楊春霞
(寧夏農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,寧夏銀川750002)
枸杞是我國(guó)傳統(tǒng)的名貴中藥材,被廣泛用于醫(yī)藥、食療、養(yǎng)生、保健等領(lǐng)域,其化學(xué)成分類型豐富,主要包括多糖類[1]、蛋白質(zhì)氨基酸類[2]、黃酮類[3]、生物堿類[4]、類胡蘿卜素[5]、甾醇類、萜類等多種類型化學(xué)成分,被國(guó)家衛(wèi)生部規(guī)定為藥食同源的品種[6]。隨著人們的保健意識(shí)和食品安全意識(shí)增強(qiáng),其生理作用和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越來越被人們追捧。研究表明:枸杞有抑菌、抗突變、清除自由基、抗氧化、降血糖、降血脂、調(diào)節(jié)免疫、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)等作用[7]。枸杞之所以具有這些生理活性可能與其中的酚類成分有著一定關(guān)系。
枸杞多糖、黃酮等成分的研究已有大量報(bào)道[8-10]。近幾年,研究者對(duì)枸杞功能營(yíng)養(yǎng)成分總酚[11]、黑果枸杞汁中酚酸[12]、黑果枸杞花青素成分[13-14]展開了研究,比較了寧夏、新疆、青海、甘肅地區(qū)種植的枸杞總酚含量,研究枸杞總酚含量呈現(xiàn)的種植區(qū)域化[15]。張自萍等[16]、楊文等[17]采用高效液相色譜法測(cè)定了寧夏枸杞中綠原酸的含量。譚亮等[18]對(duì)青海產(chǎn)的不同品種枸杞中5種酚酸含量進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)比較了內(nèi)蒙古、甘肅、新疆及寧夏產(chǎn)枸杞中酚酸含量。劉少靜等[19]建立了同時(shí)測(cè)定黑果枸杞中綠原酸、咖啡酸、表兒茶素和阿魏酸含量的反相高效液相色譜法。楊春霞等[20]重點(diǎn)對(duì)寧夏4個(gè)產(chǎn)區(qū)種植的寧杞1號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、9號(hào)中總酚含量進(jìn)行分析,比較了各產(chǎn)區(qū)、每個(gè)品種間夏果枸杞與秋果枸杞中總酚含量的差異性。本試驗(yàn)選取與枸杞藥理學(xué)作用有關(guān)的沒食子酸、香豆酸、原兒茶醛、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、表兒茶素、阿魏酸為目標(biāo)物,以30%~40%的乙醇作提取劑,通過冷凝回流、鹽酸酸化、乙酸乙酯萃取提取枸杞中酚酸成分,建立了高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定枸杞中9種酚酸化合物的方法,以期為枸杞的質(zhì)量控制提供技術(shù)支撐和參考依據(jù)。
枸杞:中寧枸杞種植基地,采集成熟的寧杞1號(hào)、5號(hào)、7號(hào)和9號(hào)鮮果,樣品用液氮冷凍研磨后保存待用。
乙腈(色譜純):Fisher Scientic公司;無(wú)水乙醇(優(yōu)級(jí)純)、磷酸溶液(分析純):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;沒食子酸、香豆酸、原兒茶醛、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、表兒茶素、丁香酸、阿魏酸(標(biāo)準(zhǔn)品,純度≥98%):北京世紀(jì)奧科生物技術(shù)有限公司;試驗(yàn)用水為超純水(電導(dǎo)率小于 18.2 μs/cm)。
LC-20AD高效液相色譜儀(配SPD-20A紫外檢測(cè)器):日本島津公司;U3900紫外分光光度計(jì):日本日立公司;KQ5200DE數(shù)控超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司;LD5-2A型高速冷凍離心機(jī):北京醫(yī)用離心機(jī)廠;CHA-S恒溫振蕩器:常州國(guó)華電器有限公司;Milli-Q型超純水機(jī):美國(guó)密理博公司;
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取沒食子酸、香豆酸、原兒茶醛、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、表兒茶素、丁香酸、阿魏酸各5.0mg,用甲醇溶解,定容到10.00mL容量瓶中,濃度分別為0.5mg/mL。
用甲醇將對(duì)照品母液按不同倍數(shù)稀釋,制備系列混合對(duì)照品溶液,9種酚酸的濃度依次為0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、5.0、10.0、20.0、30.0 mg/L。4 ℃條件下冷藏備用。
1.3.2 枸杞樣品處理
稱取一定量的枸杞粉末,加入30%~40%乙醇溶液,料液比 1∶10(g/mL),在 25 ℃條件下振蕩 2 h,然后于水浴中回流2 h,回流后的液體過濾后進(jìn)行減壓蒸餾,蒸餾后用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2.5~3.0,得到酸化液。酸化液中加入20 mL乙酸乙酯萃取,分離有機(jī)溶劑層,然后減壓濃縮去除殘留的乙酸乙酯,用無(wú)水乙醇復(fù)溶后過微孔濾膜,樣液供上機(jī)測(cè)定。
1.3.3 色譜條件
2.1.1 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇
在波長(zhǎng)200 nm~400 nm對(duì)沒食子酸、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、丁香酸、表兒茶素、阿魏酸、香豆酸、原兒茶醛對(duì)照品溶液進(jìn)行紫外光譜掃描,各標(biāo)準(zhǔn)品的最強(qiáng)吸收峰出現(xiàn)在240 nm~320 nm,綜合考慮,選取280 nm作為測(cè)定波長(zhǎng)為宜。
2.1.2 流動(dòng)相的優(yōu)化選擇
在酚酸的分離中,由于酚羥基和羧基在水溶液中容易發(fā)生電離,極性增強(qiáng),在固定相表面形成雙重保留,色譜峰拖尾嚴(yán)重,如果加入酸性調(diào)節(jié)劑,可使酚酸的電離受到抑制,以中性分子的形態(tài)存在,極性減弱,有利于增強(qiáng)在固定相上的保留,使分離效果和峰形得到改善。試驗(yàn)采用不同配比的乙腈-水、甲醇-水為流動(dòng)相,流動(dòng)相的pH值通過不同的酸來調(diào)節(jié)。試驗(yàn)結(jié)果表明:選用甲醇-0.1%甲酸水溶液和80%甲醇-0.1%甲酸水溶液作流動(dòng)相,分析時(shí)間長(zhǎng),分離效果不理想。采用乙腈-0.1%磷酸水溶液作為流動(dòng)相,乙腈的體積分?jǐn)?shù)由5%變化到30%的梯度條件下分離效果最佳,9種酚酸在46 min內(nèi)可完全分離。
2.1.3 流速對(duì)分離度的影響
本研究設(shè)計(jì)了0.8、1.0、1.2mL/min3個(gè)流速,通過優(yōu)化出峰時(shí)間、分析時(shí)間和分離度,發(fā)現(xiàn)3個(gè)流速均能滿足9種酚酸同時(shí)分析,出峰效果均較好。考慮到樣品中雜質(zhì)會(huì)干擾目標(biāo)峰的確定,試驗(yàn)最終確定流速為1.0 mL/min。
2.1.4 溫度對(duì)分離度的影響
試驗(yàn)設(shè)定30、35、40℃3個(gè)柱溫進(jìn)行試驗(yàn),通過優(yōu)化出峰時(shí)間、分析時(shí)間和分離度,發(fā)現(xiàn)柱溫30℃以上時(shí)分離度均能達(dá)到要求,試驗(yàn)最終選擇30℃為分析溫度。
2.1.5 酚酸的色譜保留行為
在最優(yōu)的色譜分離條件下對(duì)沒食子酸、香豆酸、原兒茶醛、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、表兒茶素、阿魏酸進(jìn)行分離,結(jié)果見圖1。
圖1 9種酚酸化合物標(biāo)準(zhǔn)色譜分離圖Fig.1 The chromatogram of a mixture of nine phenolic acid standards
由圖1可知,9種酚酸化合物在46 min內(nèi)完全分離,出峰先后順序依次為沒食子酸、香豆酸、原兒茶醛、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、丁香酸、表兒茶素、阿魏酸,分離效果良好。
平行進(jìn)樣5次,對(duì)沒食子酸、香豆酸、原兒茶醛、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、丁香酸、表兒茶素、阿魏酸標(biāo)樣進(jìn)行重復(fù)性測(cè)定,考察保留時(shí)間、峰面積和峰高的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviations,RSD)的重現(xiàn)性,結(jié)果見表1。
由表1可知,不同酚酸的保留時(shí)間的RSD均≤1.04%,峰面積的RSD均≤0.91%,峰高的RSD均≤2.71%,試驗(yàn)條件下9種酚酸標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品都具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
表1 酚酸標(biāo)準(zhǔn)樣品保留時(shí)間、峰面積和峰高的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)Table 1 RSD of retention time,peak area and peak height of phenolic acid standards(n=5)
配制酚酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液在0.1 mg/L~30.0 mg/L,以質(zhì)量濃度x(mg/L)為橫坐標(biāo),以相應(yīng)的響應(yīng)峰面積y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,結(jié)果見表2。
由表2可知,各酚酸的峰面積與進(jìn)樣濃度呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)在0.993 7~0.999 1之間,據(jù)此確定在試驗(yàn)范圍內(nèi)儀器響應(yīng)信號(hào)與進(jìn)樣量呈良好的線性關(guān)系。以3倍信噪比計(jì)算方法的檢出限(detection limit,LOD),沒食子酸、香豆酸、原兒茶醛、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、丁香酸、表兒茶素、阿魏酸的LOD值分別為 0.07、0.10、0.10、0.12、0.08、0.09、0.10、0.10、0.10,方法檢出限低,能滿足分析要求。
表2 9種酚酸線性回歸方程及檢出限Table 2 Linear regression equations and detection limit of nine phenolic acids
對(duì)枸杞樣進(jìn)行添加回收試驗(yàn),準(zhǔn)確稱取2.00 g樣品,通過添加不同水平的酚酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,使最終濃度分別為5.0、10.0、20.0 mg/L。分別計(jì)算樣品的回收率,對(duì)方法的準(zhǔn)確度和精密度進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果見表3。
表3 9種酚酸回收率和精密度(n=5)Table 3 Recoveries of 9 phenolic acids and precision of the method(n=5)
從表3可以看出,沒食子酸的平均回收率為73.5%~85.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.6%~5.8%,香豆酸的平均回收率為80.3%~88.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.8%~6.1%,原兒茶醛的平均回收率為77.9%~99.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.2%~6.7%,兒茶素的平均回收率為75.7%~81.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.0%~7.8%,綠原酸的平均回收率為63.6%~75.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.6%~6.9%,咖啡酸的平均回收率為76.2%~92.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.2%~7.9%,丁香酸的平均回收率為77.9%~79.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.6%~6.3%,表兒茶素的平均回收率為74.4%~84.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.6%~6.1%,阿魏酸的平均回收率為70.5%~81.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%~4.3%。樣品的回收率、精密度均能滿足檢測(cè)要求,表明方法的準(zhǔn)確度高、精密度好,基本能滿足枸杞中9種酚酸的檢測(cè)要求。
依據(jù)建立的方法,對(duì)枸杞樣品中酚酸組分及含量檢測(cè)分析,結(jié)果見表4。
表4 枸杞中酚酸含量Table 4 Content of phenolic acid contents in Lycium barbarum L.mg/kg
由表4數(shù)據(jù)可知,寧杞1號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、9號(hào)中沒食子酸、原兒茶醛、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、阿魏酸均被檢出,以沒食子酸和阿魏酸含量較高,其含量分別在 68.2 mg/kg~340.0 mg/kg、94.3 mg/kg~1 086.0 mg/kg,咖啡酸次之,含量在48.0 mg/kg~62.0 mg/kg,原兒茶醛、兒茶素和綠原酸的含量均很低,香豆酸、丁香酸和表兒茶素均未檢出。枸杞樣品及添加回收色譜圖見圖2。
圖2 枸杞樣品及添加回收色譜圖Fig.2 Sample and add recovery chromatography of the Lycium barbarum L.
建立了9種酚酸同時(shí)分析的高效液相色譜法。通過方法學(xué)驗(yàn)證,兒茶素測(cè)定的線性范圍在0.2 mg/L~30.0 mg/L,其余8種酚酸測(cè)定的線性范圍在0.1 mg/L~30.0 mg/L,相關(guān)系數(shù)大于0.990 0,各酚酸的平均回收率為63.6%~99.8%,RSD小于8%。方法準(zhǔn)確度高、精密度好,能滿足枸杞中9種酚酸同時(shí)分析的要求。