No Job Name

RESULTS AND DISCUSSION
In this preliminary dry-milling process, sicklepod seeds were
milled at room temperature as shown in Figure 1. Because the
seeds were not preclassified into the appropriate grades,
repetition was necessary to achieve a particle size amenable to
efficient solvent extraction of seed components from the milled
endosperm. Consequently, finer cleaning of the endosperm
Figure 1.
Flowchart of dry milling of sicklepod seeds.
Sicklepod Seed Processing
J. Agric. Food Chem., Vol. 53, No. 12, 2005
4785

---

required secondary grinding and sifting of the prior milled
sample through 80 and 100 mesh sieves. The cleaned, powdered
endosperm was then defatted in petroleum ether using a Soxhlet
to give a dark red oil after solvent removal. The oil yield was
6.00 g (5.0%) based on the starting mass of endosperm. Its
infrared spectrum (Figure 2) included no absorbances charac-
teristic of anthraquinones. Most of the latter show IR (major)
bands at 1701-1679 cm
-1
sh, 1629-1625 cm
-1
vs, 1571 cm
-1
m, 1457 cm
-1
s, 1285 cm
-1
vs, 755 cm
-1
s, and a strong broad
band for rhein and emodin centered at
∼3400 cm
-1
(Figure
5).
Exhaustive extraction of the defatted endosperm in aqueous
acetone gave insoluble residues that totaled 66.60 g, or 55.5%
(w/w), based on the starting endosperm. Infrared spectroscopy
(Figure 3) and protein analyses of this material showed it was
essentially 76-88% protein.
Isolation of the anthraquinone content was achieved by
partitioning the aqueous extract with diethyl ether. Concentration
of the combined and dried organic layers under reduced pressure
yielded 5.60 g (4.6% w/w), containing a dark red solid mixture
of anthraquinones. This value is apparently much higher than
that previously reported (
∼1-2%) in whole seed (3). Because
this is a known endosperm component, the observed higher
value in contrast to whole seed content is not unexpected. In
an attempt to identify the extracted anthraquinones, the TLC
procedure of Crawford et al. (1) was modified to achieve better
spot resolution (Figure 4). From a comparison of the migration
values of the components in our extract (lane 4) to those of the
available standards in our solvent system (hexanes/EtOAc/
AcOH; 10:5:2), the R
f
) 0.58 for the fastest component closely
matched that of chrysophanic acid (1, 8-dihydroxy-3-methyl-
anthracen-9,10-dione), lane 3. All of the visible spots on the
developed chromatogram were yellow, but after spraying with
5% KOH/methanol and heating, some of the spots changed
color. The spot with R
f
) 0.42 became purple following KOH
spraying and heating. This component did not correspond to
any of the standards available to us. A purplish- orange spot of
R
f
) 0.36 matched the R
f
value of emodin (lane 6). In addition
to the brown spot at the origin, there were three smeared spots
between R
f
) 0.36 and the origin; the fastest of these has a top
segment matching the R
f
of rhein (4,5-dihydroxyanthraquinon-
2-carboxylic acid), lane 1, whereas its middle portion matched
the R
f
value of aloe-emodin (1,8-dihydroxy-3-hydroxymethyl-
anthraquinone), lane 7. The standards danthron (1,8-dihydroxy-
anthracen-9,10-dione), lane 2, and physcion (1,8-dihydroxy-6-
methoxy-3-methylanthracen-9,10-dione), lane 5, were unre-
presented in the components of the extract. The IR spectral
characteristics of the available standards of these compounds
showed weak to medium absorption bands in the 3500-2700
cm
-1
region except 4,5-dihydroxyanthraquinone-2-carboxylic
acid (rhein) and 1,3,8-trihydroxy-6-methylanthracen-9,10-dione
(emodin), which have strong to moderate band intensities,
respectively, in this region. Sharp absorption bands are observed
for all anthraquinones in the 1740-1000 cm
-1
spectral region.
To ascertain the detectability of low levels of anthraquinones
in the IR spectra, the isolated anthraquinone mixture at 1.33
ppm in KBr solid solution gave a broad band of moderately
strong intensity centered at 3412 cm
-1
for the O-Hs and
moderate alkyl C-H stretch frequencies at 2925 and 2854 cm
-1
.
The lower frequency region of the spectrum consisted of a weak
1738 cm
-1
band, a slightly broadened intense absorption band
encompassing 1679, 1655, 1635, and 1620 cm
-1
for the
conjugated carbonyls, and the HCdand CdC puckering modes
with shoulders at 1601 and 1586 cm
-1
. The remaining spectral
region showed bands at 1486 cm
-1
, 1456 cm
-1
m (-CH-
deformation), 1281 cm
-1
vs (OdCC), 1210 cm
-1
m (OCdC),
and 745 cm
-1
(HC out-of-plane wag) (Figure 5). The additional