火麻仁油中脂肪酸的不同酯化方法与GC-MS分析

李文峰，汪晓伟，刘 飞，戴 煌，方国珊，明 建，2，*

(1.西南大学食品科学学院，重庆 400715;2.西南大学食品科学与工程实验教学中心，重庆 400715)

火麻仁油中脂肪酸的不同酯化方法与GC-MS分析

李文峰1，汪晓伟1，刘 飞1，戴 煌1，方国珊1，明 建1，2，*

(1.西南大学食品科学学院，重庆 400715;2.西南大学食品科学与工程实验教学中心，重庆 400715)

采用索氏提取法对火麻仁粗油进行提取，分别采用3种不同的甲酯化方法处理，通过脂肪酸的气相色谱－质谱联机分析，对其脂肪酸组成及含量进行比较。结果表明:3种甲酯化方法分别鉴定出14、11和10种脂肪酸，占火麻仁油总量的83.36%、99.63%和96.98%。甲酯化方法1的火麻仁油中鉴定出主要脂肪酸为:棕榈酸占脂肪酸总量的10.97%，硬脂酸占脂肪酸总量的7.56%，亚油酸占脂肪酸总量的13.42%，油酸占脂肪酸总量的34.80%;甲酯化方法2的火麻仁油中鉴定出的棕榈酸占脂肪酸总量的8.33%，硬脂酸占脂肪酸总量的5.53%，亚油酸占脂肪酸总量的54.64%，亚麻酸占脂肪酸总量的25.42%;甲酯化方法3的火麻仁油中鉴定出的棕榈酸占脂肪酸总量的8.20%，硬脂酸占脂肪酸总量的5.23%，亚油酸占脂肪酸总量的52.19%，亚麻酸占脂肪酸总量的25.77%。

火麻仁，脂肪酸，酯化方法，气相色谱－质谱联用

对于大多数的脂肪和脂肪酸而言，气相色谱法是其最佳的分析方法。气相色谱分析首先涉及脂肪和脂肪酸的甲酯化，常用的甲酯化方法分为酸催化、碱催化两大类，每种方法各有其优缺点，且使用范围各不相同。因此，选择方便、快捷的甲酯化方法对脂肪和脂肪酸的分析至关重要。火麻仁别名麻子、麻子仁、大麻子，为桑科植物大麻(Cannabis sativaL.)的干燥成熟种仁。据《中国药典》、《本草纲目》记载，火麻仁味甘、性平、归脾、润肠通便、润燥杀虫，在临床上广泛运用，中医把火麻仁作为润下药，主治肠燥便秘、消渴、热淋、疥疮、高血脂等症，有助于术后胃肠功能恢复，且有镇痛抗炎、抗疲劳和调节免疫等功效［1－4］，同时火麻仁具有良好的抗氧化作用［5－8］。火麻仁在食品工业、医药工业、香料化工行业上也有广泛运用。本实验采用索氏提取法对火麻仁油进行提取，分别采用3种不同的方法进行甲酯化处理，通过GC－MS分析，分别鉴定出其中的脂肪酸，并对脂肪酸的种类和含量进行比较，以确定最适于脂肪和脂肪酸的甲酯化方法，为火麻仁的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

火麻仁 购于成都，将火麻仁烘干、粉碎、过筛，粉碎粒度大于1mm，备用;无水乙醚、浓硫酸、氢氧化钠、无水乙醇、无水甲醇、无水硫酸钠 均为分析纯，成都科龙化学试剂厂。

表1 火麻仁油中脂肪酸的鉴定结果

GC/MS－2010气相色谱－质谱联用仪 日本岛津公司;HH－4数显水浴锅 常州澳华仪器有限公司;索氏提取装置 重庆北碚玻璃仪器厂;RE－52A旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;SHZ－C循环水多用真空泵 河南巩义市峪华仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 火麻仁油的提取 称取24.00g火麻仁粉末，放入滤纸筒中，然后装入索氏提取器中，加150mL无水乙醚于500mL的烧瓶中，在45℃恒温水浴加热，回流萃取7h，得墨绿色透明萃取液，用旋转蒸发器除去乙醚，得火麻仁油7.93g，得率33.04%。

1.2.2 脂肪酸的甲酯化处理

1.2.2.1甲酯化方法1 a.样品的皂化［9］∶称取10g火麻仁油于500mL的烧杯中，称5.0g NaOH固体加入50mL无水乙醇中，待其溶解后加入装有样品的烧杯中。烧杯置于75～80℃水浴中皂化1h，加入浓H2SO4(1∶1)进行酸化。上层脂肪酸用蒸馏水洗至中性，备酯化用。b.脂肪酸的甲酯化［10］∶取0.1g脂肪酸于5mL容量瓶中，加2mL无水甲醇，于水浴中加热溶解，滴加浓硫酸0.5mL，充分摇匀。放置20min后加入2.5mL蒸馏水和1.5mL乙醚，剧烈振荡2min，静置分层。取乙醚相作GC－MS分析。

1.2.2.2 甲酯化方法2［11－12］取火麻仁油0.5mL，加入正己烷2mL，再加0.5mol·L－1NaOH甲醇液1mL，置水浴上70℃回流10min，取出冷却移至刻度试管中，加水至10mL，振荡、超声提取、离心。取上层清液，待GC－MS分析备用。

1.2.2.3 甲酯化方法3［13］称取火麻仁油50mg，加200μL 20%的乙醇－氢氧化钾，在 70℃水浴加热30min，取出加水，再加入盐酸中和。加2mL正己烷提取，取出上清液后再用1mL正己烷洗涤一次，上清液合并、蒸干。再加2mL 1%硫酸－甲醇于70℃水浴30min，取出后加2mL正己烷，再加蒸馏水至瓶颈，取出上清液，再加1mL正己烷，洗一次，合并上清液，待GC－MS分析备用。

1.2.3 气质联机分析 色谱条件∶HP－5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)，FID检测器;进样口温度250℃，柱温采用程序升温，初温150℃，保持1min后以 10.0℃/min速度升至 200℃，恒温 8min，再以8.0℃/min升至250℃，保持5min。载气为高纯氦气，流速1.0mL·min－1。采用分流进样∶分流比50∶1，进样量为 0.2μL。质谱条件∶EI离子源，电子能量70eV，离子源温度230℃，电子倍增器电压1500V。接口温度230℃，溶剂延迟时间∶2.5min，质量扫描范围m/z 40～550。检测结果的分析以计算机NIST 05谱库检索结果和人工谱图解析相结合的手段确定。

2 结果与分析

三种不同甲酯化方法处理的火麻仁油中脂肪酸的GC－MS总离子流图见图1。根据NIST 05质谱数据库和人工谱图解析相结合的手段进行检索，对总离子流图中各组分进行峰面积归一化，得出的火麻仁油中脂肪酸种类及相对百分含量见表1。

图1 火麻仁油脂肪酸总离子流图

由表1可知，采用甲酯化方法1可鉴定出14种脂肪酸，占火麻仁油总量的83.36%，不饱和脂肪酸占51.29%，其中十八碳三烯酸(亚麻酸)占3.07%，十八碳二烯酸(亚油酸)占13.42%，十八碳烯酸(油酸)占34.80%;甲酯化方法2可鉴定出11种脂肪酸，占火麻仁油总量的99.63%，不饱和脂肪酸占83.09%，其中十八碳三烯酸(亚麻酸)占25.42%，十八碳二烯酸(亚油酸)占54.64%;甲酯化方法3可鉴定出10种脂肪酸，占火麻仁油总量的96.98%，不饱和脂肪酸占81.20%，其中十八碳三烯酸(亚麻酸)占25.77%，十八碳二烯酸(亚油酸)占52.19%;在甲酯化方法2和3中还发现有7，10，13－二十碳三烯酸三不饱和脂肪酸和11－二十碳烯酸。三种方法检测出的饱和脂肪酸种类有十六烷酸(棕榈酸)、二十烷酸(花生酸)、二十二烷酸(山嵛酸)、十四烷酸和4－羟基十八烷酸，在甲酯化方法1中还检测出有十七烷酸、16－甲基十七烷酸、十八烷酸继二十一烷酸等，三种方法检测出的饱和脂肪酸含量分别是 30.07%、16.54%和15.78%。所确定的化学成分的质谱图由NIST 05质谱数据库检索，所有化合物匹配度均大于90%，有较高的可信度。

3 结论和讨论

3.1 由索氏提取所得的火麻仁油得率为33.04%。

3.2 所采用的三种甲酯化方法中，方法1鉴定出的脂肪酸种类和含量与方法2和方法3有一定的差异，方法2和方法3测得的脂肪酸种类和含量基本一致;采用甲酯化方法1鉴定出14种脂肪酸，用甲酯化方法2鉴定出11种脂肪酸，用甲酯化方法3鉴定出10种脂肪酸，即采用甲酯化方法1的火麻仁油中鉴定出的脂肪酸成分最多。分析结果说明火麻仁油甲酯化方法不同，测得的脂肪酸组成和含量均不同。

3.3 采用甲酯化方法2和3从火麻仁油中鉴定出的亚麻酸及亚油酸等多不饱和脂肪酸含量高于甲酯化方法1，而方法1鉴定出的单不饱和脂肪酸含量明显高于方法2和方法3。主要是方法1因为火麻仁油中的多不饱和脂肪酸在浓硫酸催化下发生了氢化反应，使得其中的多不饱和脂肪酸含量下降。

3.4 常用的甲酯化方法分为酸催化、碱催化和酸碱结合的方法。每种方法各有其优缺点，且使用范围和测定的结果各不相同。就火麻仁的脂肪酸测定而言，更合适采用甲酯化方法2或甲酯化方法3进行测定，因为该方法可以避免不饱和脂肪酸的氢化而造成的结果不同。

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Analysis of fatty acids in hemp seed oil using three different esterification methods by GC－MS

LI Wen－feng1，WANG Xiao－wei1，LIU Fei1，DAI Huang1，FANG Guo－shan1，MING Jian1，2，*
(1.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China; 2.Food Science and Engineering Experiment Teaching Center，Southwest University，Chongqing 400715，China)

The hemp seed oil was extracted by Soxhletex traction.The fatty acids in the hemp seed oil were esterified by three methods and analyzed by gas chromatography－mass spectrometry(GC－MS).The components and their relative contents of the fatty acids were compared with each other.The results showed that 14 fatty acids were identified by esterification method 1，11 fatty acids were identified by esterification method 2 and 10 fatty acids were identified by esterification method 3.The contents of the identified fatty acids accounted for 83.36%，99.63% and 96.98%of the hemp seed oil，respectively.Comparison of the major fatty acids was made:the major fatty acids were hexadecanoic acid(10.97%)，octadecanoic acid(7.56%)，9，12－octadecadienoic acid(13.42%)and 9－octadecenoicacid(34.80%)by esterification method 1.The major fatty acids were hexadecanoic acid(8.33%)，octadecanoic acid(5.53%)，9，12－octadecadienoic acid(54.64%)and 9，12，15－octadecatrienoic acid(25.42%)by esterification method 2.The major fatty acids were hexadecanoic acid(8.20%)，octadecanoic acid(5.23%)，9，12－octadecadienoic acid(52.19%)and 9，12，15－octadecatrienoic acid(25.77%)by esterification method 3.

hemp seed oil;fatty acid;esterification methods;GC－MS

TS221

A

1002－0306(2011)11－0120－03

2010－05－07 *通讯联系人

李文峰(1987－)，男，本科生，研究方向:食品化学与营养学。