(六盤水師范學院 化學與材料工程學院,六盤水 553004)
苦蕎學名韃靼蕎麥,別名蕎葉七、野蘭蕎、萬年蕎,屬蓼科,被譽為“五谷之王”[1-5]??嗍w內含人體所需的多種微量元素[6-7]、氨基酸[8-9]、黃酮類化合物[10-11]等營養(yǎng)成分,具有降低血脂和膽固醇的作用,其中的蘆丁[13]等黃酮類化合物具有抑菌、抗病毒、抗氧化和增強免疫力等作用??嗍w殼是苦蕎生產過程中的副產物,常作為廢棄物丟棄,不僅造成了資源的浪費還會污染環(huán)境??嗍w殼由于富含黃酮類化合物,對其中的黃酮類化合物進行的定性和定量分析工作,對于開發(fā)苦蕎殼的經(jīng)濟價值具有重要的指導意義。
目前,黃酮類化合物最常用的分析方法是高效液相色譜法[14],此方法存在溶劑消耗量大、分析時間長、色譜柱價格昂貴等缺點。毛細管電泳法作為一種快速高效的新型液相分析技術[15-18],在黃酮類化合物的分離分析方面有較好的應用前景[19-22]。
本工作以雙三甲基硅烷基三氟乙酰胺(BSTFA)為柱前衍生劑對黃酮類化合物進行衍生,采用毛細管電泳對黃酮類化合物衍生物進行分離和測定,以期為苦蕎殼中黃酮類化合物藥物和保健品的開發(fā)提供技術參考。
HP-3D 型毛細管電泳儀,配二極管陣列檢測器。
8種黃酮類化合物單標準儲備溶液:稱取適量8種黃酮類化合物標準品,用乙腈溶解并定容,配制成2.0×10-4mol·L-1單標準儲備溶液,其他所用質量濃度均由該溶液用乙腈稀釋制得。
衍生劑溶液:2.0×10-4mol·L-1,在安培瓶中加入0.052 mg BSTFA,用乙腈溶解并定容至2.0 mL,密封備用。
兒茶素(Cat)、蘆丁(Rut)、山奈酚(Kae)、槲皮素(Mel)、金絲桃苷(Hyp)、異槲皮苷(Hir)、楊梅素(Myi)、槲皮苷(Que)等8 種標準品的純度均大于98%,衍生劑BSTFA 的純度為96%;乙腈為光譜純;所用試劑均為分析純;試驗用水為去離子水。
DB-624毛細管柱(50 cm×75μm,5μm),柱溫25 ℃;工作電壓18 k V;分析波長為254 nm;運行緩沖溶液為15 mmol·L-1硼酸鹽緩沖溶液[p H 9.3,內含15 mmol·L-1β-環(huán)狀糊精(β-CD)];每次進樣前,需分別用0.1 mol·L-1NaOH 溶液、水、運行緩沖溶液沖洗毛細管柱3 min,更換緩沖溶液時,需分別沖洗7 min。
按照文獻[23]對樣品進行預處理,稱取約1 g苦蕎殼,加入80%(體積分數(shù))乙醇溶液5 mL,在70 ℃攪拌提取2 h,經(jīng)0.22μm 濾膜過濾,濾液用80%乙醇溶液定容至25.0 mL,在80 ℃水浴中滅酶30 min,冷卻,分取10 mL樣品溶液,加入40 mL衍生劑溶液,于80 ℃水浴中反應30 min,按照儀器工作條件測定。
按照試驗方法對8種黃酮類化合物混合標準溶液進行衍生并測定,其電泳譜圖見圖1。
圖1 8種黃酮類化合物衍生物的電泳譜圖Fig.1 Electropherogram of derivatives of the 8 flavonoid compounds
硼酸鹽緩沖溶液是毛細管電泳中常用的緩沖溶液體系,是毛細管電泳分析過程中進行調控分離的重要介質,其濃度會直接影響目標物的分離效率;β-CD 是一種常用于毛細管電泳分離的有機添加劑[24],對提高分離效率有重要作用。試驗考察了運行緩沖溶液中硼酸鹽的濃度(5,10,15,20,25 mmol·L-1)對8種黃酮類化合物分離效果的影響,結果見圖2。
圖2 硼酸鹽緩沖溶液的濃度對8種黃酮類化合物遷移時間和分離度的影響Fig.2 Effect of concentration of borate buffer solution on migration time and resolution of the 8 flavonoid compounds
由圖2 可以看出:當硼酸鹽緩沖溶液濃度為5 mmol·L-1時,遷移時間較短,但分離度較差;隨著硼酸鹽緩沖溶液濃度的增加,遷移時間和分離度都隨之增加;當硼酸鹽緩沖溶液濃度為15 mmol·L-1時,遷移時間適中,分離度較大。試驗選擇硼酸鹽緩沖溶液的濃度為15 mmol·L-1。試驗還對15 mmol·L-1的硼酸鹽緩沖溶液的酸度(pH 8.9~9.3)進行了優(yōu)化,結果顯示:硼酸鹽緩沖溶液的p H由8.9增至9.3時,黃酮類化合物的分離度隨之增加;當pH 為9.4時,基線漂移嚴重,推測是OH-濃度較大,導致離子強度增大,電流強度明顯增大所致。綜合考慮,試驗選擇硼酸鹽緩沖溶液的p H 為9.3。
試驗還考察了硼酸鹽緩沖溶液中β-CD 的濃度(5,10,15,20,25 mmol·L-1)對8種黃酮類化合物衍生物分離效果的影響,結果見圖3。
由圖3可以看出:當運行緩沖溶液中β-CD 濃度為15 mmol·L-1時,遷移時間適中,分離度最高。因此,試驗選擇運行緩沖溶液中β-CD 的濃度為15 mmol·L-1。
按照試驗方法對8種黃酮類化合物混合標準溶液系列進行衍生化和測定,以8種黃酮類化合物衍生物的濃度為橫坐標,其對應的峰面積為縱坐標繪制標準曲線,線性參數(shù)見表1。
以3倍信噪比(S/N)計算檢出限(3S/N),8種黃酮類化合物衍生物的檢出限見表1。
由表1可以看出,8種黃酮類化合物衍生物的檢出限為0.022~0.039 mmol·L-1。
按照試驗方法對苦蕎殼樣品進行2個濃度水平的加標回收試驗,每個濃度水平平行測定5次,計算測定值的相對標準偏差(RSD)和回收率,結果見表2。
由表2可知:8種黃酮類化合物測定值的RSD為1.3%~3.2%,回收率為99.1%~101%。
苦蕎殼樣品中黃酮類化合物衍生物的電泳譜圖見圖4。
圖3 運行緩沖溶液中β-CD濃度對8種黃酮類化合物遷移時間和分離度的影響Fig.3 Effect of concentration ofβ-CD in running buffer solution on migration time and resolution of 8 flavonoid compounds
表1 線性參數(shù)和檢出限Tab.1 Linearity parameters and detection limits
表2 精密度和回收試驗結果(n=5)Tab.2 Results of tests for precision and recovery(n=5)
圖4 苦蕎殼樣品中黃酮類化合物衍生物的電泳譜圖Fig.4 Electropherogram of derivatives of the flavonoid compounds in tartary buckwheat shell sample
由圖4可以看出,苦蕎殼樣品中檢出了兒茶素、蘆丁、山奈酚、槲皮素、異槲皮苷,其質量分數(shù)為3.35~5.19 mg·kg-1。
本工作以毛細管電泳分離和測定了苦蕎殼中的黃酮類化合物,該方法有較高的精密度和回收率,對發(fā)掘苦蕎殼潛在的經(jīng)濟價值提供了一定的參考,可為提升苦蕎附加值和拓寬苦蕎產業(yè)鏈服務。