羅照明 張紅城
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京100093)
高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀分析不同產(chǎn)地蜂膠的多酚類成分
羅照明 張紅城
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京100093)
建立了蜂膠中的酚酸和黃酮的高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)定量方法。不同來源的蜂膠樣品置于乙醇中,在70℃的條件下提取2h,提取物通過5μmC18對稱性的250 mm×4.6 mm柱子分離。通過線性梯度洗脫方法分離,二極管陣列檢測器(DAD)設(shè)置在200~450 nm,MS測定范圍設(shè)在100~1000 Da。其中的大部分化合物主要是通過與標(biāo)準(zhǔn)品的HPLC色譜圖的保留時間(RT)和紫外光譜對照進(jìn)行定性的。沒有標(biāo)準(zhǔn)品的,通過色譜的在線的紫外數(shù)據(jù)和質(zhì)譜進(jìn)行確認(rèn)。歐洲、中國和阿根廷蜂膠的主要特點是含有黃酮和酚酸,主要成分為柯因(2~4%),松屬素(2~4%),短葉松素乙酸酯(1.6~3%)及高良姜素(1~2%)。巴西蜂膠主要含有阿替匹林C、咖啡??崴岷忘S酮類物質(zhì)。如果考慮將黃酮的總含量納入質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),我們認(rèn)為低于11%的黃酮含量的蜂膠是次品,黃酮含量在11~ 14%為可以接受的,黃酮含量在14~17%的屬于質(zhì)量好的,高于17%屬于高質(zhì)量的。LC-DAD-MS分析方法可以用于蜂膠的化學(xué)成分的分析和商業(yè)上的蜂膠制品的質(zhì)量鑒定。
蜂膠;多酚;LC-DAD-MS
蜂膠是蜜蜂從植物幼芽與樹干裂縫處采集的樹膠與其上顎腺分泌物(如β-糖苷酶)和蜂蠟等混合加工而成的一種具有芳香氣味的膠狀固體物。蜜蜂用蜂膠來堵塞蜂箱的縫隙,維持蜂箱的溫度,阻止外來生物的侵入,而且抑制內(nèi)部微生物的生長,并將大型的入侵者包裹以防止其腐敗。蜂膠是一種傳統(tǒng)的用于治療各種疾病的民間藥材,大量的研究表明,蜂膠有抑制細(xì)菌真菌生長、抗病毒、抗炎、局部麻醉、抗氧化、免疫刺激、止齲、抗癌等生物活性。
蜂膠包含不同種類的化學(xué)成分,包括酚酸及其酯類、黃酮類(黃酮、黃烷酮、黃酮醇、二氫黃酮、查爾酮)、萜烯類、芳香醛、芳香醇、脂肪酸、二苯乙烯和β-類固醇。蜂膠不能直接使用,需要提取純化來除去惰性成分并保護(hù)多酚類成分。事實上,和其他成分相比,蜂膠里多酚類成分被認(rèn)為是具有治療作用的生物活性成分。因此,此類物質(zhì)被廣泛的研究,也建立了很多有效的分析方法。本文主要目的是研究不同地區(qū)采集的蜂膠樣品的質(zhì)量。為了這個目的,建立了蜂膠樣品中黃酮和酚酸定性及定量的LC-DAD-MS分析方法。通過分子離子峰(MS)和相應(yīng)的離子碎片(MS/MS)對不同的化合物進(jìn)行確認(rèn)。
2.1 化學(xué)藥品
柯因(C),高良姜素(G),松屬素(P),槲皮素(Q),山奈酚(K),異鼠李素(I),櫻花素(S),異櫻花素(iS),芹菜素(A),刺槐素(Ac),5,7-二甲氧基松屬素(P-DME)和7-甲氧基柯因(C-7ME)購買于里昂諾德公司(Genay,F(xiàn)rance)??Х人岜揭阴ィ–APE),咖啡酸(CA),P-香豆酸(pC),阿魏酸(FA),肉桂酸(CiA),異阿魏酸(iFA)和3,4-二甲基咖啡酸(DMCA)購買于Sigma公司。水由MilliQ設(shè)備制備。蜂膠樣品由Specchiasol s.r. l贈送。
2.2 蜂膠樣品
蜂膠樣品于最近5年從中國(12),韓國(1),阿根廷(25),巴西(9),智利(7),烏拉圭(4),巴拉圭(1),法國(6),波蘭(12),德國(1),馬其頓(4),俄羅斯(1),克羅地亞(12),意大利(9),保加利亞(1),加拿大(2)購買,并儲存在-20℃溫度下。
2.3 樣品準(zhǔn)備
取冷凍的蜂膠樣品200 g,用磨粉機(jī)將其充分粉碎,稱量5g于70mL乙醇中,置于70℃的溫度下2h,然后冷卻,過濾,固體殘渣用同樣體積的乙醇提取兩次。然后將3次(每次70mL)的提取液準(zhǔn)確定容至100 mL,過0.22μm的膜,用甲醇稀釋50倍,10μL注入HPLC系統(tǒng)中。
2.4 LC-DAD-MS分析
色譜系統(tǒng)是配備有二極管陣列檢測器2996、三倍的四級桿質(zhì)譜分析器的Alliance 2695。分離的色譜柱為5μmC18對稱性的250 mm×4.6 mm柱子,流速設(shè)置為1.2 mL/min,柱溫維持在30℃,分流的比例為5:1。分離方法為線性梯度洗脫(洗脫程序如下:20%B 6 min,在4min內(nèi)20~30%B,在30min內(nèi)30~40%B,在20min內(nèi)40~60%B,在20min內(nèi)60~90%B,10min內(nèi)90%B。色譜數(shù)據(jù)的紫外檢測范圍在200~450 nm,檢測波長290nm。質(zhì)譜設(shè)置為陰離子和陽離子下模式,范圍在100~1000 Da。毛細(xì)管出口電壓3.0 kV,孔電壓在20V,離子源的溫度為130℃,解離的溫度350℃。數(shù)據(jù)通過具有對離子碎片分析的Quan-Optimize選項的Masslinx 4.0軟件(Micromass)獲得。每一個酚酸和黃酮的標(biāo)準(zhǔn)品的母液為20mg溶于20mL的甲醇中,然后稀釋進(jìn)入色譜系統(tǒng)獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線的范圍在2~ 50μg/mL。
2.5 方法驗證
LC-DAD-MS方法是經(jīng)過線性、量化及檢測、準(zhǔn)確度、峰純度和重復(fù)性驗證過。量化的限定值(S/N的比率為6)和檢測限(S/N的比率為3),通過標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋獲得。準(zhǔn)確度通過包含有CA,pC,F(xiàn)A,iFA,DMCA,CiA,CAPE,Q,C,P,G,C-7ME和P-DME標(biāo)準(zhǔn)品的混合物,分別以三種含量(2,10,20 mg)加入到5g的蜂膠標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)樣進(jìn)行評價。加入標(biāo)準(zhǔn)品的蜂膠在最佳的條件下提取,然后通過黃酮和酚酸評價回收率。峰的純度和確認(rèn)由LC-DAD-MS和LC-MS/MS進(jìn)行分析。通過連續(xù)5天分析蜂膠樣品來驗證實驗的精度。通過評價標(biāo)準(zhǔn)品保留時間的差異來驗證重復(fù)性。
3.1 樣品準(zhǔn)備
通過不同蜂膠樣品出現(xiàn)過的黃酮和酚酸,來混合標(biāo)準(zhǔn)品。第一組和第二組的提取率分別為92.8±2.1%和7.2±2.1%,第三組的黃酮和酚酸沒有檢測。
3.2 方法驗證
每一個標(biāo)準(zhǔn)品以5個濃度梯度來繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,3次獨立地測定每一種濃度。標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系用回歸方法分析,標(biāo)準(zhǔn)曲線的方程如表1。加入標(biāo)準(zhǔn)品的蜂膠的黃酮和酚酸的提取的準(zhǔn)確度分別為98.2±3.1%和97±2.4%。通過一天之中5次和連續(xù)5天的再現(xiàn)性考察實驗儀器的精密度,變異系數(shù)低于5.4%。量化限(LOQ)和檢測限(LOD)分別為2和0.8μg/mL。關(guān)于重復(fù)性,在三次的進(jìn)樣中,最大的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2%(柯因,松屬素和高良姜素)。
表1 蜂膠提取物中不同多酚的標(biāo)準(zhǔn)品的線性回歸方程(Y=mX+q)a
圖1 不同地區(qū)來源蜂膠樣品中發(fā)現(xiàn)的黃酮、酚酸及其酯類的結(jié)構(gòu)
圖2 南美洲(A:阿根廷,B:巴西)和歐洲(C:意大利)蜂膠醇提物的290nm處的HPLC色譜圖。峰名稱及結(jié)構(gòu)見圖1。
圖3 短葉松素-5-甲氧基乙酯(MW328,峰18)在低碰撞能量(10ev)下的斷裂模式。離子碎片[m/z]-59就是乙酯部分。
圖4 短葉松素-3-丙酸酯(MW328,峰35)解離模式
3.3 LC-DAD-MS和LC-MS/MS分析
蜂膠中的多酚的成分主要是一些肉桂酸的衍生物和黃酮,它們的結(jié)構(gòu)如圖1所示。這些成分非常復(fù)雜,其成分的確認(rèn)需要HPLC結(jié)合在線的紫外檢測器及MS/MS方法。另外,也有可能出現(xiàn)錯誤的鑒別,這種情況在一篇基于LC-ESI-MS方法的文獻(xiàn)中報道柚皮素的存在。我們的研究表明,柚皮素在蜂膠中不存在,可能的原因是引用的文獻(xiàn)提到的,而且易與短葉松素混淆。柚皮素和短葉松素有相同的分子量、紫外光譜及相似的保留時間。因此,LC-DAD-ESI-MS方法仍是不充分的,LC聯(lián)合在線的MS/MS檢測方法仍需要仔細(xì)辨別這些成分。事實上,結(jié)合MS分析柚皮素的離子碎片[m/ z]-151,而短葉松素產(chǎn)生的典型的離子碎片有[m/z]-253。
(未完待續(xù))
羅照明(1986-),碩士研究生,研究方向為食品科學(xué)。
張紅城,E-mail:zzhc@sohu.com