王金蘭, 于彩碟, 張樹軍, 李 軍, 時志春

(齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，齊齊哈爾 161006)

玉米漿是玉米淀粉濕法生產(chǎn)工藝中的副產(chǎn)物之一[1]。制造玉米淀粉時，為破壞蛋白質(zhì)中的—S—S—鍵，打破玉米粒中蛋白質(zhì)網(wǎng)，使其包裹的淀粉釋放出來，需先將玉米粒用亞硫酸氫鈉水溶液浸泡，浸泡液經(jīng)濃縮得到的黏稠液體即為玉米漿，其中富含糖類、可溶性蛋白質(zhì)、多種氨基酸、多肽、脂肪酸、維生素、肌醇以及其他有機化合物[2]，但因其中含有亞硫酸鹽等因素，使得其應(yīng)用受到較大限制。我國是玉米淀粉生產(chǎn)大國，市面上80%以上的玉米淀粉采用濕法工藝生產(chǎn)，玉米漿的處理問題不僅增加玉米淀粉生產(chǎn)成本，也給玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來很大影響，開發(fā)玉米漿綜合利用途徑對低廉、高效地回收利用玉米淀粉廢水、提高玉米產(chǎn)業(yè)的附加值和環(huán)境保護具有重要的意義[3]。如何擴大玉米漿的應(yīng)用范圍，提高其附加價值，明確其中所含化學(xué)成分具有重要指導(dǎo)意義。關(guān)于玉米漿的化學(xué)成分，已報道的更多是以水溶性成分為主，鮮有關(guān)于其中脂溶性成分的研究報道。本研究通過醇沉、萃取等分離方法對玉米漿中脂溶性成分進行分離、純化，并通過理化性質(zhì)及波譜數(shù)據(jù)分析鑒定了其結(jié)構(gòu)，為進一步擴大玉米漿應(yīng)用領(lǐng)域提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

玉米漿。

X-6 顯微熔點測定儀，AUTOPOL V 型旋光儀，Xevo QTOF 質(zhì)譜儀，Bruker AV-600核磁共振波譜儀，SHIMADZU高效液相色譜儀：LC-20AR泵，RID-20A視差折光檢測器，SunfireTMPrep C18OBDTM(19×100 mm，5 μm)不銹鋼柱；Agela Technologies中壓制備液相，紫外檢測器，C18(120 g，40～60 μm)色譜柱；柱色譜用硅膠(200～300目)；薄層色譜硅膠板。

1.2 方法

1.2.1 萃取物的制備

取玉米漿5 L，加入4倍體積的甲醇(20.0 L)充分?jǐn)嚢?，放置過夜后過濾，重復(fù)3次，合并濾液減壓濃縮至小體積，用等體積乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液減壓蒸餾至恒重，得乙酸乙酯萃取物47.0 g。

1.2.2 萃取物的分離

取乙酸乙酯萃取物40.0 g，經(jīng)硅膠柱色譜分離，依次用正己烷-乙酸乙酯(4/6, 7.0 L)、乙酸乙酯(4.0 L)、乙酸乙酯-甲醇(5/5, 6.0 L)、甲醇(4.0 L)梯度洗脫，經(jīng)TLC檢測合并相近流分，減壓濃縮至恒重，得到4個組分(Fr. A～D)。

Fr. B (3.5 g)經(jīng)硅膠柱色譜分離，依次用正己烷-乙酸乙酯(6/4, 2.0 L)、乙酸乙酯(1.0 L)、甲醇(1.0 L)梯度洗脫，經(jīng)TLC檢測合并相近流分，減壓濃縮至恒重，得到6個組分(Fr. B-1～Fr. B-6)。Fr. B-2(543.4 mg)在流動相為甲醇-水(6/4, 體積流量4mL/min)條件下進行HPLC分離，得到5個組分(Fr. B-2-1～Fr. B-2-5)；其中 Fr. B-2-2(34.5 mg)在流動相為甲醇-水(35/65, 體積流量4 mL/min)條件下進行HPLC 分離，得到化合物1(1.2 mg,tR=10.1 min)。Fr. B-2-3(17.6 mg) 在流動相為甲醇-水(6/4, 體積流量4 mL/min)條件下進行HPLC分離，得到化合物2(1.5 mg,tR=17.8 min)。Fr.B-2-4(16.8 mg)在流動相為甲醇-水(4/6, 體積流量4 mL/min)條件下進行 HPLC分離，得到化合物3(2.5 mg,tR=20.6 min)。Fr. B-2-5(8.0 mg)在流動相為甲醇-水(6/4, 體積流量4 mL/min) 條件下進行HPLC分離，得到化合物4(4.2 mg,tR=7.9 min)。Fr. B-3(288.7 mg) 在流動相為甲醇-水(6 / 4, 體積流量4 mL/min) 條件下進行 HPLC 分離，得到 2 個組分(Fr. B-3-1～Fr. B-3-2)，F(xiàn)r. B-3-1(28.0 mg) 在流動相為甲醇-水(2/8, 體積流量4 mL/min) 條件下進行HPLC分離，得到化合物5(2.5 mg,tR=8.0 min) 和化合物6(3.8 mg,tR=16.1 min)。Fr. B-3-2(30.0 mg)在流動相為甲醇-乙腈-水(16/9/75, 體積流量4mL/min)條件下進行HPLC分離，得到化合物7(3.1 mg,tR=20.5 min)。Fr. B-4(295.7 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水(22/13/65, 體積流量4 mL/min) 條件下進行 HPLC分離，得到化合物8(2.4 mg,tR=23.8 min)。Fr. B-5(398.6 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水(28/17/55, 體積流量4 mL/min) 條件下進行 HPLC 分離，得到 3 個組分(Fr. B-5-1～Fr. B-5-3)，F(xiàn)r. B-5-2(49.1 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水(22/13/65, 體積流量 4 mL/min) 條件下進行HPLC分離，得到化合物9(1.2 mg,tR=18.0 min)和組分Fr. B-5-2-2。Fr. B-5-2-2(13.5 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水(10/5/85, 體積流量4 mL/min) 條件下進行HPLC分離，得到化合物10(1.9 mg,tR=22.5 min)。

Fr. C(8.0 g) 經(jīng)硅膠柱色譜分離，依次用乙酸乙酯-甲醇(9/1, 3.0 L)、乙酸乙酯-甲醇(7/3, 1.0 L)、甲醇(2.0 L) 梯度洗脫，經(jīng)TLC檢測合并相近流分，減壓濃縮至恒重，得到6個組分(Fr. C-1～Fr. C-6)；Fr. C-2(92.6 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水-冰乙酸(33/22/45/0.3%, 體積流量4 mL/min) 條件下進行HPLC分離，得到化合物11(5.7 mg,tR=8.5 min)。Fr. C-3(329.0 mg) 在流動相為甲醇-水-冰乙酸(40/60/0.3%, 體積流量 4 mL/min) 條件下進行 HPLC 分離，得到 3 個組分(Fr. C-3-1 ～ Fr. C-3-3)，其中 Fr. C-3-2(34.7 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水-冰乙酸(16/9/75/0.3%, 體積流量 4 mL/min) 條件下進行 HPLC 分離，得到化合物12(5.2 mg,tR=20.4 min)。Fr. C-4(294.1 mg) 在流動相為甲醇-水-冰乙酸(40/60/0.3%, 體積流量 4 mL/min) 條件下進行 HPLC 分離，得到化合物13(2.9 mg,tR=39.5 min)；其中 Fr. C-4-2(10.8 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水-冰乙酸(16/9/75/0.3%, 體積流量 4mL/min)條件下進行HPLC分離，得到化合物14(1.5 mg,tR=36.7 min)。Fr. C-5(715.1 mg) 在流動相為甲醇-水-冰乙酸(40/60/0.3%, 體積流量 4 mL/min) 條件下進行HPLC 離，得到化合物15(5.3 mg,tR=12.0 min)、化合物16(3.1 mg,tR=24.2 min)、化合物 17(4.9 mg,tR=35.5 min)、化合物 18(2.5 mg,tR=64.5 min)；其中Fr. C-5-2在流動相為甲醇-乙腈-水-冰乙酸(10/5/85/0.3%, 體積流量4 mL/min) 條件下進行HPLC分離，得到化合物 19(15.5 mg,tR=31.3 min)。Fr. C-6(1.3 g) 經(jīng)硅膠柱色譜分離，依次用正己烷-乙酸乙酯(1/9, 1.5 L)、乙酸乙酯(1.0 L)、乙酸乙酯-甲醇(8/2, 1.0 L)、甲醇(0.5 L) 梯度洗脫，經(jīng) TLC 檢測合并相近流分，減壓濃縮至恒重，得到化合物 20(25.2 mg)；Fr. C-6-2(107.9 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水-冰乙酸(16/9/75/0.3%, 體積流量 4 mL/min) 條件下進行 HPLC 分離，得到化合物21(1.7 mg,tR=6.7 min) 和化合物22(2.4 mg,tR=10.7 min)。Fr. C-6-3(470.8 mg) 在流動相為甲醇-乙腈-水-冰乙酸(10/5/85/0.3%, 體積流量 4 mL/min) 條件下進行HPLC分離，得到化合物23(8.6 mg,tR=10.7 min)。

2 結(jié)果與分析

2.1 醇沉條件的選擇

玉米漿中含有 30%～50%的固形物，黏度很大，直接加入有機溶劑萃取會有大量沉淀析出，使萃取操作無法正常進行。為完成萃取操作，獲得其中脂溶性物質(zhì)，須先采取醇沉的方式去除玉米漿中大量無機鹽等強極性成分，100 mL玉米漿中加入不同體積比甲醇所得沉淀質(zhì)量如表1。玉米漿與甲醇體積比為1∶4 時，所得沉淀物的質(zhì)量最大，強極性成分分離相對充分，有利于后續(xù)萃取操作順利進行，因此選擇加入4倍體積甲醇進行醇沉。

表1 100 mL玉米漿中加入不同體積甲醇所得沉淀物的質(zhì)量

2.2 結(jié)構(gòu)鑒定

為進一步了解玉米漿的物質(zhì)組成基礎(chǔ)，對所得的23個單體化合物均通過理化性質(zhì)與波譜數(shù)據(jù)分析并結(jié)合已有文獻(xiàn)報道，鑒定其化學(xué)結(jié)構(gòu)，具體過程為：

化合物1:白色粉末；mp 130～131 ℃；1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 7.08(2H, d, J = 8.4 Hz, H-2,6), 6.76(2H, d, J=8.4 Hz, H-3,5), 2.88(2H, t, J=7.8 Hz, H-2′), 2.64(2H, t, J=7.8 Hz, H-1′)；13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 154.0(C-4), 132.4(C-1), 129.5(C-2, 6), 115.4(C-3,5),35.3(C-2′), 29.8(C-1′)。數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[6]，故鑒定為對羥基苯丙酸。

化合物2: 黃色油狀液體；1H-NMR(600 MHz, CD3OD) δ: 6.80(1H, d, J = 7.8 Hz, H-2), 6.66(1H, d, H-6), 2.87(2H, t, J = 7.8 Hz, H-1′), 2.63(2H, t, J = 7.8 Hz, H-2′), 3.87(3H, s,-COOCH3), 3.65(3H, s,-OCH3)；13C-NMR(150 MHz, CD3OD) δ: 173.9(-COO-), 148.0(C-5), 141.5(C-3), 131.8(C-1), 125.7(C-6), 122.7(C-4), 110.4(C-2), 55.2(-COOCH3), 50.6(-OCH3), 35.6(C-1′), 27.7(C-2′)。結(jié)合文獻(xiàn)[5]，鑒定為 3,4-二羥基-5-甲氧基苯丙酸甲酯。

化合物 4: 白色粉末；mp 50～52 ℃；1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 8.07(1H, s,-NH), 7.62(1H, d, J = 7.8 Hz, H-5), 7.36(1H, d, J=7.8 Hz, H-8), 7.26(1H, s, H-2), 7.20(1H, t, J = 7.2Hz, H-7), 7.13(1H, t, J = 7.2 Hz, H-6), 3.79(2H, s, H-1′), 3.70(3H, s,-COOCH3)；13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 172.5(-COO-), 136.1(C-9), 127.3(C-2), 123.0(C-7), 122.3(C-6), 119.7(C-5), 118.9(C-4), 111.2(C-8), 108.6(C-3), 52.0(-OCH3), 31.2(C-1′)。數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[7]一致，故鑒定為吲哚-3-乙酸甲酯。

化合物 7: 淺黃色脂狀物；1H-NMR(600 MHz, DMSO-d6)δ: 6.78(1H, s, H-2), 6.65(1H, d, J=7.2 Hz, H-5), 6.58(1H, d, J=7.2 Hz, H-6), 3.74(3H, s,-OCH3), 2.71(2H, s, H-2′), 2.44(2H, m, H-1′)；13C-NMR(150 MHz, DMSO-d6) δ: 174.4(-COO-), 147.8(C-4), 145.1(C-3), 132.5(C-1), 120.7(C-6), 115.7(C-2), 112.9(C-5), 56.0(-OCH3), 36.1(C-2′), 30.5(C-1′)。數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]一致，故鑒定為 3,4-二羥基-苯丙酸甲酯。

化合物8: 淡黃色脂狀體；1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 6.83(1H, d, J = 7.8 Hz, H-2), 6.71(1H, m, H-5), 6.68(1H, m, H-6), 3.88(3H, s,-OCH3), 3.67(3H, s,-OCH3), 2.88(2H, t, J = 7.8 Hz, H-2′), 2.60(2H, t, J = 7.8 Hz, H-1′)；13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 173.2(-COO-), 146.4(C-3), 144.0(C-4), 132.4(C-1), 120.8(C-6), 114.2(C-5), 110.6(C-2), 55.8(-COOCH3), 51.6(-OCH3), 36.1(C-2′), 30.7(C-1′)。數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10]一致，故鑒定為二氫阿魏酸甲酯。

化合物9: 油狀液體；1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 5.34(2H, m, H-9, 10), 2.02(4H, m, H-8, 11), 1.63(2H, m, H-3), 1.25-1.33(20H, m, H-4 ～ H-7, H-12 ～ H-17), 0.88(3H, t, J=7.2 Hz, H-18)；13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 180.4(C-1), 130.0(C-10), 128.1(C-9), 34.1(C-2), 31.9(C-3), 29.1-29.8(C4-7, C12-15), 27.2(C-8, 11), 24.7(C-16), 22.7(C-17), 14.1(C-18)。數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[11]一致，且經(jīng)不同的薄層展開劑展開，與油酸標(biāo)準(zhǔn)品 Rf 值一致，故鑒定為油酸。

化合物10: 白色粉末；mp 148～150 ℃；1H-NMR(600 MHz, DMSO-d6) δ: 7.03(2H, d,J=7.8 Hz, H-2, 6), 6.68(2H, d, J=7.8 Hz, H-3,5), 3.39(2H, s, H-1′)；13C-NMR(150 MHz, DMSO-d6)δ:173.7(-COOH), 156.4(C-4),130.7(C-2, 6),125.9(C-1),115.4(C-3, 5), 40.6(C-1′)。數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12]一致，故鑒定為對羥基苯乙酸。

化合物11: 無色油狀物；1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 5.35(6H, m), 5.26(1H, m), 4.30(2H, m), 4.14(2H, m), 0.88(9H, t, J=6.0 Hz)；數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[13]一致，經(jīng)不同的薄層展開劑展開，與三油酸甘油酯標(biāo)準(zhǔn)品 Rf 值一致。故鑒定為三油酸甘油酯。

化合物20: 白色粉末；mp 111～112 ℃；1H-NMR(600 MHz, DMSO-d6) δ: 11.02(1H, s,-NH), 10.82(1H, s,-NH), 7.39(1H, d, J=7.6 Hz, H-5), 5.44(1H, d, J=7.6 Hz, H-6)。數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[22]一致，故鑒定為尿嘧啶。

2.3 玉米漿乙酸乙酯萃取物的化學(xué)成分

利用硅膠柱色譜、重結(jié)晶及 HPLC 等分離方法對玉米漿乙酸乙酯萃取物進行分離，從中分離得到了 23 個化合物，依據(jù)理化性質(zhì)及波譜數(shù)據(jù)分析并結(jié)合文獻(xiàn)，鑒定了它們的結(jié)構(gòu)。這些化合物除油酸以外，其余均為首次從玉米漿中分離得到，特別是其中有10個為環(huán)二肽類化合物，結(jié)構(gòu)見圖1。

注：a為環(huán)(纈-亮)二肽；b為環(huán)(亮-亮)二肽；c為環(huán)(苯丙酪)二肽；d為環(huán)(苯丙-纈)二肽；e為環(huán)(亮-異亮)二肽；f為環(huán)(苯丙-苯丙)二肽；g為環(huán)(脯-亮)二肽；h為環(huán)(苯丙-苷)二肽；i為環(huán)(苯丙-丙)二肽；j為環(huán)(苯丙-絲)二肽。圖1 環(huán)二肽類化合物的結(jié)構(gòu)

由于環(huán)二肽具有十分穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從而表現(xiàn)出廣泛的生理活性，具有抗腫瘤、抗病毒、鎮(zhèn)痛、抗氧化、降血糖等功能。由于這些成分均來自玉米粒，天然無毒，可以廣泛地應(yīng)用于化妝品、藥品、食品等行業(yè)中，具有廣闊的開發(fā)前景。

3 結(jié)論

玉米漿用4倍體積的甲醇進行醇沉，去除無機鹽等強極性物質(zhì)后，濃縮至小體積，用乙酸乙酯萃取，制得乙酸乙酯萃取物。將該萃取物用硅膠柱色譜、HPLC等分離方法進行分離純化，共得到23個次生代謝產(chǎn)物，并通過理化性質(zhì)及波譜數(shù)據(jù)分析鑒定了它們的結(jié)構(gòu)，其中環(huán)二肽類單體化合物10個，苯丙素及其脂類單體化合物 6個，生物堿類成分2個，脂肪酸及其脂類成分2個，其他成分3個。所得的單體化合物都具有較強的生物活性。本研究為進一步擴大玉米漿應(yīng)用領(lǐng)域提供了參考。