劉秋月 葉麗君 黃文燁 黃雪松
摘 要 為開發(fā)利用澳洲堅果青皮,采用高效液相色譜法(HPLC)研究其對羥基苯甲醇、3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛的測定方法和含量。結(jié)果表明,澳洲堅果青皮中,4種多酚的最佳測定條件為:以1% 乙酸水溶液和甲醇為流動相進行梯度洗脫(0 min,87% A;5 min,85% A;25~30 min,60% A),檢測波長260 nm,流速0.8 mL/min。并測得青皮中對羥基苯甲醇、3, 4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛的含量分別為(1.3±0.12)、(0.19±0.001)、(0.046±0.003)、(0.15±0.00 9)mg/g。該方法簡單、高效、實用。
關(guān)鍵詞 澳洲堅果 ;對羥基苯甲醇 ;3,4-二羥基苯甲酸 ;對羥基苯甲醛 ;對羥基苯甲酸 ;青皮
中圖分類號 S664.9 ;TQ245.6 文獻標(biāo)志碼 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2016.07.021
澳洲堅果(Macadamia ternifolia F. Muell)又名昆士蘭果、昆士蘭栗、澳洲胡桃、夏威夷果等[1],因其果仁風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富而被譽為“干果皇后”。隨著我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,我國澳洲堅果近年來獲得空前發(fā)展,種植面積已近4萬hm2[2],年產(chǎn)干果近萬噸,除果仁直接食用、少量果殼(種皮)制作木炭外[3-5],其綠色的果皮(俗稱青皮,占整果鮮重的45%~60%)僅有極少量用作漚肥或飼料,絕大部分被丟棄,亟需開發(fā)利用。
研究表明,澳洲堅果果仁中含有酚類酸、維生素E、甾醇等抗氧化活性成分[6-9];蘆燕玲等[10]用萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分離鑒定出澳洲堅果殼中含有酸類;張明楷等[11]對6種澳洲堅果青皮中的單寧含量進行了測定。根據(jù)植物化學(xué)成分分析,澳洲堅果皮中應(yīng)含有大量多酚類物質(zhì),需要首先研究其化學(xué)成分,以便有針對性地開發(fā)利用。施蕊等[12]報道澳洲堅果青皮中含有熊果苷、豆腐果苷等化學(xué)成分,但這不足以解釋其具有殺菌、抗氧化等多種生物活性。本研究課題組從澳洲堅果青皮中分離得到晶體狀態(tài)的3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛和對羥基苯甲醇4種酚類化合物(鑒定結(jié)果將另文發(fā)表),這4種酚類物質(zhì)都有一定抗氧化或殺菌的作用,即它們可以部分地解釋澳洲堅果青皮具有防腐殺菌和抗氧化[13]等功能與活性。
本研究旨在建立一種快速、準(zhǔn)確測定澳洲堅果青皮中4種酚類物質(zhì)的HPLC分析方法,以為該資源的進一步開發(fā)、利用、產(chǎn)品的質(zhì)量控制等提供可靠的依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
澳洲堅果果實,由廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所王文林老師課題組饋贈。
1.1.2 主要儀器及試劑
本研究使用的主要儀器:Shimadzu LC-20AT高效液相色譜儀及配套SPD-M20A光電二極管陣列檢測器(DAD)(日本島津公司);3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醇、對羥基苯甲醛標(biāo)準(zhǔn)品(AR級,阿拉丁試劑有限公司);冰乙酸(AR級,天津化學(xué)試劑一廠);甲醇(HPLC級,歐普森試劑有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 樣品前處理
取自然干燥的澳洲堅果青皮磨成粉末,用70%的乙醇提取3次,合并提取液,50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑,乙醇定容至50 mL,過0.45 μm濾膜,待測。
1.2.2 色譜條件的優(yōu)化
通過掃描得到流動相和各單體酚類物質(zhì)在紫外光區(qū)的最大吸收波長,選擇能同時測定以上4種酚類物質(zhì)、又能避開溶劑吸收的適宜波長。流動相、流速、洗脫方式等都會對目標(biāo)物質(zhì)能否單獨出峰不受其它雜質(zhì)干擾造成影響,進而影響樣品與標(biāo)準(zhǔn)品的對比,無法進行定性測定。通過調(diào)整流動相體系、梯度洗脫比例和流速、改變進樣量等獲得快速分離測定目標(biāo)物質(zhì)的最優(yōu)條件。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
精確稱取標(biāo)準(zhǔn)品3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛,對羥基苯甲醇100 mg,分別用甲醇定容至10 mL,得到每個標(biāo)準(zhǔn)品的單標(biāo)儲備液。
分別移取50、100、150、200、250 μL 3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛的標(biāo)準(zhǔn)溶液,20、30、40、50、60 μL對羥基苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)溶液和4、6、8、10、12 μL對羥基苯甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液,用甲醇定容至50 mL,得到不同梯度的酚類混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個濃度重復(fù)進樣6次,以各單體酚的平均峰面積(y)與標(biāo)準(zhǔn)溶液中物質(zhì)的濃度(x)做校準(zhǔn)曲線,計算標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程及相關(guān)系數(shù)。
1.2.4 檢測限和定量限
將一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋,進樣,當(dāng)信噪比等于3時,所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含組分的量為最低檢測限;當(dāng)信噪比等于10時,所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含組分的量為定量限。
1.2.5 加標(biāo)回收測定
已知酚類物質(zhì)含量的青皮提取液中,定量添加各酚類物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品,平行制備6份,并精確吸取10 μL進樣,計算各酚類物質(zhì)的加標(biāo)回收率。
1.2.6 重復(fù)性和儀器精密度測定
按上述方法重復(fù)制備6份樣品進樣,記錄峰面積,計算峰面積相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),檢測方法的重復(fù)性。 同一樣品分3 d進行實驗,每天精確進樣10 μL,連續(xù)進樣6次,記錄峰面積,分別計算日內(nèi)和日間峰面積RSD值,比較日內(nèi)和日間儀器的精密度。
1.2.7 樣品穩(wěn)定性測定
取同一樣品室溫下放置,并于樣品制備后的0、2、4、8、12、16、24、36、48 h進樣,每次進樣10 μL,測定峰面積,計算RSD值。
2 結(jié)果與分析
2.1 色譜條件的選擇
2.1.1 檢測波長的選擇
對4種酚類標(biāo)準(zhǔn)品進行全波長掃描,得到其在紫外光區(qū)的吸收圖譜(圖1),由此得到各單體酚類物質(zhì)的最大吸收波長(表1),為了能同時測定這幾種物質(zhì)又能減少溶劑的影響,最終確定檢測波長為260 nm。
2.1.2 流動相的選擇
分別嘗試用1%乙酸水溶液-乙腈和1%乙酸水溶液-甲醇作流動相,當(dāng)流動相含有乙腈時,即使含量較少,出峰時間也比較早,且4種酚類物質(zhì)峰分離效果不佳;當(dāng)流動相含有甲醇,且含量較低時,峰形則大大改善(圖2),故改用甲醇和1%乙酸水溶液作為流動相。
2.1.3 流速的選擇
實驗采用0.5、0.8、1.0 mL/min 3個流速,見圖3。結(jié)果發(fā)現(xiàn),流速為0.5 mL/min時,分離效果好,但耗時較長;流速為1 mL/min時,用時短,但前2個峰出峰時間十分接近且最后的對羥基苯甲醛有肩峰,分離效果不佳;流速為0.8 mL/min時,可以在30 min內(nèi)把4種酚類物質(zhì)較好地分開。
2.1.4 色譜條件的最終確定
根據(jù)以上實驗,確定了澳洲堅果青皮4種酚類物質(zhì)的HPLC測定條件,進樣量為10 μL,柱溫箱為40℃,且為了縮短檢測時間,采用濃度梯度洗脫,逐漸加大甲醇含量,以達到良好的分離效果,其梯度洗脫程序見表2。在此條件下得到了4中多酚混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的液相色譜圖和樣品溶液的液相色譜圖(圖4)。
從圖4-B可以看出,對羥基苯甲醇、3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛4種物質(zhì)均可以在相應(yīng)的標(biāo)樣圖4-A上予以確認(rèn)(即據(jù)保留時間相同的原則予以定性鑒定);另外,我們還比較了它們的紫外可見光譜也是一致的,這與原有鑒定結(jié)果一致(資料未發(fā)表)。因此,用該方法定性測定澳洲堅果青皮中的上述4種酚類物質(zhì)是可行的。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢測限
按上述色譜條件測得4條標(biāo)準(zhǔn)曲線,r值均高于0.99,所以得到的線性方程能滿足實驗條件,其線性方程、檢測限等見表3。
2.3 加標(biāo)回收率
加標(biāo)回收率測定結(jié)果見表4,結(jié)果顯示,4種酚類物質(zhì)的回收率在99%~102%。
2.4 重復(fù)性
按上述方法對樣品6次進樣,計算對羥基苯甲醇、3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛的峰面積RSD值分別為0.6%、0.1%、1.5%、0.4%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.5 精密度
根據(jù)實驗結(jié)果,計算第一天對羥基苯甲醇、3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛的峰面積RSD分別為:1.7%、0.7%、2.4%、0.3%;第二天各種組分的峰面積RSD分別為:2.2%、1.2%、2.0%、0.3%;第三天各種組分的峰面積RSD分別為:1.9%、0.3%、1.8%、0.3%。均小于3%,表明日內(nèi)儀器精密度良好;日間比較各組分的峰面積RSD為:1.8%、1.0%、2%、0.4%,表明儀器的日間精密度良好。
2.6 穩(wěn)定性
不同時間進樣,測定峰面積,計算對羥基苯甲醇、3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛的峰面積RSD值分別為1.9%、1.0%、3.3%、1.0%,表明供試樣品在48 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.7 樣品的測定
按上述方法制備樣品并進行色譜分析,測定3次取平均值,測得干燥的澳洲堅果青皮中對羥基苯甲醇、3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛的含量分別為(1.3±0.12)、(0.19±0.001)、(0.046±0.003)、(0.15±0.009)mg/g。
3 討論與結(jié)論
3.1 討論
酚類化合物的研究對澳洲堅果青皮的開發(fā)利用、尤其是開發(fā)具有防腐殺菌、抗氧化功能保健食品、漱口水等具有重要意義,目前澳洲堅果青皮中的酚類物質(zhì)還未見報道,本研究所鑒定的4種酚類物質(zhì)在其它物質(zhì)中也未見同時報道。
在樣品前處理簡單、雜質(zhì)較多的情況下同時分離并檢測此4種酚類物質(zhì)具有一定的難度。本研究采用保留時間和二極管陣列光譜圖相結(jié)合的方法進行定性、進而進行定量測定,建立了一種新的、同時測定上述4種酚類物質(zhì)的高效液相色譜分析方法。
3.2 結(jié)論
研究結(jié)果表明,以1%乙酸水溶液-甲醇作為流動相進行梯度洗脫(0 min,87% A;5 min,85% A;25~30 min,60% A),30 min內(nèi)各組分的色譜峰分離效果較好、色譜峰峰形好。實驗以對羥基苯甲醇、3,4-二羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、對羥基苯甲醛標(biāo)準(zhǔn)品測得的標(biāo)準(zhǔn)曲線分別為y=4 024.22x-48 847(r=0.999 6)、y=54 654.4x-105 270(r=0.998 9)、y=54 654.4x-105 270(r=0.999 3)、y=66 922.4x-89 492.6(r=0.999 5);且前述4種酚類的最低檢測線在0.04~0.9 μg/mL,加標(biāo)回收率在99%~102%,樣品中含量分別為(1.3±0.12)、(0.19±0.001)、(0.046±0.003)、(0.15±0.009)mg/g。該方法前處理簡單,樣品穩(wěn)定,重復(fù)性好,操作簡單快速,準(zhǔn)確性高。
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