王灝然,鐘曉紅,陸 英,張 雙,張 喻,何艷君,周 敏
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410128)
柿霜是柿餅生產(chǎn)后期與儲(chǔ)藏過(guò)程中在其表面出現(xiàn)的白色顆粒狀物。據(jù)《隨息居飲食譜》記載:柿霜,乃柿之精華,甘涼清肺,治吐血、咯血、勞嗽、咽喉口舌諸病甚良”?!夺t(yī)學(xué)衷中參西錄》也記載有:“柿霜入肺,而甘涼滑潤(rùn)。其甘也,能益肺氣;其涼也,能清肺熱;其滑也,能利肺痰;其潤(rùn)也,能滋肺燥”。由于柿霜具有較高的保健作用,現(xiàn)今柿霜除了用作中藥外,還開發(fā)有柿霜糖等產(chǎn)品。在大眾越來(lái)越注重養(yǎng)生與健康的今天,對(duì)柿霜的深入研究有著重要的意義。
柿霜是柿餅中可溶性糖隨水滲出果面,待水分蒸發(fā)散失后,凝結(jié)成的白色結(jié)晶固體。柿餅出霜時(shí)分兩個(gè)步驟:(1)柿餅內(nèi)可溶性糖隨水分外滲至表面;(2)表面水分蒸發(fā)散失后,殘留下的糖凝結(jié)成固體。糖類是柿霜中的重要成分之一,因此本文旨在對(duì)柿霜中糖類組分進(jìn)行測(cè)定分析,以期為柿霜的開發(fā)及其綜合利用提供參考。
中藥柿霜樣品:中藥店采購(gòu),產(chǎn)地為山東省菏澤市曹州和湖北省黃岡市團(tuán)風(fēng)。氯仿、鹽酸羥胺、吡啶、乙酸酐、三氟乙酸、正丁醇等試劑均為分析純;單糖標(biāo)準(zhǔn)品:葡萄糖(D-Glucose)、核糖(D-Ribose)、阿拉伯糖(L-Arabinose)、半乳糖(D-Galactose)、甘露糖(D-Mannose)、鼠李糖(L-Rhamnose)、巖藻糖(D-Fucose)均為生化試劑,力博生化試劑公司。GC2010氣相色譜儀,日本島津。
分別稱取曹州樣品和團(tuán)風(fēng)樣品1 g,充分溶解,定容至100 mL。將配好的樣品分別加入25 mL Sevag試劑(氯仿∶正丁醇=4∶1),劇烈振蕩 30 min 后靜置30 min,離心除去沉淀(雜質(zhì)和蛋白)之后,真空干燥,即得曹州柿霜和團(tuán)風(fēng)柿霜的多糖樣品。
分別準(zhǔn)確稱取7種標(biāo)準(zhǔn)單糖——葡萄糖、核糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖和巖藻糖各10 mg,置于10 mL具塞刻度試管中,加入10 mg鹽酸羥胺,1.0 mL吡啶,于90℃水浴振蕩反應(yīng)15 min,冷卻至室溫。再加入1.0 mL乙酸酐,90℃水浴繼續(xù)反應(yīng)30 min,生成糖腈乙酸酯衍生物。冷卻后,分別加入1 mL氯仿萃取3次,取氯仿層進(jìn)行分析。
Rtx-1701毛細(xì)管色譜柱,內(nèi)徑0.25 mm,柱長(zhǎng)30 m,液膜厚度0.25 μm。進(jìn)樣口溫度240℃;載氣為高純氮?dú)?,流?0 mL/min;氫氣流速40 mL/min,空氣流速 400 mL/min。進(jìn)樣量 1 μL,分流比為1/20,總流量17.1 mL/min,柱流量0.67 mL/min。氫火焰離子化檢測(cè)器溫度260℃。柱溫采用程序升溫,先升溫至180℃,然后以 2℃/min的速度升至220℃,保持 10 min。
分別從已配置好的7種單糖糖腈乙酸酯標(biāo)準(zhǔn)品衍生物中取0.3 mL,加入同一支具塞試管中,即可得混合標(biāo)樣,直接進(jìn)行氣相色譜分析。
分別稱取純化后的柿霜多糖曹州樣品和團(tuán)風(fēng)樣品各50 mg于具塞試管中,各加入2 mol/L三氟乙酸4 mL,充氮?dú)夥夤芎笥?20℃水解5 h。取出樣品溶液于65℃水浴中用氮?dú)獯蹈伞V笤俜謩e加入50 mg鹽酸羥胺和3.0 mL吡啶,在90℃水浴條件下振蕩反應(yīng)15 min,冷卻至室溫后分別加入3.0 mL乙酸酐,90℃水浴繼續(xù)反應(yīng)30 min,反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后各加入3 mL氯仿萃取3次,進(jìn)行氣相色譜分析。
氣相色譜分析標(biāo)準(zhǔn)品單糖糖腈乙酸酯衍生物,進(jìn)樣量為 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μL,與其對(duì)應(yīng)的峰面積作成標(biāo)準(zhǔn)曲線。
由混合標(biāo)準(zhǔn)單糖糖腈乙酸酯衍生物的氣相色譜圖可見(jiàn)(圖1),7種單糖均得以良好分離,分析過(guò)程中均不產(chǎn)生異構(gòu)峰。其中保留時(shí)間分別是:鼠李糖11.786 min、核糖12.455 min、阿拉伯糖13.089 min、巖藻糖 13.453 min、甘露糖 21.128 min、葡萄糖22.514 min、半乳糖 23.631 min。
圖1 混合標(biāo)準(zhǔn)單糖糖腈乙酸酯衍生物的氣相色譜圖
2.2.1 曹州樣品的氣相色譜分析 由圖2可知,在與標(biāo)準(zhǔn)品相同的色譜條件下,保留時(shí)間可作為定性分析的依據(jù),通過(guò)與圖1中標(biāo)準(zhǔn)品單糖糖腈乙酸酯衍生物的保留時(shí)間相比較,即可檢測(cè)到柿霜曹州樣品含有鼠李糖、核糖、阿拉伯糖、葡萄糖這4種單糖(圖2);未檢測(cè)到巖藻糖、半乳糖及甘露糖。
圖2 曹州樣品糖腈乙酸酯衍生物的氣相色譜圖
2.2.2 團(tuán)風(fēng)樣品的氣相色譜分析 由圖3可知,通過(guò)與圖1中單糖標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間相比較,檢測(cè)到柿霜團(tuán)風(fēng)樣品含有核糖、巖藻糖、葡萄糖這3種單糖;未檢測(cè)到鼠李糖、半乳糖、甘露糖以及阿拉伯糖。
圖3 團(tuán)風(fēng)樣品糖腈乙酸酯衍生物的氣相色譜圖
其中兩種中藥柿霜樣品均含有葡萄糖和核糖,而未檢測(cè)出甘露糖和半乳糖。
將已檢測(cè)到的中藥柿霜中所含有種類的單糖糖腈乙酸酯衍生后,按1.7的方法處理,根據(jù)不同的進(jìn)樣量即可得知對(duì)應(yīng)的峰面積。由10 mg的單糖標(biāo)準(zhǔn)品,配成了1 mL的待測(cè)品,根據(jù)進(jìn)樣量的不同,可以對(duì)應(yīng)得到該進(jìn)樣量中所含的單糖糖腈乙酸酯衍生物量(單位:mg)。因此,根據(jù)峰面積(y)和所含的單糖標(biāo)準(zhǔn)品量(x)即可得到標(biāo)準(zhǔn)曲線以及對(duì)應(yīng)的線性回歸方程,線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)如表1所示。
表1 標(biāo)準(zhǔn)單糖含量測(cè)定的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)
由表1中的線性回歸方程和圖2、3中所示4種單糖糖腈乙酸酯衍生物的峰面積,即可算得曹州和團(tuán)風(fēng)樣品中各單糖組分的含量及其所占比例(表 2)。
表2 曹州樣品和團(tuán)風(fēng)樣品的糖組分分析
將各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)品單糖糖腈乙酸酯衍生物取等量(1 μL)在同樣的檢測(cè)條件下,進(jìn)行了5次重復(fù)試驗(yàn),計(jì)算平行測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。其中葡萄糖、核糖、阿拉伯糖、鼠李糖和巖藻糖的RSD分別為1.27%、1.54%、0.90%、1.38%、1.09%,均小于2.0%,可見(jiàn)該處理和檢測(cè)方法重復(fù)性較好,精密度較高。
糖腈衍生化的方法能較好的實(shí)現(xiàn)中藥柿霜樣品多糖水解產(chǎn)物的衍生。衍生物經(jīng)氯仿萃取后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的色譜峰拖尾情況,適合單糖衍生化氣相色譜法分析。柿霜樣品多糖的水解較關(guān)鍵,試驗(yàn)過(guò)程中采用三氟乙酸解決了硫酸水解多糖的炭化問(wèn)題。經(jīng)試驗(yàn)探索,中藥柿霜水解的最佳溫度為120℃,最佳水解時(shí)間是5 h,這樣處理雜質(zhì)峰和異構(gòu)峰較少。在處理單糖標(biāo)準(zhǔn)品水解時(shí),第一階段水解最佳時(shí)間為15 min,加入乙酸酐后的最佳水解時(shí)間為30 min,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)峰和異構(gòu)峰較多,影響檢測(cè)結(jié)果。水浴衍生化應(yīng)在密封條件下進(jìn)行。90℃水浴時(shí),水蒸氣較多,若不密封,進(jìn)入試管會(huì)使乙酸酐分解成乙酸,使衍生化不完全,導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)雜質(zhì)峰較多,結(jié)果不準(zhǔn)確。
氣相色譜法分析具有高分離效能、高檢測(cè)效能的特點(diǎn),分析結(jié)果準(zhǔn)確,尤其是對(duì)于含量較低的組分。本試驗(yàn)采用中等極性的Rtx-1701毛細(xì)管色譜柱,在30 min內(nèi)完成了7種單糖的分析,各單糖均能完全分離,分析過(guò)程中不產(chǎn)生異構(gòu)峰,重復(fù)性較好,精密度較高,是一種較為準(zhǔn)確可靠的分析方法。在色譜條件的選擇上,2℃/min的升溫程序既可以將7種單糖完全分離,又避免了升溫過(guò)慢導(dǎo)致的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。進(jìn)樣口選擇240℃最為適合,若溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生個(gè)別峰重疊的結(jié)果,無(wú)法完全分離。柱溫選擇180℃,若低于180℃,分析周期過(guò)長(zhǎng);若柱溫過(guò)高也會(huì)產(chǎn)生個(gè)別峰重疊的結(jié)果,影響檢測(cè)。
由分析結(jié)果可知,兩種中藥柿霜均含有較多的葡萄糖,但所占比例有一定的差異,曹州樣品和團(tuán)風(fēng)樣品分別含有27.65%和23.67%的葡萄糖。曹州柿霜樣品中還含有核糖、阿拉伯糖和鼠李糖,其中核糖和阿拉伯糖的含量也較多,鼠李糖的含量較少;而團(tuán)風(fēng)樣品中含有核糖和巖藻糖,其中核糖含量較多,巖藻糖含量較少。通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),兩種樣品中核糖的含量比較接近。兩種中藥柿霜均未檢測(cè)到甘露糖和半乳糖??梢?jiàn)不同來(lái)源的中藥柿霜在糖的組分上存在著較大的差異。
[1]李正英.柿餅出霜影響因素的研究 [D].楊凌:西北農(nóng)業(yè)大學(xué),1991.
[2]李正英,吳太平.柿餅出霜過(guò)程中糖的遷移和轉(zhuǎn)化[J].食品科學(xué),1996,(9):32-34.
[3]張 政,黃雪松.柿霜中還原糖種類的鑒別與測(cè)定[J].食品工業(yè)科技,2009,30(8):321-322,326.
[4]張煒悅.巧用柿霜治口腔潰瘍[R].健康時(shí)報(bào),2008,11.3(008):1.
[5]李春梅,陳義倫.天然柿霜糖與加工柿霜糖的抗氧化和抑菌作用比較[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2009,35(10):64-67.
[6]尤玉如,袁海娜,劉士旺,等.仙人掌多糖中單糖組成的氣相色譜分析[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2007,7(6):136-140.
[7]白娣斯,張 靜.氣相色譜分析多糖衍生化方法的研究和比較[J].食品工業(yè)科技,2011,32(2):322-324.
[8]王雪梅,施文婷,吳迷迷,等.黃蜀葵膠中的糖分析[J].食品科學(xué),2011,32(6):256-259.
[9]張艷萍,俞遠(yuǎn)志.氣相色譜法分析羊棲菜多糖的組分及其含量[J].糧油食品科技,2006,14(2):50-52.
[10]Tamura Z.Gas chromatographic analysis of saccharine[J].Chemical and Pharmaceutical Bulletin,1987,15(2):246.
[11]張艷萍,俞遠(yuǎn)志,張 虹.氣相色譜法分析生地黃的單糖的組分及其含量[J].中國(guó)中藥雜志,2009,(4):419-421.
[12]黃文風(fēng),宋鐵英.枇杷組織中糖的氣相色譜測(cè)定[J].福建省農(nóng)科院學(xué)報(bào),1994,9(1):14-17.
[13]周 欣,王慶彪,劉錫鈞,等.氣相色譜法檢測(cè)葡萄糖、麥芽糖、果糖和蔗糖[J].海峽藥學(xué),2001,13(4):48-49.
[14]周建科,張 立,韓 康,等.氣相色譜法測(cè)定焦麥芽中的單糖的組成[J].精細(xì)化工,2007,24(11):1085-1086.
[15]張艷萍,張 虹.氣相色譜法分析奇蒿多糖的單糖組成及其含量[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2005,31(2):108-110.
[16]姜 波,劉長(zhǎng)建,成建立,等.毛細(xì)管柱氣相色譜法測(cè)定銀杏葉中可溶性單糖[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2009,45(2):182-184.