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HPLC法测定宁夏红葱中槲皮素与山奈酚的含量



全 文 :HPLC法测定宁夏红葱中槲皮素
与山奈酚的含量
刘慧燕,方海田*,张光弟,史娟,张永健
(宁夏大学农学院,宁夏银川 750021)
摘 要:以宁夏同心红葱、盐池红葱以及市售白葱为材料,采用甲醇+超声波提取法对样品中的槲皮素与山奈酚进行
了提取,并根据正交试验设计确定最佳提取条件。用高效液相色谱法,以保留时间定性、外标法定量,研究葱样中槲皮
素和山奈酚的含量,对色谱条件进行优化,并比较分析了两个地区红葱与市售白葱中的槲皮素和山奈酚含量差异。结
果表明,方差分析可知槲皮素与山奈酚的最佳提取条件为:超声温度为 60 ℃、时间为 50 min、甲醇浓度为 75 %;最佳
色谱条件为:色谱柱 XDB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm),柱温为 30 ℃,流动相为甲醇 0.5 %冰醋酸(30 ∶ 70),流速
1.0 mL/min,检测波长为 290 nm。通过比较分析可知,红葱中槲皮素与山奈酚含量均明显高于市售白葱,而盐池红葱
中槲皮素与山奈酚含量也均明显高于同心红葱。
关键词:宁夏红葱;槲皮素;山奈酚;提取;测定
HPLC Determination of Quercetin and Kaempferol in Allium cepa var. Proliferum from Ningxia
LIU Hui-yan,FANG Hai-tian*,ZHANG Guang-di,SHI Juan,ZHANG Yong-jian
(College of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan 750021,Ningxia,China)
Abstract:The determination method and extracting conditions of flavonoids in two types of red onions from
Ningxia were mainly investigated, and compared with those of Chinese onions in our study. Taking Tongxin red
onions, Yanchi red onions and Chinese onions as the research objects, extract of quercetin and kaempferol were
extracted with methanol +ultrasonic extraction methods from three different samples, and the extraction
conditions was optimized by the orthogonal experimental design methods. Then the contents of quercetin and
kaempferol in three different samples were determined by high-pressure liquid chromatography (HPLC), and
the determination conditions were optimized. The results showed that the optimum extraction conditions were:
ultrasonic temperature 60 ℃, ultrasonic time 50 min, methanol concentration 75 %. The optimal determination
conditions were Agilent XDB-C18 column (250 mm×4.6 mm, 5 μm), the column temperature was 30 ℃ ,
mobile phase was methanol:0.5 % acetic acid=30 ∶ 70, the flow rate was 1.0 mL/min, the detection wavelength
was 290 nm. As the comparative analysis, the contents of quercetin and kaempferol in two red onions were
significantly higher than those of Chinese onions, and the contents of quercetin and kaempferol in Yanchi red
onions were obviously higher than those of Tongxin red onions.
Key words:Allium cepa var. proliferum; quercetin; kaempferol; extraction; determination
食品研究与开发
Food Research And Development
2015年 9月
第 36卷第 18期
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.18.036
基金项目:宁夏回族自治区科技支撑计划--育种专项课题(2014);
宁夏科技扶贫致富指导员项目(nxkjt201406)
作者简介:刘慧燕(1977—),女(汉),讲师,硕士,研究方向:农产加工
及贮藏工程。
*通信作者:方海田(1978—),男(汉),讲师,博士,研究方向:食品生
物技术。
红葱(学名:Allium cepa var. proliferum)是百合科 (Liliaceae)葱属(Allium)洋葱的变种。在我国,红葱种
植范围很广,主要分布于东北、华北、西北及西南地区,
在陕西、河北、甘肃、宁夏、河南、福建、广东等地均有种
植[1]。在宁夏红葱种植主要分布在同心和盐池地区,其
中宁夏同心地区种植红葱近万亩,盐池也有上千亩的
种植,为当地带来了显著的经济效益。
对葱属植物的研究始于上世纪,国内外学者对其
检测分析
141
化学成分及药理作用已进行了大量研究,分离出多种
类型化合物[2]。李光富等[3]分析了葱内生真菌是否具有
与其宿主(葱)相同或相似生理活性成分,为葱内生真
菌抗菌活性开发应用做了一些研究。徐金钟等[4]对红
葱中的抗稻瘟霉活性成分进行了研究。潘俊等人[5]研
究了红葱中抑制植物病原菌活性的成分。迄今为止,
只从该属植物中分离出十几个化合物 [6],这些化合物
有萘酚类、萘酮类、蒽醌类和葡萄糖苷类 [7],它们为红
葱属植物的主要活性成分。其中,山奈酚(Kaempferol)
与槲皮素(Quercetin)都属于黄酮类物质,可作为药品,
具有较好的祛痰、止咳作用,并有一定的平喘作用[5-8]。
此外还有降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细
血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉,增加冠脉血流量等
作用[9],其含量检测分析多采用高效液相色谱法 [10-12]。
槲皮素与山奈酚的化学结构式如图 1、图 2所示。
本研究主要以宁夏同心和盐池红葱为原料,通过
超声波+甲醇提取法提取红葱中的黄酮类物质槲皮素
与山奈酚,采用高效液相色谱法对红葱中的槲皮素和
山奈酚进行了定性定量分析,并与银川市售白葱进行
了对比分析,为充分挖掘红葱在保健食品和药品开发
研究方面的潜力,提升宁夏红葱的深加工和综合利用
水平、促进农民增收和脱贫致富提供技术支撑和思路。
1 材料与方法
1.1 材料
红葱样品分别取自同心、盐池二地;白葱为银川
市售;槲皮素、山奈酚均为分析纯:购自 sigma公司;甲
醇、冰醋酸、石油醚、磷酸均为色谱纯:购自天津市大茂
化学试剂厂。
1.2 方法
1.2.1 标准品溶液的制备
称取槲皮素 25 mg,定容于 10 mL容量瓶中,得到
2.5 mg/mL槲皮素溶液,分别取 0.4、0.5、1.0 mL,定容于
10 mL容量瓶,分别得 0.1、0.125、0.25 mg/mL槲皮素标
准液。称取山奈酚标准品 3.8mg,溶于 10 mL容量瓶,
取 2.5 mL,定容于 10 mL容量瓶,分别得到 0.38 mg/mL
和 0.095 mg/mL浓度标准液。
1.2.2 提取方法
本试验采用超声波+溶剂萃取法提取葱样品中的
有效成分。其提取流程如下:
葱样品→切段、冻干粉碎→超声波辅助提取→甲
醇净提→旋转蒸干→石油醚脱色→回收溶剂(旋转蒸
干)→粗提物→真空冷冻干燥→粗提物
在溶剂萃取中,影响得率的主要因素有超声温
度、超声时间和甲醇浓度等,本研究的工艺条件范围
是:温度 45℃~75℃,时间为 30 min~70 min,甲醇的浓
度 50 %~95 %。采用三因素三水平正交试验方法进行
设计,最后根据冻干后的提取物和冻干葱样的质量计
算得率。
1.2.3 色谱条件的选择
利用 easysep1010 型高效液相色谱仪,Agilent
XDB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)色谱柱,分别
采用 3种流动相甲醇-0.5 %冰醋酸溶液、甲醇-0.2 %
磷酸、甲醇-0.4 %磷酸水溶液;流速为 1.0 mL/min,检
测波长 290 nm,柱温 30℃。比较谱图分离情况来确定
最佳流动相,在最佳流动相的基础上调整流动相配
比,选出有机相和水相的最佳配比,最后确定最佳色
谱条件。
1.2.4 红葱与白葱中槲皮素和山奈酚含量的测定
进样量 20 μL,根据 2.2.3的最佳色谱条件,对不
同浓度标准品的峰面积和浓度做工作曲线得出回归
方程,对样品进行同样操作计算出样品的色谱峰面
积,根据回归曲线计算出样品中槲皮素与山奈酚的浓
度,从而得到红葱与白葱中槲皮素与山奈酚的含量。
2 结果分析
2.1 正交试验结果
采用三因素三水平正交试验方法进行设计,根据
冻干后的提取物和冻干葱样的质量计算得率。结果如
表 1。
图 2 山奈酚的化学结构式
Fig.2 Chemical structure of kaempferol
HO
OH H2OO
O
OH
OH
OH
H2O
HO
OH O
O
OH
OH
图 1 槲皮素的化学结构式
Fig.1 Chemical structure of quercetin
表 1 正交试验表及结果
Table 1 Orthogonal test and results
试验号
因素
得率/%
A 温度/℃ B 时间/min C 甲醇浓度/%
1 1(45) 1(30) 1(50) 1.60
2 1 2(40) 2(75) 2.71
刘慧燕,等:HPLC法测定宁夏红葱中槲皮素与山奈酚的含量 检测分析
142
630
560
490
420
350
280
210
140
70
0
-70
m
AU
1 2 10
时间/min
3 4 5 6 7 8 9

16

9.
31
8

15

8.
78
7

14

7.
81
7

13

6.
51
0

12

5.
53
6

11

4.
46
9

10

4.
08
3

9)
3.
85
8

8)
3.
26
8

7)
2.
86
3

6)
2.
74
4

5)
2.
36
8

4)
2.
22
3

3)
1.
91
0

2)
1.
71
7
a
420
350
280
210
140
70
0
-70
m
AU
1 2 10
时间/min
3 4 5 6 7 8 9

14

9.
16
3

13

8.
43
6

12

7.
51
1

11

6.
05
6

10

5.
30
3

9)
3.
56
3

8)
3.
10
2

7)
2.
54
9

6)
2.
33
3

5)
2.
18
8

4)
1.
86
0

3)
1.
62
9

2)
0.
99
8
b
续表 1 正交试验表及结果
Continue table 1 Orthogonal test and results
试验号
因素
得率/%
A 温度/℃ B 时间/min C 甲醇浓度/%
3 1 3(50) 3(95) 2.26
4 2(60) 1 2 3.45
5 2 2 3 2.23
6 2 3 1 3.24
7 3(75) 1 3 1.62
8 3 2 1 2.23
9 3 3 2 1.90
k1 2.190 2.223 2.357
k2 2.973 2.390 2.687
k3 1.917 2.467 2.037
R 1.056 0.244 0.650
由表 1数据分析可知,因素主次顺序为 A>C>B,
优化水平为 A2B3C2,即超声温度(A)为 60℃、超声时间
(B)50 min、甲醇浓度(C)75 %。在正交试验中超声波+
甲醇提取最佳条件为超声温度为 60℃、时间为 50 min、
甲醇浓度为 75 %。
2.2 HPLC测定条件的确定
2.2.1 流动相成分的确定
当选择流动相为:甲醇-0.2 %磷酸,流速:1.0mL/min,
其中甲醇为 0.8 mL/min,0.2 %磷酸为 0.2mL/min,检测
波长 290 nm,柱温 30℃时,色谱分离效果如图 3(a)所
示。当流动相为:甲醇-0.4 %磷酸,流速:1.0 mL/min,其
中甲醇为 0.8 mL/min,0.4 %磷酸为 0.2 mL/min,检测波
长 290 nm,柱温 30℃时,其色谱分离效果如图 3(b)所
示。当流动相为:甲醇-0.5 %冰醋酸,流速:1.0 mL/min,
其中甲醇为 0.8 mL/min,0.5 %冰醋酸为 0.2mL/min,检
测波长 290 nm,柱温 30 ℃时,其色谱分离效果如图 3
(c)所示。
比较分析可知,采用流动相为甲醇-0.5 %冰醋酸,
流速:1.0 mL/min,其中甲醇为 0.8 mL/min,0.5 %冰醋
酸为 0.2 mL/min,检测波长 290 nm,柱温 30 ℃时,槲皮
素与山奈酚的分离效果最好,所以选择该流动相为最
终测定时所用的流动相。
2.2.2 流动相比例的确定
选择采用甲醇-0.5 %冰醋酸作为流动相,对流动
相中有机相与水相的最佳配比进行研究,结果如图 4
中 a、b、c、d分别所示。
当有机相与水相的比例为 50 ∶ 50时,如图 4(a)中
所示。当有机相与水相的比例为 60 ∶ 40时,如图 4(b)
中所示。当有机相与水相的比例为 10 ∶ 90时,如图 4
(c)中所示。当有机相与水相的比例为 30 ∶ 70时,如图
图 3 不同流动相时的槲皮素与山奈酚色谱图
Fig.3 Chromatogram of quercetin and kaempferol in different
mobile phase by HPLC
200
150
100
50
0
-50
m
AU
1 2 10
时间/min
3 4 5 6 7 8 9

16

9.
68
1

15

8.
92
0

14

7.
78
3

13

7.
34
6

12

6.
75
0

11

5.
90
8

10

5.
36
6

9)
4.
65
4

8)
3.
73
8

7)
3.
41
3

6)
3.
25
0

5)
2.
78
9

4)
2.
40
3(
3)
2.
17
8(
2)
2.
03
7

1)
1.
63
4
a
240
210
180
150
120
90
60
30
0
m
AU
1 2 10
时间/min
3 4 5 6 7 8 9

16

9.
66
8

15

8.
90
8

14

8.
11
9

13

7.
79
6

12

7.
33
5

11

5.
89
3

10

4.
32
3

9)
3.
41
4

8)
3.
19
3

7)
2.
78
7

6)
2.
62
4

5)
2.
40
0(
4)
2.
15
4

3)
2.
00
1

2)
1.
66
5
b
320
280
240
200
160
120
80
40
0
-40
m
AU
1 2 10
时间/min
3 4 5 6 7 8 9

16

8.
21
7

15

7.
90
2

14

6.
65
0

13

6.
04
8

12

5.
44
4

11

4.
90
3

10

4.
72
1

9)
4.
51
8

8)
4.
31
1

7)
3.
77
7

6)
2.
59
3

5)
2.
36
8

4)
2.
09
3

3)
2.
02
8

2)
1.
91
8

1)
1.
52
8

17

8.
86
8
c
a.甲醇-0.2 %磷酸;b.甲醇-0.4 %磷酸;c.甲醇-0.5 %冰醋酸
刘慧燕,等:HPLC法测定宁夏红葱中槲皮素与山奈酚的含量检测分析
143
100
80
60
40
20
1
-20
m
AU
1 2 10
时间/min
3 4 5 6 7 8 9

14

5.
71
3

13

5.
41
3

12

4.
73
3

11

4.
29
0

10

4.
07
8

9)
3.
84
4

8)
3.
02
6(
7)
2.
94
9

6)
2.
70
4

5)
2.
49
3

4)
2.
37
6

3)
2.
05
7

2)
1.
93
5

17

7.
85
8

16

7.
44
3

15

6.
27
3

18

8.
80
9

19

9.
76
8
c
300
250
200
150
100
50
0
-50
m
AU
12
时间/min
3 6 9

12

9.
77
4

11

8.
58
8

10

6.
83
3

9)
6.
33
1

8)
5.
27
2

7)
4.
56
2

6)
4.
04
8

5)
3.
41
8

4)
3.
19
1

3)
2.
48
8

2)
2.
36
8

1)
1.
94
5
d
4(d)中所示。对各图谱比较分析,可以看出,在以甲
醇-0.5 %冰醋酸为流动相时,当有机相与水相比例为
30 ∶ 70时,槲皮素与山奈酚的分离效果最好,故选择该
30 ∶ 70为流动相的有机相与水相的最佳配比。结果表
明,测定红葱中槲皮素与山奈酚含量时采用的色谱条
件为:以甲醇-0.5 %冰醋酸(30 ∶ 70)为流动相,流速:
1.0 mL/min,检测波长 290 nm,柱温 30℃。
2.3 不同地区红葱中槲皮素含量的测定结果
分别取同心、盐池红葱样品液 20 μL,采用以上色
谱条件进行测定。色谱分离测定结果表明,样品中槲
皮素与山奈酚色谱分离效果良好,由所得峰面积计算
得出同心红葱中槲皮素的含量为 0.969 3 mg/mL,盐池
红葱中槲皮素的含量为 1.283 1 mg/mL。
2.4 不同地区红葱中山奈酚含量的测定结果
分别取同心、盐池红葱样品液 20 μL,采用以上色
谱条件进行测定。色谱分离测定结果表明,样品中槲
皮素与山奈酚色谱分离效果良好,由所得峰面积计算
得出同心红葱中山奈酚的含量为 1.833 2 mg/mL,盐池
红葱中山奈酚的含量为 2.251 9 mg/mL。
2.5 不同地区红葱及白葱中槲皮素、山奈酚含量的比
较分析
按照上述测定方法对银川市售白葱中的槲皮素
与山奈酚含量分贝进行了测定,结果得出,槲皮素的
含量为 0.623 1 mg/mL,山奈酚的含量为 1.074 4 mg/mL,
如表 2中所示。
通过对比分析可以看出,2 个地区红葱中槲皮
素与山奈酚的含量远远高于白葱;同时,盐池红葱
中的槲皮素和山奈酚含量又明显高于同心红葱,如图
5所示。
3 结论
1)本试验采用超声波+甲醇提取法对红葱中的槲
皮素与山奈酚进行提取,最佳提取条件为超声温度
为 60 ℃、超声时间为 50 min、甲醇浓度为 75 %。对得
到的供试品溶液利用高效液相色谱法进行了测定,确
定最佳色谱条件为:色谱柱 XDB-C18(250 mm×4.6 mm,
5 μm),流动相为甲醇:0.5 %冰醋酸=30 ∶ 70,流速为
1.0 mL/min,检测波长 290 nm,柱温 30℃。
2)对两个不同地区的红葱中槲皮素和山奈酚含量
的进行测定分析,并与市售白葱中的含量进行了对
比。结果表明,同心红葱中槲皮素与山奈酚含量分别
为(0.969 3±0.03)mg/mL和(1.833 2±0.08)mg/mL;盐池
红葱中槲皮素与山奈酚含量分别为(1.283 1±0.04)mg/mL
和(2.2519±0.06)mg/mL;市售白葱中槲皮素与山奈酚含
量分别为(0.623 1±0.01)mg/mL和(1.074 4±0.03)mg/mL。
通过比较分析,红葱中槲皮素与山奈酚含量均明显高
于市售白葱,而盐池红葱中槲皮素与山奈酚含量也均
明显高于同心红葱,这可能与当地的环境、气候、种植
方法有关,有待进一步研究。
a. 50 ∶ 50;b. 60 ∶ 40;c. 10 ∶ 90;d. 30 ∶ 70
图 4 不同比例甲醇-0.5 %冰醋酸时的槲皮素与山奈酚色谱图
Fig.4 Chromatogram of quercetin and kaempferol in different
ratio of methanol-0.5 % acetic acid by HPLC
表 2 红葱中槲皮素和山奈酚含量测定结果
Table 2 The contents of quercetin and kaempferol in red onions
产地 槲皮素±SD/(mg/mL) 山奈酚±SD/(mg/mL)
同心红葱 0.969 3±0.03 1.833 2±0.08
盐池红葱 1.283 1±0.04 2.251 9±0.06
市售白葱 0.623 1±0.01 1.074 4±0.03
2.4
1.6
0.8
0.0


/(
m
g/
m
L)
同心红葱
产地
盐池红葱 银川白葱
山奈酚
槲皮素
图 5 不同产地葱中槲皮素和山奈酚含量比较
Fig.5 Comparison the contents of quercetin and kaempferol of
onions in different area
刘慧燕,等:HPLC法测定宁夏红葱中槲皮素与山奈酚的含量 检测分析
144
参考文献:
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学报,1999, 34(5):395-400
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收稿日期:2014-05-22
傅立叶变换红外光谱法测定奶粉中三聚氰胺的
含量
彭胜,王志宏,郑阳,史丽娟,彭密军*
(吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室,杜仲湖南省工程实验室,湖南张家界 427000)
摘 要:建立红外光谱法定量测定奶粉中三聚氰胺的方法,为三聚氰胺无损检测提供理论依据。选取 1 551 cm-1附近
特征吸收峰,建立线性定量模型。红外光谱法测定奶粉中三聚氰胺相关度高达 0.999 2,准确度高、稳定性好、检测限
低,样品回收率为 98.89 %。运用红外光谱法测定奶粉中三聚氰胺的含量是可行的。
关键词:红外光谱法;三聚氰胺;定量分析
Quantitative Determination of Melamine of Milk Powder by Infrared Spectroscopy
PENG Sheng,WANG Zhi-hong,ZHENG Yang,SHI Li-juan,PENG Mi-jun*
(Key Laboratory of Hunan Forest Products and Chemical Industry Engineering,Hunan Engineering Laboratory
for Eucommia ulmoides Oliv.,Jishou University,Zhangjiajie 427000,Hunan,China)
Abstract:The aim was to develop a model of quantitative analysis of melamine content of milk powder by
infrared spectroscopy and provide theoretical basis for the nondestructive detection of melamine. Linear model
was respectively set up by taking an absorption peak of 1 550 cm -1 as characteristic absorption peak. The
correlation coefficient of linear model was 0.999 2 and the recovery was 98.89 %. Its advantages include low
analytic limitation,high accuracy and excellent stability. It was feasible to determine melamine content of milk
powder by using the linear model quantitatively.
Key words:infrared spectroscopy; melamine; quantitative analysis
食品研究与开发
Food Research And Development
2015年 9月
第 36卷第 18期
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.18.037
基金项目:湖南省教育厅高校产业化培育项目(11CY015和 12CY014);湖南省教育厅项目(13C758);吉首大学林产化工工程湖南省重点实验
室开放项目(JDLC201208);吉首大学校级科研项目资助(Jd12040)
作者简介:彭胜(1984—),女(汉),助教,硕士,研究方向:天然产物研究与开发。
*通信作者:彭密军,女,教授,博士,研究方向:天然产物研究与开发。
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