食品研究与开发F ood Research And Development圆园18年7月第39卷第13期DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2018.13.026黑果枸杞花青素类型、含量及结构分析研究杭园园1,李悦1,王朝警1,束彤2,陈虎1,王茜2,王树林1,2,*(1.青海大学农牧学院,青海西宁810016;2.青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁810016)摘要:研究高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)检测黑果枸杞中花青素含量的最佳方法,采用高效液相色谱-串联质谱(high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MS)分析黑枸杞中的花色苷结构。
以超声波辅助提取获得的花青素粉末作为样品,对影响检测结果的样品水解时间,液相流速等因素进行研究,并采用高效液相色谱-串联质谱检测花青素。
确定水解液比例为乙醇∶水∶盐酸=3∶2∶1(体积比),水解液中HCl浓度为3.0mol/L,水解时间1h,流速为0.7mL/min时,液相检测效果较好。
结果表明,黑果枸杞中飞燕草素、矢车菊素、矮牵牛素和锦葵素的浓度分别为2.32、15.44、35.18、2.63μg/mL。
通过试验确定高效液相色谱法的最佳检测条件,确定黑果枸杞花青素的含量;并对黑果枸杞花青素进行一定的结构分析,得到较好的结果,并检测出14种花色苷成分。
关键词:黑果枸杞;花青素;类型;结构;高效液相色谱;高效液相色谱-串联质谱Analyze of Types,Contents and Structure from Lycium ruthenicum Murr.Anthocyanidins HANG Yuan-yuan1,LI Yue1,WANG Zhao-jing1,SHU Tong2,CHEN Hu1,WANG Qian2,WANG Shu-lin1,2,*(1.Academy of Agriculture and Animal Husbandry,Qinghai University,Xining810016,Qinghai,China;2.State Key Laboratory of Plateau Ecology and Agriculture,Qinghai University,Xining810016,Qinghai,China)Abstract:A best method of analyzing anthocyanidins of Lycium ruthenicum Murr.was studied by using high performance liquid chromatography(HPLC)and study on structure of anthocyanin in Lycium ruthenicum Murr. by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(HPLC-MS).The HPLC-MS was used to analysis kind and content of anthocyanidins from Lycium ruthenicum Murr..The anthocyanidins was extracted by ultrasonic assistance extraction using powder of Lycium ruthenicum Murr.dissolved The conditions of samples hydrolyzed and detection by HPLC was studied using the chromatogram quality as index.The results showed that anthocyanidin of Lycium ruthenicum Murr.was hydrolyzed in hydrolysate solution comprised of alcohol solu-tion,distilled water and hydrochloric acid solution according to the volum ratio of3∶2∶1.The concentration of HCl in hydrolysate solution was3.0mol/L.It was hydrolyzed in boiling water for1h.The flow speed of liquid phase was0.7mL/min.There were good results of HPLC detection according to the conditions that had been se-lected.The anthocyanins in Lycium ruthenicum Murr.had been detected by the HPLC.The result showed that the content of delphinidin,cyanidin,petunidin,and malvidin was2.32,15.44,35.18,2.63μg/mL in Lycium ruthenicum Murr.respectively.The HPLC-MS method was used to analyze the components of anthocyanidins in Lycium ruthenicum Murr..The optimum conditions for the determination of anthocyanin were determined by ex-periment.The results showed that the anthocyanin content of Lycium ruthenicum Murr.was determined and the results were obtained and detected14kinds of anthocyanin components.Key words:Lycium ruthenicum Murr.;anthocyanidins;types;structure;high performance liquid chromatogra-phy(HPLC);high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(HPLC-MS)作者简介:杭园园(1994—),女(汉),硕士,研究方向:食品工程。
*通信作者:王树林(1970—),男(汉),教授,博士,研究方向:青藏高原特色食品资源开发。
标准与检测143花青素(anthocyanidin ),是自然界中常见的水溶性色素,是一种强有力的抗氧化剂,其基本结构为3,5,7-三羟基-2-苯基苯并吡喃,通常以糖苷化和酰基化的形式存在[1-7]。
目前已知的花青素有23种,最常见的是飞燕草素、矢车菊素、矮牵牛素、天竺葵素、芍药素和锦葵素6种[8]。
黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr .)系茄科枸杞属植物,因其耐干旱性强,有保持水土的作用,又易栽培,因此作为近年来的研究热点[9-11]。
当前,国内外对花青素采用的便捷且有效的方法就是辅助(微波、超声波等)提取法[12-13]。
花青素的纯化主要采用大孔树脂吸附法、柱层析法、高效液相色谱(high performance liquid chromatography ,HPLC )法和膜分离法等方法[14-15]。
目前,各国学者对紫薯、紫甘蓝以及蓝莓等紫色蔬果中所含花青素的类型及结构的研究多采用紫外-可见光谱法、HPLC 法、高效液相色谱-串联质谱(high performance liquid chromatography -tandem mass spec -trometry ,HPLC-MS )法等方法,其中HPLC 法是检测花青素含量的最常用手段之一[16-20]。
但关于黑果枸杞花青素类型及结构分析的研究并不多见,目前,国外学者及国内学者对黑枸杞花青素的结构类型仍未得出统一的结论[9,15]。
谭亮[9]对黑枸杞花青素结构进行了分析,确定了8种花色苷成分,但发现其中并不含有矢车菊素,但是吕玉娇[15]对黑果枸杞花青素的研究中发现含有4种花色苷成分,且包含矢车菊素,同时由于检测结果有限因此未能进一步确定其他花青素。
经过对比,谭亮和吕玉娇二人所得出的结构并不一致,因此对黑果枸杞花青素的研究还需进一步深入。
本试验采用HPLC 以及HPLC-MS 结合的方法对黑果枸杞花青素进行了定量以及定性分析,为鉴定黑枸杞花色苷的成分和含量提供了一种有效的检测方法,为黑枸杞花青素资源的开发与利用奠定了基础,提供了科学依据。
1材料与方法1.1材料及仪器设备黑果枸杞粉末:市售,鲜果冷冻干燥并粉碎;乙腈:色谱纯,山东禹王实业有限公司化工分公司;甲酸:色谱纯,天津市富宇精细化工有限公司;花青素标准品(氯化飞燕草素、氯化矢车菊素、氯化矮牵牛素、氯化天竺葵素、氯化芍药素、氯化锦葵素):ChromaDex 公司。
RE-2000B 旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;HH-8电热恒温水槽:上海比朗仪器有限公司;分UV-2600光光度计:上海精密仪器厂;H1650低温离心机:上海沪粤明科学仪器有限公司;ESJ110-4B 电子天平:沈阳龙腾电子有限公司;SB-3200DTD 超声波清洗机:宁波新芝生物科技股份有限公司;FD-IC-50冷冻干燥机:上海比朗仪器有限公司;Agilent1260高效液相色谱仪:安捷伦科技有限公司。
1.2方法1.2.1高效液相色谱法黑果枸杞花青素样品预处理将黑枸杞粉末用70%乙醇溶解,采用超声波提取法提取花青素,纯化后浓缩并冷冻干燥,即可得到黑枸杞花青素粉末[21-24]。
称取样品花青素粉末10mg ,用体积比为乙醇∶水∶HCl 溶液(3mol/L )=3∶2∶1的溶液溶解于10mL 容量瓶中,在沸水中水解后,立即冷却,用溶解液补充挥发的液体,定容至10mL ,过滤膜,用高效液相色谱法进行测定。
1.2.2花青素标准曲线的建立用体积比为乙醇∶水∶HCl 溶液(3mol/L )=3∶2∶1的溶液溶解花青素,并分别配制200μg/mL 的花青素标准品溶液,逐级稀释,建立以峰面积为纵坐标(y ),以浓度为横坐标(x )的标准方程。