苦瓜籽油中的共轭亚麻酸的谱学表征

苦瓜籽油中的共轭亚麻酸的谱学表征
林和成;许鹏;肖新生
【摘要】通过实验研究可知,在苦瓜籽油中,其共轭亚麻酸含量高达55.48％;红外光谱仪测试表明,苦瓜籽油在波数687,987cm-1两处有红外特征吸收峰出现,另外其在波长261.5,271,282.5nm处有三个共轭三烯的紫外特征吸收,通过核磁共振仪检测证明,在苦瓜籽油中的共轭亚麻酸为α-桐酸.
【期刊名称】《湖南科技学院学报》
【年(卷),期】2018(039)010
【总页数】3页(P32-33,41)
【关键词】苦瓜籽油;共轭亚麻酸;谱学表征
【作者】林和成;许鹏;肖新生
【作者单位】湖南科技学院化学与生物工程学院,湖南永州 425199;湖南科技学院化学与生物工程学院,湖南永州 425199;湖南科技学院化学与生物工程学院,湖南永州 425199
【正文语种】中文
【中图分类】TS225.1;O657.61
苦瓜是人们经常食用的一种蔬菜，属葫芦科苦瓜属的一年生草本植物，其种子长圆形，两面有刻纹。

种子中富含蛋白质和油脂，油脂中有多种脂肪酸，且其中的共轭亚麻酸含量非常高[1]，而共轭亚麻酸具有保健和抗癌等功效[2,3]。

目前采用标准脂肪酸样品的方法，使用气质联用仪（GC/MS）可确定油脂中脂肪酸的含量和种
类，但是由于油脂中的亚麻酸与共轭亚麻酸的组成相同、结构相似，互为同分异构体，GC/MS无法区分它们，而亚麻酸中的碳碳双键和共轭亚麻酸中的共轭碳碳双键在红外和紫外吸收谱中，有明显的区别[4]；文献[3]介绍的共轭亚麻酸有7种，而用红外和紫外光谱仪不能鉴别和区分它们。

有鉴于此，文章拟采用红外光谱仪(IR)、紫外可见光谱仪(UV)和核磁共振仪(NMR)等对苦瓜籽油中的共轭亚麻酸进行谱学表征和鉴别。

苦瓜籽从农贸市场的蔬菜种子店购买，菜籽油从油脂压榨作坊购买；正己烷、KOH、CH3OH等试剂为分析纯。

把苦瓜籽用粉碎机粉碎，在常温下用正己烷做溶剂直接浸泡萃取，室温浸泡1天，然后将溶剂与苦瓜籽油的混合萃取液与固体颗粒分离。

不用加热的方式去除溶剂，以防止油脂中的多不饱和脂肪酸在较高的温度下氧化，把萃取液置于敞口的烧杯中，在室温下让正己烷溶剂自然挥发掉，时间15天以上，所余的液体即为苦瓜籽油，用于后续的分析和检测。

（1）苦瓜籽油的组成分析仪器：GC/MS仪为日本岛津公司的QP2100型气相色
谱质谱仪，色谱柱：Rtx-Wax 30m×0.25mm×0.25μm弹性石英毛细管柱。

油脂甲酯化和分析条件参见文献[5]。

（2）苦瓜籽油的结构分析仪器：IR仪为美国尼
高力公司的AVATAR-360FT-IR型红外光谱仪，用KBr压片，检测范围400～4000cm-1，分辨率为2cm-1。

UV仪为日本岛津公司的UV-2491PC型的紫外可见光谱仪，以正己烷做溶剂，波长检测范围190～400nm，分辨率为0.5nm。

NMR仪为德国布鲁克公司的AVANCE Ⅲ HD400型脉冲傅里叶变换核磁共振仪，以CDCl3做溶剂，TMS（四甲基硅烷）做内标，H谱射频为400MHz；C谱射频为100MHz。

采用GC/MS对苦瓜籽油的脂肪酸组成进行分析测试，结果见图1和表1。

图1为苦瓜籽油中的脂肪酸甲酯的总离子流图，根据其保留时间，通GC/MS数据处理系
统，检索NISTO5与NISTO5s质谱图库的标准谱图[5]，确定苦瓜籽所含的脂肪酸种类；同时由计算机根据图1中的各谱峰的面积大小计算出苦瓜籽中相应的脂肪酸占总脂肪酸的相对含量，结果见表1。

由表1可知，苦瓜籽油中检出10种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸共有7种，含量66.17%。

在这10种脂肪酸中，有三种共轭亚麻酸（CLN-A、-B和-C）的同分异构体，含量高达55.48%。

文献[3]介绍，共轭亚麻酸主要有桐酸（α-、β-）、石榴酸、梓树酸、蓝花楹酸、金盏花酸（α-、β-）等，它们与亚麻酸互为同分异构体。

2.2.1苦瓜籽油的IR谱
苦瓜籽油和菜籽油经过IR仪的检测结果见图2。

两种油脂的IR对比可知，苦瓜籽油在687（弱）、987（强）cm-1两处有特征红外吸收峰，菜籽油在这两处没有吸收，其他各处吸收相似。

而在菜籽油中没有含共轭双键的脂肪酸[6]，此两个红外吸收峰是由苦瓜籽油的共轭亚麻酸中的共轭氢的变形振动峰形成的。

据文献[4]介绍，687cm-1为共轭的-CH=CH-顺式氢的变形振动峰，987cm-1为共轭的-CH=CH-反式氢的变形振动峰，它们的伸缩振动峰出现在3020cm-1处。

2.2.2苦瓜籽油的UV谱
苦瓜籽油经过UV仪的检测结果见图3。

从图3可知苦瓜籽油在261.5，271，282.5nm处有三个紫外特征吸收峰，为共轭三烯化学键的直接表现，表明在苦瓜籽油中含有共轭亚麻酸。

据文献[4]介绍，三个紫外特征吸收峰是由共轭三烯的π→π*电子跃迁所引起的。

2.2.3苦瓜籽油的NMR谱
苦瓜籽油经过NMR仪的检测，其1H-NMR和13C-NMR谱分别见图4和图5。

从图4的1H-NMR谱可知，苦瓜籽油在5.64～6.84区域位置有特征谱峰，而不含共轭亚麻酸的其他油脂在此区域没有谱峰出现，由于苦瓜籽油是混合脂肪酸甘油
酯，再加上脂肪酸碳链上氢相互耦合作用的复杂性，不能够用1H-NMR谱来直接判定脂肪酸种类。

从图5的苦瓜籽油13C-NMR谱可知，在125.95、127.91、128.07、128.74、129.74、130.01、130.25、130.55、131.82、132.86和135.26等处有11个数据，为含碳碳双键的指纹化学位移值。

把13C-NMR谱数据与表1的检测结果对
照分析，根据文献介绍[7]，可知其中 129.74、130.01为油酸的2个烯烃碳的化
学位移，而127.91、128.07、130.01、130.25为亚油酸的4个烯烃碳的化学位移，其余125.95、128.74、130.55、131.82、132.86、135.26为α-桐酸（即CLN-B）的6个共轭碳的化学位移，另外2个共轭脂肪酸CLN-A和CLN-C由于
含量较低，13C-NMR谱值没有出现，种类不好确定。

由此可以判定，表1中的
苦瓜籽油中的CLN-B就是α-桐酸。

由实验结果可知，苦瓜籽油中的共轭脂肪酸含量高达55.48%；与其它油脂比对，苦瓜籽油中的共轭脂肪酸在687（弱）和987cm-1（强）两处有红外特征吸收峰
出现；另外在261.5、271和282.5nm处有三个较强的紫外吸收。

NMR谱表明，在苦瓜籽油中的共轭脂肪酸为α-桐酸，其他的共轭脂肪酸由于含量较低，种类不
能确定。

【相关文献】
[1]张飞,潘亚萍,杨康.苦瓜籽油脂肪酸成分的GC－MS分析[J].粮食与食品工业,2011,(3):19-22.
[2]高红丽,曹莹,陈振宇,等.共轭亚麻酸的制备、表征和生物活性研究进展[J].化学通报,2007,(2):96-105.
[3]孙翔宇,高贵田,赵金梅,等.α－桐酸的研究进展[J].中国油脂,2012,(10):53-56.
[4]孔令义.波谱分析[M].北京:人民卫生出版社,2011
[5]林和成,唐青春,袁琦,等.莲籽油中的脂肪酸组成分析[J].食品研究与开发,2013,(19):79-80.
[6]毕艳兰.油脂化学[M].北京:化学工业出版社,2005.
[7]A P Tulloch,L Bergter.Analysis of the Conjugated Trienoic Acid Containing Oil from
Fevillea trilobata by13C Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy[J].LIPIDS,1979,(12): 996-1002.。