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液质联用分析测定苦荞黄酮



全 文 :113※分析检验 食品科学 2003, Vol. 24, No. 6
参考文献:
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(6):11.
液质联用分析测定苦荞黄酮
徐宝才,肖 刚,丁霄霖,李 丹
(江南大学食品学院,无锡 214036)
摘 要:本文采用RP-HPLC-DAD/MS在苦荞籽粒中发现了山奈酚;并对苦荞中的总黄酮和其中的四种主要黄酮醇:
槲皮素-3-芸香糖葡萄糖苷(Ⅰ)、芦丁(Ⅱ)、山奈酚-3-芸香糖苷(Ⅲ)、槲皮素(IV)进行了定量。总黄酮含量为
0.174%~ .614%,(I)、(II)、(III)、(IV)在壳、麸皮、外层粉、心粉、山西苦荞粉中的含量分别为0.0153%~0.0448%,
0.0816%~4.1054%,0.0043%~0.1330%,0.0062%~0.5332%。
关键词:苦荞;黄酮;液质联用
Abstract:The flavanoids in Fagopyrum. tataricum seeds,f om Sichuan province were studied. The types of flavanoids were
quercitin-3-rutinoglucoglucoside, quercitin-3-rutinoglucoside,rutin, kmaepferol-3-rutinoside, quercitin, kmaepferol.The con-
tents of flavanoids in hull, bran, outer flour, inner flour of Sichuan F gopyrum. tataricum and flour of Sanxi Fagopyrum. tatar um
were 0.505%,4.614%,3.098%,0.174% and 0.944%, respectively, among which rutin was the major constituent.
Key words:Fagopytum. tataricum;flavanoids;RP-HPLC MS DAD
中图分类号:O657.7 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2003)06-0113-05
收稿日期:2002-11-14
作者简介:徐宝才(1973-),男,在读博士,,研究方向:天然药食科学与技术。
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荞麦是一种适于在冷凉气候下生长的短季蓼科
(Polygonaceae)作物,植物分类学上主要有苦荞
[Fagopyrum.tataricum(Linn)Gaench]和甜荞
(Fagopyrum.esculentum Moench)二个食用品种。荞
麦富含高生物价的蛋白质、维生素、矿质元素等,最
为重要的是含有极为丰富的生物活性成分—黄酮类化
合物,尤其是苦荞,其黄酮含量比甜荞高10~100倍
[1,2],它是黄酮的重要膳食来源,苦荞(鞑靼荞麦)黄
酮已获得美国“国家食品与药物管理局”FDA证书。
目前对于甜荞中的黄酮化合物研究较多,而对苦
荞中的黄酮研究报道较少。近年来,高效液相色
谱,尤其是反相液相色谱(RP-HPLC)已广泛用天植物
酚类物质的分析,特别是液质联用(HPLC-MS)结合二
极管阵列检测器(DAD)集分离与鉴定于一体,在定向
筛选某些结构的化合物时,显示了强大的检测功能。
本文的目的是利用RP-HPLC-DAD/MS,结合资料报道,
试图在苦荞中探寻尚未有报道过的黄酮种类,并对籽
粒各部分(壳、麸皮、外层粉、内层粉)的黄酮进行
定量测定。
1 材料与方法
1.1 原料、药品
苦荞麦籽粒(含水量16.0%)购自四川西昌,经
西德Brabander-880200型磨粉机碾磨、筛分后,得
壳、麸皮和全粉三部分(表1)。外层粉、心粉由四
川凉山州提供。山西苦荞粉购自山西晋城。
芦丁、桑色素 生化试剂,上海试剂二厂;槲
皮素 日本,半井化学·品株式会社;山奈酚标
样 中国科学院植物化学研究室提供。
1.2 苦荞黄酮的提取
2003, Vol. 24, No. 6 食品科学 ※分析检验114
分别准确称取四川苦荞样品(壳、麸皮、全粉、
外层粉、心粉)2g,滤纸包好后置于索氏抽提器中,加
入80ml 80%甲醇,85℃条件下提取6h,定容至100ml,
待测定。
1.3 苦荞黄酮的HPLC-DAD/MS检测
苦荞麸皮提取液经0.45μm微孔滤膜过滤后,5μl
直接进样分析。
Waters2690型高效液相色谱仪,Waters996型二
级管阵列检测器(DAD)(200~6 nm),色谱柱:
symmetryC8柱(2.1× 50mm,5μm),甲醇为流动相A,
1%乙酸为流动相B,洗脱条件:0→20min,流动相A15
%→100%,流速:0.3ml/min。
MicroMass ZMD 400型电喷雾质谱(ESI)仪,色
谱柱流出组份进入质谱仪的流速为10μl/min,正离
子质谱(ESI+/MS)条件:毛细管电压3.88KV,锥孔
电压53V,离子源温度120℃,脱溶温度200℃。负
离子质谱(ESI-/MS)条件:毛细管电压3.76KV,锥
孔电压48V,离子源温度120℃,脱溶温度200℃。
数据采集与分析软件为Masslynx data system(version
3.1,Micromass limited, UK)
1.4 苦荞黄酮的含量测定
1.4.1 总黄酮含量
移取定量样品液于10ml容量瓶中,以1%AlCl3
定容至刻度线,于420nm波长处进行比色测定,以
芦丁标样计算总黄酮。试剂空白为参比。
1.4.2 四种主要黄酮类化合物的含量
为提高分析效率,我们采用以下色谱条件进行定
量分析:HP Agilent 1100高效液相色谱仪,色谱
柱:Hypersil ODS(4.6×100mm,5μm),可变波
长检测器(VWD)波长354nm。流动相A:65%甲醇(含0.
5%乙酸),流动相B:超纯水(含0.5%乙酸),洗
脱条件(表2),流速:0.8ml/min。进样量:5μl,
10min内完成样品分析。以芦丁为标样,峰面积外标
法定量。分析儿茶素时,波长选定为280nm。
2 结果与讨论
2.1 资料已报道的荞麦中的黄酮种类
目前对甜荞的黄酮研究报道较多。Sato H et al
从荞麦未成熟的种子中分离鉴定了芦丁、槲皮素、
栎皮素、金丝桃苷等黄酮醇[3]。Watanabe M等从荞
麦种壳中分离得到原儿茶酸、槲皮素、金丝桃苷、
芦丁和3,4-二羟基苯甲醛以及牡荆葡基黄酮和异牡荆
葡基黄酮,并从荞麦种子中得到了四种儿茶素:(-
)-表儿茶素,(+)-儿茶素-7-O-(-D-吡喃葡萄糖苷,
(-)-表儿茶素-3-O-P-羟基苯甲酸盐,(-)-表儿茶素
3-O-(3,4-dl-O-甲基)榈酸盐[4,5]。Dietrych-Szostak,
Dorota et al[6]在荞麦籽粒中分离、鉴定了6种黄酮
类化合物:芦丁、orientin、isoorientin、槲皮素、
牡荆葡基黄酮、异牡荆葡基黄酮。Samiya G C et al
从荞麦籽粒中分离出两种新二氢黄酮醇糖苷:
Aromadendrin 3-O-半乳糖苷和毒叶素3-木糖苷
(taxifolin3-O-xyloside)[7]。Jian-Ya Oian et al[8]
发现了白藜芦醇,原儿茶酸/儿茶素。
相对于甜荞来说,目前对苦荞黄酮的研究还非
常有限。李丹博士[9]在四川苦荞中发现四种主要黄
酮类化合物:芦丁(610)、槲皮素(301)、槲皮素-
3-芸香糖葡萄糖苷(772)、山奈酚-3-芸香糖苷
(594),他为了定量槲皮素-3-芸香糖葡萄糖苷而对
其进行分离纯化,在收集水洗脱液时又发现了另外
一种新的黄酮类化合物,经鉴定为槲皮素-3-芸香
糖双葡萄苷(934),但他未发现山奈酚(286)的存
在。
2.2 四川苦荞中的黄酮种类
2.2.1 已报道的黄酮种类
作者在分析黄酮过程中利用HPLC-MS,采用
Masslynx data system(version 3.1,Micromass
limited, UK)软件,通过由分子量构建选择离子的方
法(输入化合物的分子量减去1(M-1)后,如果样品中
存在该化合物,则质谱中会产生对应的选择离子),
并在李丹博士的工作基础上,在四川苦荞籽粒中检测
到的黄酮类化合物如图1所示。其中槲皮素-3-芸香
糖双葡萄糖苷的含量极少,很难在HPLC上看到色谱
峰,可利用选择离子图鉴定其存在位置,其保留时间
为(rt)为8.48min(图2)。
2.2.2 山奈酚的检测
以上研究发现四川苦荞的黄酮苷元主要是由槲皮
素和山奈酚,但山奈酚在荞麦中却鲜有报道。为此
表2 洗脱条件
时间(min)流动相A(%) 流动相B(%)
0 65 35
2 100 0
5 65 35
表1 Brabander制粉后各部分比例
部分 重量(kg) 百分比(%)
籽粒 1
粉 0.62 66.67
壳 0.30 32.25
麸皮 0.01 1.08
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我们试图探寻山奈酚的存在,输入分子量M-1=285
后,我们发现了相应的选择离子(图3)保留时间为19.
31min的选择离子暗示着山奈酚存在的可能性,它对应
于图1中的5,可见其含量也较低。
本实验采用的是反相高效液相色谱(RP-HPLC),
极性较强的苷出峰较早,羟基较多的苷元较羟基较少
的苷元出峰早。5的出峰位置在槲皮素峰之后,说明该
物质的极性较槲皮素小或羟基较少。5的紫外吸收光
谱[二极管阵列检测器(DAD)]的带I在352~382nm的
范围中(图4),我们知道黄酮的带I吸收在304~350nm
之间,黄酮醇的带I在352~382nm,所以5为黄酮醇,
且其紫外吸收与文献报道山奈酚的266nm和367nm基
本一致[10]。在质谱图上有明显的分子离子峰[M-H]m/
z285(图5)。最后通过与中科院植化所提供的山奈酚
标样对照,发现两者的HPLC保留时间完全一致。另
外在M-1=285的选择离子图(图3)上看到的两个响应
峰,其中17.84min处是山奈酚-3-芸香糖苷(已鉴定)
裂解的山奈酚碎片。由此我们可以推断5为山奈酚。
但通过HPLC-MS未发现桑色素(318)、栎皮素
(448)、金丝桃苷(364)、牡荆葡基黄酮(432)、异
牡荆葡基黄酮、orientin(448)、isoorientin、儿
茶素等黄酮的选择离子峰,暗示着四川苦荞中不存在
这些成分。所以四川苦荞黄酮种类主要为:槲皮素-
3-芸香糖双葡萄糖苷、槲皮素-3-芸香糖葡萄糖苷
(I)、芦丁(II)、山奈酚-3-芸香糖苷(III)、槲皮
素(Ⅳ)和山奈酚6种黄酮醇。不同荞麦中的黄酮种类
是由品种差异和环境因素造成的[1,2]。
3 苦荞黄酮的含量
3.1 总黄酮在苦荞籽粒各部分中的含量
表3数据表明苦荞中的黄酮含量较高,尤其是四
川苦荞,其种皮中的黄酮含量高达4.614%,依次是
外层粉、壳及心粉。
3.2 四种主要黄酮醇在苦荞籽粒各部分中的含量
苦荞黄酮的HPLC图谱上(图6),从左到右依次可
明显看到槲皮素-3-芸香糖葡萄糖苷(I)、芦丁
(II)、山奈酚-3-芸香糖(III)和槲皮素(IV)四种主