反相高效液相色谱法测定浓缩苹果汁中的10种酚类物质*

2010-01-25 05:47孔祥虹郝少莉
化学分析计量 2010年4期
关键词:苹果汁槲皮素绿原

孔祥虹 何 强 郝少莉

(1.陕西师范大学,西安 710062; 2.陕西出入境检验检疫局,西安 710068; 3. 陕西省农业工程勘察设计院,西安 710068)

苹果多酚是苹果中所含多元酚类物质的通称,是果实在生长发育期间的次生代谢产物。苹果多酚与新鲜苹果及其加工制品(如苹果汁、苹果酒等)的色泽、风味及稳定性密切相关[1,2]。苹果多酚是苹果中具有重要生理和药理作用的主要成分之一, 苹果多酚具有抗氧化、清除自由基、降血脂、降血压、预防心血管疾病、抗突变、抗辐射、抗癌防癌、抑菌、防龋之功效[3,4]。

近年来,有关苹果及苹果汁中多酚的检测有不少报道,吴燕华等[5]采用高效液相色谱法测定了苹果中10种多酚,但未给出检出限,无法了解该方法的灵敏度。其它报道也多采用反相高效液相色谱法[6-9],但检测的多酚种类未超过9种,而同时分离浓缩苹果汁中10种酚类物质检测方法未见文献报道。

笔者建立了反相高效液相色谱同时测定浓缩苹果汁中10种多酚的方法,该法具有简便、准确、可靠的特点,可为浓缩苹果汁的营养价值评价及打击果汁掺假[10]提供依据。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

高效液相色谱仪:1100型,配有Agilent 1100VWD可变波长检测器,美国Agilent公司;

反式肉桂酸、根皮素、二羟基苯甲酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸、邻香豆酸、阿魏酸、槲皮素、异槲皮素:均购于美国Sigma公司;

甲醇、乙腈:色谱纯;

乙酸(0.45 μm膜过滤)、乙酸乙酯:分析纯;

浓缩苹果汁:陕西海升果业发展股份有限公司渭南分公司;

反式肉桂酸、对香豆酸、二羟基苯甲酸、邻香豆酸、槲皮素标准溶液:浓度均为1.0 mg/mL,分别精确称取反式肉桂酸、对香豆酸、二羟基苯甲酸、邻香豆酸、槲皮素标准品0.0250 g,用甲醇定容至25 mL;

根皮素、咖啡酸、阿魏酸标准溶液:浓度均为1.0 mg/mL,分别称取根皮素、咖啡酸、阿魏酸0.0100 g,用甲醇定容至10 mL;

绿原酸标准溶液:10 mg/mL,称取绿原酸0.050 0 g,用甲醇定容至5 mL;

异槲皮素标准溶液:0.5 mg/mL,称取异槲皮素0.002 5 g,用甲醇定容至5 mL;

10种标准品混合溶液:分别移取二羟基苯甲酸、对香豆酸200 μL,绿原酸1.50 mL,咖啡酸700 μL,反式肉桂酸、阿魏酸、邻香豆酸、根皮素、槲皮素、异槲皮素100 μL于10 mL容量瓶中混合并用甲醇定容。

1.2 样品溶液制备

准确称取果汁10.00 g,加水约10 mL(以溶解其中的高糖利于多酚的萃取),摇匀,加入30 mL乙酸乙酯萃取4次,合并萃取液,于40℃旋转蒸发至近干,用甲醇定容至2.00 mL。用0.45 μm微孔滤膜过滤后进色谱柱。

1.3 色谱条件

色谱柱:Insertsil ODS-3(250 mm×4.6 mm, 5 μm)美国Agilent公司;10种单酚的色谱条件为流动相C:乙腈-0.5%乙酸(体积比1∶1);流动相D:2%乙酸,梯度条件:0~55 min, C从10%升为55%,相应D由90%降为45%;55~60 min, C从55%升为100%,相应D由45%降为0%;60~65 min, C从100%降为30%,相应D由0%升为70%;流速:0.8 mL/min;检测波长:280 nm;柱温:35℃;进样量:10 μL。

2 结果与讨论

2.1 最佳检测波长的选择

通过分析各单酚在紫外区域吸收情况得知,该8种单酚在280 nm下均有较大吸收,所以最终确定本实验检测波长为280 nm。

2.2 流动相及其流速的选择

经查阅资料及实验总结,实验采用乙腈-0.5%乙酸水溶液(体积比为1∶1)和2%乙酸水溶液为流动相。由于所测多酚种类较多,极性有差异,流动相仅采用一种比例无法将所有多酚达到较好分离,故采用梯度洗脱。最终确定洗脱程序为:0~55 min,乙腈-0.5%乙酸用量(体积分数)从10%升为55%,相应2%乙酸体积用量由90%降为45%;55~60 min,乙腈-0.5%乙酸用量从55%升为100%,相应2%乙酸由45%降为0%;60~65 min,乙腈-0.5%乙酸从100%降为30%,相应2%乙酸由0升为70%。

对流动相流速进行试验,得知流速过高,分离效果较差,但流速过低又会延长分析时间。综合考虑确定流动相流速为0.8 mL/min。

2.3 柱温的选择

设定柱温为25、35、40℃,分别进样进行试验,结果显示,随着柱温升高分离度变大,分析时间缩短,但是柱温太高会损坏色谱柱,当温度为35℃时分离度已完全达到要求,因此最终确定柱温为35℃。

2.4 定性分析

将10种单酚混合标准溶液在1.3色谱条件下进样分析,色谱如图1所示。由图1可知,二羟基苯甲酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸、异槲皮素、邻香豆酸、反式肉桂酸、槲皮素、根皮素保留时间分别为:12.970、22.171、25.351、35.252、39.045、42.500、47.320、61.893、62.232、63.791 min。

图1 10种单酚混合标准溶液色谱图

2.5 标准曲线和检出限

利用混合标准溶液经稀释配制成系列浓度的混合标准工作溶液,在已确定的色谱条件下进样分析,然后根据色谱峰面积和标准物质的含量关系进行线性回归。

将一定浓度的标准溶液逐级稀释,依次进样10 μL,当信噪比等于3时所对应的标准溶液浓度为检出限。

各组分的线性相关系数、线性范围和检出限列于表1。由表1可知,相关系数均大于0.999 3,表明线性关系良好,满足定量分析的要求。

表1 各酚标准曲线及检出限

注:x—标准物质的含量,mg/L;y—标准物对应的峰面积。

2.6 回收试验和精密度试验

在浓缩苹果汁样品中分别加入混标溶液1.0 mL,按照1.2方法进行处理,在1.3色谱条件下进样分析。根据实际测定值计算回收率,重复5次进样进行精密度试验,试验结果见表2。

表2 各酚的回收率和精密度试验结果(n=5)

2.7 样品测定

将样品的HPLC图谱与图1比较对其进行定性分析,样品中各酚类物质的含量以峰面积查相应的标准曲线求得,结果列于表3。

表3 浓缩苹果汁中各酚含量 mg/kg

由表3可以看出,浓缩苹果汁中主要多酚物质为二羟基苯甲酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸、异槲皮素、邻香豆酸、槲皮素,且酸性酚含量高于中性酚,绿原酸含量最高。

3 结论

(1)采用乙腈溶液和乙酸溶液为流动相,选择适宜的检测波长,通过调节流速、柱温等参数,可以较好地实现浓缩苹果汁中主要多酚物质的分离,各酚的标准曲线具有较好的线性,能够用于定量分析。建立的方法具有较高的灵敏度和精密度,各酚的回收率均在85%以上,说明该方法准确可靠。

(2)浓缩苹果汁中主要的多酚物质为二羟基苯甲酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸、异槲皮素、邻香豆酸、槲皮素,实验结果可为浓缩苹果汁的营养价值评价及功能成分研究提供参考。

[1] Schobinger U,Barbic I,Duerr P,et al.Phenolic compounds in apple juice-positie and negative effects[J].Fruit Processing,1995,5(6):171-172.

[2] 郝慧英,赵光鳌.苹果酒中多酚及其褐变[J].酿酒,2002,29(2):63-65.

[3] 唐传核,彭志英. 苹果多酚的开发与应用[J].中国食品添加剂,2001(2): 41-45.

[4] 徐亚民. 天然抗氧化剂—苹果多酚的研究与应用[C].第十届中国国际食品添加剂和配料展览会学术论文集.上海:2006.

[5] 吴燕华,刘文力,阎红,等.高效液相色谱法测定苹果中的酚类物质[J].分析化学研究简报,2002(7):826-828.

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[10] Andreas Schieber,Petra Keller,Reinhold Carle.Determinaion of phenolic acids and flavonoids of apple and pear by high-performance liquid chromatography[J].Journal of Chromatography A,2001:265-273.

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