蔣盼,顧建明
(上海大學生命科學學院,上海200444)
異黃酮(isoflavone)在自然界中的分布只局限于豆科的蝶形花亞科等少數(shù)植物中,其中含量較高的有苜蓿、紅三葉草和大豆(Giycine max(L)Merrill)。大豆異黃酮主要分布于大豆種子的子葉和胚軸中,種皮中含量極少,是大豆生長過程中形成的次級代謝產(chǎn)物,屬黃酮類中的異黃酮多酚化合物,是大豆中主要的生理活性物質(zhì)。在大豆中存在十二種異黃酮,按照結構可以分為四類:游離型異黃酮苷元(aglucone)、葡萄糖苷(glucoside)、乙?;咸烟擒眨╝cetylglucoside)和丙二?;咸烟擒眨╩alonylucoside)。其中對人體的起主要生理作用的是游離型異黃酮苷元[1-5]:染料木素(genistein),大豆黃素(daidzein),黃豆黃素(glycitein)。
近年來,動物實驗、體外實驗以及臨床實驗的研究表明,大豆異黃酮對人體具有保健功能,主要有:(1)雌激素樣作用,由于其結構與女性雌激素內(nèi)源雌二醇相似,能維持女性雌激素水平的平衡,緩解婦女更年期綜合癥[6-7];(2)預防骨質(zhì)酥松癥[8-9];(3)調(diào)節(jié)血脂以及抗動脈粥樣硬化[10-11];(4)抗氧化活性[12-13];(5)緩解心血管疾病[14];(6)抗癌作用[15-16]等。
在日常生活中,大豆制品是人們攝取大豆異黃酮的主要膳食來源,研究表明,加工過程會造成大豆異黃酮的顯著損失,其中,浸泡使12%的大豆異黃酮流失于浸泡水中;凝固使44%大豆異黃酮丟失于乳清溶液中[17-18],這些含保健功能物質(zhì)的廢棄排放物也污染了環(huán)境,因此,豆制品加工過程中大豆異黃酮的回收利用具有研究價值。
目前檢測大豆異黃酮常用的方法[19]有紫外分光光度法和高效液相色譜法。高效液相色譜法靈敏、重現(xiàn)性好,但需要專門的人員操作維護,成本高。紫外分光光度法簡單、方便、快速但精密度低。本實驗旨在通過研究大豆提取液中大豆黃素的紫外分光光度和HPLC測定結果間的差異,建立一新的準確的大豆黃素的紫外分光光度測定法。這對工業(yè)化豆制品加工生產(chǎn)中準確、方便、快速檢測、回收和利用大豆異黃酮資源都具有十分重要的意義。
黃豆(當?shù)爻匈徺I);甲醇(色譜純),乙腈(色譜純),濃磷酸(分析純,≥85%),BHT(色譜純,purity≥99%);大豆黃素(daidzein,purity≥99%)購自田同生化技術有限公司。
UV-754紫外可見分光光度計,恒溫干燥箱,水浴鍋,YXJ-1 型低速離心機,AB104(METTL ER-TOLEDO Group,Max101g,d=0.1mg) 電子分析天平,LC-20A(SPD-20A紫外檢測器、CTO-10AS柱溫箱、LC-20AT泵)高效液相色譜儀:日本島津。
1.2.1 大豆黃素紫外吸收波長的測定
準確稱取大豆異黃酮標準樣品大豆黃素5 mg,甲醇溶解后,定容于50 mL容量瓶中,配置成0.1 mg/mL的母液。在199 nm~400 nm紫外區(qū)掃描。4℃下保存[20]。
1.2.2 標準曲線的繪制
1.2.2.1 高效液相色譜法
準確吸取 1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL 1.2.1 中配置的母液于10 mL容量瓶中,甲醇定容,配置成1、2、4、6、8、10 μg/mL 的標準品溶液。用 Ф13 mm,孔徑為0.45μm的有機針孔過濾器過濾于進樣瓶中,在色譜柱CLC-NH2(Ф6 mm×150 mm),流動相:V乙腈∶V0.001%磷酸=28∶72,流速 0.7 mL/min,柱溫 40 ℃,檢測波長 230 nm條件下,進樣10 μL進行測定,繪制濃度與峰面積的標準曲線。
1.2.2.2 紫外分光光度法
將1.2.2.1中的大豆黃素標準溶液用UV-754紫外可見分光光度計在特定波長下測定吸光度值A,其中波長為1.2.1掃描圖中讀出的最大吸收波長,繪制濃度與吸光度值的標準曲線。
1.2.3 樣品的制備和測定
壓制黃豆至厚度為0.35 cm,稱取50 g于燒杯中。往燒杯中添加水(第一次加120 mL,以后每次加100 mL),置50℃水浴中,每隔20 min收集一次浸泡液,重復10次。收集浸提液后,4℃下保存。
取20 mL浸提液,加入25 mL甲醇溶液,50 mL,4 mol/L鹽酸溶液,0.75 g BHT。44.6℃下水浴回流3 h,過濾,收集上清液,用甲醇定容至100 mL[21]。4℃下保存。取處理好的黃豆浸提液,在相同色譜條件下測定其大豆黃素的峰面積;在相同紫外波長條件下測定吸光度值。
1.2.4 紫外和HPLC測定方法的比較
將黃豆浸提液按表1準確稀釋成6種不同濃度樣品,該系列濃度涵蓋UV和HPLC標準曲線的有效范圍。在最大吸收波長下用紫外法測量它們的吸光度值A,根據(jù)1.2.2.2繪制的紫外標準曲線計算出各稀釋樣品的濃度值,每種稀釋樣品重復測定5次。同樣也用HPLC法測得各稀釋樣品的濃度值,每種稀釋樣品重復測定5次。對每種稀釋樣品的紫外和HPLC測定值間進行差異性檢驗(t檢驗法)。
表1 黃豆浸提液樣品的制備Table 1 Dilution factor of soy extraction sample
1.2.5 紫外法標準曲線的矯正方法
設HPLC標準曲線方程為YHPLC=k1XHPLC+b1,紫外標準曲線方程為Y紫外=k2X紫外+b2,矯正后的的紫外標準曲線為Y=kX+b,用表1中樣品1和樣品5紫外和HPLC測得的值代入矯正后的方程得下列二元一次方程組:
解此方程組,得k和b值,即可求得矯正后的紫外標準曲線方程Y=kX+b,再按1.2.4的測定程序,檢測矯正后的紫外標準曲線測得值與HPLC測得值間是否存在差異。
1.2.6 精密度和準確度測定
準確吸取黃豆浸提液樣品1 mL于甲醇定容至10 mL,在最大吸收波長下測定其吸光度值A,并根據(jù)1.2.5繪制的曲線計算其濃度,重復5次,計算RSD值。
取黃豆浸提泡液1 mL 6份于10 mL具塞試管中,再分別準確加入 1.2.2.1 中標準品溶液 1、1、1、2、2、2 mL,用甲醇定容至10 mL,混勻后在最大吸收波長下測定吸光度值A。根據(jù)1.2.5繪制的標準曲線計算大豆黃素的濃度值,按(測得大豆黃素量-原樣品量)/加樣量×100%計算回收率。
大豆黃素在248 nm處有最大吸收值,如圖1。
2.2.1 高效液相色譜法
高效液相色譜法測定結果見圖2、圖3、圖4。
HPLC法測得的大豆黃素濃度與峰面積方程為y=104 835x+4 119.7,R2=0.990 9,濃度與峰面積呈較好的線性關系,大豆黃素的高效液相色譜標準曲線見圖4。
2.2.2 紫外分光光度法
紫外分光光度法法測得的大豆黃素濃度與吸光度分別為y=6.959x-0.002 7,R2=0.997 7,濃度與吸光度呈較好的線性關系,如圖5。
圖5 大豆黃素UV標準曲線Fig.5 Daidzein standard curve between concentration and absorbency
表2選取列出了大豆浸提液稀釋液樣品2、4、6紫外法和HPLC法測得的濃度值和差異性,查表得t0.01,5=4.032 1,計算得出的 t均大于 t0.01,5,即用 2.2.2中的 UV和HPLC標準曲線方程測得的濃度值間存在極顯著性差異,因此,需要對原紫外吸光度與濃度的標準曲線方程進行矯正。
表2 第2、4、6號樣品紫外和HPLC測定值間的比較Table 2 The daidzein content difference by UV and HPLC(sample 2,4,6)
按照1.2.5中方法對原紫外法曲線進行矯正,得到新的紫外法標準曲線方程為y=0.706 1x+0.012 5(見圖6)。采用此方程測得的大豆浸提液稀釋樣品濃度值與HPLC測得的值差異性分析見表3(表中僅列出稀釋樣品 1,3,5),t均小于 t0.01,5,UV 法與 HPLC 法測定值間已無顯著性差異。
矯正后紫外法測定大豆黃素的精密度和準確度測定結果分別見表4和表5,平均回收率為99.128%。
表3 第1、3、5號樣品紫外(矯正后)和HPLC測定值間的比較Table 2 The daidzein content difference by UV(corrected)and HPLC(sample 1,3,5)
表4 大豆黃素的精密度Table 4 Precision of daidzein detection
表5 大豆黃素曲線的準確度(×10-3mg)Table 5 Accuracy of daidzein detection(×10-3mg)
大豆浸提液中不僅含有大豆黃素,還含有黃豆黃素、染料木素等大豆異黃酮,這些黃酮類物質(zhì)由于含有苯環(huán),在248 nm處都有弱紫外吸收,這就構成了對用紫外法測定大豆黃素的含量的干擾。故需要對吸光度與濃度的曲線進行矯正,矯正所得到的標準曲線的準確度和精密度均較好。
由于大豆提取液中存在許多影響大豆黃素的測定結果物質(zhì),如黃豆黃素、染料木素及其它在248nm有吸收的化學成分,從液相色譜法和紫外法測定的結果即可以看出。以液相色譜法測定的大豆黃素濃度值作為可信值,對紫外標準曲線方程進行矯正,得到新的紫外標準曲線方程y=0.706 1x+0.012 5,該方程可準確、快速、方便地運用于大豆提取液中大豆黃素的測定,該研究方法也可為其它大豆異黃酮的紫外測定所借鑒。
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