溶剂法提取蒙古扁桃油的工艺及其脂肪酸分析

赵云山，郑倩男，石松利，刘全礼，苏琨，周红兵

（包头医学院，内蒙古包头014060）

溶剂法提取蒙古扁桃油的工艺及其脂肪酸分析

赵云山，郑倩男，石松利*，刘全礼，苏琨，周红兵

（包头医学院，内蒙古包头014060）

采用溶剂法提取蒙古扁桃油，筛选最佳提取溶剂和最佳提取工艺，并利用气相色谱-质谱法（GC-MS）对蒙古扁桃油进行分析，用峰面积归一化法确定各组分的相对含量。在单因素试验的基础上，采用正交试验方法对影响蒙古扁桃油提取率的关键因素提取因素时间、料液比和提取温度进行了优化研究。同时对蒙古扁桃油进行甲酯化，用GC-MS对挥发油中含有的脂肪酸进行分析，分离鉴定出11种脂肪酸。结果表明：最优工艺是以石油醚作为溶剂，料液比1∶9（g/mL），提取温度75℃，提取时间4 h，提取次数为2次，提取率高达90.75%。GC/MS分析表明：蒙古扁桃油以亚油酸（47.11%）、油酸（23.81%）、棕榈酸（21.37%）、棕榈油酸（2.37%）、8，11-十八二烯酸（1.65%）、花生烯酸（1.25%）为主。

蒙古扁桃油；脂肪酸；气相色谱-质谱法（GC-MS）

蒙古扁桃（Amygdalusmongolica）又名乌兰-布衣勒斯、山樱桃，隶属蔷薇科扁桃属[1]，是蒙古高原特有的阿拉善荒漠种[2]，广泛分布于荒漠区和荒漠草原区，是集食用、药用、饲用、工业用、生态、经济、社会效益为一体的优良的木本油料树种[3]。蒙古扁桃种仁为传统中药材，作“郁李仁”入药，能润肠通便，止咳化痰[4]。种仁含油量高达40%，并且富含多种活性化学成分：多糖、有机酸、α-维生素E、黄酮、粗脂肪、酚类、蛋白质等[5-8]。目前，国内外对于蒙古扁桃的研究，主要集中在栽培技术和降血脂[9]药理方面的研究。有关于野生环境下的蒙古扁桃油提取方法和分析目前还未见系统的报道。本试验通过溶剂法提取蒙古扁桃油，筛选最佳提取工艺。应用气相色谱-质谱（GC-MS）分析甲酯化的蒙古扁桃油中脂肪酸组分，为蒙古扁桃油的研究开发提供实验理论参考。

1 材料与方法

1.1 原料与仪器

蒙古扁桃2014年份采自内蒙古阿拉善雅布赖戈

壁，经内蒙古科技大学包头医学院石松利教授鉴定为蔷薇科植物蒙古扁桃Amygdalusmongolica的干燥成熟种子；石油醚60℃～90℃、无水乙醇、正己烷、石油醚30℃～60℃、氢氧化钾、甲醇：分析纯；水：双蒸水。

Trace DSQII气相色谱/质谱联用仪：美国Thermo Fisher；BE-52A旋转蒸发仪：上海亚荣生化生化仪器厂；SHZ-D循环水式真空泵：上海振捷实验设备有限公司；电热恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器厂；GZX-9023MBE数码鼓风干燥箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；FA1004电子分析天平：上海恒平科学仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 筛选蒙古扁桃油的提取工艺

原料处理：蒙古扁桃种子去杂，将种子放入55℃的烘箱中24 h，去壳，取其种仁。

浸提溶剂的选择：准确称取10 g粉碎的蒙古扁桃种仁放入平底烧瓶，料液比1∶10（g/mL），用乙醇、石油醚、正己烷浸提0.5 h，抽滤，浓缩至干，回收溶剂，然后将提取的蒙古扁桃油放入105℃的烘箱中干燥2 h，称重，计算提油率，确定最佳提取溶剂。

石油醚为溶剂，采用索氏提取法提取测定蒙古扁桃种仁中脂肪酸含量：

蒙古扁桃油提取率/%=蒙古扁桃油质量/（原料质量×脂肪含量）×100。

提取时间对蒙古扁桃提取率的影响：准确称取10 g粉碎的蒙古扁桃种仁放入平底烧瓶，用石油醚作溶剂，料液比1∶10（g/mL），在55℃水浴下分别提取0.25、0.5、1、2、3、4、6、8 h，抽滤，浓缩至干，回收溶剂，然后将提取的蒙古扁桃油放入105℃的烘箱中干燥2 h，称重，计算提取率，确定最佳提取时间。

料液比对蒙古扁桃提取率的影响：准确称取10 g粉碎的蒙古扁桃种仁，55℃水浴下分别以料液比1∶1、1∶3、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9（g/mL），进行提取3 h。抽滤，浓缩至干，回收溶剂，按照以上步骤，计算提取率，确定最佳提取料液比。

提取温度对蒙古扁桃提取率的影响：准确称取10 g粉碎的蒙古扁桃种仁，料液比1∶8（g/mL），在水浴45、55、65、75、85、95℃进行提取3 h，抽滤，浓缩至干，回收溶剂，按照以上步骤，计算提取率，确定最佳提取温度。

1.2.2 设计正交试验优化提取工艺

在单因素试验的基础上，通过L9（34）正交表设计正交试验，优化工艺条件。

表1 试验因素水平表Table1 Experim ental factor level table

1.2.3 蒙古扁桃油中脂肪酸分析方法

取3 g蒙古扁桃油样与3mL 0.5 mol/L的KOH/ CH3OH溶液于10mL的离心管中，充分混匀，静置分层（重复多次，充分甲酯化），取上层液加入少量蒸馏水洗涤，静置分层，洗涤至中性后取上层液加入等体积沸程为30℃～60℃的石油醚轻轻摇匀后静置分层，将上层液转入另一离心管置于50℃的水浴中1 h，后放入40℃的真空干燥箱5 h，待分析。

TR-35MS色谱柱，进样口温度250℃，载气流量：1mL/min，分流比为100∶1，程序升温，柱箱温度起始40℃，停留1min，升温速度20℃/min，升温至280℃，停留3min。MS条件：离子源EI，全扫描，扫描范围：1 amu～600 amu。

2 结果与讨论

2.1 提取工艺筛选结果的分析

按1.2.1试验条件对影响蒙古扁桃油提取率的因素进行筛选，图1、图2、图3与图4分别为不同溶剂、提取时间、料液比、提取温度对提取率的影响。

图1 不同溶剂对提取率的影响Fig.1 Effectof differentsolventson theextraction rate

图2 提取时间对提取率的影响Fig.2 Theeffectof timeon extraction yield

图3 料液比对提取率的影响Fig.3 Theeffectof solid-liquid ratio on extraction yield

图4 提取温度对提取率的影响Fig.4 Theeffectof temperatureon extraction yield

由图1可知：石油醚作为提取剂时，蒙古扁桃油达到最高值，其次为正己烷、无水乙醇。由无水乙醇和正己烷所得毛油浑浊，含较多杂质。石油醚的相对极性较小，所得粗油含量较少，呈金黄色，且价格低廉，是油脂工业中较好的提取剂。故确定石油醚为提取溶剂。

由图2可知：蒙古扁桃油提取率随着时间的延长而不断提高，在0.25 h～3 h之间，蒙古扁桃油提取率上升趋势较快，从39.13%增加到72.29%，增加了33.16%，当时间超过3 h时，蒙古扁桃油的提取率增加缓慢，原因可能是随着提取时间的延长提取体系达到动态平衡，综合考虑，最佳提取时间为3 h。

由图3可知，随着提取液用量的增加，蒙古扁桃油提取率不断提高，当料液比为1∶8（g/mL）时，提取率为65.21%，当料液比为1∶9（g/mL）时，提取率为65.92%，提取率上升趋势缓慢，综合考虑：最适料液比为1∶8（g/mL）。

由图4可知，在45℃～75℃范围内，蒙古扁桃油提取率从59.67%上升到71.52%，原因是随着提取温度的升高，增加了油脂分子和溶剂分子的动能，提高了油脂的扩散速率，使蒙古扁桃油的提取率升高。当温度超过75℃时，原因可能是温度接近甚至超过是石油醚的沸点时，在提取过程中，石油醚挥发，部分石油醚以气态形式存在于烧瓶中，减少溶剂和蒙古扁桃种仁粉末的接触面，使石油醚提取率下降，因此，最佳提取温度为75℃。

2.2 正交试验优化蒙古扁桃油提取工艺的结果

在单因素试验的基础上，采用L9（34）正交试验，试验设计与结果见表2。

表2 试验设计与结果Table2 Experim entaldesign and results

由表2极差分析可知：C因素对提取率的影响最大，其次为B，A的影响最小。由表3方差分析结果得出：C因素对蒙古扁桃油提取率有较大影响，B因素对蒙古扁桃油提取率有一定地影响，A因素对蒙古扁桃油提取率的影响较小。故根据正交试验分析结果得出试验条件为：A2B2C3。即提取温度75℃、料液比1∶9（g/mL）的条件下，提取时间4h。

表3 方差分析结果Table3 The resu ltsof varianceanalysis

2.3 提取次数对提取率的影响

提取次数也是溶剂法萃取蒙古扁桃油的过程中一个重要参数。为尽可能获取较高的的蒙古扁桃油的得率，本试验在正交试验得出的最佳提取工艺的基础上，考察提取次数对蒙古扁桃油提取率的影响。随着提取次数的增加，提取率也在增加，提取1次时提取率为82.87%，提取2次时提取率为90.75%，提取3次

时提取率为95.37%，蒙古扁桃油平均提取率为：85.19%。综合各种因素考虑得出：最佳提取次数选定为2次。

2.4 蒙古扁桃油GC-MS分析

蒙古扁桃油GC-MS分析图见图5。

图5 蒙古扁桃油总离子流图Fig.5 The total ion chromatogram of oilof Amygdalusmongolica

由图5可知，蒙古扁桃油经气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析，得到各色谱峰经计算机检索，人工解析及核对标准谱图，鉴定出各脂肪酸成分，并用气质联用的总离子流面积归一化法测定其相对含量，结果见表4。

表4 蒙古扁桃油中脂肪酸的GC-MS鉴定结果Table4 TheGC-MS identification resultof fatty acid of oilof Amygdalusmongolica

由表4可知，根据出峰顺序，蒙古扁桃油的主要脂肪酸组成分别为：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、亚油酸、8，11-十八二烯酸、花生烯酸。由于峰面积与该峰所代表脂肪酸质量含量呈正比，根据各峰面积占峰面积之和的比例，即可得到蒙古扁桃油中各脂肪酸占总脂肪酸的质量百分数。结果如表4显示：蒙古扁桃油中不饱和脂肪酸占总量的76.55%，其中油酸占23.81%，亚油酸占47.11%。饱和脂肪酸以棕榈酸为主，含量为21.73%。而朱强[10]通过索氏提取和二氧化碳超临界提取方法提取蒙古扁桃油，测定分析出蒙古扁桃油主要由8种脂肪酸组成，分别为肉豆蔻酸（0.02%）、山嵛酸（0.05%）、棕榈油（2.79%）、硬脂酸（0.87%）、十七烷酸（0.03%）、油酸（69.43%）、亚油酸（26.17%）、棕榈油酸（0.25%），这可能由于产地差异或种子采摘年份不同导致两者种仁具有不同的营养结构。

3 结论

通过单因素试验和正交试验对溶剂法提取蒙古扁桃油的工艺进行研究。得出石油醚为最佳提取溶剂以及采该溶剂提取蒙古扁桃油的最佳工艺为：在提取温度75℃、料液比1∶9（g/mL）的条件下，提取时间4 h，提取次数为2，提取率高达90.75%。

由蒙古扁桃油GC/MS分析结果得出：蒙古扁桃油的脂肪酸含量较高，大部分为不饱和脂肪酸，尤其亚油酸和油酸含量较高，因此，蒙古扁桃油可能具有降低胆固醇，预防心脑血管等疾病的作用[11-12]，有较高的营养保健价值，在食用油、保健品、医药以及化妆品等领域具有广阔的开发利用前景。

[1]赵一之.蒙古扁桃的植物区系地理分布研究[J].内蒙古大学学报(自然科学版),1995,26(6):713-715

[2] 马毓泉.内蒙古植物志(第三卷)[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社,1989:519

[3]钮树芳,石松利,张桂莲.等.蒙古扁桃不同部位微量元素测定[J].时珍国医国药,2012,23(10):2389-2390

[4]杜巧珍,红雨,包贺喜图.珍稀濒危植物蒙古扁桃研究进展[J].内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版),2010,39(3):308-312

[5]石松利,白迎春,周红兵,等.蒙古扁桃药材中多糖的提取及含量测定[J].时珍国医国药,2013,24(2):257-258

[6] 石松利,钮树芳,王登奎,等.ICP-AES法测定蒙古扁桃药材中微量元素[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(1):74-77

[7]郑东华,石松利,苏琨.蒙古扁桃药材中有机酸含量的测定[J].时珍国医国药,2013,24(3):515-516

[8] 苏琨,石松利,郑东华,等.HPLC测定蒙古扁桃种仁中α-维生素E的含量[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(12):70-72

[9]吴培赛,石松利,周红兵.等.蒙古扁桃药材不同提取物对高脂血症大鼠血脂、脂质过氧化和肝功能的影响,2015,21(21):113-117

[10]朱强,李瑞,王钰,等．蒙古扁桃油脂肪酸的含量测定分析[J].北方园艺,2013(17):32-34

[11]候国峰,李聪,陈邦,等.不同产地长柄扁桃种仁成分分析[J].西北植物学报,2014,34(9):1843-1848

[12]赵声兰,贾春晓.核桃油的研究进展[J].云南中医学院学报,2010 (6):71-74

Study on Solvent Extraction and Fatty Acids Com position of Amygdalusmongolica Oil

ZHAOYun-shan，ZHENGQian-nan，SHISong-li*，LIUQuan-li，SUKun，ZHOUHong-bing
（Baotou MedicalCollege，Baotou 014060，InnerMongolia，China）

To research the optimal solventand processof the extraction of Amygdalusmongolica oilby solvent method，then GC-MSwasused to analysisofoil，and peak area normalizationmethod wasused to determine the relative contentof the component.The effectof three variables（time，solid-liquid ratio，temperature）were studied though single factor test.The orthogonal design was taken to study the effectof factors on the oil extraction rate.Moreover，the oilwasmethoxy-carbonylated by carbinol and analyed by GC-MS，and eleven fatty acids were identified.The results showed that the optimum technology parameterswere extracting with thematerialliquid ratio of1∶9（g/mL）at75℃for4 h and two times，petroleum etherassolvent，under these conditions，the extraction ratioof Amygdalusmongolica oilwas90.75%；themain compositionsof the Amygdalusmongolica oil were linoleic acid（47.11%），oleic acids（23.81%），palmitic acid（21.37%），palmitoleic acid（2.37%），8，11-octadecadienoic acid（1.65%），peanutacid（1.25%）.

Amygdalusmongolica oil；fatty acids；GC-MS

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.23.009

2016-08-06

国家自然科学基金项目（81102760）；内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划项目（NJYT-15-B01）；内蒙古自然科学基金项目（2015MS0808）

赵云山（1965—），男（汉），副教授，硕士，主要从事中蒙药化学成分研究。

*通信作者：石松利（1981—），女（汉），教授，博士，主要从事植物化学和中蒙药化学成分及资源开发利用研究。