全 文 :高效液相色谱法测定红甘蓝中矢车菊色素含量
收稿日期:2008-08-29
作者简介:刘妍妍(1983-),女,黑龙江人,硕士研究生,研究
方向为农产品加工及贮藏。
*通讯作者:教授,E-mail: zyz1953@sohu. com
刘妍妍,张永忠*
(东北农业大学理学院,哈尔滨 150030)
摘 要:试验建立了红甘蓝提取物中矢车菊色素含量的高效液相色谱测定方法。采用资生堂 C18色谱柱
(4.6 mm×250 mm);以甲醇:甲酸水(1: 10)=40: 60(v/v)作流动相分析矢车菊色素;流速为 1.0 mL·min-1;柱温为室
温;检测波长为 530 nm。结果表明,红甘蓝提取物中的矢车菊色素含量为 0.11‰,平均回收率为 104.5%,相对标
准偏差(RSD)为 0.5%(n=5)。该方法快速、准确、重复性好。
关键词:红甘蓝;高效液相色谱;矢车菊色素
中图分类号:S653.035 文献标识码:A
红甘蓝(Red Cabbage),又名紫甘蓝,紫苞菜,
紫卷心菜,为食用性蔬菜。红甘蓝为十字花科芸
薹属甘蓝种一个变种,是结球甘蓝的一个类型。
其叶中因含花色苷类而呈现出紫红色,是一类优
良的天然色素。红甘蓝生长期短、产量高、适应性
强,其色素含量高且水溶性好。红甘蓝色素作为水
溶性天然色素,具有提取方便、显色范围广、安全
性好、有益于人体健康等特点,国外已用作糖果、
色拉、乳酸菌饮料、碳酸饮料、固体饮料和果酒等
的着色剂[1]。红甘蓝色素属花色苷类,其基本结构
为矢车菊色素在 3 位和 5 位上形成糖苷键。Idaka
等用HPLC 从红甘蓝色素提取液中分离出的花色
素苷有 15 种之多,其基本结构为 3,5- 二葡萄
糖矢车菊苷和 3-二葡萄糖苷-5-配糖基矢车菊苷[2]。
Idaka 等的研究还表明,红甘蓝红色素提取物中
80%是 3-槐糖-5-葡萄糖矢车菊苷,其余为 3,5-
二葡萄糖矢车菊苷。 红甘蓝色素主要由矢车菊色
素酰化多个葡萄糖基及对羟基苯甲酰(Pcoumary)、
阿魏酰(Ferulyl)和养子酰(Sinapyl)等形成[3]。
大量研究表明,花色苷具有很强的抗氧化作
用,清除体内的自由基,抑制巴拉刈(Paraquat,
PQ)伤害作用[4];降低氧化酶的活性;可以降低高
血脂大鼠的甘油脂水平,改善高甘油脂脂蛋白的
分解代谢;抑制胆固醇吸收, 降低低密度脂蛋白和
胆固醇含量;抗变异、抗肿瘤、抗过敏、保护胃粘
膜等多种功能。日本学者应用花青素中的矢车菊
素-3-葡萄糖苷进行大鼠饲喂试验,表明此花色
苷可以降低血清蛋白和脂质体的过氧化作用,并且
对重灌流诱发的局部贫血肝脏的氧化性损伤具有
保护作用 [5]。有学者对从紫甘蓝中提取分离出的
4种花青素稳定性进行的研究表明,紫甘蓝在 4 ℃
环境中贮藏 84 d后,矢车菊色素-3-葡萄糖苷含量
仍然保持在 69~94 mg·100 g-1鲜重;矢车菊色素
(Cyanidin, Cy)是红甘蓝中含有的重要的生物活性
物质[6-11]。本研究的目的是测定红甘蓝中的矢车菊
色素含量,为进一步制备富含矢车菊色素系列的制
品奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
样品中的 3-槐糖-5-葡萄糖矢车菊苷、3,5-二
葡萄糖矢车菊苷、矢车菊色素-3-葡萄糖苷,或由
矢车菊色素酰化多个葡萄糖基及对羟基苯甲酰、阿
魏酰和养子酰等衍生物经完全水解最后都可以生成
矢车菊色素(苷元)。由于本实验室只买到了矢车菊
色素标准品,所以本研究应用红甘蓝色素完全水解
的办法,用 HPLC法测定红甘蓝中矢车菊色素含量。
红甘蓝(购自哈尔滨市沃尔玛超市)。
1.2 仪器与试剂
矢车菊色素盐酸盐(Cyanidin chloride)标准品
购于 Sigma公司,甲醇为色谱纯,其余所用试剂均
第 40卷 第 6期 东 北 农 业 大 学 学 报 40(6): 23~25
2009年 6月 Journal of Northeast Agricultural University June 2009
文章编号 1005-9369(2009)06-0023-03
为国产分析纯。高效液相色谱仪(Waters 公司):
Waters2695泵,Waters2996紫外检测器。
1.3 试验方法
1.3.1 色谱条件
色谱柱:资生堂 C18柱(4.6 mm×250 mm);检
测器:Waters2996紫外检测器;检测波长:530 nm;
柱温:室温;流动相:甲醇:甲酸水溶液(1: 10)=
40: 60(v/v)梯度洗脱;流速:1.0 mL·min-1;进样
量:100 μL。
1.3.2 标准曲线的绘制
称取标准品矢车菊色素盐酸盐 1 mg,用 2
mol·L-1盐酸-甲醇(色谱级)定容到 10 mL 容量瓶
中,制成标准储备液。然后从标准储备液中吸取一
定量,用 2 mol·L-1盐酸-甲醇稀释到 2、4、6、8、
10 μg·mL-1待测,进样分析,测定各浓度的峰面
积。以峰面积(Y)为纵坐标,矢车菊色素浓度(X)
为横坐标,以矢车菊色素浓度 X对峰面积 Y进行
线性回归分析,绘制标准曲线。
1.3.3 样品的制备与分析
从红甘蓝中提取红甘蓝提取物的工艺路线如下:
红甘蓝→超声破碎→用 2 mol·L-1盐酸-甲醇回
流水解 2 h。取水解液用 2 mol·L-1盐酸-甲醇配置
成一定浓度的溶液,经 0.45 μm微孔滤膜过滤,滤
液即可用于高效液相色谱分析。
2 结果与分析
2.1 矢车菊色素的标准曲线
用高效液相色谱法测定矢车菊色素标准品得到
标准曲线,结果见图 1。
2.2 矢车菊色素标准品
结果见图 2。
由图 2可知,矢车菊色素标准品保留时间为:
3.743 min。
2.3 红甘蓝提取物样品
结果见图 3。
根据标准图谱和样品图谱的保留时间,可知红
甘蓝提取物中含有矢车菊色素。将样品中矢车菊色
素的峰面积代入矢车菊色素的标准曲线,计算得到
红甘蓝中矢车菊色素的含量为 0.11‰,相当于矢车
菊色素-3-葡萄糖苷的含量为 0.18‰(矢车菊色素
的分子质量为 284 ku,矢车菊色素-3-葡萄糖苷的
分子质量为 446 ku)。
2.4 回收率试验
分别精密吸取一定量的矢车菊色素标准品溶
液,加入一定量的已知矢车菊色素浓度的样品中,
按测定样品含量的方法操作、测试,测得矢车菊色
素的平均回收率分别为 104.5%。
2.5 精密度试验
将一定浓度的矢车菊色素标准品溶液连续进样
图 2 Cyanidin标准品高效液相色谱
Fig. 2 HPLC of standard Cyanidin
30
25
20
15
10
5
0 0 2.5 5 7.5 10 12.5
时间(min)Time
电
信
号
(
m
AV
)
El
ec
tri
c
sig
na
l
图 3 提取物样品的高效液相色谱
Fig. 3 HPLC of sample extraction
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
0 2.5 5 7.5 10 12.5
时间(min)Time
电
信
号
(
m
AV
)
El
ec
tri
c
sig
na
l
图 1 矢车菊色素的标准曲线
Fig. 1 Standard curve of Cyanidin
1400000
1200000
1000000
800000
600000
400000
200000
0
0 5 10 15
浓度(μg·mL-1)Concentration
峰
面
积
(
m
m
2 )
Pe
ak
ar
ea
◆
◆
◆
◆
◆
·24· 东 北 农 业 大 学 学 报 第 40卷
y=116 471x-5 454.4
R2=0.9906
3.710
1.986
1.647
3.349
5.097
3.743
5次,根据测定结果,算得矢车菊色素的相对标准
偏差为 0.5%(n=5)。通过回收率试验和精密度试验
结果可以看出,高效液相色谱法测定红甘蓝色素,
具有较高的回收率和精密度,是一种有效的定量分
析方法。另外,通过与矢车菊色素标准品保留时间
的比较,又可用于提取物的定性分析。如果研究者
具有较多的研究经费,且能够购买到 3-槐糖-5-葡
萄糖矢车菊苷、3,5-二葡萄糖矢车菊苷、矢车菊
色素-3-葡萄糖苷等多种标准品,就可以不用水
解,直接测定红甘蓝中各种矢车菊色素的含量。
3 结 论
本试验以红甘蓝为原料,通过水解,提取出红
甘蓝色素提取物,并用高效液相色谱法进行了测定。
根据测定结果,红甘蓝中矢车菊色素含量为 0.11‰,
相当于矢车菊色素-3-葡萄糖苷的含量为 0.18‰。由
于缺少标准品,本文未能对其他色素进行定量分析,
但本文对于从红甘蓝中提取纯化矢车菊色素和开发
富含矢车菊色素-3-葡萄糖苷产品的研究仍然具有
重要意义。该方法快速、准确、重现性好,为快速
测定植物中有效成分含量提供了重要参考。
[ 参 考 文 献 ]
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Determination of cyanidin extracted from red
cabbage by HPLC
LIU Yanyan, ZHANG Yongzhong
(College of Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)
Abstract: A method for cyanidin determination extracted from red cabbage by HPLC was studied. Shiseido
C18 column (4.6 mm×250 mm) was used; Cyanidin was separated with mobile phase: methanol: methane acid-H2O
(1: 10)=40: 60(v/v); The flow rate was 1.0 mL·min-1; The column temperature was ambient temperature; The UV
detection wavelength was 530 nm. The results showed that the content of bluebonnet in the red cabbage extract
was 0.11‰ . The average recoveries of cyanidin were 104.5%, and the relative standard deviations of cyanidin
were 0.5% (n=5). The method was rapid, accurate and with good reproducibility.
Key words: Red cabbage; high performance liquid chromatography; cyanidin
刘妍妍等:高效液相色谱法测定红甘蓝中矢车菊色素含量第 6期 ·25·