番茄红素的研究分解
植物类胡萝卜素代谢调控的研究进展
红 素 难 于形 成 ； 果 温度 升 高 到 ３ ℃时 ， 茄红 素 如 ５ 番 不 能生 成 ；温 度再高 时甚 至 已形成 的番 茄红 素还会 分解 （ ａ ｇ １ ９ ） ３ ｏ 以上 的高温 抑制 番茄果 实番 Ｙ ｎ ，９ ７ 。 ０【 ＝
一
影响 。本文 就植物类 胡 萝 ｂ 素代谢 的调 节 的研 究 现
状进 行 了简 单 的综 述 。
１ 环境 调控
种红 色色 素— — 辣椒 玉 红素则 是在 遮光下 生长 的
果 实 中 含 量 最 高 （ｏ ｅ ｔａ，９ ６ 。 蒲 高 斌 等 Ｌ ｐ ｚ ｅ ｌ１８ ） （ ０ ４ 研 究表 明 ， 色 期 是 番 茄果 实 优 良品 质形 成 ２０ ） 转 的关 键 时期 。光质 对 转 色期 番 茄 果 实 的可溶 性糖 、 Ｖ、 ｃ 有机 酸及 色素 含量 均 有 显著 影 响 。红光 是促 进
素组分 的含 量 ，其 中有两 种类 胡萝 ｂ 素成 分 的峰值 增 加特 别 明显 （ ｈｓｉｅ ａ ，９ ６ 。在 辣 椒 花后 分 Ｏ ｉ ｔ ｌ１ ９ ） ｈ 别 用 白色 、 黄色 、 色 、 色 玻 璃 纸滤 光 和遮 光处 理 红 蓝
取决于番茄红素 、一 ｐ 胡萝 卜 素等等一 系列类乎萝 ｂ 素 的含量 、 成 、 组 比例 ， 其 中番 茄 红 素起 极 其 重要 这
（０ ０ 在 番茄 由绿熟 期开 始进 入转 色期 时使 用 乙烯 ２０ ） 进行 处理 。由此可 见 ， 目前对 果实进行植 物激 素处理
茄红素合 成 ， 对 Ｂ 胡 萝 卜 合成 的抑制 作用 不 明 但 一 素
显 （ ｕｉ ｅ ａ ，９ ６ 。枇杷 采后 贮存 在 ２ ￣ ０Ｃ ， Ｌ ｒ ｔ ｌ１９ ） ｅ ０ ３ ￣下 隐黄 质含量提 高 了 ２４倍 ， 若是 贮存 在 １ Ｑ 以下 ， ． 但 ＯＣ 隐黄 质含量 增加 较小 （ ｉｇ ｅ ａ，９ ８ 。然而 即使 Ｄ ｎ ｔ ｌ １９ ） 同一种 果实 ，类胡 萝 卜 的发 育对 温度 的反应 也不 素
番茄素
番茄红素的研究进展及应用前景摘要：番茄红素是植物中所含的一种天然色素。
广泛存在于番茄、番茄制品及西瓜、葡萄柚等水果中。
它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一。
近年来，番茄红素是目前功能食品、医药、化妆品等行业的研究热点。
本文主要对番茄红素的结构、理化性质、生理功能、应用前景进行综述。
关键词：番茄红素；基本性质；生理作用；应用前景番茄红素(Lycopene)，是植物中所含的一种天然色素，番茄红素最早于1873年由Hartsen等从Tamus communis L分离得出结晶；1875年，Millardet将其命名为Solanorubin；1903年，Schunck 将其更名为lycopene且沿用至今{1}。
近年来多项研究发现，番茄红素具有超强抗氧化力、抗肿瘤效应、减少心脑血管疾病发生、增加免疫力等多种功效。
但哺乳动物自身不能合成番茄红素，必须靠食物获取。
因此，番茄红素越来越受到医学及营养学界的重视，其相关产品开发成为研究热点之一。
一、结构1910年，Willstaller和Escher在对番茄红素的研究中首次确定了其分子式为C40H56，分子量为536.85。
1930年，Karrer 等人提出，番茄红素是一种化学结构式中含有11个共扼双键及2个非共扼双键的非环状平面多不饱和脂肪烃，在1932年由Kuhn 和Grundmann证实{2}，其结构如图1。
二、理化性质番茄红素晶体为红色长针状，分子式为C40H56，相对分子质量为536．85，熔点174℃，可燃，是胡萝卜素的异构体。
番茄红素不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、丙酮、己烷，易溶于苯、二硫化碳、氯仿等有机溶剂。
番茄红素对某些离子比较敏感，如Cu2+与Fe3+会引起番茄红素的损伤，而Na+、K+、Mg2+和Zn2+对番茄红素的稳定性影响不大。
番茄红素分子中存在多个双键，使其稳定性很差，存在顺反异构和氧化降解现象。
到目前为止，已发现72种番茄红素异构体。
生化与医药
张连富［２］对溶解状态（过饱和）下番茄红素产品的稳定性进行了 研究 由于溶剂的存在隔绝了空气中氧的作用，存放于有机溶剂 （石油醚）中番茄红素样品呈色能力的下降主要是由于全反式结构番 茄红素发生了部分顺式异构化而造成的，基本没有氧化降解反应发 生 此时，避光保存及抗氧化剂 ＢＨＴ 的存在更有利于番茄红素样 品的稳定，较低的环境温度也有一定保护作用
邱伟芬［４］等人分别研究了番茄红素在豆油及猪油体系光敏氧化 过程中的稳定性 豆油体系中，在光照条件下，亚甲基蓝试剂的引
发下，不同浓度的番茄红素均随着光照时间的延长残存率逐渐降 低，稳定性下降，相互间无显著差异 添加ａ 生育酚也不能增加 番茄红素在大豆色拉油光敏氧化中的稳定性 故添加番茄红素的 豆油应避光保存 为增强番茄红素的稳定性，可同时添加其它天然 抗氧化剂 在猪油体系中，番茄红素稳定性差于豆油体系 但ａ 生育酚能明显增加番茄红素在猪油体系中的抗光敏氧化作用 且 随着光照时间的延长，ａ 生育酚对番茄红素氧化稳定性所起的作 用越大 ａ 生育酚添加的越多，番茄红素的残存率越高 总之，番 茄红素在豆油体系中氧化稳定性好于猪油体系 ａ 生育酚增加番 茄红素氧化稳定性的效果在豆油和猪油体系中不一样，有关添加的 ａ 生育酚的剂量大小需进一步探讨 １．４ 固态（膏状）番茄红素产品稳定性研究
天然番茄红素提取工艺研究
FOOD INDUSTRY · 155天然番茄红素提取工艺研究 丁文慧 郝会军 潍坊职业学院 刘新辉 山东拜尔检测股份有限公司天然番茄红素，又名番茄烃，是一种天然脂溶性植物色素，具有多种重要的生理功能。
目前，天然番茄红素的提取方法存在有机溶剂残留、提取成本高、操作复杂等问题。
本文在对番茄原料预处理工艺研究的基础上，提供了一种利用番茄自有酶反应提取天然番茄红素的方法。
提取过程简单、操作方便，弥补了现有提取方法的不足。
仪器和试剂仪器。
ＴＵ１９０１紫外可见分光光度计。
试剂。
氢氧化钠、氢氧化钾、无水乙醇、苏丹Ⅰ标准品。
试验方法番茄红素标准曲线的绘制。
番茄红素标准品价格昂贵，见光易分解。
因苏丹Ｉ标准品与番茄红素有相似的特征吸收峰，故用苏丹Ｉ代替番茄红素标准品绘制标准曲线。
根据ＧＢ／Ｔ１４２１５－２００８，以无水乙醇为空白，在４８５ｎｍ下测定吸光值并绘制标准曲线。
天然番茄红素的提取。
（１）番茄预处理方法。
建立单因素试验，利用不同浓度（０．１、０．２、０．５、０．８、１．０ｍｏｌ／Ｌ）的ＫＯＨ溶液，在不同温度（５０、５５、６０、６５、７０℃）下，皂化不同时间（１０、２０、３０、４０、５０ｍｉｎ）后，加入稀硫酸中和至ｐＨ４－５。
稀释所得滤液测定其吸光值，根据标准曲线，计算番茄红素的提取率。
（２）天然番茄红素的制备。
样品经皂化处理后，建立单因素试验，在不同温度（４０、４５、５０、５５、６０℃），不同时间（３０、６０、９０、１２０、１５０ｍｉｎ），微碱性（ｐＨ７．０、ｐＨ７．５、ｐＨ８．０、ｐＨ８．５）条件下，使成熟番茄果实中的果胶和纤维素在自身酶的作用下分解，天然番茄红素蛋白复合物从细胞中溶出，得到散性色素。
稀释所得滤液测定其吸光值，根据标准曲线，计算番茄红素的提取率。
结果与分析番茄红素特征光谱的确定。
将提取液置于２００ｎｍ－６００ｎｍ波长下，通过紫外可见光扫描，得图１。
从图１可知，吸收光谱的最大吸收峰为４８５ｎｍ，与番茄红素的特征吸收峰一致。
番茄红素的作用番茄红素的营养价值（2）
番茄红素的作用番茄红素的营养价值（2）番茄红素的作用番茄红素的营养价值目前，番茄作为一种蔬菜，已被科学家证明含有多种维生素和营养成分，如番茄含有丰富的维他命c和a以及叶酸、钾这些主要的营养素。
特别是它所含的茄红素，对人体的健康更有益处，而一些水果如西瓜、柚、杏只含有少量的茄红素。
当然，人们称番茄为“爱情果”，还因为此果真有如爱情一般的功效，可以让女孩子们更加美丽呢！我们看到，慈爱和懂科学的母亲往往会让孩子多吃番茄。
营养价值：番茄含有丰富的胡萝卜素、维生素c和b族维生素等。
每100克番茄的营养成分能量11千卡，维生素b60.06毫克，蛋白质0.9克，脂肪0.2克，碳水化合物3.3克叶酸5.6微克，膳食纤维1.9克，维生素a63微克，胡萝卜素375微克，硫胺素0.02毫克核黄素0.01毫克，烟酸0.49毫克，维生素c14毫克，维生素e0.42毫克，钙4毫克磷24毫克钾179毫克，钠9.7毫克，碘2.5微克，镁12毫克，铁0.2毫克，锌0.12毫克，铜0.04毫克锰0.06毫克据营养学家研究测定：每人每天食用50克－100克鲜番茄，即可满足人体对几种维生素和矿物质的需要。
番茄含的“番茄素”，有抑制细菌的作用；含的苹果酸、柠檬酸和糖类，有助消化的功能。
番茄含有丰富的营养，又有多种功用被称为神奇的菜中之果。
它所富含的维生素a原，在人体内转化为维生素a，能促进骨骼生长，防治佝偻病、眼干燥症、夜盲症及某些皮肤病的良好功效。
现代医学研究表明，人体获得维生素c的量，是控制和提高肌体抗癌能力的决定因素。
番茄内的苹果酸和柠檬酸等有机酸，还有增加胃液酸度，帮助消化，调整胃肠功能的作用。
番茄中含有果酸，能降低胆固醇的含量，对高血脂症很有益处。
番茄富含维生素a、维生素c、维生素b1、维生素b2以及胡萝卜素和钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜和碘等多种元素，还含有蛋白质、糖类、有机酸、纤维素。
食疗价值【性能】味甘、酸，性凉，微寒。
能清热止渴，养阴，凉血，归肝、胃、肺经。
番茄红素的提取与分离
番茄红素的提取与分离摘要：设计了一个番茄红素的提取和分离的实验。
提取采用溶剂分步萃取，分离采用柱层析法。
并对番茄红素进行性质和含量测定。
关键词：番茄红素、分离、提取、分析1、前言番茄红素（Lycopene）是类胡萝卜素的一种，主要存在于番茄、西瓜、红色葡萄、柚、木瓜、番石榴等食物中，其中番茄中含量最高。
番茄红素除提供鲜艳的红色外，还具有如淬灭单线态氧、清除自由基、诱导细胞间连接通讯、调控肿瘤细胞等多种生物学功能。
尤其是她的淬灭单线态氧能力是目前常用抗氧化剂维生素E的100倍、β-胡萝卜素的2倍多，它是所有类胡萝卜素中最为有效的抗氧化物。
番茄红素广泛分布于人体的各种器官和组织中，研究发现，在植物中存在的番茄红素几乎都是反式的，而在动物体内存在的番茄红素则是以顺式异构体的存在占的比例较大。
2、实验的基本思路溶剂分步萃取柱层析法新鲜番茄捣碎烘干粗提取分离含量测定3、实验过程3.1、试剂和仪器3.1.1、试剂新鲜番茄（购于本地农贸市场），95%乙醇（C.P），二氯甲烷（C.P），丙酮（C.P），石油醚（60-90℃），氯仿（A.R），中性氧化铝（C.P），氯化钠（C.P），无水硫酸钠（C.P），苏丹红Ⅱ（C.P）。
3.1.2、仪器50 ml圆底烧瓶2个，回流装置一套，恒温磁力搅拌器一台，50 ml锥形瓶3个，滤纸，玻璃棒1支，玻璃漏斗1个，带铁圈铁架台，100 ml分液漏斗1个，洗耳球1个，层析柱（15 cm左右内径为1~1.2 cm）一支，脱脂棉，长滴管1支，分析天平1台，1 ml、10 ml 移液管各一支，100 ml的容量瓶1个，25 ml容量瓶5个，紫外分光光度计1台，pH计，高速粉碎机，烘箱等。
3.2、实验方法3.2.1、材料处理番茄洗净冻结、室温解冻、捣碎、55℃烘干、粉碎即得番茄粉末、密封、闭光保存备用。
3.2.2、提取称取番茄粉末10g于50ml干燥的圆底烧瓶中，加极性的试剂（建议用95%乙醇）20ml，摇匀，装上回流冷凝管及恒温磁力搅拌器，在相应温度的水浴中加热，回流5分钟，冷却后抽滤，滤液直接进入一个的50ml锥形瓶中。
你所不了解的番茄红素讲解
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番茄红素在人体中的分布
• 其实，番茄红素不仅在植物中存在，而且在还
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• 番茄红素的几种主要
的结构式。
• 所有—反式—番茄红素 • 15—顺式—番茄红素 • 13—顺式—番茄红素 • 11—顺式—番茄红素 • 9—顺式—番茄红素
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物理性质
•
番茄红素色泽为红色，熔点174℃，在
472nm处有一强吸收峰，当分子从反构变为顺
构时，颜色变浅，熔点降低，消光系数减小，
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• 目前对番茄红素作用机理的研究还没有一
致的结论，目前普遍认为，番茄红素的作用机 理主要有以下几方面:
• (1)作为强抗氧化剂，碎灭单线态氧和清
除自由基，防止脂蛋白和DNA受到氧化破坏从 而预防癌症的发生。
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• (2)促进细胞间的正常结合，当细胞发生
癌变时，细胞间的结合会变弱，而番茄红素能 促进细胞间正常结合的蛋白质的合成。
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• 5.延缓衰老、增强免疫力
番茄红素可以最有效地清除人体内的 自由基，保持细胞正常代谢，预防衰老。番茄 红素在体内通过消化道粘膜吸收进入血液和淋 巴，分布到睾丸、肾上腺、前列腺、胰腺、乳 房、卵巢、肝、肺、结肠、皮肤以及各种粘膜 组织，促进腺体分泌激素，从而使人体保持旺 盛的精力；清除这些器官和组织中的自由基， 保护它们免受伤害，增强机体免疫力。印度学 者指出，番茄红素可令不育男子精子数量增加、 活力增强，从而医治不育问题。
番茄红素的研究进展(2)
辽宁农业科学 2007(2):36～39 L iaoning Agricultural Sciences文章编号:1002-1728(2007)02-0036-04番茄红素的研究进展3穆 欣1,薛玉梅2,许 明2(1.辽宁省农业科学院蔬菜研究所,辽宁沈阳 1101611; 2.沈阳农业大学园艺学院,辽宁沈阳 110161)中图分类号:S641.2文献标识码:B 番茄红素(lycopene)是一种呈黄色到红色的类胡萝卜素(car otenoid),广泛存在于动、植物体中。
1875年M illardet从番茄中最早获得番茄红素的[1]粗提物,称之为Solanorbin,1903年Schunck[2]发现从番茄中提取的这种色素与从胡萝卜中提取的胡萝卜素具有不同的吸收光谱,并将其命名为Lycopene。
随后,人们开始对番茄红素的基本化学结构进行研究,1910年W illstatter和Escher 首先提出番茄红素是胡萝卜素的异构体,并确定其分子式为C40H56[3]。
1930年Karrer等提出,番茄红素的化学结构式为11个共轭及2个非共轭的碳-碳双键组成的非环状平面共轭多不饱和脂肪烃,并在1932年由Kuhn和Grund mann证实[4]。
过去由于番茄红素不象胡萝卜素那样具有维生素A 原的活性,而未被重视。
近20年来,国内外越来越多的研究和调查表明,番茄红素具有淬灭活性氧、消除人体自由基、预防心脏病、减缓动脉粥样硬化、预防多种癌症、保护心血管、抗老化、保护皮肤[5～8]等生理功能。
番茄红素是类胡萝卜素中最有效的单线态氧淬灭剂,它的淬灭能力是β2胡萝卜素(β2car otene)的2倍,是维生素E的100倍[6～9],因此,其抗氧化性是类胡萝卜素中最强的。
另外,番茄红素的防癌抗癌的效果也明显优于α2胡萝卜素和β2胡萝卜素。
据北卡州立大学研究,番茄红素是所有类胡萝卜素中最强的心脏保护剂[10]。
目前,番茄红素的研究已成为国际上功能性食品成分分析和抗癌防癌研究中的一个热点。
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参考文献
• Shirsath S R, Sonawanea S H, Gogate P R. Intensification of extraction of natural products using ultrasonic irradiations-A review of current status [J]. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification,2012, 53(3): 10－23.
番茄红素的研究进展
番茄炒鸡蛋
• 颜色 黄灿灿的鸡蛋，鲜红的番茄（番茄红素）
• 鲜味 番茄中含谷氨酸钠。鸡蛋含大量蛋白质， 水解为氨基酸。
• 营养价值 油脂可释放番茄红素等
脂溶性物质，抗氧化。
主要内容
• 番茄红素的概述 • 番茄红素的提取工艺 • 番茄红素的应用和产品开发 • 前景
1 概述
• 番茄红素(lycopene)是一种天然食用色素。 是类胡萝卜素的一种，最早从番茄(表皮)中 分离制得，故称“番茄红素”，可有效预 防各种疾病,素有“藏在西红柿里的黄金 ” 之美称。已被FAO、JECFA、WHO认定为 A类营养素,被50多个国家地区作为营养与 着色的食品添加剂。
• 番茄红素是脂溶性物质 ,消化后通过被动扩 散方式被小肠黏膜吸收。随后结合乳糜微 粒进入淋巴系统 ,转运入肝脏。在载脂蛋白 的帮助下,从肝脏转运到血浆再分布到不同 的器官。吸收过程受食物组成、颗粒大小 和是否热处理、消化酶、胃酸等影响。
1.6 安全性及推荐日摄入量
• FAO/WHO 食品添加剂与污染物联合专家委员会 (JECFA)第67次会议规定： 番茄红素的ADI为0-0.5 mg/kg 体重。 每天吃200~300g番茄（3~14mg/100g）适宜。
• Mason T J, Chemat F, Vinatoru M. The extraction of natural products using ultrasound or microwaves [J].Current Organic Chemistry, 2011, 15(2): 237－247.
成本低 简单易行
易于维护
效率高 时间短
优点
温度低 适应性广
杂质少，易于分离纯化
• 超声辅助提取设备（探针式）
• 操作工艺
番茄→预处理（清洗、去蒂→切块、打浆 →离心除水→番茄浆→冷冻干燥→超微粉 碎）→冻干番茄粉→溶解（含2%二氯甲烷 的石油醚）→ 超声提取 → 抽滤 → 浓缩 → 番茄红素油树脂
3.2超声辅助提取法
• 超声辅助提取（UAE）原理：
超声波萃取技术的基本原理主要是利用超声波的 空化作用来增大物质分子的运动频率和速度，从 而增加溶剂的穿透力，提高被提取成分的溶出速 度。此外，超声波的次级效应，如热效应、机械 效应等也能加速被提取成分的扩散并充分与溶剂 混合，因而也有利于提取。
• 超声辅助提取的特点：
5. 前景
• 虽然番茄红素具有抗癌、 抗动脉粥样硬化等多种 作用,但进一步了解番茄 红素的具体作用机制还 需更多的实验研究和临 床试验, 随着对番茄红 素研究的深入,其临床药 用价值不可小觑。
• 目前人们越来越注重“绿色 ”、健康，番 茄红素因其自身独特的保健功能逐渐得到 人们的认可，已逐渐成为国际市场上保健 食品研究的新热点。
• 因此，番茄制品应在低温、真空、避光等 环境中保存。
1.5 体内分布和代谢
• 番茄红素主要分布在人体的血液、肾上腺、 肝脏、乳腺、消化道等器官中，其中血液、 肾上腺、肝脏含有较多的番茄红素。正常 饮食情况下 ,番茄红素在人体血浆中的浓度 为 0. 2～1. 0μmol/L,平均约 0.5μmol/L。
4.番茄红素的应用及产品开发
• 目前，番茄红素主要应用在医药和保健品、 食用色素、化妆品三个领域。
• 在食品和药品中，可起防癌、抗癌、延缓衰 老等作用
• பைடு நூலகம்食用色素方面，可调配出黄色、橙色、 红色等不同色调
• 在化妆品中可防止紫外线灼伤，健肤养颜
• 含番茄红素的保健食品包括胶囊、片剂等， 主要作用抗氧化、增强免疫能力。
1.7番茄红素的生理功能
• 近年来的研究表明，番茄红素具有很多生 理性功能：抗氧化能力、抗癌效应、预防 心血管疾病、抗紫外线辐射功能，等等。
2 提取工艺
• 有机溶剂浸提法 • 超声辅助提取法 • 微波提取法 • 超临界流体萃取法 • 化学合成、微生物发酵、基因工程方法等
2.1 有机溶剂浸提法
• 单一溶剂二次萃取工艺(利用有机溶剂在不同 浓度、温度下对不同物质的溶解度不同)： 番茄 → 预处理 → 加热（加入72%酒精沸腾 15min ）→ 过滤 → 浸提（不溶物用94%酒 精72℃下浸提3～4次，每次10min）→ 滤液 静置（10℃，2～12h ）→ 晶体析出
1.1 来源
• 番茄红素在自然界中分 布广泛。主要存在于成 熟的红色水果和蔬菜中， 如番茄、西瓜、木瓜、 葡萄、苦瓜籽、胡萝卜、 柚子、草莓等；部分动 物如龙虾和螃蟹中也含 有番茄红素。
• 人体自身不能合成番茄红素，必须通过外 界摄入。人们通过饮食获取番茄红素，每 100g番茄含番茄红素 3～14 mg，成熟度愈 高含量愈多。
• 分子中有 11个共轭双键和 2个非共轭双键, 故其稳定性很差,通过高温蒸煮、油炸等加 工方式可使番茄红素由反式构型（天然存 在）向顺式构型（人体）转变。番茄红素 的顺式异构体的熔点低，极性强，不易结 晶，更易溶解，而且在放置过程中可能会 回复到全反式状态。
1.4 稳定性
• 光照导致分解。 • 加热导致反式向顺式转变。 • 金属离子（Fe3+和 Cu2+）促使氧化分解 • 番茄红素对酸不稳定，对碱稳定。
• 但类胡萝卜素在许多植物中含量较低，目 前番茄红素的生产方法主要有天然产物提 取法、基因工程发酵法和化学合成法。
1.2 分子结构
• 番茄红素是一种脂溶性不饱和碳氢化合物 （有11个共轭双键和2个非共轭双键组成的 直链型）,分子式为C40H56。相对分子质量 为536.85。
1.3 理化性质
• 番茄红素是一种暗红 色针状晶体，熔点为 174℃，沸点400℃以 上。