吳勵(lì)萍,盧有媛, 2,李海洋,錢大瑋,段 然,魯學(xué)軍,郭 盛,段金廒
不同干燥方法對(duì)枸杞子藥材多類型功效成分的影響及其分析評(píng)價(jià)
吳勵(lì)萍1,盧有媛1, 2,李海洋1,錢大瑋1,段 然3,魯學(xué)軍3,郭 盛1*,段金廒1*
1. 南京中醫(yī)藥大學(xué) 江蘇省中藥資源產(chǎn)業(yè)化過(guò)程協(xié)同創(chuàng)新中心 中藥資源產(chǎn)業(yè)化與方劑創(chuàng)新藥物國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心 國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥資源循環(huán)利用重點(diǎn)研究室,江蘇 南京 210023 2. 寧夏醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,寧夏 銀川 750021 3. 寧夏枸杞創(chuàng)新中心,寧夏 銀川 750002
通過(guò)多類型功效物質(zhì)的分析比較,為優(yōu)化建立適宜的枸杞子干燥加工方法提供科學(xué)依據(jù)。采用不同溫度烘干、紅外干燥、微波干燥、真空冷凍干燥等干燥技術(shù)對(duì)枸杞子鮮果進(jìn)行干燥加工,分別采用紫外分光光度法測(cè)定總酚、總黃酮、中性多糖、酸性多糖及總色素含量,HPLC法測(cè)定玉米黃素、隱黃素、胡蘿卜素、玉米黃素雙棕櫚酸酯含量,HPLC-ELSD法測(cè)定4種單寡糖(果糖、葡萄糖、麥芽糖、蔗糖)及甜菜堿含量,UPLC-TQ/MS法測(cè)定36種核苷類及游離氨基酸類成分的組成及含量,并分析不同干燥方法對(duì)枸杞子各功效成分含量的影響。以上述多類型功效成分為評(píng)價(jià)指標(biāo),利用TOPSIS法進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià),以客觀反映經(jīng)不同干燥加工方法所得枸杞子藥材的品質(zhì)。不同干燥方式處理后的枸杞子各種功效成分含量差異較大,其中總多糖、總酚、總黃酮、總色素、甜菜堿、總單寡糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為29.29~47.48、9.61~20.69、4.84~9.59、4.90~7.07、14.53~18.92、641.05~780.56 mg/g。脫蠟處理對(duì)枸杞子的影響研究結(jié)果顯示,以未經(jīng)脫蠟的枸杞子品質(zhì)更佳;干燥溫度對(duì)枸杞子中多糖、總酚、總黃酮、核苷類及氨基酸類組分含量影響較大,綜合評(píng)價(jià)分析結(jié)果顯示,(40+60)℃是熱風(fēng)干燥的最佳溫度;核苷類和氨基酸類成分總量以真空冷凍干燥處理的枸杞子最高,脫蠟后40 ℃熱風(fēng)干燥核苷類總量最低,(40+80)℃熱風(fēng)干燥氨基酸類成分總量最低。通過(guò)對(duì)9種不同現(xiàn)代干燥方式獲得的枸杞子樣品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析,發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥法為枸杞子最佳干燥方式,其次為微波干燥和(40+60)℃熱風(fēng)干燥。真空冷凍干燥法最大限度地保留了枸杞子所含有的多類型功效成分,為該藥材最佳干燥方式,其次為微波干燥和(40+60)℃熱風(fēng)干燥方法。研究結(jié)果為優(yōu)化建立適宜的枸杞子干燥加工方法提供了科學(xué)依據(jù)。
枸杞子;干燥方法;藥材品質(zhì);分析評(píng)價(jià);玉米黃素;隱黃素;胡蘿卜素;總多糖;總酚;總黃酮;總色素
枸杞子為茄科植物寧夏枸杞L.的干燥成熟果實(shí),是常用的藥食兩用藥材和食材,具有無(wú)可替代的藥用價(jià)值和保健功能,以及廣大的消費(fèi)群體和廣闊的市場(chǎng)潛力[1]。傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論認(rèn)為枸杞子具有滋補(bǔ)肝腎、益精明目、滋陰潤(rùn)肺的功效,常用于因肝腎虧虛所致的腰膝酸軟、眩暈耳鳴、視物昏花等病癥[2]?,F(xiàn)代研究表明,枸杞子主要含有枸杞多糖類、單寡糖類、甜菜堿等有機(jī)堿類,蘆丁等黃酮和酚酸類,玉米黃素雙棕櫚酸酯等枸杞色素類,以及核苷酸類和氨基酸類等多類型化學(xué)成分,為枸杞子多元功效提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[2-5]?,F(xiàn)代藥理與生物活性評(píng)價(jià)證實(shí)枸杞子具有確切的肝臟、腎臟等多臟器功能保護(hù)修復(fù)作用,具有機(jī)體和細(xì)胞水平的抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、調(diào)血糖、增強(qiáng)免疫作用,以及保護(hù)視力、防治年齡相關(guān)性黃斑及視網(wǎng)膜病變、防治老年癡呆等作用[6-11]。
枸杞子鮮果為高含水和高糖分的漿果,肉質(zhì)細(xì)膩易破損,故需及時(shí)干燥處理以有利于保存與流通。目前枸杞子的干燥方式多種多樣,茨農(nóng)常采取將采收后的鮮果置于日光下曬干的傳統(tǒng)方式,產(chǎn)業(yè)化枸杞生產(chǎn)基地則已實(shí)現(xiàn)規(guī)范化規(guī)?;臋C(jī)械干燥加工方式,常用干燥模式為程序升溫烘干、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等[12-13]。但不同加工方式在干燥加工過(guò)程中存在著酶的滅活(殺青)、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化以形成風(fēng)味和增強(qiáng)藥性或減弱其偏性,并將含水量控制在有利于藥材的貯藏和流通等狀態(tài)[14],也由此造成了因加工方式和工藝條件的差別制約著藥材品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化和不穩(wěn)定[15]?;诖?,本研究較為系統(tǒng)的分析評(píng)價(jià)了不同干燥加工模式下對(duì)枸杞子藥材多元功效物質(zhì)的影響,以期為優(yōu)選和建立適宜的枸杞子現(xiàn)代干燥方式提供科學(xué)依據(jù)。
DHG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);中短波紅外干燥機(jī)(江蘇泰州圣泰科紅外科技有限公司);隧道式微波干燥機(jī)(南京研正微波設(shè)備廠);ML204、MS105型電子分析天平(梅特勒-托利多儀器有限公司);真空冷凍干燥機(jī)(Labconco公司);G-9雙光路紫外掃描儀(南京菲勒儀器有限公司);多功能酶標(biāo)儀(Perkin Elmer公司);Microfuge 22R Centrifuge離心機(jī)(美國(guó)Beckman Coulter公司);HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州國(guó)華電器有限公司);Milli-Q Advantage超純水系統(tǒng)(Millipore公司);EPED超純水器(南京易普易達(dá)科技發(fā)展有限公司);Waters 2695高效液相色譜儀(包括Waters 2424蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)、Empower 2色譜工作站,Waters公司)、AB SCIEX 6500 plus三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀(AB Sciex公司)。
正己烷、丙酮、無(wú)水乙醚購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、無(wú)水碳酸鈉購(gòu)于南京化學(xué)試劑有限公司;濃硫酸、四硼酸鈉購(gòu)于上海凌峰化學(xué)試劑有限公司;硝酸鋁、亞硝酸鈉購(gòu)于上海新寶精細(xì)化工廠;苯酚、咔唑、福林酚購(gòu)于上海麥克林生化科技有限公司,均為分析純;乙腈為色譜純,購(gòu)于德國(guó)默克公司;甲基叔丁基醚和甲醇為色譜純,購(gòu)于美國(guó)天地公司。對(duì)照品詳細(xì)信息見(jiàn)表1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于98%。
表1 對(duì)照品基本信息
Table 1 Basic information of reference substances
編號(hào)化合物名稱批號(hào)來(lái)源編號(hào)化合物名稱批號(hào)來(lái)源 1玉米黃素KJ0618SA14南京森貝伽生物科技有限公司25β-隱黃素B21978上海源葉生命科技有限公司 2玉米黃素雙棕櫚酸酯Z08M10H82528上海源葉生命科技有限公司263′5′-環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷SLBQ6711V美國(guó)Sigma公司 3葡萄糖醛酸lw17111511南京良緯生物科技有限公司27次黃嘌呤101K0022美國(guó)Sigma公司 4麥芽糖MYT20160918南京春秋生物有限公司28胞嘧啶SLBB2312V美國(guó)Sigma公司 5果糖lw161129005南京良緯生物科技有限公司29鳥(niǎo)苷119K15841V美國(guó)Sigma公司 6蔗糖ZT20161125南京春秋生物有限公司30腺苷A9251美國(guó)Sigma公司 7尿苷U3750美國(guó)Sigma公司31肌苷086K1243美國(guó)Sigma公司 8無(wú)水葡萄糖1122A0218北京索萊寶科技有限公司32尿嘧啶31233阿拉丁試劑公司 9β-胡蘿卜素412B021北京索萊寶科技有限公司33胸苷1001182663美國(guó)Sigma公司 10蘆丁1w18012501南京良緯生物科技有限公司34胞苷0001446223美國(guó)Sigma公司 11沒(méi)食子酸lw17060504南京良緯生物科技有限公司35γ-氨基丁酸BCBD3661V美國(guó)Sigma公司 122′-脫氧肌苷L1224040阿拉丁試劑公司36谷氨酰胺BCBC6452V美國(guó)Sigma公司 13天冬酰胺021M5416V美國(guó) Sigma 公司372′-脫氧尿苷101144695美國(guó)Sigma公司 14甲硫氨酸C11385354上海麥克林生化科技有限公司38酪氨酸20120204中國(guó)惠興生化試劑有限公司 15亮氨酸C11495324上海麥克林生化科技有限公司39苯丙氨酸20090316中國(guó)惠興生化試劑有限公司 16色氨酸20090310中國(guó)惠興生化試劑有限公司40脯氨酸20080616中國(guó)惠興生化試劑有限公司 17纈氨酸20090318中國(guó)惠興生化試劑有限公司41谷氨酸20090316中國(guó)惠興生化試劑有限公司 18賴氨酸C10914803上海麥克林生化科技有限公司42精氨酸110626中國(guó)惠興生化試劑有限公司 19羥脯氨酸150826中國(guó)惠興生化試劑有限公司43蘇氨酸20080616中國(guó)惠興生化試劑有限公司 20絲氨酸20080219中國(guó)惠興生化試劑有限公司44瓜氨酸BCBC7694美國(guó)Sigma公司 21天冬酰胺C11656840上海麥克林生化科技有限公司45腺嘌呤A8626美國(guó)Sigma公司 22鳥(niǎo)嘌呤Y09M8C30835上海源葉生命科技有限公司462′-脫氧胞苷Z(yǔ)J0620WA14上海源葉生命科技有限公司 23異亮氨酸C11435950上海麥克林生化科技有限公司472′-脫氧鳥(niǎo)苷N07AW12580上海源葉生命科技有限公司 24谷氨酰胺BCBC6452V美國(guó) Sigma 公司48γ-氨基丁酸BCBD3661V美國(guó)Sigma公司
枸杞子鮮果于2019年8月1日采于寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市中寧縣,經(jīng)南京中醫(yī)藥大學(xué)段金廒教授鑒定為茄科植物寧夏枸杞L.的成熟果實(shí)。
隨機(jī)取枸杞子鮮果約2.0 kg,清水沖洗后隨機(jī)分為9份,采用熱風(fēng)干燥法(N1~N3)進(jìn)行干燥加工,待水分低于13.0%,終止干燥。每個(gè)處理平行做3份樣品。
枸杞子鮮果約4.0 kg,經(jīng)3% Na2CO3漂洗,隨機(jī)分為18份,分別采用熱風(fēng)干燥(N4~N6)、紅外干燥(N7)、微波干燥(N8)和真空冷凍干燥法(N9)干燥至水分低于13%。每個(gè)處理平行做3份樣品。
N1~N9干燥加工方法見(jiàn)表2。
2.2.1 對(duì)照品溶液的制備 精密稱定葡萄糖、葡萄糖醛酸對(duì)照品22.05、11.34 mg于100 mL量瓶中,加入適量純水溶解,定容至刻度線,搖勻,分別得到質(zhì)量濃度為0.220 5 mg/mL和0.113 4 mg/mL的葡萄糖和葡萄糖醛酸對(duì)照品溶液。
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:參照《中國(guó)藥典》方法[16],采用苯酚-濃硫酸法,于紫外分光光度計(jì)490 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)(),無(wú)水葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)(),得到標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為=7.31+0.055,2=0.998 8,在質(zhì)量濃度為0~0.110 3 mg/mL內(nèi)線性良好。
表2 枸杞子加工干燥方法
Table 2 Different drying methods of Lycii Fructus samples
編號(hào)名稱干燥加工方法 N140 ℃熱風(fēng)干燥熱風(fēng)干燥,溫度40 ℃ N2(40+60)℃熱風(fēng)干燥熱風(fēng)干燥,溫度40 ℃至枸杞子表皮皺縮后升溫至60 ℃ N3(40+80)℃熱風(fēng)干燥熱風(fēng)干燥,溫度40 ℃至枸杞子表皮皺縮后升溫至80 ℃ N4脫蠟后40 ℃熱風(fēng)干燥熱風(fēng)干燥,溫度40 ℃ N5脫蠟后(40+60)℃熱風(fēng)干燥熱風(fēng)干燥,溫度40 ℃至枸杞子表皮皺縮后升溫至60 ℃ N6脫蠟后(40+80)℃熱風(fēng)干燥熱風(fēng)干燥,溫度40 ℃至枸杞子表皮皺縮后升溫至80 ℃ N7紅外干燥中短波紅外干燥,溫度40 ℃至枸杞子表皮皺縮后升溫至60 ℃ N8微波干燥微波干燥,溫度40 ℃至枸杞子表皮皺縮后升溫至60 ℃ N9真空冷凍干燥真空冷凍干燥,溫度?80 ℃,真空度?0.08 MPa
葡萄糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:參照文獻(xiàn)方法[17],采用咔唑-硫酸法,于紫外分光光度計(jì)512 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)(),葡萄糖醛酸濃度為橫坐標(biāo)(),得到標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為=5.89+0.056,2=0.998 3,在質(zhì)量濃度為0~0.113 4 mg/mL內(nèi)線性良好。
2.2.3 測(cè)定方法 參照文獻(xiàn)中多糖提取、測(cè)定方法[17],取各樣品粉末約0.5 g,精密稱定,置于100 mL錐形瓶中,加入乙醚40 mL,靜置20 min后超聲(40 kHz)提取60 min,小心棄去乙醚液,再置于水浴上將乙醚揮盡。加入80%乙醇20 mL,超聲(40 kHz)提取60 min,趁熱濾過(guò)。用80%乙醇洗滌濾渣和錐形瓶,將濾渣連同濾紙置于錐形瓶中,精密加入純水50 mL,水浴2 h后取出,80 ℃超聲(40 kHz)提取60 min。取出后離心(8000 r/min、6 min),取上清液,即得供試品溶液。
中性多糖測(cè)定:精密量取供試品溶液0.5 mL,置于2 mL量瓶中,加純水至刻度,搖勻,照葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制備項(xiàng)下的方法,依法測(cè)定吸光度,中性多糖含量以葡萄糖計(jì)。
酸性多糖測(cè)定:精密量取供試品溶液0.8 mL,置于2 mL量瓶中,加純水至刻度,搖勻,照酸性多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備的方法,依法測(cè)定吸光度。酸性多糖以葡萄糖醛酸計(jì)。
2.2.4 總多糖含量分析結(jié)果 不同干燥加工處理后枸杞子中中性多糖、酸性多糖及總多糖含量見(jiàn)圖1。方差分析結(jié)果顯示,不同干燥加工后枸杞子中總多糖、中性多糖和酸性多糖含量存在顯著差異(<0.05)。總多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.29~47.48 mg/g,其中紅外干燥(N7)后的枸杞子總多糖含量為最高,達(dá)47.48 mg/g。(40+60)℃熱風(fēng)干燥組(N2)總多糖最低,僅為29.29 mg/g。枸杞子中中性多糖含量高于酸性多糖,分別為2.16%~3.57%和0.77%~1.81%,其中中性多糖以紅外干燥(N7)最高(35.68 mg/g),酸性多糖以脫蠟后40 ℃熱風(fēng)干燥(N4)為最高(18.05 mg/g)。烘干、微波、紅外干燥等方法干燥后多糖含量較真空冷凍干燥處理組高,其原因可能是在適宜溫度條件下促進(jìn)了淀粉等轉(zhuǎn)換為多糖及單糖的聚合。比較未脫蠟熱風(fēng)干燥(N1~N3)和脫蠟后熱風(fēng)干燥(N4~N6)對(duì)枸杞子中多糖含量影響,結(jié)果顯示,脫蠟后40 ℃(N4)、(40+60)℃熱風(fēng)干燥組(N5)多糖類含量均高于同溫度未脫蠟組。枸杞子多糖含量的變化可能與干燥溫度、時(shí)間相關(guān),在較低溫度(40、60 ℃)下,脫蠟處理明顯縮短了干燥時(shí)間,減少了多糖成分的損失,故其多糖含量高于未脫蠟組。枸杞子多糖具有抗氧化、降血糖、調(diào)血脂、免疫調(diào)節(jié)等作用,是枸杞子發(fā)揮藥效的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[18-19],而(40+60)℃不脫蠟組(N2)中性多糖和酸性多糖含量均為最低,為保障藥材品質(zhì),建議適度使用脫蠟劑,以提高干燥效率,提高藥材品質(zhì)。
Duncan′s 多重比較,同一化學(xué)成分相同的字母代表不存在顯著差異(P<0.05),下同
2.3.1 對(duì)照品溶液的制備 取沒(méi)食子酸對(duì)照品適量于量瓶中,加80%乙醇溶解并定容,配制得到質(zhì)量濃度為1.070 mg/mL的沒(méi)食子酸對(duì)照品溶液,備用。
2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 參照文獻(xiàn)方法[17],采用福林酚法,采用紫外分光光度計(jì),于760 nm處測(cè)定吸光度。以沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(),吸光度為縱坐標(biāo)(),得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=3.34+0.059,2=0.996 5,在質(zhì)量濃度為0~0.267 5 mg/mL內(nèi)線性良好。
2.3.3 測(cè)定方法 參照文獻(xiàn)方法[17],取樣品粉末0.3 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入80%乙醇25 mL,靜置30 min,50 ℃超聲(40 kHz)處理40 min,離心,取上清液,即得供試品溶液。精密量取供試品溶液0.1 mL,加水0.9 mL后照“2.3.2”項(xiàng)下的方法,自“各加入福林酚溶液0.1 mL”起,依法測(cè)定吸光度。
2.3.4 總酚含量分析結(jié)果 不同干燥加工處理后枸杞子中總酚含量見(jiàn)圖1。以微波干燥組(N8)、40+80 ℃熱風(fēng)干燥組(N3)和脫蠟后(40+60)℃熱風(fēng)干燥組(N5)含量較高,分別為20.69、19.91和19.30 mg/g;真空冷凍干燥組(N9)含量最低,僅為9.61 mg/g。
比較脫蠟和未脫蠟處理及不同溫度對(duì)枸杞子干燥后總酚含量影響,結(jié)果顯示:在較低干燥溫度[40 ℃、(40+60)℃]脫蠟處理后枸杞子中總酚含量顯著高于未脫蠟處理組(<0.05),在較高溫度(40+80)℃條件下,2種處理方法對(duì)枸杞子中總酚含量無(wú)顯著影響,且均高于低溫處理組。其可能原因?yàn)椋撓瀯┑氖褂酶阼坭阶又兴值膿]發(fā),減少了酚類成分的降解;較高溫度對(duì)蠟被具有一定的破壞作用,且可以使部分酶失活,從而降低酚類成分的降解。
2.4.1 對(duì)照品溶液的制備 稱取蘆丁對(duì)照品10.0 mg精密稱定,置于5 mL量瓶中,加入80%乙醇適量溶解,定容至刻度,即得2.000 mg/mL蘆丁對(duì)照品溶液。
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 參照文獻(xiàn)方法[17],采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH顯色法,采用紫外分光光度計(jì)法,在510 nm處測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)(),蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(),計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=3.79+0.045,2=0.997 4,在質(zhì)量濃度為0~0.200 0 mg/mL內(nèi)線性良好。
2.4.3 測(cè)定方法 參照文獻(xiàn)方法[17],精密量取供試品溶液2.0 mL,照蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法,依法測(cè)定吸光度。
2.4.4 總黃酮含量分析結(jié)果 不同干燥加工處理后枸杞子中總黃酮量見(jiàn)圖1。脫蠟后40 ℃熱風(fēng)干燥組(N4)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,為9.59 mg/g;40 ℃熱風(fēng)干燥組(N1)和紅外干燥組(N7)次之;真空冷凍干燥組總黃酮量較低,為5.86 mg/g。
比較脫蠟處理和未脫蠟處理對(duì)枸杞子中總黃酮含量的影響,其結(jié)果與總酚變化趨勢(shì)一致,均表現(xiàn)為較低溫條件下40 ℃和(40+60)℃脫蠟處理黃酮含量顯著高于未脫蠟處理(<0.05),高溫條件(40+80)℃下二者無(wú)顯著差異。
對(duì)比不同溫度對(duì)枸杞子中總黃酮含量的影響,脫蠟組和未脫蠟組均呈現(xiàn)為低溫條件(40 ℃)枸杞子中總黃酮含量較高,提示烘干時(shí)適度降低溫度更利于黃酮類成分的保留。
2.5.1 總色素測(cè)定
(1)對(duì)照品溶液的制備:取β-胡蘿卜素對(duì)照品適量,精密稱定,置于量瓶中,加入丙酮適量溶解,定容,搖勻,即得質(zhì)量濃度為0.184 1 mg/mL β-胡蘿卜素對(duì)照品溶液,逐級(jí)稀釋,配制不同質(zhì)量濃度的混合對(duì)照品溶液,備用。
(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:以吸光度為縱坐標(biāo)(),β-胡蘿卜素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(),得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=121.14+0.007 6,2=0.999 9,在質(zhì)量濃度為2.453~6.133 μg/mL內(nèi)線性良好。
(3)測(cè)定方法:參照文獻(xiàn)方法[17],取各樣品粉末約0.5 g,精密稱定,精密加入正己烷-乙醇-丙酮(2∶2∶1)的混合溶液40 mL,30 ℃超聲(40 kHz)提取40 min,離心濃縮(35 ℃)至干,精密加入甲基叔丁基醚-丙酮(1∶1)混合溶液3 mL溶解,即得。取供試品溶液,稀釋50~150倍后在紫外分光光度計(jì)450 nm下測(cè)定吸光度。
2.5.2 類胡蘿卜素類成分含量分析
(1)色譜條件:參照文獻(xiàn)色譜條件[17],色譜柱YMC HPLC C30(150 mm×4.6 mm,3 μm,日本YMC公司),流動(dòng)相為甲醇-甲基叔丁基醚-水(81∶15∶4,A)與甲醇-甲基叔丁基醚-水(16∶80∶4,B),梯度洗脫,0~7 min,20%~50% B;7~19 min,50%~78% B;19~22 min,78% B;22~37 min,78%~100% B;柱溫25 ℃;體積流量0.4 mL/min;進(jìn)樣量2.0 μL和10.0 μL,檢測(cè)波長(zhǎng)450 nm。
(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備:配制玉米黃素、β-胡蘿卜素、玉米黃素雙棕櫚酸酯、β-隱黃素質(zhì)量濃度分別為0.028 29、0.018 40、0.591 4、0.008 571 mg/mL混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用HPLC法測(cè)定,得到玉米黃素標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=9.84×104+13 465,2=0.999 2,在質(zhì)量濃度為0.883 9~28.29 μg/mL內(nèi)線性良好;β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=1.09×105+1.43×104,2=0.999 3,在質(zhì)量濃度為0.143 8~9.200 μg/mL內(nèi)線性良好;玉米黃素雙棕櫚酸酯標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=1.18×105+9.43×105,2=0.999 4,在質(zhì)量濃度為9.241~591.4 μg/mL內(nèi)線性良好;β-隱黃素標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=1.52×105+451.92,2=0.999 3,在質(zhì)量濃度為0.066 96~1.071 μg/mL內(nèi)線性良。。
(3)測(cè)定方法:取“2.4.1”項(xiàng)下供試品溶液,注入HPLC-DAD測(cè)定,得出各樣品中玉米黃素、β-胡蘿卜素、玉米黃素雙棕櫚酸酯、β-隱黃素含量。
2.5.3 色素類成分分析結(jié)果 不同干燥加工處理后枸杞子中類胡蘿卜素類含量見(jiàn)圖2。總類胡蘿卜素含量(40+60)℃熱風(fēng)干燥組(N2)顯著高于其他組(<0.05),達(dá)7.07 mg/g;脫蠟處理組(N4~N6)、紅外干燥組(N7)、微波干燥組(N8)和40 ℃熱風(fēng)干燥組(N1)次之。
不同干燥加工處理后各組間類胡蘿卜素單體含量變化趨勢(shì)存在差異。玉米黃素以紅外干燥最高(N7,0.39 mg/g),真空冷凍干燥(N9)最低(0.09 mg/g);隱黃素以脫蠟后(40+80)℃熱風(fēng)干燥(N6)最高,為0.005 1 mg/g,真空冷凍干燥組(N9)最低,為0.001 4 mg/g;β-胡蘿卜素含量以真空冷凍干燥(N9)最高(0.060 mg/g),微波干燥(N8)最低(0.028 mg/g);玉米黃素雙棕櫚酸酯含量以微波干燥(N8)最高(3.49 mg/g),真空冷凍干燥(N9)最低(1.55 mg/g)。
圖2 不同干燥方式枸杞子中色素類成分含量測(cè)定結(jié)果
比較脫蠟劑和干燥溫度對(duì)枸杞中類胡蘿卜素類含量的影響,結(jié)果顯示,脫蠟組(N4~N6)總類胡蘿卜素含量受溫度影響較小,不同溫度處理組間無(wú)顯著差異,且含量?jī)H次于未脫蠟組(40+60)℃干燥組(N2);玉米黃素雙棕櫚酸酯隨干燥溫度升高呈增加趨勢(shì),其余單體成分含量因溫度不同而存在差異。未脫蠟組(N1~N3)各組間總類胡蘿卜素含量存在顯著差異(<0.05);玉米黃素、β-隱黃素和β-胡蘿卜素隨溫度升高呈降低趨勢(shì),玉米黃素雙棕櫚酸酯則表現(xiàn)出隨溫度升高呈升高趨勢(shì)。其可能原因?yàn)橄灡坏拇嬖谟绊戣坭阶痈鞑课皇軣峋鶆蚨?,進(jìn)而影響其類胡蘿卜素含量。
2.6.1 色譜條件 參照文獻(xiàn)色譜條件[20],色譜柱Prevail Carbohydrate ES(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相水(A)-乙腈(B),梯度洗脫,0~12 min,85%~70% B;12~20 min,70%~50% B;柱溫30 ℃;體積流量1.0 mL/min;進(jìn)樣量10.0 μL。ELSD檢測(cè)器條件:漂移管溫度50 ℃,氣體體積流量2.7 L/min。
2.6.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 配制5.120 mg/mL葡萄糖、4.985 mg/mL果糖、0.556 8 mg/mL麥芽糖、0.561 9 mg/mL蔗糖、0.358 2 mg/mL甜菜堿混合對(duì)照品溶液,逐級(jí)稀釋,采用HPLC-ELSD測(cè)定。以葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖濃度對(duì)數(shù)值為橫坐標(biāo)(),其峰面積對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)(),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=1.68+1.99,2=0.999 9,在質(zhì)量濃度為436.4~5 120 μg/mL內(nèi)線性良好;果糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=1.70+2.33,2=0.999 9,在質(zhì)量濃度為566.5~4 985 μg/mL內(nèi)線性良好;麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=1.47+6.01,2=0.998 0,在質(zhì)量濃度為34.80~556.8 μg/mL內(nèi)線性良好;蔗糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=1.60+5.89,2=0.999 4,在質(zhì)量濃度為35.12~561.9 μg/mL內(nèi)線性良好;甜菜堿標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為=1.68+5.70,2=0.999 8,在質(zhì)量濃度為22.39~358.2 μg/mL內(nèi)線性良好。
2.6.3 測(cè)定方法 參照課題組前期研究及文獻(xiàn)方法[20],稱取樣品粉末約0.5 g,精密稱定。精密加入純水30 mL,密塞,稱定質(zhì)量,50 ℃超聲(40 kHz)處理60 min,放冷,再稱定質(zhì)量,用純水補(bǔ)足減失的質(zhì)量,離心(1300 r/min,10 min)后取上清液,即得供試品溶液。采用HPLC-ELSD測(cè)定,計(jì)算各供試品溶液中單寡糖、甜菜堿濃度,得出各樣品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、甜菜堿含量。
2.6.4 甜菜堿含量分析結(jié)果 不同干燥加工處理后枸杞子中甜菜堿含量見(jiàn)圖3。(40+80)℃熱風(fēng)干燥(N3)處理后枸杞子中甜菜堿含量顯著高于其余組(<0.05),達(dá)到18.92 mg/g。微波干燥(N8)、真空冷凍干燥(N9)后枸杞子中甜菜堿含量較低,分別為16.85 mg/g和14.53 mg/g。說(shuō)明微波干燥和真空冷凍干燥不利于甜菜堿類成分的保留。
比較脫蠟和未脫蠟處理及干燥溫度對(duì)枸杞子中甜菜堿含量影響,結(jié)果顯示,脫蠟處理后各溫度處理對(duì)枸杞子中甜菜堿含量影響較小,其含量相對(duì)穩(wěn)定,僅次于未脫蠟處理(40+80)℃熱風(fēng)干燥組。未脫蠟不同溫度處理組間甜菜堿含量差異較大,隨溫度升高呈遞增趨勢(shì)。
圖3 不同干燥方式枸杞子中單寡糖類及甜菜堿成分含量測(cè)定結(jié)果
2.6.5 單寡糖類成分含量分析結(jié)果 不同干燥加工處理后枸杞子中單寡糖含量見(jiàn)圖3。枸杞子中單寡糖成分主要為果糖、葡萄糖、麥芽糖、蔗糖,其中果糖、葡萄糖含量遠(yuǎn)高于麥芽糖和蔗糖,兩者約占總單寡糖的95%。不同方法干燥后枸杞子總單寡糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為641.05~780.56 mg/g,其中葡萄糖含量差異較大,質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為266.67~383.60 mg/g,而果糖(346.20~383.92 mg/g)、蔗糖(17.39~23.48 mg/g)、麥芽糖(6.29~8.19 mg/g)質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異較小。比較不同溫度及脫蠟處理的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)脫蠟與溫度對(duì)單寡糖類成分的影響較小,未見(jiàn)明顯變化。
2.7.1 色譜條件 參照文獻(xiàn)色譜條件[21-22],Waters Acquity UPLC系統(tǒng),采用ACQUITY UPLC BEH Amide色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm),流動(dòng)相A為含0.15%甲酸和10 mmol/L甲酸銨的水溶液,B為含0.05%甲酸和2 mmol/L甲酸銨的乙腈溶液,梯度洗脫(0~3 min,10% A;3~9 min,10%~18% A;9~15 min,18%~20% A;15~16 min,20%~46% A;16~18 min,46% A);體積流量0.4 mL/min,進(jìn)樣量1 μL,柱溫30 ℃。
2.7.2 質(zhì)譜條件 參照文獻(xiàn)質(zhì)譜方法[21-22],采用AB SCIEX 6500 plus三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀,電噴霧離子源(ESI)正離子掃描模式,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)檢測(cè)。毛細(xì)管電壓3.0 kV,離子源溫度120 ℃,脫溶劑氣溫度550 ℃;脫溶劑氣流量1000 L/h;錐孔氣流量50 L/h;碰撞氣流量0.15 mL/min。具體質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)參照文獻(xiàn)方法[22]設(shè)置。
2.7.3 對(duì)照品溶液制備 精密稱取核苷酸及氨基酸對(duì)照品適量,加超純水定容,配成質(zhì)量濃度分別尿苷(0.125 mg/mL)、次黃嘌呤(0.126 mg/mL)、胞嘧啶(0.103 mg/mL)、鳥(niǎo)苷(0.113 mg/mL)、腺苷(0.105 mg/mL)、肌苷(0.085 mg/mL)、尿嘧啶(0.094 mg/mL)、胸苷(0.090 mg/mL)、胞苷(0.105 mg/mL)、腺嘌呤(0.111 mg/mL)、鳥(niǎo)嘌呤(0.098 mg/mL)、黃嘌呤(0.082 mg/mL)、2′-脫氧腺苷(0.094 mg/mL)、2′-脫氧鳥(niǎo)苷(0.088 mg/mL)、2′-脫氧尿苷(0.127 mg/mL)、2′-脫氧胞苷(0.118 mg/mL)、3′5′-環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷(0.105 mg/mL)、γ-氨基丁酸(0.114 mg/mL)、谷氨酰胺(0.083 mg/mL)、天冬酰胺(0.143 mg/mL);甲硫氨酸(0.102 mg/mL)、酪氨酸(0.092 mg/mL)、亮氨酸(0.095 mg/mL)、苯丙氨酸(0.092 mg/mL)、色氨酸(0.095 mg/mL)、脯氨酸(0.111 mg/mL)、纈氨酸(0.103 mg/mL)、谷氨酸(0.094 mg/mL)、賴氨酸(0.111 mg/mL)、精氨酸(0.097 mg/mL)、羥脯氨酸(0.126 mg/mL)、蘇氨酸(0.104 mg/mL)、絲氨酸(0.093 mg/mL)、瓜氨酸(0.104 mg/mL)、天冬氨酸(0.093 mg/mL)的混合對(duì)照品溶液。
2.7.4 供試品溶液制備 參照文獻(xiàn)方法[20],取本品粉末約0.5 g,精密稱定,置于50 mL錐形瓶中,精密加入純水20 mL,稱定質(zhì)量,浸泡1 h,超聲(40 kHz)處理45 min,再稱定質(zhì)量,用純水補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,離心,取上清液即得供試品溶液。
2.7.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取各對(duì)照品溶液以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(),以峰面積為縱坐標(biāo)(),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 對(duì)照品線性關(guān)系
Table 3 Linear relation of reference substances
對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程R2線性范圍/(μg·mL?1)對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程R2線性范圍/(μg·mL?1) 天冬氨酸Y=7.02×104 X+198.08 0.994 43.88~93.00異亮氨基酸Y=2.97×106 X+2.90×1050.999 70.94~15.00 尿苷Y=3.62×105 X+31 296 0.999 31.30~20.83次黃嘌呤Y=8.74×106 X+5.41×1030.999 60.000 38~0.002 40 胞嘧啶Y=1.36×105 X+212.96 0.999 50.033~0.540鳥(niǎo)苷Y=5.53×106 X-20 0020.999 40.015~0.470 腺苷Y=1.66×107 X+1.09×1050.999 70.000 21~1.090 00肌苷Y=9.09×106 X+52990.999 90.014~0.440 尿嘧啶Y=2.10×104 X+1.04×1030.999 70.034~0.540胸苷Y=2.02×106 X-12 6300.999 90.029~0.940 胞苷Y=6.96×106 X-1.71×1050.999 70.27~8.75腺嘌呤Y=2.14×105 X+1.81×1040.999 60.58~9.25 鳥(niǎo)嘌呤Y=3.45×106 X+3.26×1050.999 40.016~16.330黃嘌呤Y=6.56×104 X+1.0×1030.999 30.021~2.730 2′-脫氧腺苷Y=2.31×107 X+6.98×1050.998 60.001 9~3.920 02′-脫氧鳥(niǎo)苷Y=8.17×106 X-2.15×1040.999 40.003 6~0.460 0 2′-脫氧尿苷Y=3.12×105 X+1.04×1030.999 30.002 6~0.330 02′-脫氧胞苷Y=1.48×107 X+3.38×1040.999 90.002 4~0.610 0 3′5′-環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷Y=2.43×106 X+4.65×103 0.999 20.034~0.550γ-氨基丁酸Y=1.97×105 X+1.78×1040.999 50.15~9.50 谷氨酰胺Y=4.38×105 X-1.63×1050.998 80.43~27.67天冬酰胺Y=1.24×105 X-1.76×1050.999 32.98~143.00 甲硫氨酸Y=1.30×106 X+1.83×1040.999 70.066~2.130酪氨酸Y=1.61×106 X+1.51×1050.999 90.48~15.33 亮氨酸Y=2.77×106 X+8.57×1050.999 00.94~15.00苯丙氨酸Y=8.11×106 X+2.22×1060.998 50.48~15.33 色氨酸Y=2.77×106 X+8.57×1050.999 00.12~31.67脯氨酸Y=1.78×106 X+6.99×1060.999 79.25~111.00 纈氨酸Y=1.40×106 X+2.33×1050.998 90.54~17.17谷氨酸Y=2.37×105 X-1.07×1050.998 60.98~31.33 賴氨酸Y=1.42×105 X-5.89×1040.999 40.58~37.00精氨酸Y=3.50×105 X-2.33×1060.998 88.08~97.00 羥脯氨酸Y=4.33×105 X+4.64×1030.999 30.041~1.310蘇氨酸Y=2.99×105 X-1.48×1050.999 91.08~104.00 絲氨酸Y=1.01×105 X+80 652 0.999 81.94~93.00瓜氨酸Y=5.61×105 X-7.96×1050.998 60.54~104.00
2.7.6 樣品分析及結(jié)果 取經(jīng)不同干燥方法處理的樣品適量,分別按“2.6.4”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按“2.6.1”“2.6.2”項(xiàng)下色譜質(zhì)譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄各待測(cè)成分的峰面積。
比較不同干燥方法對(duì)枸杞子藥材核苷氨基酸的影響,發(fā)現(xiàn)各組間核苷類總量及氨基酸類總量差異較大(表4)。測(cè)定的枸杞子19種氨基酸中精氨酸(1.06~9.18)mg/g、天冬酰胺(1.18~14.63)mg/g含量差異較大,17種核苷類成分中腺苷(0~29.72)μg/g、2′-脫氧腺苷(0.24~15.38)μg/g和黃嘌呤(0.80~13.46)μg/g含量變化較大。
真空冷凍干燥(N9)較好地保留了枸杞子中氨基酸及核苷成分,其總氨基酸、總核苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為最高,總氨基酸量達(dá)60.49 mg/g,是脫蠟后(40+80)℃熱風(fēng)干燥(N6,8.599 mg/g)的7.03倍。真空冷凍干燥后除脯氨酸外的18種氨基酸含量均為組間最高,總核苷量達(dá)0.75 mg/g,其中鳥(niǎo)苷(9.99 μg/g)、胞苷(0.17 mg/g)、黃嘌呤(13.46 μg/g)等3種核苷酸含量均為最高。熱風(fēng)干燥則容易破壞枸杞子中氨基酸及核苷成分,其中脫蠟后(40+80)℃熱風(fēng)干燥(N6)氨基酸總量為組間最低,僅8.60 mg/g,脫蠟后40 ℃熱風(fēng)干燥(N4)核苷總量為最低,僅0.47 mg/g。
表4 枸杞不同干燥方法核苷氨基酸成分含量(, n = 3)
Table 4 Nucleoside amino acid content in Lycii Fructus with different drying methods (, n = 3)
成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg·g?1) N1N2N3N4N5 谷氨酸 487.58±32.70582.74±8.72 188.54±4.33 403.89±13.61589.51±15.22 羥脯氨酸 6.70±0.30 5.50±0.46 5.42±0.43 6.37±0.266.93±0.13 賴氨酸 146.08±12.37 243.08±12.12 67.36±2.17108.85±1.22158.26±2.18 谷氨酰胺 931.33±12.891 479.49±78.56 399.75±17.24 870.19±26.181 168.17±8.67 絲氨酸1 300.17±85.172 045.77±73.02 516.86±12.00 987.97±14.921 495.78±52.40 瓜氨酸 328.95±10.27493.58±6.82 141.73±1.51286.68±2.90407.19±16.51 精氨酸 2 440.03±55.533 393.90±52.331 236.12±11.62 2 016.54±168.482 742.96±164.09 天冬酰胺 3 384.83±110.01 5 390.82±115.861 454.42±9.802 858.57±46.294 178.04±169.78 天冬氨酸 1 629.00±60.631 950.11±21.68 998.72±2.201 734.32±31.871 776.51±42.86 γ-氨基丁酸 87.33±4.77 126.83±5.01 19.02±0.83 48.52±3.30109.57±6.01 甲硫氨酸 12.96±0.66 17.98±0.43 6.15±0.06 9.60±0.4912.20±0.50 苯丙氨酸 70.78±6.21 142.23±5.23 55.16±0.67 56.32±1.50104.86±1.06 脯氨酸 5 375.87±122.91 5 118.76±71.904 408.51±43.68 5 188.33±39.055 169.71±252.36 蘇氨酸 322.81±13.90 480.06±6.46 190.13±3.16 291.48±1.94359.23±10.19 色氨酸 27.77±1.37 45.04±2.21 13.55±0.22 36.45±1.5753.18±5.68 纈氨酸 152.74±6.74 255.13±5.91 111.60±2.90 140.51±0.60196.99±6.40 亮氨酸 270.92±13.29 483.59±9.36 151.14±4.67 225.94±2.71380.79±6.37 異亮氨酸 49.74±4.85 102.74±2.93 34.44±0.64 43.28±1.1172.27±1.41 酪氨酸 86.20±2.59 163.00±5.74 54.20±2.35 88.20±3.02144.12±7.25 總氨基酸 17 112±385d 22 520±193b10 053±56f 15 402±174e19 126±416c 尿嘧啶 126.83±31.87 141.77±11.01 167.13±8.28 95.86±4.62158.25±15.67 鳥(niǎo)苷 2.74±0.14 4.55±0.08 2.15±0.06 2.75±0.034.01±0.18 2′-脫氧尿苷 1.10±0.16 0.87±0.06 1.36±0.11 0.75±0.071.52±0.15 2′-脫氧腺苷 0.90±0.05 3.68±0.58 2.87±0.33 0.62±0.073.50±0.25 2′-脫氧胞苷 8.99±0.76 17.87±1.18 14.89±0.59 2.68±0.047.90±0.76 2′-脫氧鳥(niǎo)苷 6.84±0.41 11.33±0.73 6.86±0.20 3.19±0.097.56±0.50 腺苷 0.15±0.0026 0.22±0.01 0.94±0.23 0.15±0.010.39±0.03 3′,5′-環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷 5.78±0.81 5.15±0.32 4.69±0.12 7.38±0.304.17±0.15 腺嘌呤 125.48±5.90 163.71±6.40 105.75±1.26 124.70±6.60151.14±6.01 胞苷 49.33±2.71 71.71±1.95 54.53±1.33 32.06±1.2059.66±1.82 胞嘧啶 11.79±0.83 9.84±0.28 10.67±0.24 10.28±0.408.51±0.43 肌苷 2.61±0.17 1.71±0.04 1.74±0.09 3.12±0.081.77±0.11 胸苷 14.06±1.25 19.95±1.58 17.23±0.83 7.32±0.3322.88±0.40 鳥(niǎo)嘌呤 82.35±5.85 82.04±3.02 64.94±3.54 60.17±1.5072.77±1.48 尿苷 123.98±4.46 190.52±3.69 208.67±30.67 115.40±3.12238.53±6.74 次黃嘌呤 0.40±0.02 0.28±0.01 0.22±0.03 0.80±0.090.36±0.04 黃嘌呤 6.30±0.40 5.42±0.39 3.94±0.22 5.21±0.033.92±0.20 總核苷 569.62±44.09d 730.63±21.84ab 668.58±35.94bc 472.44±11.40e746.85±11.58a 成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg·g?1) N6N7N8N9 谷氨酸174.99±6.08515.53±11.22268.60±6.821 949.61±142.36 羥脯氨酸3.83±0.086.74±0.26 3.07±0.17 7.67±0.21 賴氨酸 60.32±2.52147.37±7.84 90.09±5.17 1 470.49±175.29 谷氨酰胺 327.23±21.921 212.26±42.97712.73±4.4611 633.36±508.50 絲氨酸 398.68±13.451 202.58±27.33 802.70±19.10 4 459.95±185.70 瓜氨酸 123.05±0.84 344.70±3.43207.64±3.29 2 603.06±31.57 精氨酸 1 061.82±19.69 2 691.59±11.821 862.42±42.97 9 175.81±151.47 天冬酰胺 1 181.11±12.75 3 351.74±141.262 227.94±20.14 14 633.16±611.14 天冬氨酸 793.14±29.39 1 514.31±31.48 912.90±20.61 3 042.52±101.45 γ-氨基丁酸 13.74±0.39 77.58±5.03 33.92±1.18 335.30±4.96 甲硫氨酸 4.38±0.45 11.00±0.69 5.38±0.45 99.28±7.09 苯丙氨酸 52.79±0.85 84.41±7.71 80.64±1.76 497.08±4.89 脯氨酸3 930.99±56.76 4 965.26±123.763 030.56±68.25 5 034.04±92.11 蘇氨酸148.29±4.82 325.70±10.21 245.49±2.74 2 431.82±62.46 色氨酸 20.49±0.81 57.89±6.35 47.90±2.09 439.52±16.72
續(xù)表4
不同字母代表存在顯著差異(<0.05)
Different letter means significantly different (< 0.05)
脫蠟后總氨基酸、總核苷含量總體呈下降趨勢(shì)。40 ℃熱風(fēng)干燥時(shí)脫蠟對(duì)其氨基酸及核苷含量影響較大,未脫蠟組(N1)總氨基酸含量為17.11 mg/g,脫蠟組(N4)為15.40 mg/g。未脫蠟組(N1)總核苷含量為569.62 μg/g,脫蠟組(N4)為472.44 μg/g。其中2′-脫氧胞苷差異較大,N1為8.99 μg/g,N4僅為2.68 μg/g。
不同溫度下熱風(fēng)干燥的枸杞子總氨基酸含量(40+60)℃>40 ℃>(40+80)℃,總核苷酸含量(40+60)℃>(40+80)℃>40 ℃。結(jié)果表明,熱風(fēng)干燥在(40+60)℃溫度下,其總氨基酸、總核苷含量達(dá)到最高。其原因可能為40 ℃溫度下干燥時(shí)間較長(zhǎng),氨基酸及核苷成分在干燥過(guò)程中大量損失,而高溫條件(80 ℃)下又促進(jìn)氨基類成分美拉德反應(yīng),產(chǎn)生褐變,使得氨基酸類成分急劇下降,而60 ℃介于兩者之間,既能縮短干燥時(shí)間,又不至于大量產(chǎn)生褐變,能較好地保留枸杞子中氨基酸及核苷成分,是氨基酸及核苷成分含量累積較為適宜的溫度。
不同干燥方法加工處理后枸杞子中各類成分分析結(jié)果顯示,干燥加工方法不同程度的影響枸杞子中各類成分含量,且變化趨勢(shì)不盡相同。為綜合評(píng)價(jià)干燥方法對(duì)枸杞子化學(xué)成分的影響,篩選最佳干燥工藝,本研究采用DPS對(duì)9批次樣品中50種指標(biāo)性成分含量結(jié)果進(jìn)行TOPSIS分析,結(jié)果見(jiàn)表5。
TOPSIS評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,上述9種不同干燥加工方案由優(yōu)至劣依次排序?yàn)椋赫婵绽鋬龈稍?,微波干燥,?0+60)℃熱風(fēng)干燥,脫蠟后(40+60)℃熱風(fēng)干燥,紅外干燥,40 ℃熱風(fēng)干燥,脫蠟后40 ℃熱風(fēng)干燥,(40+80)℃熱風(fēng)干燥,脫蠟后(40+80)℃熱風(fēng)干燥?;谏鲜龆囝愋统煞趾Y選出枸杞子的最佳干燥方法為真空冷凍干燥,使用此方法的枸杞子藥材品質(zhì)最佳。其次為微波干燥、(40+60)℃熱風(fēng)干燥,以上3種方法是枸杞子產(chǎn)地加工較為適宜的干燥方法。另外,TOPSIS綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,采用脫蠟處理后枸杞子品質(zhì)略有下降,不同溫度熱風(fēng)干燥中以(40+60)℃熱風(fēng)干燥品質(zhì)最佳。
表5 TOPSIS綜合評(píng)價(jià)結(jié)果
Table 5 TOPSIS comprehensive evaluation
樣本D+D?指標(biāo)Ci名次 N13.426 91.048 90.234 36 N23.079 01.352 10.305 13 N33.704 10.942 00.202 88 N43.570 11.042 90.226 17 N53.269 91.152 70.260 64 N63.757 60.867 00.187 59 N73.394 01.122 60.248 55 N83.489 91.555 50.308 32 N91.874 53.545 30.654 11
通過(guò)對(duì)上述不同干燥方法處理后枸杞子中各化學(xué)成分含量分析發(fā)現(xiàn),不同干燥方法對(duì)枸杞子中總多糖、總酚、總黃酮、甜菜堿、果糖、葡萄糖和核苷氨基酸成分影響較為顯著,而對(duì)總色素、蔗糖、麥芽糖含量的影響較小。真空冷凍干燥總多糖、總酚和總黃酮類物質(zhì)含量低于微波干燥和紅外干燥,這與文獻(xiàn)中不同干燥方法對(duì)芡實(shí)多糖、總酚和總黃酮含量影響結(jié)果一致[23]。其原因可能為,在真空冷凍干燥過(guò)程中,雖然分解多糖、多酚及黃酮的氧化酶的活性受到一定程度的抑制,但低溫下酶失活是可逆的,待凍干結(jié)束后回溫過(guò)程中酶活性得以恢復(fù),從而造成枸杞子總多糖、總酚和總黃酮類物質(zhì)的分解損失。而微波干燥和紅外干燥中高溫環(huán)境對(duì)酶造成不可逆的滅活,從而使枸杞子中總多糖、總酚及總黃酮類物質(zhì)氧化減少,含量得到累積,以及干燥過(guò)程中,植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞,細(xì)胞內(nèi)結(jié)合型酚酸類成分大量游離釋放[24]。
脫蠟研究結(jié)果表明,使用脫蠟劑后枸杞子單寡糖及核苷氨基酸類成分含量較未脫蠟組降低,品質(zhì)下降。但脫蠟組的總多糖、總酚、總黃酮高于未脫蠟組,這可能與堿性條件下也會(huì)破壞酶的結(jié)構(gòu),使各類氧化酶不可逆失活有關(guān)。由此看來(lái),堿性脫蠟劑的使用有利于總多糖、總酚和總黃酮類物質(zhì)的積累。另外,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,脫蠟處理后枸杞子中色素類成分含量變化不大,結(jié)合文獻(xiàn)研究[25]發(fā)現(xiàn)堿性環(huán)境對(duì)色素的穩(wěn)定性無(wú)明顯影響。
干燥溫度研究結(jié)果顯示,不同干燥溫度對(duì)枸杞子中多糖、總酚、總黃酮、核苷類及氨基酸類含量影響較大,干燥溫度過(guò)高,會(huì)破壞枸杞子中黃酮類、核苷類、氨基酸類熱敏性成分[26]。(40+80)℃下烘干,枸杞子中總黃酮、核苷類和氨基酸類含量明顯下降。并且,高溫促進(jìn)美拉德反應(yīng),在(40+80)℃下烘干其還原糖(葡萄糖)和氨基酸總量在一定程度上損失。但高溫(80 ℃)下卻更有利于酚酸類成分的累積,這可能與高溫及干燥脅迫下產(chǎn)生大量活性氧,引起氧化應(yīng)激損傷,繼而激發(fā)植物細(xì)胞產(chǎn)生酚酸等具有抗氧化作用的次生代謝產(chǎn)物有關(guān)[24]。
基于多類型功效成分的TOPSIS綜合評(píng)價(jià)分析顯示,真空冷凍干燥、微波干燥、(40+60)℃熱風(fēng)干燥3種方法是枸杞子產(chǎn)地加工較為適宜的干燥方法?,F(xiàn)對(duì)這3種干燥方法的實(shí)用性進(jìn)行探討,真空冷凍干燥得到的枸杞子綜合品質(zhì)最佳,其含有較高的β-胡蘿卜素和單寡糖類成分,并能有效保留枸杞子中氨基酸及核苷類成分。這是由于真空冷凍干燥法使干燥在低溫、真空環(huán)境中進(jìn)行,避免了高溫破壞熱敏性成分,既減少枸杞子在干燥過(guò)程中的損壞,又可保持物料色澤、形狀和品質(zhì)。但從經(jīng)濟(jì)效益角度考量,真空冷凍干燥設(shè)備昂貴,且凍干制品質(zhì)地松泡,易吸潮,對(duì)包裝和儲(chǔ)藏條件有特殊要求[27],不適用于枸杞子藥材大規(guī)模產(chǎn)地加工。
微波干燥后的枸杞子總酚、玉米黃素雙棕櫚酸酯、總色素成分含量較高,并且干燥速率快,可以大幅縮短枸杞子干燥周期,適用于枸杞子的產(chǎn)地加工。但在干燥過(guò)程中要注意干燥溫度和時(shí)間,否則容易出現(xiàn)干燥不均勻,鮮果破裂、焦黑等現(xiàn)象。為了解決微波干燥容易導(dǎo)致藥材焦黑的問(wèn)題,有學(xué)者提出采用微波組合干燥工藝,并進(jìn)行了熱風(fēng)微波聯(lián)合間歇干燥[28]、真空微波干燥[29]工藝優(yōu)化,得到的枸杞子干制品品質(zhì)優(yōu)良,證明微波優(yōu)化工藝切實(shí)可行,具有良好的實(shí)踐參考價(jià)值。運(yùn)用現(xiàn)代儀器連用技術(shù),不斷優(yōu)化微波干燥參數(shù),微波干燥將有望成為枸杞子產(chǎn)業(yè)加工的發(fā)展方向。
熱風(fēng)干燥法干燥時(shí)間較長(zhǎng),但操作簡(jiǎn)便,設(shè)備成本低,適宜用于枸杞子產(chǎn)地加工,也是目前枸杞子產(chǎn)地加工方法最常見(jiàn)的干燥方法。本實(shí)驗(yàn)考察了不同預(yù)處理(脫蠟、不脫蠟)和不同溫度[40 ℃、(40+60)℃、(40+80)℃]熱風(fēng)干燥對(duì)枸杞子干制品的影響。不同預(yù)處理研究結(jié)果表明,使用脫蠟劑后枸杞子的干燥時(shí)間縮短,TOPSIS得分雖略有下降,但與未脫蠟組排名靠近,綜合實(shí)際生產(chǎn)情況考慮,Na2CO3前處理能使枸杞果實(shí)表皮蠟質(zhì)層變薄、斷裂,形成水分通道,進(jìn)而縮短枸杞干燥時(shí)間[30],可以適度進(jìn)行脫蠟預(yù)處理以提高枸杞子干燥、生產(chǎn)效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,脫蠟處理對(duì)枸杞子中總多糖、總酚含量影響較大,但不同脫蠟劑對(duì)枸杞子藥材品質(zhì)的影響有待進(jìn)一步考察。不同干燥溫度研究結(jié)果表明,在(40+60)℃下熱風(fēng)干燥藥材品質(zhì)最佳,能較好地保留其總色素、葡萄糖、總單寡糖、氨基酸類及核苷類成分,而脫蠟后(40+80)℃熱風(fēng)干燥后枸杞子中多糖類、黃酮類、玉米黃素、玉米黃素雙棕櫚酸酯、甜菜堿、葡萄糖成分損失較大,不建議使用80 ℃及以上高溫對(duì)枸杞子進(jìn)行烘干。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Analysis and evaluation of different drying methods forbased on multi-type functional components
WU Li-ping1, LU You-yuan1, 2, LI Hai-yang1, QIAN Da-wei1, DUAN Ran3, LU Xue-jun3, GUO Sheng1, DUAN Jin-ao1
1. Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization, National and Local Collaborative Engineering Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization and Formulae Innovative Medicine, Key Laboratory of Chinese Medicinal Resources Recycling Utilization of National Administration of Traditional Chinese Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China 2. School of Pharmacy, Ningxia Medical University, Yinchuan 750021, China 3. Ningxia Innovation Center of Goji, Yinchuan 750002, China
The aim of this paper was to clarify the influence of different drying methods on the quality of Gouqizi () by analysis and comparison of multi-type functional substances oftreated with different drying methods.The fresh fruits ofwas dried with different methods including hot air at different temperatures, infrared drying, microwave drying and vacuum freeze drying. Total phenols, total flavonoids, neutral polysaccharides, acid polysaccharides and total pigments content were detected by UV spectrophotometry. HPLC was applied to determine the contents of zeaxanthine, kryptoxanthin, carotene. HPLC-ELSD was applied to determine the contents of four monooligosaccharides (fructose, glucose, maltose, sucrose) and betaine. The contents of 36 nucleotides and free amino acids were detected by UPLC-TQ/MS. TOPSIS method was adopted to analyze and evaluate the quality ofwith different drying methods based on the above multi-type functional components.The different functional components ofwere greatly varied with different drying methods. In general, total polysaccharides, total phenols, total flavonoids, total pigments, betaine, total monooligosaccharides were 29.2—47.48 9.61—20.69, 4.84—9.59, 4.90—7.07, 14.53—18.92 and 641.05—780.56 mg/g, respectively. The total polysaccharides and total phenols were significantly affected by dewaxing treatment, and the quality ofwithout dewaxing was better based on the multi-type functional components analysis. The contents of total polysaccharides, total phenols, total flavonoids, nucleotides and amino acids were significantly affected by drying temperature. Meanwhile, the result showed that (40 + 60) ℃ was the best temperature of hot air drying for. Furthermore, the vacuum freeze-drying sample had the highest total nucleosides and amino acids contents. Dewaxing combined with 40 ℃ hot air drying obtained the lowest total nucleosides; However, the (40 + 80) ℃ hot air drying group obtained the lowest amino acids. According to the TOPSIS analysis results about the nine different drying methods fortreatment, vacuum freeze-drying was the best, followed by microwave drying and (40 + 60) ℃ hot air drying.Vacuum freeze-drying method was the best drying method forowing to it preserving the functional components, followed by microwave drying and (40 + 60) ℃ hot air drying. This experimental research provides a scientific basis for optimizing and establishing a suitable drying method for.
L.; drying methods; medicinal material quality; analysis and evaluation; zeaxanthine; kryptoxanthin; carotene; total polysaccharides; total phenols; total flavonoids; total pigments
R286.2
A
0253 - 2670(2022)07 - 2125 - 12
10.7501/j.issn.0253-2670.2022.07.023
2021-08-09
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(U21A20408);寧夏重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2021BEF02009,2021BEF02010)
吳勵(lì)萍,女,碩士研究生,主要從事中藥化學(xué)與分析研究。E-mail: 20190334@njucm.edu.cn
段金廒,教授,研究方向?yàn)橹兴庂Y源化學(xué)與資源循環(huán)利用。E-mail: dja@njucm.edu.cn
郭 盛,副研究員,研究方向?yàn)橹兴庂Y源化學(xué)與資源循環(huán)利用。E-mail: guosheng@njucm.edu.cn
[責(zé)任編輯 時(shí)圣明]