烟叶中茄尼醇含量测定方法的研究进展

2011-07-27 03:50刘宝亮
化学与生物工程 2011年12期
关键词:检测器色谱法烟叶

刘宝亮

(常州工学院理学院化工系,江苏 常州 213002)

茄尼醇(Solanesol),化学名九聚异戊二烯醇,为烟叶中含有的具有利用价值的化学成分,是一种不饱和的聚异戊二烯醇,属三倍半萜醇,分子式C45H74O,分子量631,无极性或弱极性,熔点33 ℃。纯的茄尼醇为白色或淡黄色蜡状固体,不溶于水,溶于乙醇、冰乙酸、丙酮、正己烷等有机溶剂,无旋光活性,通常比较稳定,但在光照、加热条件下会衰变,具有萜烯类化合物的共同特点,易发生加成反应、氧化反应和脱氢反应,一般低温、避光保存。其结构式见图1[1]。

图1 茄尼醇分子结构式

茄尼醇因其分子中含有多个非共轭双键,具有非常好的吸收自由基的性能,不仅有抗菌、消炎和止血作用,而且还是合成治疗心血管疾病、抗癌以及抗溃疡等药物的关键中间体(如辅酶Q10);许多药物(如抗癌药SBD)连接上长链烯基茄尼醇后,可获得某些优良的性能[2]。

可靠的分析检测方法、完善的质量评价体系对于茄尼醇的研究和生产至关重要。目前国内主要的茄尼醇分析检测方法有高效液相色谱法、薄层扫描法、库仑滴定法和间接碘量法。作者在此对近年来我国茄尼醇含量测定方法的研究进展进行综述,拟为茄尼醇的进一步研究、开发、应用提供帮助。

1 高效液相色谱法

高效液相色谱法是茄尼醇含量测定文献报道最多的一种方法。

李晓露等[3]采用Hypersil C18色谱柱,以异丙醇-乙腈(60∶40,体积比)为流动相,流速1.0 mL·min-1,紫外检测波长210 nm,柱温30 ℃,在茄尼醇进样量为1~10 μg时有良好线性关系,加标回收实验(n=5)的平均回收率为99.3%,RSD为0.93%。张征等[4]采用Agilent LC-1100型高效液相色谱仪,Hypersil ODS(4.0 mm×250 mm)色谱柱,以甲醇-乙醇(75∶25,体积比)为流动相,流速1.0 mL·min-1,柱温为室温,紫外检测波长211 nm,进样量10 μL,保留时间10.6 min。孙心齐等[5]采用高效液相色谱(4.6 mm×25 cm硅胶柱)内标法定量测定茄尼醇的含量,以正己烷-异丙醇(100∶1,体积比)混合液为流动相,流速1.0 mL·min-1,维生素D为内标,紫外检测器检测,检测波长210 nm,ABS为0.04。检测线性范围为9~30 μg,相关系数R=0.9992,回收率91.9%~102.4%,精密度RSD=2.93%。张明时等[6]采用岛津硅胶色谱柱,以正己烷-异丙醇(98∶2,体积比)混合液为流动相,在紫外检测波长为215 nm的高效液相色谱仪上测定烟叶提取物中茄尼醇的含量,在茄尼醇进样量为1~10 μg时有良好线性关系,加标回收实验(n=6)的平均回收率为98.1%,RSD=1.9%。李烈等[7]采用高效液相色谱-蒸发光散射检测仪,DisocoveryTMC18(25 cm×4.6 mm)色谱柱,以甲醇-乙腈-四氢呋喃(39∶24∶9.5,体积比)为流动相,流速1.0 mL·min-1,分析了山东、四川等地烟叶及其提取物中茄尼醇的含量,发现不同产地烟叶中茄尼醇的含量为0.134%~0.373%,自制提取物中的含量分别为74.36%和91.02%,加样回收率为97.6%(RSD=2.0%)。石小鹏等[8]以高效液相色谱-大气压化学电离质谱联用法测定茄尼醇提取物中茄尼醇及其有关杂质含量,色谱柱为C18,以甲醇-乙醇(50∶50,体积比)为流动相,流速0.5 mL·min-1,柱温25 ℃,大气压化学电离源为负离子模式,检测器电压1.6 kV,加热模块温度200 ℃,曲形脱溶剂装置温度250 ℃,干燥气流速2.5 L·min-1,全扫描质核比范围m/z=150~800。茄尼醇检测浓度的线性范围为0.006~114.0 μg·mL-1(R=0.9998),平均加样回收率为99.3%(RSD=1.6%,n=3)。赵瑾等[9]选用Zorbax-SIL(250 mm×4.6 mm)色谱柱,以正己烷-异丙醚-乙酸乙酯(6∶3∶1,体积比)混合溶剂为流动相,用示差折光检测器测定了烟叶提取物中茄尼醇的含量,具有良好的分离效果和回收率,在0.2~4 μg之间有良好的线性关系。

反相高效液相色谱法测定烟叶提取物中茄尼醇含量也已有很多研究报道。

王婷等[10]以甲醇-乙醇(1∶1,体积比)为流动相,流速1.0 mL·min-1,检测波长211 nm,柱温30 ℃,在21.6~216.0 mg·L-1范围内呈线性关系(R=0.9999),平均回收率为98.5%,RSD为0.68%。边清泉等[11]以Hypersil ODS为色谱柱,以甲醇-乙醇(75∶25,体积比)为流动相,流速1.0 mL·min-1,紫外检测波长211 nm,柱温30 ℃。茄尼醇的质量浓度为2.16~34.56 mg·L-1时,峰面积与质量浓度具有良好的线性关系,相关系数为0.99998,方法的检出限(S/N≥3)为0.09 mg·L-1,相对标准偏差(RSD)为0.42%(n=6),平均回收率为99.2%。李春英等[12]建立了一种同时测定烟叶中茄尼醇和辅酶Q10的反相高效液相色谱法,采用HIQ SIL CI8V(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,柱温25 ℃,以乙腈-异丙醇(8∶7,体积比)为流动相,流速1.5 mL·min-1,使用二级管阵列检测器,检测波长215 nm,进样量20 μL,茄尼醇的回收率为(100.05±1.25)%。郭鹏等[13]采用C8色谱柱,以甲醇-乙腈(95∶5,体积比)为流动相,检测波长210 nm,流速1.0 mL·min-1,柱温25 ℃,茄尼醇检测浓度在1.14~114.0 μg·mL-1范围内线性关系良好(R=0.9998,n=6),平均加样回收率为99.2%,RSD=1.5%。陈勇等[14]采用RP-HPLC法,KNAUER-C18(4 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,以甲醇为流动相,流速1.0 mL·min-1,检测波长215 nm,柱温30 ℃,茄尼醇进样量在0.05~1.43 μg范围内线性关系良好,日内和日间RSD分别为1.3%和2.8%,加样回收率(n=9)为108.5%。

张海波等[15]选用反相硅胶柱(250 mm×416 mm),以甲醇-异丙醇(50∶50,体积比)为流动相,流速1 mL·min-1,采用示差折光检测器,在茄尼醇进样量为1~100 μg时,进样量和响应面积的线性关系良好,有良好的精密度和准确性。

2 薄层扫描法

于华忠等[16]研究了测定烟叶中茄尼醇含量的薄层扫描分析方法,以硅胶G为薄层吸附剂、石油醚-乙酸乙酯(4∶1,体积比)为展开剂、香草醛-硫酸-乙醇溶液为显色剂,在620 nm处进行扫描测定,茄尼醇质量在2.04~7.68 μg范围内与峰面积呈良好的线性关系:c=349.94S-193.94(c为茄尼醇浓度,μg·mL-1;S为峰面积),R=0.9954,RSD为6.86%。李烈等[17]以正己烷-乙酸乙酯-乙酸(4∶1∶0.5,体积比)为展开剂、香草醛-浓硫酸溶液为显色剂,选用双波长锯齿扫描,用薄层扫描法测定了烟叶中茄尼醇的含量。

3 库仑滴定法

库仑滴定法是一种电化学方法,其分析原理是利用茄尼醇分子中含有9个异戊二烯单元,能与Br2发生加成反应。

郑奎玲[18]采用库仑滴定法测定烟叶中茄尼醇含量,确定了最佳的测定条件:滴定介质为冰醋酸(72%)-甲醇(8%)-水(20%)体系,其中溴化钾固体的量以在该混合溶液中达到最大饱和度为宜,60 mL混合溶液中含溴化钾3.5 g;一般测定10次左右即更换电解液,测定温度20~30 ℃。刘快之等[2]以2 mol·L-1KBr-冰醋酸(1∶3,体积比)为电解液,在阳极产生溴与茄尼醇发生反应来测定茄尼醇含量。

4 间接碘量法

魏雅雯等[19]研究了间接碘量法测定烟叶中茄尼醇含量。以冰乙酸为溶剂,与KBrO3-KBr反应定量产生Br2,并且加成到茄尼醇的双键上,再用碘量法测定剩余的Br2,即可间接计算出茄尼醇的量,准确度达到RSD=1.23%。该法用于烟叶中茄尼醇粗品的含量测定,加标回收率为96%~101%。

5 结语

高效液相色谱法具有分离效率高、分析速度快、检测灵敏度高、自动化程度高、适用范围广等优点,是茄尼醇的常用分析方法。高效液相色谱法中,检测器类型对茄尼醇的测定结果影响较大。紫外检测器灵敏度高,线性范围宽,常用检测波长范围为210~215 nm,在接近紫外末端吸收的波长下,紫外检测器基线噪音大,且易受溶剂干扰;示差折光检测器克服了茄尼醇紫外弱吸收的缺点,但灵敏度较低,对温度变化敏感;蒸发光散射检测器作为一种质量型通用型检测器对所有非挥发性组分都产生响应,可以检测无紫外吸收或弱紫外吸收的物质,消除了杂质和流动相的紫外吸收对检测稳定性的干扰,无需测定校正因子即可定量,灵敏度明显高于示差折光检测器,对流动相系统温度变化不敏感,可进行梯度洗脱,非常适宜茄尼醇的分析检测,缺点是灵敏度要逊于紫外检测器,线性范围较窄[20]。

薄层扫描法设备简单、操作方便,在工业化生产中易于推广,但精密度和重现性较差。

库仑滴定法的设备库仑仪性价比较高,且温度变化对分析结果无明显影响,但此方法易受样品中杂质的干扰,仅适用于分析纯度较高的样品。

间接碘量法测定茄尼醇不必使用茄尼醇标准品,且准确度高,只使用常规仪器即可,方法简单、操作容易,具有实用价值,适于烟叶中茄尼醇粗品的含量测定。

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