李姝 ,王松濤,吳萌萌,邵華武,趙建,焦威*
1. 中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所(成都 610041);2. 瀘州品創(chuàng)科技有限公司(瀘州 646000);3. 四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院資源微生物學(xué)及生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都 610064)
苦蕎麥俗稱苦蕎(Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn.),學(xué)名韃靼蕎麥,屬雙子葉蓼科蕎麥屬[1]??嗍w在我國(guó)種植歷史悠久,其味苦、性平寒,具有活氣血、續(xù)精神、實(shí)腸胃等功效,是少有的亦食亦藥糧食作物[2]。我國(guó)是苦蕎的發(fā)源地,也是苦蕎的主產(chǎn)國(guó)之一,苦蕎在我國(guó)的山西、內(nèi)蒙古、陜西、江西、云南、貴州、四川等地均有分布,特別是在西南地區(qū)有大面積種植[3]。近年來(lái)已有研究表明,黃酮類物質(zhì)是苦蕎中最重要的生物活性物質(zhì),其具有降三高、抑菌、抗炎、抗氧化、抗癌、緩解動(dòng)脈粥樣硬化、預(yù)防老年癡呆等多種生理功能[4-10]。
苦蕎中的活性黃酮類化合物主要包含蘆丁、槲皮素和山柰酚等[11-12]。苦蕎種子不同部位黃酮類化合物含量差異較大,其中以苦蕎麩皮中黃酮類化合物的含量最高,是苦蕎類食品加工中具有利用價(jià)值的副產(chǎn)物[13-14]。王軍[15]研究發(fā)現(xiàn)采用乙醇熱回流法、微波輔助法、超聲波輔助法分別提取苦蕎麩皮總黃酮,得率均在5%~6%之間。由于僅采用溶劑提取法獲得的提取物中黃酮含量較低,效率較差,為獲得較高含量的苦蕎麩皮黃酮富集品,進(jìn)一步純化加工顯得尤為重要。鑒于食品安全生產(chǎn)對(duì)于溶劑、方法的限制,黃酮類物質(zhì)的精制方法主要包括沉淀法、逆流色譜法、層析法、大孔樹(shù)脂法等。其中,大孔樹(shù)脂法以其價(jià)格低廉、吸附容量大、可反復(fù)使用、可應(yīng)用于食品、藥品生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)成為實(shí)驗(yàn)室以及規(guī)模化生產(chǎn)中最常用有效的純化方法[16]。而HPLC法以其分離效果好、分析時(shí)間短、樣品量少等特點(diǎn)成為最適用于黃酮類物質(zhì)檢測(cè)的方法[17]。目前,利用HPLC法同時(shí)測(cè)定經(jīng)不同大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮精提物中多種黃酮成分的文獻(xiàn)尚未見(jiàn)報(bào)道。
此次試驗(yàn)擬通過(guò)3種大孔樹(shù)脂純化獲得苦蕎麩皮黃酮富集品,并采用HPLC建立同時(shí)測(cè)定苦蕎麩皮富集品中4種黃酮類物質(zhì)的分析方法,用于黃酮類成分的含量測(cè)定,以期為苦蕎提取物的食品生產(chǎn)利用及質(zhì)量控制提供參考。
LC-16型高效液相色譜儀(日本島津公司);SHZ-DIII循環(huán)水式多用真空泵(鞏義市科華儀器設(shè)備有限公司);YRE-301旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司);HZK-FA210萬(wàn)分之一電子分析天平(福州華志科學(xué)儀器有限公司);DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鄭州匯成科工貿(mào)有限公司);PCWJ-10超純水系統(tǒng)(成都品成科技有限公司);凈品級(jí)ADS-7、AB-8、D101型大孔吸附樹(shù)脂(天津浩聚樹(shù)脂科技有限公司)。
乙醇(純度≥95%,食品級(jí),成都市科隆化學(xué)品有限公司);甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、磷酸(色譜純),Knowles;蘆?。兌取?9%)、煙花苷(純度≥98%)、槲皮素(純度≥99%)、山柰酚標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%),成都普思生物科技股份有限公司;苦蕎麩皮原料(四川環(huán)太生物科技股份有限公司)。
采用Intersustain C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色譜柱,以乙腈和0.2%磷酸水溶液分別作為流動(dòng)相A和B。梯度洗脫程序:0~25 min,15%~25% A;25~35 min,25%~50% A;35~45 min,50%~90% A;45~55 min,90% A。進(jìn)樣量20 μL,流速1.0 mL/min,柱溫35 ℃,檢測(cè)波長(zhǎng)360 nm。
分別精密稱取10 mg蘆丁、2 mg煙花苷、5 mg槲皮素和1 mg山柰酚,用甲醇充分溶解后分別定容于10 mL容量瓶中,制成質(zhì)量濃度分別1,0.2,0.5和0.1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)樣品母液。分別準(zhǔn)確量取4,1,3和1 mL上述標(biāo)準(zhǔn)樣品母液于10 mL容量瓶中,加入甲醇定容,備用。
取適量苦蕎麩皮,以料液比1∶10(g/mL),加入70%乙醇,在60 ℃下熱回流提取3 h,提取3次,合并3次提取液,減壓濃縮至干,得苦蕎麩皮黃酮粗品。
取上述苦蕎麩皮黃酮粗品,加水制備成1 mg/mL的上樣液,以90%乙醇、2 BV/h的洗脫速度,采用ADS-7、AB-8、D101型大孔吸附樹(shù)脂分別對(duì)苦蕎麩皮黃酮粗品進(jìn)行洗脫純化,收集6 BV洗脫液,減壓濃縮至干,得到不同大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮黃酮富集品。
分別精密稱取10 mg不同大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮黃酮富集品,用甲醇充分溶解,定容于10 mL容量瓶中,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾,備用。
取各標(biāo)準(zhǔn)品混合液,分別在200~500 nm范圍內(nèi)進(jìn)行紫外-可見(jiàn)光光譜掃描,分析4種黃酮類物質(zhì)的最大吸收光譜。4種黃酮類物質(zhì)在256和360 nm左右有最大吸收峰,同時(shí)考慮到標(biāo)準(zhǔn)品在256 nm處基線不穩(wěn)定,而在360 nm處基線穩(wěn)定,因此選擇360 nm作為黃酮類化合物的檢測(cè)波長(zhǎng)(圖1)。按1.2小節(jié)條件,分別精密吸取20 μL混合標(biāo)準(zhǔn)品、ADS-7、AB-8、D101型大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮黃酮富集品溶液進(jìn)樣,結(jié)果顯示,以乙腈-0.2%磷酸水溶液作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,可以很好地將目標(biāo)峰分開(kāi),各相鄰色譜峰之間的理論塔板數(shù)均大于30 000,分離度均大于1.5(圖2)。
2.2.1 線性關(guān)系
將混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入甲醇稀釋,分別配制成5個(gè)質(zhì)量濃度水平。按1.2小節(jié)條件進(jìn)樣,以相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),色譜峰面積為縱坐標(biāo)(Y),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,分別得到蘆丁、煙花苷、槲皮素、山柰酚的回歸方程、相關(guān)系數(shù)和線性范圍,結(jié)果見(jiàn)表1和圖3。
結(jié)果顯示,蘆丁、煙花苷、槲皮素和山柰酚分別在25~400,1.25~20,9.375~150和0.625~10 μg/mL的濃度范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)均在0.999 6及以上。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)品紫外吸收?qǐng)D
圖2 混合標(biāo)準(zhǔn)品(A)和ADS-7(B)、AB-8(C)、D101(D)富集的待測(cè)樣品色譜圖
表1 4種黃酮類成分的線性關(guān)系
圖3 4種黃酮類成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.2.2 精密度試驗(yàn)
取20 μL混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,按1.2小節(jié)重復(fù)進(jìn)樣6次,記錄各黃酮成分的峰面積。結(jié)果顯示,蘆丁、煙花苷、槲皮素和山柰酚峰面積的δRSD分別為1.3%,1.7%,1.7%和0.9%,表明儀器精密度較好。
2.2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)
將制備的同一份樣品溶液,分別于配制后的0,2,4,8,12,24和48 h進(jìn)樣20 μL,記錄各組分的峰面積。結(jié)果顯示,蘆丁、煙花苷、槲皮素和山柰酚峰面積的δRSD分別為2.4%,2.8%,1.6%和2.8%,表明待測(cè)樣品溶液中4種黃酮類物質(zhì)在48 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.2.4 重復(fù)性試驗(yàn)
取5份適量苦蕎麩皮黃酮富集品,按1.5小節(jié)方法制備待測(cè)樣品溶液。精密吸取20 μL待測(cè)樣品溶液,按1.2小節(jié)依次進(jìn)樣,結(jié)果顯示,蘆丁、煙花苷、槲皮素和山柰酚含量的δRSD分別為3.5%,3.3%,3.3%和3.2%,表明方法重復(fù)性良好。
2.2.5 加樣回收率試驗(yàn)
取已知含量的苦蕎麩皮黃酮富集品,分別加入一定量的蘆丁、煙花苷、槲皮素和山柰酚儲(chǔ)備液,其加入的量約相當(dāng)于樣品量的100%,每份樣品重復(fù)6次。按1.2小節(jié)條件進(jìn)樣,結(jié)果顯示,蘆丁、煙花苷、槲皮素和山柰酚的平均回收率分別為99.48%,100.86%,100.93%和102.27%,符合分析要求。δRSD分別為3.2%,3.2%,3.0%和1.7%,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果
分別取不同大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮黃酮富集品,制備待測(cè)樣品溶液,按1.2小節(jié)條件進(jìn)樣,并分析4種黃酮類化合物的含量,結(jié)果如表3所示。不同大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮黃酮富集品中蘆丁、煙花苷、槲皮素和山柰酚4種黃酮類化合物的總含量由高到低為ADS-7型大孔樹(shù)脂>AB-8型大孔樹(shù)脂>D101型大孔樹(shù)脂。
表3 不同大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮黃酮富集品檢測(cè)結(jié)果
此次試驗(yàn)建立了高效液相色譜同時(shí)檢測(cè)不同大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮黃酮樣品中蘆丁、煙花苷、槲皮素和山柰酚4種黃酮類成分的含量檢測(cè)方法,結(jié)果發(fā)現(xiàn),ADS-7型大孔樹(shù)脂富集的苦蕎麩皮中4種黃酮的總含量相較AB-8和D101型大孔樹(shù)脂更高,且該方法操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好,可作為不同大孔樹(shù)脂富集苦蕎麩皮黃酮類物質(zhì)的檢測(cè)方法。該方法為相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的質(zhì)量控制和進(jìn)一步研究提供了參考。