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气质联用-内标法测定新疆石榴籽油中脂肪酸含量

wakinqian

2015/07/22

私聊

食品安全/营养与健康

气质联用-内标法测定新疆石榴籽油中脂肪酸含量

摘要：对市售石榴籽油中的脂肪酸化合物成分进行含量测定研究。通过氢氧化钾-甲醇酯化反应，以十一烷酸甲酯为内标物，正己烷为溶剂，采用气相色谱-质谱联用技术对脂肪酸甲酯成分进行分离并辅助NIST检索工具分析成分。建立内标法计算石榴籽油中脂肪酸含量的方法。结果表明，石榴籽油中石榴酸含量超过70% (w/w)。该实验方法简便快捷，可做为内标法测定脂肪酸含量研究提供借鉴。

关键词：石榴籽油；脂肪酸；气质联用；内标法
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：
石榴（Punica granatum L.）别名安石榴、海榴，为石榴科石榴属落叶灌木或小乔木，在我国亚热带及温带地区均有分布。石榴的果汁、果皮、种籽、花、叶等皆有保健和食疗作用。但是目前对石榴的利用主要在果实和果汁方面。研究表明，石榴籽含油量高达13%-23%，石榴籽油中不仅含有多种不饱和脂肪酸，还含油丰富的甾类、磷脂等成分，具有较好的抗氧化、延缓衰老、降血糖、抗腹泻、预防动脉粥样硬化和减缓癌变进程等作用。随着现代科学技术的进步发展，对石榴籽油的开发和研究已有一定进展，但目前的研究仅集中在面积归一化法测定百分含量上，本文应用气相色谱-质谱联用-内标法对石榴籽油中脂肪酸的种类和含量进行分析测定，本方法简便快捷，色谱分离完全，专属性好，通过本研究可为石榴籽油的脂肪酸含量检测提供可靠的试验依据。
1材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 试验对象
石榴籽油：产地新疆和田地区。
1.1.2 主要试剂
标准品：脂肪酸甲酯混合标准品（纯度≥99%）；内标物：十一烷酸甘油三酯（5.00mg/mL)。
正己烷、甲醇，由Fisher Scientific公司生产，为色谱纯；氢氧化钾，由天津盛奥化学试剂厂生产，为分析纯。
1.1.3 主要仪器
气相色谱—质谱联用仪、配电子轰击离子源，由Perkin Elmer公司生产；分析天平，由OHAUS公司生产；旋涡混合器，由IKA公司生产。
1.2 实验方法
1.2.1 脂肪酸甲酯化
准确称取酸石榴籽油与甜石榴籽油样品各1.00g 于试管中，分别加入内标溶液2mL(5mg/mL)，加入5.0 mL氢氧化钾-甲醇溶液（2 mol/L），40 ℃水浴20 min进行脂肪酸甲酯化，冷却至室温后分别加入5.0mL正己烷进行脂肪酸甲酯萃取，每个样品分别漩涡30s后静置分层后，取上层有机相（正己烷）稀释后用微孔滤膜(0.45μm）过滤后进行气相色谱—质谱仪器进样分析。
1.2.2 气相色谱-质谱联用仪条件
色谱柱：FFAP（30 m×0.25 mm×0.5 μm）；载气：氦气（99.999%）；流速：1.0 mL/min；进样：1.0 μL，分流比1:10；进样口温度：250 ℃；程序升温：初始温度80 ℃，以10 ℃/min升温至230 ℃，保持15 min；离子化方式：电子轰击（EI）；离子化能量：70 eV；离子源温度：230 ℃；传输线温度270 ℃；溶剂延迟：2 min；扫描范围：50～450 amu；扫描方式：全离子扫描（SCAN）。
1.2.3 石榴籽油中脂肪酸组分定性分析
对37种脂肪酸标准进行全离子扫描分析，辅助NIST2011谱图库检索进行脂肪酸甲酯化合物质谱解析并确定各种脂肪酸甲酯的保留时间。通过保留时间及谱图检索匹配脂肪酸的化学结构。
1.2.4 脂肪酸组分定量分析
对样品的色谱图进行解析，通过内标法进行计算：

;
式中：Xi—样品中脂肪酸甲酯i的含量%；Fi—脂肪酸甲酯i的响应因子；Ai—样品中脂肪酸甲酯i的峰面积；Ac11—样品加入内标物甲酯峰面积；Cc11—内标物浓度(mg/mL)；Vc11—样品加入内标物体积(mL)；1.0067—十一碳酸甘油三酯转化为甲酯的转换系数；m—样品的质量(mg)；Csi—混标中脂肪酸甲酯i的浓度(mg/mL)；Ac11—十一碳酸甲酯面积；Asi—脂肪酸甲酯i的峰面积。Cc11—混标中十一烷酸甲酯的浓度(mg/mL)。
2 结果与分析
2.1 样品前处理方法的确定
目前通过气相色谱法测定脂肪酸需要进行甲酯化反应，常规的甲酯化方法有三氟化硼法、三甲基氢氧化硫法（TMSH）法、重氮甲烷、盐酸-甲醇、硫酸-甲醇和氢氧化铵-甲醇等，以上方法均有一定的局限性。本文采用氢氧化钾-甲醇法进行甲酯化反应，通过多次试验均证明效果较好，该方法操作过程无危害、简单快速、重现性好。
2.2 脂肪酸甲酯色谱分离
通过对脂肪酸甲酯混合标准进样，优化最佳的色谱条件进行分析得到的色谱图见图1，各组分的保留时间及响应因子Fi值见表1。由此可见混合标准中各种脂肪酸甲酯分离良好，组分之间相互不干扰，已达到定量分析的要求。

图1 脂肪酸甲酯混合标准总离子流色谱图

Fig. 1 Fatty acid methyl ester standard of total ion chromatogram

表1 脂肪酸甲酯保留时间及响应因子

Table1 Fatty acid methyl ester retention time and response factor

序号	保留时间	化学成分（脂肪酸甲酯）	响应因子Fi
1	2.95	C6:0已酸甲酯	1.42
2	4.08	C8:0辛酸甲酯	1.17
3	6.14	C10:0葵酸甲酯	1.04
4	7.24	C11:0十一烷酸甲酯	1.00
5	8.33	C12:0十二烷酸甲酯	0.96
6	9.41	C13:0十三烷酸甲酯	0.95
7	10.45	C14:0肉豆蔻酸甲酯	0.86
8	10.84	C14:1肉豆蔻烯酸甲酯	0.98
9	11.46	C15:0十五烷酸甲酯	0.84
10	11.83	C15:1十五烷烯酸甲酯	1.05
11	12.43	C16:0棕榈酸甲酯	0.39
12	12.68	C16:1棕榈油酸甲酯	0.92
13	13.36	C17:0十七烷酸甲酯	0.81
14	13.61	C17:1十七烷烯酸甲酯	0.97
15	14.26	C18:0硬脂酸甲酯	0.80
16	14.46	C18:1(Z)油酸甲酯	0.82
17	14.87	C18:2(Z,Z)亚油酸甲酯	0.80
18	15.13	C18:3亚麻酸甲酯	0.99
19	15.43	C18:3亚麻酸甲酯	0.94
20	16.05	C20:0花生酸甲酯	0.84
21	16.28	C20:1花生一烯酸甲酯	0.94
22	16.82	C20:2花生二烯酸甲酯	0.93
23	17.17	C20:3花生三烯酸甲酯	0.88
24	17.47	C20:4花生四烯酸甲酯	1.16
25	17.65	C21:1二十一烷酸甲酯	1.12
26	18.41	C20:5 EPA	1.23
27	18.53	C22:0山嵛酸甲酯	0.91
28	18.88	C22:1芥酸甲酯	1.08
29	19.75	C22:2二十二烷二烯酸甲酯	1.09
30	20.25	C23:0二十三烷酸甲酯	0.99
31	22.44	C24:0木蜡酸甲酯	1.05
32	23.05	C24:1神经酸甲酯	0.71

2.3 样品中脂肪酸成分分析
根据仪器分析结果可以确定出石榴籽油中脂肪酸甲酯组分。由气相色谱-质谱仪器的工作软件得到的样品总离子流图见图2。

图2 石榴籽油的脂肪酸甲酯总离子流色谱图（a:酸石榴籽油；b:甜石榴籽油）

Fig.2 Total ion chromatogram of pomegranate seed oil (a: sour pomegranate seed oil; b: sweet pomegranate seed oil)

2.2 色谱仪器重现性试验
取同一样品重复测定3次，按试验步骤进行分析，其中各脂肪酸含量变异系数（CV）值均低于3%，表明本次试验的仪器稳定性较好，测定数据符合要求。
2.3 方法精密度试验
本次试验平行称取5个样品按方法进行脂肪酸甲酯化试验，测定其含量并计算相对标准偏差（RSD），由试验得出的相关参数结果见表2。由RSD 值均小于3%可见方法精密度较好。
2.4 脂肪酸含量测定结果及分析
在所测的样品中含有约10种脂肪酸，由内标法计算得到的脂肪酸甲酯的平均含量见表2，其中在17.91min和18.12min出现的色谱峰组分经过定性为石榴酸甲酯和桐酸甲酯，由于其结构与亚麻酸甲酯互为同分异构体，故在计算中以亚麻酸的响应因子换算。通过试验数据可以得出石榴酸甲酯含量最高。按国家标准脂肪酸甲酯转换为脂肪酸甘油三酯系数以及转换脂肪酸系数的计算结果及通过脂肪酸种类分析对比见表3。通过换算可见酸石榴籽油总脂肪含量要高于甜石榴籽油，经过计算，酸、甜两种石榴籽油的SFA：MUFA：PUFA分别为：1:2:17.5和1:1.8:18.3。两种样品的脂肪酸含量对比见图3，通过图3所示两种石榴籽油的脂肪酸类型所占比例均无明显差异。

表2 石榴籽油脂肪酸甲酯含量测定结果（n=5）

Table 2 Pomegranate seed oil fatty acid methyl ester content determination results (n=5)

序号	保留时间	脂肪酸甲酯	酸石榴籽油		甜石榴籽油
序号	保留时间	脂肪酸甲酯	测定含量（g/100g）	RSD%	测定含量（g/100g）	RSD%
1	12.41	C16:0	0.88	2.69	0.56	1.85
2	14.25	C18:0	1.42	1.97	0.92	2.13
3	14.43	C18:1(Z)*	4.68	2.05	2.73	2.24
4	14.51	C18:1(E)*	0.09	2.94	0.05	1.76
5	14.85	C18:2(Z,Z)*	5.87	1.82	3.93	1.95
6	16.05	C20:0	0.17	2.07	0.11	2.37
7	16.28	C20:1*	0.04	2.56	0.02	2.68
8	17.92	C18:3*(a)	36.7	1.23	23.6	1.01
9	18.12	C18:3*(b)	1.70	2.11	0.91	1.78
10	18.53	C22:0	0.63	2.54	0.27	2.14

注：*为不饱和脂肪酸，a:石榴酸甲酯；b:桐酸甲酯。

表3 脂肪酸种类分析结果

Table 3 Fatty acid analysis results

种类	酸石榴籽油(w/w)%	甜石榴籽油(w/w)%
Total Fat	50.96	32.95
SFA	2.35	1.51
MUFA	4.85	2.67
PUFA	41.98	27.44

注：Total Fat为总脂肪；SFA为饱和脂肪酸；MUFA为单不饱和脂肪酸；PUFA为多不饱和脂肪酸。

图3 脂肪酸含量对比图

Fig. 3 Comparison of fatty acid content

3 讨论
内标法是色谱检测中较为常用的定量方法，一般在内标物的选择上要求较高，但对试验过程要求相对较低。本次试验的方法可准确测定脂肪酸的含量，通常内标物的选择有十一烷酸、十七烷酸、二十三烷酸等单饱和脂肪酸的甲酯化组分，本次试验选择十一烷酸甲酯作为本试验的内标物，且样品中不含有该内标物组分的干扰。
从实验结果可以看出石榴籽油中不饱和脂肪酸含量高达90%，在脂肪含量上同产地品种的酸石榴较高于甜石榴。其中石榴酸和桐酸是共轭三烯不饱和脂肪酸，与高营养价值的亚麻酸是同分异构体，因此受到国内外的研究机构的重视，石榴籽油的提取与药用保健的研究开发将具有广阔的前景。
本文建立气质联用-内标法准确测定脂肪酸含量的方法，具有较高的甲酯化反应效率，试验过程简单，测定结果重复性较好，适合作为准确测定同类产品脂肪酸含量的分析方法。
参考文献：
王晓瑜, 高晓黎, 买尔旦·马合木提. 石榴的药理学研究进展. 中国医药导报,2008,5(7):13-15.
袁博, 戈群妹, 冯友建, 等. 石榴籽油的脂肪酸测定及功能. 食品科学,2010,31(14):170-173.
李海霞, 王钊, 刘延泽. 石榴科植物化学成分及药理活性研究进展. 中草药,2002,33(8):765-769.
SINGH R P, MURTHY K N C, JAYAPAKASHA G K. Studies on the antioxidant activity of pomegranate peel and seed extracts using in vitro models . Journal of Agricultural Food Chemistry, 2002, 50: 81-86.
陈业高, 卢艳, 刘莹, 等. 石榴籽油脂肪酸成分的分析. 食品科学,2003,24(11):111-112.
赵云荣, 王文领, 王勇, 等. 石榴籽中脂肪酸成分分析. 化学研究,2005,16(2):72-74.
苗利利, 仇农学, 庞福科, 等.不同提取方法对石榴籽油中石榴酸含量的影响. 中国油脂,2009,34(3):6-8.
庄俊钰, 冯志强, 谢忠阳. 气相色谱内标法测定深海鱼油中的EPA和DHA.现代食品科技,2009,25(11):1363-1365.
吴伟都, 金世梅, 朱慧. 气相色谱内标法测定奶粉及乳饮料中的DHA和EPA. 食品科技.2000,(6):56-57.
钱宗耀, 曹晓倩, 王成. 气质联用法分析鱼油胶囊中脂肪酸组成. 粮油食品科技. 2014,22(6):44-45.
钱宗耀，郑伟华，华震宇, 王成. 气质联用技术分析玫瑰花中脂肪酸组成.江苏农业科学.2014,42(2):241-242.
GB/T 22223-2008. 食品中总脂肪、饱和脂肪（酸）、不饱和脂肪（酸）的测定水解提取-气相色谱法~~. 2008.~~

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