免费文献传递   相关文献

PITC柱前衍生高效液相色谱法测定接骨木果实中氨基酸含量



全 文 :  [收稿日期] 2015-03-09;2015-08-04修回
  [基金项目] 国家科技支撑计划项目 “华中区域中药材规范化种植及大宗中药材综合开发利用技术研究”(2011BAI06B06);山东省科
技发展计划项目 “山东瓜蒌规范化种植及综合开发研究”(2011GSF11904)
  [作者简介] 于洪超 (1991-),男,在读硕士,研究方向:中药资源与质量控制。E-mail:yhc0111@163.com
 *通讯作者: 郭庆梅 (1968-),女,教授,博士生导师,从事中药质量控制与资源研究方面的工作。E-mail:qmguo@sina.com
[文章编号]1001-3601 (2015)08-0457-0213-04
PITC柱前衍生高效液相色谱法测定接骨木果实中氨基酸含量
于洪超1,马荣申2,郭庆梅1*,周凤琴1,郭俊国3
(1.山东中医药大学 药学院,山东 济南 250355;2.济南天红苗木种植技术研发中心,山东 济南
250400;3.山东中医药大学眼科研究所,山东 济南250002)
   [摘 要]为了测定接骨木果实中游离氨基酸和水解氨基酸含量,采用PITC柱前衍生高效液相色谱
法 (RP-HPLC)以异硫氰酸苯酯 (PITC)作柱前衍生试剂,采用RP-HPLC梯度洗脱的方法测定接骨木
果实中的游离和水解氨基酸的峰面积并计算其含量。结果表明:接骨木果实中氨基酸和水解氨基酸的含量
分别为2.107%和7.297%;18种氨基酸分离良好,线性关系良好,空白无干扰,精密度RSD 在0.
634%~2.532%,稳定性RSD在0.729%~2.774%,重复性RSD在0.664%~2.884%,平均回收
率在95.49%~103.67%,且RSD均小于3%。RP-HPLC法灵敏、简便、快捷,能准确测定接骨木果
实中游离氨基酸和水解氨基酸的含量。
[关键词]接骨木;游离氨基酸;水解氨基酸;异硫氰酸苯酯;高效液相色谱法
[中图分类号]S567 [文献标识码]A
Determination of Amino Acids in the Fruits of Sambucus wiliamsi by
PITC Pre-column Derivation and RP-HPLC Method
YU Hongchao1,MA Rongshen2,GUO Qingmei 1*,ZHOU Fengqin1,GUO Junguo3
(1.Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Ji'nan,Shandong250355;2.Ji'nan Tianhong Seedling
Planting Technology Research and Development Center,Ji'nan,Shandong250400;3.Eye Institute,Shandong U-
niversity of TCM,Ji'nan,Shandong250002,China)
  Abstract:For the determination of free and hydrolysis amino acids in the fruits of S.williamsii,
taking phenyl isothiocyanate(PITC) as the pre-column derivating reagent,RP-HPLC gradient elution
method was employed to measure the peak area and contents of free and hydrolytic amino acid.Results:
Contents of free amino acid and hydrolytic amino acid in the fruits of S.williamsii were 2.107%and
7.297%respectively.separation of 18kinds of amino acids was good,the linear relationship was good,
and the blank had no interference,The RSD of precision was between 0.634% and 2.532%,the
stability was between 0.729%and 2.774%,the repeatability was between 0.664%and 2.884%,the
sample recovery rate was between 95.49%and 103.67%,and the RSDwas less than 3%.The method
is sensitive,simple,fast and able to determine the content of elderberry and free amino acid hydrolysis
accurately.
Key words:Sambucus williamsii;free amino acids;hydrolysis amino acids;PITC;HPLC
  接骨木 (Sambucus williamsi Hance)又名公
道老、马尿骚等,为忍冬科 (Caprofoliaceae)接骨
木属 (Sambucus L.)植物[1]。接骨木的果实是一种
具有极高开发利用价值的功能性产品,除含有大量
对人体有益的不饱和脂肪酸外,还含有种类丰富的
氨基酸[2]。氨基酸含量是衡量接骨木果实营养价值
高低和资源开发利用价值的重要指标。氨基酸的分
析测定多是通过离子交换树脂分离,然后通过柱后
衍生化反应,再经紫外检测器检测分析,此方法分
析时间长、灵敏度低,且仪器复杂、价格昂贵,严
重限制其推广应用。随着色谱技术的进步,氨基酸
的色谱分析法得到发展。大多数的氨基酸不具有紫
外吸收,也不能发射荧光,氨基酸的测定通常需要
衍生化后进行。衍生试剂目前最为常用的是异硫氰
酸苯酯 (PITC),其可同时检测一级和二级氨基酸,
衍生产物稳定,最小检出量达1pmol,有去干扰方
法简单,检测方法简单等优点[3-8]。目前尚未有采用
高效液相色谱法测定接骨木果实中游离和水解氨基
酸的文献报道。因此,通过建立PITC柱前衍生
HPLC法,结合紫外检测器测定接骨木果实中游离
和水解氨基酸含量并进行定量分析,为接骨木果实
的进一步开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 果实 接骨木果实2014年8月采于山
东省济南市平阴县,经山东中医药大学郭庆梅教授
鉴定为忍冬科 (Caprofoliaceae)接骨木属 (Sam-
 贵州农业科学 2015,43 (8):213~216
 Guizhou Agricultural Sciences
bucus L.)接骨木 (Sambucus williamsii Hance)
果实,晒干,备用。
1.1.2 仪器和试剂 戴安 U-3000液相色谱仪
(ULTIMATE 3000PUMP,ULTI-MATE 3000
AUTOSAMPLER,ULTIMATE 3000 RS COL-
UMN COMPART-MENT ULTIMATE 3000DI-
AODE ARRAY DETECTOR),KQ-250B型超声
波清洗器 (昆山市超声仪器有限公司),MS205DU
十万分之一天平 (德国梅特勒公司),FW135高速
粉碎机 (北京市永光明医疗器械有限公司),恒温
干燥箱 (上海精宏实验设备有限公司),TG16-W
高速离心机 (长沙湘仪离心机仪器有限公司)。18
种氨基酸对照品 (中国药品生物制品检定所,批
号:140627-200805),PITC (优级纯,阿拉丁公
司),乙腈 (色谱级,美国天地试剂公司),醋酸
钠、三乙胺等试剂均为分析纯。
1.2 试剂、对照品及样品溶液的配制
1.2.1 试剂配制 流动相B (醋酸钠缓冲液-乙
腈溶液):精密称取乙酸钠12.6g,以925mL水
溶解后,加70mL乙腈,充分摇匀,以冰醋酸调
试液pH 至6.5。衍生试剂 A (0.1moL/L的
PITC乙腈溶液):精密量取0.3mL PITC,加乙
腈定容至25mL棕色容量瓶中,摇匀。衍生试剂B
(1moL/L三乙胺乙腈溶液):精密量取1.3mL
三乙胺,加乙腈定容至10mL棕色容量瓶中,摇
匀。
1.2.2 对照品溶液的制备 精密称取干燥后的
18种氨基酸对照品适量,以0.1moL/L的盐酸
定容至10mL棕色容量瓶中,得各对照品溶液。
分别取各对照品溶液1mL置于25mL棕色容量瓶
中,以0.1moL/L的盐酸定容,得18种氨基酸的
混合对照品溶液。
1.2.3 样品游离氨基酸的制备 精密称定干燥
后的接骨木果实粉末1g (40目筛),置于三角烧
瓶中,加水30mL,浸泡3h,60℃条件下超声处
理30min,过滤,滤渣重复提取2次,合并过滤
液,定容至100mL,即得。
1.2.4 样品水解氨基酸的制备 精密称定干燥
后的接骨木果实粉末0.1g (40目筛),置于安剖
瓶中,加入6moL/L的盐酸溶液5mL,瓶中充氮
气后封口,于120℃烘箱中加热22h,取出放冷,
过滤后滤液蒸干,以0.1moL/L的盐酸溶解,定
容至2mL容量瓶中,即得。
1.3 PITC衍生化反应
精密量取空白、对照品、样品溶液各200μL,
分别加入衍生试剂 A、衍生试剂B各100μL,充
分混匀,室温静置1h,加入正己烷600μL,充分
混匀后静置20min,10 000r/min离心10min,分
层后,取下层溶液,用0.45μm 滤膜过滤,即
得。
1.4 色谱条件及系统适用性
色谱柱Venusil MP-C18 (2.1m×100mm×
3μm)柱温30℃,检测波长254nm,进样量2
μL。流动相 A 为75%的乙腈-水溶液,流动相B
为醋酸钠缓冲液-乙腈溶液。梯度洗脱程序:0
min,0%A;6min,6%A;15min,9%A;20
min,21%A;32min,45%A;34min,55%A;
40min,100%A;48min,0%A。流速为0.8
mL/min。
1.5 方法学考察
1.5.1 线性关系考察 分别精密量取氨基酸混
合对照品0.5mL、1mL、2mL、3mL、4mL、
5mL置于10mL棕色容量瓶中,以0.1moL/L
盐酸定容至刻度,按照1.3项下方法进行衍生化
后测定,绘制色谱图。以氨基酸峰面积y对氨基
酸质量浓度x进行回归处理。
1.5.2 精密度及稳定性试验 精密量取混合对
照品200μL,按照1.3项下方法进行衍生化后连
续进样5次以及分别在0h、2h、4h、8h、16h、
24h进样,记录色谱图,以峰面积为指标计算
RSD,考察其精密度和稳定性。
1.5.3 重复性试验 精密称取同批接骨木果实
粉末5份,按1.2项下方法制备、1.3项下方法
衍生化后测定,记录色谱图,以峰面积为指标计算
RSD,考察其重复性。
1.5.4 回收率试验 精密量取1.2项下制备
的接骨木样品水解氨基酸5份各100μL,分别加
入100μL氨基酸混合对照品溶液,按照1.3项下
方法衍生化后测定,计算回收率。
1.6 样品测定
精密量取1.2项下制备的游离氨基酸和水解
氨基酸溶液各3份,每份200μL按照1.3项下方
法衍生化后测定。
2 结果与分析
2.1 果实氨基酸的HPLC图谱
果实氨基酸衍生化后的色谱图见图示。
2.2 方法的线性关系、精密度、稳定性及重复

从表 1 看出,18 种氨基酸的线性范围在
0.018 64~0.344 8mg/mL,相关系数均在0.
999以上,说明线性关系良好;精密度试验RSD
在0.634%~2.532% (n=5),稳定性试验RSD
在0.729%~2.774% (n=6),均在要求范围
内。游离、水解氨基酸的重复性试验RSD 在0.
664%~2.884% (n=5),方法具有很好的可重
复性。
2.3 回收率
从表2看出,18种氨基酸的平均回收率在
95.49%~103.67% (n=5),且RSD小于3%。
·412·
                                        贵 州 农 业 科 学
                                   Guizhou Agricultural Sciences
 注:A为空白对照,B为18种氨基酸的对照,C为接骨木果实游离氨基酸,D为接骨木果实水解氨基酸。1为门冬氨酸 (asp),2为谷氨
酸 (glu),3为丝氨酸 (ser),4为甘氨酸 (gal),5为组氨酸 (his),6为精氨酸 (arg),7为苏氨酸 (thr),8为丙氨酸 (ala),9为脯氨酸
(pro),10为酪氨酸 (tyr),11为缬氨酸 (val),12为甲硫氨酸 (met),13为胱氨酸 (cys),14为异亮氨酸 (iso),15为亮氨酸 (leu),16
为苯丙氨酸 (phe),17为色氨酸 (trp),18为赖氨酸 (lys)。
 Note:A,B,C and D were respectively blank control,control of 18amino acids,free amino acid in the fruit of S.wiliamsi and hydrolytic
amino acid in the fruit of S.wiliamsi.1~18were respectively asp,glu,ser,gal,his,arg,thr,ala,pro,tyr,val,met,cys,iso,leu,phe,
trp and lys.
图示 空白溶液、氨基酸对照品及接骨木果实氨基酸HPLC图谱
Fig. HPLC chromatogram of blank control,amino acid control and amino acid in the fruit of S.williamsii
表1 氨基酸的线性关系、精密度、稳定性及重复性
Table 1 Linear relation,accuracy,stability and repeatability of amino acid
氨基酸
Amino
acid
标准曲线
Standard
carve
线性范围mg/mL
Linear
range
相关系数
R2
精密度/%
Accuracy
稳定性/%
Stability
水解氨基酸
重复性/%
Repeatability of
hydrolytic amino acid
游离氨基酸
重复性/%
Repeatability of
free amino acid
asp  y=31.082x+0.109 1 0.023 20~0.232 0 0.999 6  1.341  0.956  1.853  1.751
glu  y=21.935x+0.062 7 0.022 16~0.221 6 0.999 3  2.188  2.476  2.321  2.611
ser  y=40.018x-0.006 3 0.020 32~0.203 2 1.000 0  0.987  1.011  0.664  1.574
gal  y=96.505x-0.015 1 0.018 80~0.188 0 0.999 9  1.791  1.234  1.247  1.487
his  y=41.272x-0.018 6 0.027 72~0.277 2 0.999 8  2.295  1.554  2.125  2.519
arg  y=18.218x+0.012 8 0.023 08~0.230 8 0.999 5  0.634  2.753  1.964  2.231
thr  y=42.003x-0.015 5 0.028 16~0.281 6 0.999 2  2.532  2.638  2.884  1.549
ala  y=45.153x-0.024 1 0.032 56~0.325 6 0.999 3  1.202  2.215  1.685  2.792
pro  y=108.93x-0.067 1 0.020 52~0.205 2 0.999 7  2.057  1.290  1.942  0.889
tyr  y=14.632x-0.005 2 0.024 56~0.245 6 0.999 9  2.238  2.169  2.556  1.116
val  y=60.272x-0.011 9 0.025 32~0.253 2 1.000 0  1.238  2.497  1.025  1.597
met  y=39.168x-0.012  0.020 88~0.208 8 0.999 9  2.407  2.612  0.941  1.716
cys  y=48.723x+0.032 3 0.020 28~0.202 8 0.999 3  1.325  0.729  1.585  1.438
iso  y=42.82x-0.031 5  0.034 48~0.344 8 1.000 0  1.311  0.998  2.784  1.417
lue  y=45.976x-0.016 4 0.023 4~0.234  1.000 0  2.204  2.397  2.689  2.538
phe  y=41.19x-0.009 5  0.021 76~0.217 6 0.999 6  2.170  1.871  1.112  0.972
trp  y=43.493x-0.005 1 0.018 64~0.186 4 1.000 0  1.700  2.774  0.871  1.665
lys  y=94.973x-0.066 5 0.021 36~0.213 6 0.999 8  1.105  1.214  1.891  0.933
表2 氨基酸的加样回收率 (n=5)
Table 2 Standard recovery of amino acid %
氨基酸
Amino acid
平均回收率
Average recovery
RSD
asp  95.49  2.51
glu  102.11  0.78
ser  96.98  1.15
gal  97.24  1.46
his  100.38  2.29
arg  96.44  1.27
thr  100.13  2.33
ala  99.72  1.59
pro  97.18  1.82
tyr  99.36  2.31
val  102.54  1.85
met  100.36  2.47
cys  97.42  1.22
iso  98.73  1.61
lue  95.82  2.79
phe  103.67  2.03
trp  100.69  2.41
lys  99.49  1.62
表3 接骨木果实中的游离氨基酸和水解氨基酸含量 (n=3)
  Table 3 Contents of hydrolytic and free amino acid
in the fruit of S.williamsii %
氨基酸
Amino
acid
游离氨基酸
Free amino
acid
水解氨基酸
Hydrolytic amino
acidasp
asp  0.185 0  0.567 0
glu  0.018 3  1.282 0
ser  0.035 6  0.181 0
gal  0.002 7  0.455 0
his  0.434 0  0.266 0
arg  0.261 0  0.944 0
thr  0.010 0  0.119 0
ala  0.011 6  0.114 0
pro  0.068 7  0.523 0
tyr  0.593 0  0.751 0
val  0.056 7  0.310 0
met  0.001 5  0.025 3
cys  0.009 9  0.018 9
iso  0.043 0  0.365 0
lue  0.279 0  0.730 0
phe  0.060 4  0.318 0
trp  0.021 8  0.025 2
lys  0.019 6  0.302 0
·512·
 于洪超 等 PITC柱前衍生高效液相色谱法测定接骨木果实中氨基酸含量
 YU Hongchao et al Determination of Amino Acids in the Fruits of Sambucus williamsii by PITC Pre-column Derivation and RP-HPLC Method
2.4 接骨木果实中游离、水解氨基酸含量
从表 3 看 出,18 种 游 离 氨 基 酸 含 量 在
0.001 5%~0.593 0%,其中,酪氨酸含量最
高,甲硫氨酸含量最低,游离氨基酸总量为2.
107%。18种水解氨基酸含量0.018 9%~1.282
0%,以谷氨酸含量最高,胱氨酸含量最低,游离
氨基酸总量为7.297%。
3 结论与讨论
1) 氨基酸是人体必不可少的营养成分,是衡
量接骨木果实营养价值高低和资源开发利用价值的
重要指标。采用 HPLC法测定氨基酸常用的衍生
化试剂有PITC、邻苯二甲醛、丹酰氯、2,4-二硝
基氟苯、氯甲酸芴甲酯等[9-11]。其中PITC衍生后
在氨基酸结构中引入苯环,可被紫外检测器 (254
nm)检测而使其应用更为普遍。试验采用PITC
柱前衍生高效液相色谱法测定接骨木果实中游离和
水解氨基酸含量,与传统的采用氨基酸测定仪测定
氨基酸含量相比,不需昂贵的专用仪器、设备和配
套试剂等条件,具有选择性高,分离度好,方法简
便快速等优点。
2)试验考察了衍生试剂的用量、衍生时间以
及萃取试剂正己烷的用量等实验条件的影响,发现
衍生试剂A和衍生试剂B为100μL,时间为1h,
萃取试剂为600μL时,衍生完全,产物单一稳定,
色谱柱残留量低。试验还考察了不同色谱柱对18
种氨基酸分离度的影响,发现采用 Acclaim 120A
C18色谱柱、thermo C18色谱柱、Acclaim 120A
C18等色谱柱时,丙氨酸与脯氨酸,亮氨酸与异亮
氨酸的色谱峰分离度差,而采用 Venusil MP-C18
色谱柱,各个氨基酸可达到良好的分离。
3)对接骨木果实中游离和水解氨基酸含量的
测定结果发现,所测的18种氨基酸都可在接骨木
果实中发现,18种水解氨基酸的总含量为 7.
297%,游离氨基酸含量为2.107%。游离氨基酸
和水解氨基酸中含量最高的分别是酪氨酸和谷氨
酸。必需氨基酸是人体不能合成或合成速度达不到
机体要求的一类氨基酸,接骨木果实中必需氨基酸
含量较高,游离氨基酸和水解氨基酸中含有的人体
必需氨基酸含量分别为0.492%、2.194%。试
验结果表明,PITC柱前衍生 HPLC法测定接骨木
果实中氨基酸,方法简便、快速、精密度高、重复
性好、结果准确可靠,能用于接骨木果实及其相关
产品氨基酸含量测定,可为接骨木果实的进一步开
发利用提供试验基础。
[参 考 文 献]
[1] 江苏新医学院.中药大辞典 (下册) [M].上海:
上海科学技术出版社,1985:2093.
[2] 杜凤国,孙广仁.接骨木果实营养成分的分析
[J].自然资源,1996 (4):45-47.
[3] Ramon Checa-Moreno,Eloisa Manzano.Revisitati-
on of the phenylisothio cyanate-derivatives procedure
for amino acid determination by HPLC-UV [J].
Liquid Chro-matography,2008,31:3817-3828.
[4] MCalul,J Fabregas,F Borrul.Detemunation of
free amino by precolumn derivati-zation with pheny-
lisothiocyanate.application to wine samples [J].
Chromatographia,1991,31:272-276.
[5] 孔 浩,郭庆梅,郭新苗,等.柱前衍生高效液相
色谱法测定瓜蒌皮中游离氨基酸含量 [J].山东中
医药大学学报.2014,38 (3):254-256.
[6] 屠春燕,葛佳璐,吴燕娇,等.新型衍生试剂柱前
衍生氨基酸的高效液相色谱分析 [J].分析测试学
报,2008,27 (7):681-685.
[7] 章 丽,刘松雁.氨基酸测定方法的研究进展
[J].河北化工,2009,32 (5):27.
[8] 马晓丽,赵东升,孙自增,等.柱前衍生高效液相
色谱法测定新疆金鸡菊中游离氨基酸 [J].中成
药,2012,34 (12):2447-2449.
[9] 郭俊国,解孝锋,毕宏生.PITC柱前衍生 HPLC
法测定莞蔚子中游离和水解氨基酸的含量 [J].中
华中医药杂志,2015,30 (1):91-94.
[10] 于 鸿,牟世芬.氨基酸分析方法的研究进展
[J].分析化学,2005,33 (3):398-404.
[11] 刘丽敏,王海敏,虞海霞,等.柱前衍生反相高效
液相色潽法测定西洋参中游离氨基酸 [J].中成
药,2009,3 (2):275-278.
(责任编辑:聂克艳)
·612·
                                        贵 州 农 业 科 学
                                   Guizhou Agricultural Sciences