合物，大部分是酯類物質(zhì)，少量是烷類物質(zhì)，總離子圖譜如圖2所示，各化合物名稱和相對(duì)含量以及出峰時(shí)見(jiàn)表2。

圖1　水蒸氣蒸餾法提取菱角揮發(fā)油總離子流圖譜

圖2　石油醚萃取法提取菱角揮發(fā)油總離子圖譜

表1水蒸氣提取法提取物GC—MS分析結(jié)果

保留時(shí)間t/min化合物名稱相對(duì)含量/%分子式6.0272-Furancarboxaldehyde,5-methyl-5-對(duì)硝基苯基糠醛1.97C6H6O27.8322-Pyrrolidinone,1-methyl-1-甲基-2-吡咯烷酮63.99C5H9NO14.178Tetradecane,5-methyl-5-甲基-十四烷0.79C15H3214.520Tetradecane,4-methyl-4-甲基-十四烷1.79C1515H3215.781Hexane,3,3-dimethyl-2,3-二甲基己烷0.78C8H1818.067Nonadecane正十九烷0.76C19H4019.381Undecane,4,8-dimethyl-4,8-2甲基-十一烷0.76C13H2819.445Sulfurousacid,hexyloctylester0.79C14H30O3S19.958Octadecane,3-ethyl-5-(2-ethylbutyl)-二十六烷0.97C26H54

續(xù)表

表2石油醚提取物GC—MS分析結(jié)果

保留時(shí)間t/min化合物名稱相對(duì)含量/%分子式7.9292-Pyrrolidinone,1-methyl-1-甲基-2-吡咯烷酮1.99C5H9NO15.353Carbonicacid,propargyl2-ethylhexylester(+/-)-茉莉酸甲酯1.68C12H20O328.419Phthalicacid,decylisobutylester鄰苯二甲酸雙庚酯0.79C22H34O430.715Dibutylphthalate鄰苯二甲酸二丁酯9.61C16H22O431.153n-Hexadecanoicacid棕櫚酸17.53C16H32O231.837Hexadecanoicacid,ethylester棕櫚酸乙酯0.78C18H36O236.0689,12-Octadecadienoicacid(Z,Z)-亞油酸15.69C18H32O236.2609,12,15-Octadecatrienoicacid,(Z,Z,Z)-亞麻酸乙酯14.71C18H30O243.012Tetracosane正二十四烷36.10C24H5043.642Diisooctylphthalate鄰苯二甲酸二異辛酯0.71C24H38O4

3.3　揮發(fā)油化學(xué)成分分析

3.3.1水蒸氣蒸餾法萃取結(jié)果化學(xué)成分分析

經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)檢索，水蒸氣蒸餾法萃取的揮發(fā)油中含有化學(xué)物質(zhì)共19種，其中相對(duì)含量大于2%的化合物共有6種，依次是1-甲基-2-吡咯烷酮(相對(duì)含量63.99%)，十六烷(相對(duì)含量3.01%)，2,6,10-三甲基-十五烷(相對(duì)含量2.35%)，鄰苯二甲酸二丁酯(相對(duì)含量3.60%)，正二十烷(相對(duì)含量6.08%)，正三十烷(相對(duì)含量5.91%)。

3.3.2石油醚提取物GC—MS分析結(jié)果化學(xué)成分分析

經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)檢索，石油醚蒸餾法萃取的揮發(fā)油中含有化學(xué)物質(zhì)共10種，相對(duì)含量大于2%的化合物有5種，依次是鄰苯二甲酸二丁酯(相對(duì)含量9.61%)，棕櫚酸(相對(duì)含量17.53%)，(Z,Z)-亞油酸(相對(duì)含量15.69%)，(Z,Z,Z)-亞麻酸乙酯(相對(duì)含量14.71%)，正二十四烷(相對(duì)含量36.10%)。

4討論

從表1和表2可以看出，用不同方法提取的揮發(fā)油，在化學(xué)成分及含量上有較大的差別。水蒸氣蒸餾法提取的化合物種類大于石油醚萃取法提取的化合物種類。水蒸氣蒸餾法的提取物含量最多的物質(zhì)是1-甲基-2-吡咯烷酮(相對(duì)含量63.99%)，石油醚萃取法的提取物含量最多的物質(zhì)是正二十四烷(相對(duì)含量36.10%)。水蒸氣蒸餾法和石油醚萃取法的提取物中都含有1-甲基-2-吡咯烷酮，鄰苯二甲酸二丁酯，前者相對(duì)含量分別是63.99%，1.99%，后者相對(duì)含量分別是3.60%，9.61%。因此，用石油醚提取鄰苯二甲酸二丁酯有較高的產(chǎn)率。1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)是優(yōu)良的萃取劑[9],鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)有抑制腫瘤生長(zhǎng)作用[6]，在體外對(duì)肺巨細(xì)胞癌細(xì)胞(PG)和人早幼粒白血病細(xì)胞(HL-60)的增殖有明顯的抑制作用[8]，苯二甲酸二丁酯(DBP)在抑制K562細(xì)胞增殖的同時(shí)，也誘導(dǎo)其凋亡，并下調(diào)白血病細(xì)胞c-myc 和Bcl-2 蛋白的表達(dá)[10 -12]；同時(shí)美國(guó)NTP 的一系列研究表明[13-14]DBP 可致雄性嚙齒類動(dòng)物睪丸萎縮、重量減輕、睪丸標(biāo)志酶活性下降、精母細(xì)胞和精子細(xì)胞喪失、曲細(xì)精管變性萎縮、生殖道畸形等，但對(duì)雌性生殖系統(tǒng)的毒性不大。菱角揮發(fā)性成分中其它組分的活性有待下一步深入研究。

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Comparative of steam distillation and petroleum ether extraction of volatile oil from trapa bispinosa roxb

ZHUCai-hui1,WANGKe1,WANGLi-mei1,2

(1.Department of Biology and Pharmaceutical Engineering,Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023,China;

2. Hubei Collaborative Innovation Center for Processing of Agricultural Products,Wuhan 430023, China)

Abstract：The objective of this study is to use different methods to extract the volatile oil from water chestnut shell and compare the effect of extraction of Dibutyl phthalate (DBP) and provides the reference for the analysis of chemical constituents of volatile oil from water chestnut shell. Methods:First of all，the volatile oil extracted from Trapa bispinosa Roxb by steam distillation (SD) and petroleum ether extraction is analyzed by gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS) . Results: The number of chemical compound which is extracted from Trapa bispinosa Roxb by steam distillation method and petroleum ether extraction were 19 and 10, The most compounds extracted from Trapa bispinosa Roxb by water steam distillation method is 1- methyl -2- pyrrolidone, The relative content of dibutyl phthalate(DBP)is 3.60%, The most compounds extracted from Trapa bispinosa Roxb by petroleum ether extraction method was the Tetracosane, the relative content of dibutyl phthalate(DBP) is 9.61%. Conclusion: Dibutyl phthalate (DBP) could inhibit the growth of tumor and the higher yield of Dibutyl phthalate (DBP)can be obtained from Trapa bispinosa Roxb by petroleum ether extraction.

Key words：Trapa bispinosa Roxb, Gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS), Dibutyl phthalate (DBP)

DOI:10.3969/j.issn.2095-7386.2015.02.015

文章編號(hào)：2095-7386(2015)02-0065-05

作者簡(jiǎn)介：王防修(1973-)，男，副教授，E-mail:wfx323@126.com.

收稿日期：2015-01-12.

中圖分類號(hào)：R 284.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A