董尚文 刘腾飞 董明辉
摘 要 建立了一种快速、灵敏、准确的柱前衍生-高效液相色谱-荧光检测器测定茶鲜叶中18种游离氨基酸含量的方法。将茶鲜叶样品搅碎混匀,以超纯水作为萃取溶剂,在90 ℃水浴下浸提20 min,以6-氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚胺基氨基甲酸酯为衍生剂柱前衍生化,使用Symmetry C18色谱柱梯度洗脱。以3倍信噪比计算方法的检出限,18种氨基酸的检出限为0.05~1.27 μmol·L-1。应用该方法检测了2个碧螺春茶鲜叶中18种氨基酸含量。结果表明,该方法简便、准确、快速、可靠。
关键词 茶鲜叶;游离氨基酸;柱前衍生化;高效液相色谱
中图分类号:TS272 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.11.071
茶是世界三大天然饮料之一,具有独特的香气、丰富的营养和保健功效[1-2],深受消费者喜爱。茶叶中氨基酸的分析方法有很多,中国发明专利“利用反相高效液相色谱检测茶叶中游离氨基酸的方法”(专利号ZL201510109474.4)以6-氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚胺基氨基甲酸酯为柱前衍生剂,使用氨基酸专用分析柱进行梯度洗脱,结合反相高效液相色谱,实现了对茶叶中谷氨酰胺等19种氨基酸的定量分析。
本研究以茶叶鲜样代替茶叶干样作为样品,选用普通的Symmetry C18柱代替氨基酸分离专用柱,采用6-氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚胺基氨基甲酸酯为柱前衍生剂[3],利用高效液相色谱-荧光检测器分离分析,实现了同时测定茶叶鲜样中18种游离氨基酸的目的,为开展茶叶质量评价、等级评定、指纹图谱构建提供了技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 仪器与设备
2695高效液相色谱仪,配2475荧光检测器;TG16-WS台式高速离心机;K600粉碎机;LE-3000电热恒温水浴锅;Direct-Q 5 UV超纯水机。
1.1.2 药品与试剂
氨基酸标准品:天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、组氨酸、甘氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、茶氨酸、胱氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和17种氨基酸混合标准品,衍生试剂为6-氨基喹啉基-N-羟基琥珀酰亚氨基甲酸酯;乙腈为色谱纯;实验用水为超纯水。
1.1.3 供试样品
茶叶鲜样取自苏州洞庭东山和西山碧螺春茶园。
1.2 实验方法
1.2.1 溶液的配制
1)氨基酸标准溶液。精密称取各氨基酸标准品适量,置于25 mL容量瓶中,加超纯水溶解并定容至刻度,得氨基酸单一标准溶液,其中茶氨酸浓度为12.5 μmol·L-1,于-20 ℃冰箱保存。
取17种氨基酸混合标液40 μL,加入40 μL 12.5 μmol·L-1茶氨酸标准溶液,用超纯水定容到1 mL,得到含茶氨酸的氨基酸混合标液,其中茶氨酸浓度为
500 μmol·L-1、胱氨酸为50 μmol·L-1,其余各氨基酸浓度均为100 μmol·L-1。
2)磷酸盐缓冲液。稱取19.0 g三水醋酸钠,1.72 g三乙胺溶于1 000 mL水,用磷酸调节pH至5.05,加适量EDTA,用0.45 μm滤膜过滤。
3)AQC衍生液。向AQC粉末瓶中加入1.25 mL乙腈,涡旋混合,在55 ℃条件下加热至溶解。
4)硼酸盐缓冲液。称取12.36 g硼酸,加400 mL水溶解,用400 g·L-1氢氧化钠溶液调pH至8.8,然后加水稀释至500 mL,得到0.4 mol·L-1硼酸盐缓冲液。
1.2.2 样品制备
取茶叶鲜样搅碎并混合均匀,称取0.25 g,加入10 mL沸水,在90 ℃的水浴锅中浸提20 min,冷却至室温后,3 000 r·min-1离心5 min,上清液加水定容10 mL,过0.45μm微孔滤膜后备用。
1.2.3 衍生化反应
准确移取10 μL标准品溶液或茶鲜叶样品溶液,置于自动进样瓶中,加入70 μL硼酸盐缓冲液,涡旋混合。取20 μL AQC衍生液,在涡旋状态下加入进样瓶中,涡旋混合10~20 s,静置1 min后在55 ℃下加热10 min,取出冷却至室温,供分析用。
1.2.4 仪器分离条件
色谱柱:Symmetry C18柱。柱温37 ℃,流速2.0 mL·min-1。荧光检测:激发波长250 nm、发射波长395 nm;进样量10 μL。流动相:A为磷酸盐缓冲液,按l∶10用超纯水稀释;B为100%乙腈;C为100%超纯水。梯度洗脱程序:0 min,100%A;0.5 min,98%A+2.0%B;0.5~9.0 min,96.5%A+3.5%B;9.0~
9.5 min,95.0%A+5.0%B;9.5~11.5 min,91.5%A+8.5%B;11.5~13.0 min,83.0%A+17.0%B(保持4 min);17.0 min,60.0%B+40%C(保持2 min);19~23 min,100%A。
1.2.5 定量测定
根据氨基酸标准品的保留时间对样品中的氨基酸定性,使用外标曲线计算样品中各氨基酸的含量。
2 结果与分析
2.1 氨基酸标准溶液的色谱分离
18种氨基酸混合标液HPLC图谱如图1所示。从图1可以看出,氨基酸各组分之间的分离度良好,出峰紧凑且峰形对称,分析周期为23 min,在保证了分离效果的同时,实现了快速分析的目的和效果。
2.2 方法的回归方程、相关系数及检出限
配制浓度分别为5 μmol·L-1、10 μmol·L-1、50 μmol·L-1、100 μmol·L-1、200 μmol·L-1、250 μmol·L-1的氨基酸混标溶液,衍生化后进样测定,结果表明,在5~250 μmol·L-1范围内,氨基酸的浓度与其峰面积的线性关系良好,相关系数为0.997 8~0.999 9。
2.3 方法回收率
精密称取0.25 g已知氨基酸含量的茶鲜叶样品5份,向其中加入一定体积的氨基酸混合标液,进行样品制备、衍生反应后测定,采用外标法定量,计算各氨基酸的回收率和RSD。
18种氨基酸的回收率在86.25%~109.05%,RSD在6.03%~10.56%,说明本方法准确度高,重现性好,方法可靠。
2.4 方法精密度
取适量含18种氨基酸的混合标液,按上述方法衍生后进样分析,连续进样5次,以色谱峰的保留时间和峰面积为指标计算RSD,考察其精密度。各氨基酸保留时间RSD在0.09%~0.55%,峰面积RSD在1.12%~2.15%,说明本方法精密度较高。
2.5 方法重复性
取同一茶鲜叶样品5份,按上述方法提取、衍生、测定,以色谱峰面积超过1%的氨基酸的保留时间和峰面积为指标分别计算RSD,考察方法的重复性。茶鲜叶所含氨基酸峰保留时间RSD在0.55%~1.98%,峰面积RSD在2.08%~3.71%,重复性较好。
2.6 方法稳定性
取同一茶鲜叶样品供试溶液,按照上述方法衍生,分别在0 h、4 h、8 h、12 h和24 h进样,以色谱峰峰面积超过1.0%的氨基酸的保留时间和峰面积为指标计算RSD,考察茶鲜叶中氨基酸衍生化溶液的稳定性。各氨基酸衍生化产物保留时间RSD在0.23%~2.01%(n=5),峰面积RSD在1.18%~3.91%(n=5)。表明氨基酸衍生化溶液在室温下可以稳定24 h。
3 方法应用
应用建立的方法,分别对苏州洞庭东山和洞庭西山的2个碧螺春茶叶鲜样中的游离氨基酸进行测定.
4 结论
建立了一种快速、灵敏、准确的柱前衍生-高效液相色谱-荧光检测器测定茶鲜叶中18种游离氨基酸含量的方法。将茶鲜叶样品搅碎混匀,以超纯水作为萃取溶剂,在90 ℃水浴下浸提20 min,以6-氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚胺基氨基甲酸酯为衍生剂柱前衍生化,使用Symmetry C18色谱柱梯度洗脱。同时,Symmetry C18柱价格便宜,专属性不强,可以用于其他物质的检测,大大节约分析的成本,特别适合在广大基层检测机构和单位推广使用。
参考文献:
[1] 张庆,陈祥贵,李晓霞,等.茶的保健作用研究进展[J].中国食物与营养,2005(9):38-41.
[2] 肖玫,楊丽琴,刘晓明,等.茶叶的营养与保健价值及其开发利用[J].中国食物与营养,2005(12):23-24.
[3] 李梅,刘金华,楼兵干,等.植物鲜样中游离氨基酸提取方法的比较[J].实验室研究与探索,2016,35(4):34-38.
(责任编辑:赵中正)