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高效液相色谱法测定黑米提取物中矢车菊色素的成分及含量



全 文 :FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2010年 第 35卷 第 2期
随着黑色食品的日渐兴起,有关它的营养和
药用有效成分的研究已引起了许多学者的关注,
赵胜则等人定量测定了黑米果皮(黑米糠)醇浸出
物中药用有效成分,发现总黄酮含量为 1.530%。
黑米中的黄酮类物质主要为花青素 (anthocyani-
din),这是一种广泛存在于自然界植物中的水溶性
天然色素,在自然状态下常与各种单糖形成糖苷,
称为花色苷。花青素作为一种天然食用色素,安
全、无毒、资源丰富,而且具有一定营养和药理
作用,在食品、化妆品、医药、保健等方面有着
巨大的应用潜力[1-2]。大量研究表明:花青素具有
抗氧化、抗突变、预防心脑血管疾病、保护肝脏、
抑制肿瘤细胞发生等多种生理功能[3]。本文采用高
效液相色谱法对黑米提取物主要成分进行了分析,
为准确鉴定黑米提取物中花青素的成分和含量提
供一种有效的检测方法。
收稿日期: 2009-01-06
作者简介: 薛晓丽(1970—),女,硕士,实验师,主要从事药物化学的教学与研究工作。
高效液相色谱法测定黑米提取物中
矢车菊色素的成分及含量
Research on the content of the extract cyanidin(Cy)-3-glucoside in
black rice by HPLC
XUE Xiao-li
(Laboratorial Managing Center, Jilin Agricultural Science and
Technology College, Jinlin 132101)
Abstract: We use the High Performance Liquid Chromatography method to measure the black rices
extract---major component and content of anthocyanin. We use shim-pack VP-ODS C18 (4.6 mm×150 mm),
and take phosphoric (4% water solution): acetonitrile (v∶v=8.8∶1.2, pH=2.0) as mobile phase, set the velocity of
flow at 0.8 mL/min, column temperature 30 ℃ and get the wave length 520 mm. So the result of the
experiments result shows that: the major component of anthocyanin in black rices extract is Cy-3-glucoside
which has the content of 41.8479%.
Key words: HPLC; black rice; anthocyanidin; cyanidin(Cy)
薛晓丽
(吉林农业科技学院实验管理中心,吉林 132101)
摘要: 利用高效液相色谱法测定黑米提取物的主要成分及含量。采用岛津 VP-ODS C18柱(4.6
mm×150 mm)色谱柱,以磷酸(4%水溶液)∶乙腈(v∶v=8.8∶1.2,pH=2.0)为流动相,流速为 0.8 mL/
min,柱温 30 ℃,检测波长 520 nm。实验结果表明:该黑米提取物主要成分是矢车菊素-3-葡萄
糖苷,平均含量为 41.8479%。
关键词: HPLC;黑米;花青素;矢车菊素
中图分类号: TS 202.3 文献标志码: A 文章编号: 1005-9989(2010)02-0268-03
食品安全与检测
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2010年 第 35卷 第 2期
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料与试剂 黑米:吉林产,市售;矢车
菊素-3-葡萄糖苷标准品:Sigma公司;甲醇、乙
腈:色谱纯 Fisher Scientific;盐酸、磷酸、无水乙
醇:分析纯。
1.1.2 设备 LC-20AT 高效液相色谱仪:岛津;
检测器 SPD-20 ,VP-ODS C18柱(4.6 mm×150 mm),
UV-1700分光光度计:岛津;电子天平:梅特勒;
超纯水仪:密理博;真空泵:郑州长城科贸公司;
超声清洗器:昆山超声波厂。
1.2 实验方法
1.2.1 黑米提取物的制备 将 1.5 t黑米倒入浸泡
池中,用 35%~45%乙醇浸泡 4 h,温度控制在 30~
40 ℃,将浸泡液进行分离除杂后,用减压蒸馏的
方法去除多余的乙醇,干燥成粉末。
1.2.2 黑米提取物的紫外-可见光谱分析 用移液
管吸取花青素样品溶液 0.2 mL,移入 10.00 mL的
容量瓶中,用 1%盐酸甲醇(v∶v)稀释,用 UV-1700
进行紫外-可见吸收光谱分析。
1.2.3 样品溶液 用电子天平准确称取 25.00 mg
的黑米提取物样品,溶于 25.00 mL 的 1%盐酸甲
醇溶液中,超声 20 min,使充分溶解并脱气,将
溶液用 0.22 μm滤膜过滤,取 5 μL上清样。
1.2.4 标准储备液 将矢车菊素标准品 1.00 mg溶
于 1.00 mL 1%盐酸甲醇溶液中,配成 1 mg/mL 的
标准储备液。
1.2.5 标准曲线的绘制 从标准储备液中吸取一
定量,用 1%盐酸-甲醇稀释成 2、10、20、50、
100 μg/mL标品待测液,用 0.22 μm滤膜过滤,取
5 μL进样分析,测定各浓度标品的峰面积。以矢
车菊色素浓度为纵坐标,峰面积为横坐标进行线
性回归分析,绘制标准品的标准曲线:
f(X)=1.86496·10-5·X-0.329793,r=0.9999。
1.2.6 样品中矢车菊素-3-葡萄糖苷含量的计算
x(%)= A·c·VAs·m·10006 ×f×100
式中:x为矢车菊色素含量;
A为样品中矢车菊色素峰面积;
c 为标准溶液中矢车菊色素的浓度,
μg/mL;
V为样品最终定容体积,mL;
As 为标准溶液中矢车菊色素峰面积;
m为试样质量,g;
f为稀释倍数。
1.2.7 色谱条件 流动相:4%磷酸∶乙腈(8.8∶1.2,
v/v,用 NaOH调 pH=2.0),0.45 μm滤膜抽滤,等
梯度洗脱,流速 0.8 mL/min;柱温 30 ℃;检测波
长 520 nm。
2 结果和分析
2.1 光谱分析
花青苷类化合物分别在 265~275 nm 和 465~
560 nm处有两个特征吸收蜂。将黑米提取物用 1%
盐酸-甲醇溶解,进行紫外-可见光吸收光谱扫描,
可以发现在紫外和可见光区各有一个较强的吸收
峰,其波长分别为 270 nm和 520 nm,由此可推断
黑米提取物中的色素为花青苷类物质。
2.2 矢车菊素-3-葡萄糖苷标品色谱图
图 1为用高效液相色谱法测定矢车菊素-3-葡
萄糖苷标准品得到的色谱图,矢车菊色素保留时
间为 13.551 min。
2.3 黑米提取物中矢车菊色素的色谱图
图 2为在图 1的实验条件下测定黑米提取物 4
个批次产品得到的色谱图。从色谱图上可以看出
在 13.551 min附近均有峰检出,4个批次的保留时
间分别为 13.722、 13.633、 13.517、 13.518 min,
平均保留时间为 13.5975 min,与标品的保留时间
比较吻合,可以断定此峰为矢车菊素。另外,色
谱图上除了矢车菊色素的峰之外还有几个峰,据
文献分析,保留时间 30.726 min 的峰可能是芍药
素-3-葡萄糖苷,因缺少标品,暂不对它进行分
析。将图 2中矢车菊色素的峰面积带入标准曲线,
通过计算得出黑米提取物中矢车菊色素的平均含
量为 41.8479%。
2.4 回收率实验
分别精密吸取一定量的矢车菊素-3-葡萄糖苷
标准品溶液,加入到已知一定量的矢车菊素-3-葡
萄糖苷浓度的样品中,按测定样品含量的方法操
作、测试,测得 3个浓度的矢车菊素-3-葡萄糖苷
的平均回收率为 104.5%。
图 1 矢车菊素-3-葡萄糖苷标品色谱图
0 5 10 15 20 25 30 35 40
125
100
75
50
25
0
2.
36
2
8.
18
5
13
.5
51
m
V
时间 /min
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(下转第 274页)
2.5 精密度实验
取同一批次的花青素样品溶液,精密吸取 10
μL,连续进样 5次,测定矢车菊素-3-葡萄糖苷的
峰面积,结果其峰面积的 RSD=1.56%(n=5)。
3 讨论
近年来,随着人们对健康的重视,花青素作
为一种天然食用色素及保健品越来越受到人们的
关注,广大科技研究者分别从不同的植物中提取
花青素进行研究。例如张晓松等用 HPLC 法测定
大兴安岭越桔中矢车菊素的含量为 0.024%[4]。王
庆等用 HPLC 法分析黑米皮花青素及体内代谢产
物[5]。刘超等用 HPLC分析不同品种紫甘薯中花青
素组分及其含量[6]。任其龙等反相高效液相色谱-
电喷雾质谱法鉴定葡萄籽低聚原花青素[7]等等。这
些实验结果都表明,许多水果、蔬菜中都含有花
青素,HPLC法是测定植物中花青素成分和含量的
有效方法。通过本次实验的回收率实验和精密度
也可以看出,利用高效液相色谱法测定黑米提取
物中的花青素具有方便、简洁、准确的优点,同
时根据保留时间、峰面积对其进行定性、定量的
分析。
本论文采用 HPLC 法测定黑米提取物的主要
成分,实验条件采用岛津 VP-ODS C18柱(4.6 mm×
150 mm)色谱柱,以磷酸(4%水溶液)∶乙腈(v∶v=8.8∶
1.2,pH=2.0)为流动相,流速为 0.8 mL/min,柱温
Detector A Ch1520 nm
Detector A Ch1520 nm
Detector A Ch1520 nm
Peak# Ret.Time Area Height Area% Height/%
1 2.327 56431 8801 2.213 12.651
2 7.695 76239 1492 2.989 2.145
3 9.378 43929 1347 1.722 1.937
4 13.518 2261070 53266 88.650 76.566
5 30.736 55826 1566 2.189 2.251
6 30.956 13846 1596 0.543 2.294
7 31.107 43207 1500 1.694 2.157
Total 2550548 69569 100.000 100.00
Peak# Ret.Time Area Height Area/%
1 2.330 110343 17599 4.862
2 3.040 24608 3208 1.084
3 3.705 11244 844 0.495
4 7.810 79461 1739 3.501
5 9.535 59249 1495 2.611
6 13.722 1984472 47692 87.446
Peak# Ret.Time Area Height Area/%
1 2.339 84682 13507 2.376
2 7.763 59436 1863 1.668
3 8.051 43845 1559 1.230
4 9.430 60511 1684 1.698
5 13.633 2701277 62794 75.805
6 22.230 213880 4864 6.002
7 22.275 229680 4847 6.445
8 31.075 82394 1915 2.312
9 31.258 87757 1945 2.463
Total 3563463 94977 100.00
2.
32
7
7.
69
5
9.
37
8 13
.5
1850
0
0 10 20 30
时间/min
m
V
30
.7
36
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.9
56
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.1
07
2.
33
0
7.
81
0
9.
63
5
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.7
22
3.
70
5
3.
04
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0 10 20
50
25
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50
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0 25
2.
33
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9.
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.2
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76
3
7.
76
3
8.
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13
.6
33
31
.0
75
31
.2
58
时间/min
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图 2 黑米 4批次提取物中矢车菊色素色谱图
Peak# Ret.Time Area Height
1 2.339 120713 18562
2 3.047 21469 2667
3 5.132 23572 898
4 7.710 86738 1871
5 9.324 28923 1513
6 9.410 33156 1546
7 13.517 2127073 50472
8 30.650 40861 1485
9 30.993 30910 1535
Total 2513415 80547
Area/%
4.803
0.854
0.938
3.451
1.151
1.319
84.629
1.626
1.230
100.000
Height/%
230.045
3.311
1.114
2.323
1.879
1.919
62.661
1.843
1.906
100.000
0 10 20 30
50
25
0
m
V 2.
33
9
3.
04
7
5.
12
3
7.
71
0
9.
32
4
9.
41
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30
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50
30
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食品安全与检测
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食 品 科 技
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mL已制备的叶绿素亚铁钠盐溶液,加入质量分数
30%的蔗糖、柠檬酸、苯甲酸钠和 1% Vc等食品
添加剂各 2 mL,静置 60 min,测定吸光度 (见表
11)。由表 11可知,柠檬酸溶液对吸光度值影响较
大,而其他食品添加剂对色素溶液无不良影响。
4 结论
用大蒜叶直接皂化法生产叶绿素亚铁钠盐,
可很好地减少有机溶剂的使用,所制得的叶绿素
亚铁钠盐为墨绿色、具有金属光泽的粉末,水溶
性好。
叶绿素亚铁钠盐的光稳定性差、热稳定性较
好;对大部分的金属离子稳定,但 Cu2+、Fe3+对色
素的稳定性影响较大;除柠檬酸外,食品添加剂
如葡萄糖、蔗糖、苯甲酸钠、Vc等对叶绿素亚铁
钠的影响不大;叶绿素亚铁钠的抗氧化能力较差,
但抗还原能力好。
参考文献:
[1] 李殿武,李斌.大蒜叶是兔的好饲料[J].农业科技与信息,
2004,(11):43-44
[2] 黄持都,胡小松,廖小军,等.叶绿素研究进展[J].中国食品
添加剂,2007,(3):114-118
[3] 陈正,刘常坤.超声波萃取菠菜叶中叶绿素的研究[J].化学
与生物工程,2004,(6):37-38
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究[J].山东化工,2009,38(2):1-7
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[6] 钟禄平,刘家祺,贾彦雷.萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸
物[J]. 化学工业与工程,2005,22(3):211-215
[7] 苏正淑,张宪政.几种测定植物叶绿素含量的方法比较[J].
植物生理学通讯,1989,(5):77-78
表 11 部分食品添加剂对色素稳定性的影响
食品添加剂 对照 蔗糖 柠檬酸 苯甲酸钠 Vc 山梨酸钾
吸光度(λ404 nm) 0.172 0.174 0.215 0.170 0.193 0.188
(上接第 270页)
30 ℃,检测波长 520 nm。结果表明:黑米提取物
的主要成分是矢车菊素-3-葡萄糖苷,平均含量为
41.8479%。
参考文献:
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及其应用[J].食品研究与开发,2004,(2):109-112
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然科学版).2007,(1):28-31
[4] 张晓松,冯志彪,等.高效液相色谱法测定大兴安岭野生
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[7] 任其龙,魏冠红,等.反相高效液相色谱-电喷雾质谱法鉴
定葡萄籽低聚原花青素[J].食品与发酵工业,2006,(3):79-
82
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食品安全与检测
想瘦却又无法抗拒零食对你的诱惑, 怎么办? 其实只要你挑选那些能让你的嘴忙碌而又不会增加体重的食品, 并学会
合理吃零食就可以了。 关于零食的误区, 以下五点你可以注意了。
误区一、 果冻是一种富含营养的零食。 多吃果冻不仅不能补充营养, 甚至会访碍某些营养素的吸收。 目前, 市场上销
售的果冻基三成份是一种不能为人体吸收的碳水化合物--卡拉胶, 并基本不含果汁, 其甜味来自精制糖, 而香味则来自人
工香精。 误区二、 常吃果脯、 蜜饯可以代替新鲜水果。 在这些食品加工过程中, 水果所含的维生素 C 基本完全被破坏, 而
加工中所用的白砂糖纯度可达 99.9%以上, 如此之纯的糖中除了大量热能之外, 几乎没有其它营养, 而食用这样多的糖, 还
会导致你产生维生素 B 和某些微量元素的缺乏。 误区三、 食用含盐较多的话梅等食品比蜜饯安全。 话梅、 话李等零食含盐
量过高, 如果长期摄入大量的盐分会诱发高血压。 误区四、 坚果中营养丰富, 可以多吃一些, 用来补充营养。 坚果中的确
含有非常丰富的营养, 并且可以说是零食中的首选。 但坚果中的脂肪含量过高, 热能也较高, 比如, 50 克瓜子仁中所含的
热量相当于一碗半大米饭! 误区五、 鱼干和肉干中的脂肪含量会比鲜肉低。 鱼干和肉干是经过干燥而成的食品, 水分含量
低, 而其中的营养物质得到浓缩, 是补充蛋白质的好食品。 但同时肉干也是一种高热量的食物, 大量食用和吃肉没什么分
别, 尤其是那种味道鲜美、 质感较软多汁的肉干, 其脂肪含量更高。
关于小零食的五点误区

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