朱子冬 李仁爱 鲁泽立 程潇潇 田荣荣
摘 要:
西康扁桃仁中植物甾醇含量丰富,且以β-谷甾醇为主。通过高效液相色谱法检测波长、流动相配比、流速、柱温等条件,确定西康扁桃仁中β-谷甾醇含量测定的最佳条件为检测波长201 nm,流动相为100%甲醇,流速1.0 mL/min,色谱柱温度40℃。方法学考察结果表明,该方法线性关系良好,精密度、重复性及稳定性的RSD值均小于2.0%,平均加标回收率106.14%,该方法稳定可靠,可用于西康扁桃仁中β-谷甾醇的含量测定。
关键词:西康扁桃仁;β-谷甾醇;高效液相色谱法;含量测定
中图分类号:TS207.3
文献标识码:A 文章编号:1673-4513(2024)-02-102-06
收稿日期:2023年03月12日
作者简介:
朱子冬(1996-),男,北京人,助理实验师,学士,主要研究方向:食品质量检测技术。
通信作者:
田荣荣(1982-),女,山东荣成人,教授,博士,主要研究方向:食品质量与安全。
基金项目:
北京城市学院大学生创新创业项目(202211418019)。
引言
西康扁桃(Amygdalus tangutica (Batal.) Korsh.) 又名四川扁桃、甘肃山毛桃等,蔷薇科[1-2],密生落叶小灌木,主要产自甘肃南部和四川西南部,是唯一分布在我国南方的野生扁桃种[3]。作为我国特有的木本油料植物,西康扁桃同时还是一种重要的天然食品添加剂及医药原料,具有很高的开发潜力。
植物甾醇是一种植物中存在的甾体化合物,几乎所有的植物性食物中均有分布。至今已发现的植物甾醇的种类数量超过250种,它们遍及各种植物性食物,含量最多且最为普遍的是豆甾醇、β-谷甾醇、谷甾烷醇、菜油甾醇以及菜油甾烷醇 [4]。植物甾醇不但抗氧化活性强,同时具有抑制胆固醇的吸收、降低血脂免疫调节作用等多种生理功效[5]。西康扁桃仁中植物甾醇含量超过300 mg/100g,其中β-谷甾醇含量丰富,占80%左右[3]。
β-谷甾醇是以环戊烷全氢菲为基本骨架的四环三萜类化合物,其分子结构与胆固醇相近,主要区别在C-17及C-24上的结构,导致两者具有不同的生理活性。作为重要的天然甾醇资源,β-谷甾醇具有消炎、抗氧化、降血压、降血脂等多种药理活性和生理功能[5-6]。目前,β-谷甾醇的含量测定方法主要有双波长薄层扫描法[7]、薄层色谱扫描法、高效液相色谱-ELSD[8]、高效液相色谱法等[9-10]、气相色谱法[11]等。其中高效液相色谱法操作简便,只需皂化和萃取等手段,即可直接进样,无需对样品进行衍生化,同时具有灵敏度高,准确度高、稳定性好等优点,应用较广。本实验拟建立一种简单、快捷的高效液相色谱法对西康扁桃中β-谷甾醇含量进行测定,为西康扁桃种质资源的充分利用提供方法学支持。
一、实验材料及仪器
(一)实验材料及试剂
实验中所使用的西康扁桃由林科院提供,采自四川省阿坝州松潘县,取仁,冷藏。
β-谷甾醇标准品(HPLC≥99%),北京索莱宝科技有限公司。
乙酸乙酯,北京市通广精细化工公司;无水乙醇,北京市通广精细化工公司;95%乙醇,江苏强盛功能化学股份有限公司;氢氧化钾,北京化学试剂公司;甲醇,北京西胧科学股份有限公司;其中甲醇为色谱纯,其余试剂为分析纯。
西康扁桃仁中β-谷甾醇检测方法的建立
(二)实验仪器
CTO-16高效液相色谱仪,岛津仪器(苏州)有限公司;色谱柱为C18 Inertsil ODS-3(4.6 nm × 250 nm, 5 μm);98-I-B型电子分析天平梅特勒-托利多仪器有限公司;B-260电热恒温水浴锅,上海亚荣生化仪器厂;MDF-86V340 -20℃冰箱,中科都菱科技有限公司;DL-101-2电热恒温鼓风干燥箱,天津中环实验电炉有限公司;200多功能粉碎机,武义意中厨具有限公司;KQ5200DB超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司。
二、实验方法
(一)标准品溶液的制备
精密称取β-谷甾醇对照品10 mg,置于10 mL容量瓶,加入甲醇超声溶解,并定容至刻度线,用有机微孔滤膜(0.45 μm)过滤,取滤液,得1.0 mg/mLβ-谷甾醇标准品溶液。
(二)样品溶液的制备
西康扁桃仁去皮干燥粉碎,加入定量的乙酸乙酯,超聲提取后获得扁桃仁油,称取适量扁桃仁油于三角瓶中加入浓度为20%的氢氧化钾-乙醇溶液,随后水浴加热使其皂化,萃取得到植物甾醇粗提物,并加适量流动相溶解残渣,得供试品溶液。
(三)β-谷甾醇检测条件的摸索
1.检测波长的选择
配制0.2 mg/mL的β-谷甾醇标准品溶液。使用TU-1900紫外分光光度计,设置扫描波长为190 nm ~ 300 nm,对标准品进行全波长扫描,根据吸光值的变化,确定β-谷甾醇的检测波长。
2.流动相的选择
配制0.2 mg/mL的β-谷甾醇标准样品溶液,分别设置流动相为100%甲醇,甲醇一水的比例为955,甲醇一水的比例9010,选用二(三)1确定的检测波长,流速为1.0 mL/min,柱温设为35℃,进样量为10 μL,根据样品的保留时间及峰型,确定流动相配比。
3.流速的选择
配制0.2 mg/mL的β-谷甾醇标准样品溶液,选用二(三)1确定的检测波长及二(三)2确定的流动相,分别以0.8、1.0、1.2 mL/min 的流速分析β-谷甾醇标准样品溶液,柱温设为35℃,进样量为10 μL,根据样品的保留时间及峰型,确定流速。
4.柱温的选择
配制0.2 mg/mL的β-谷甾醇标准样品溶液选用二(三)1确定的检测波长、二(三)2确定的流动相及二(三)3确定的流速,分别设柱温为30℃、35℃、40℃、45 ℃,进样量为10 μL,根据样品的保留时间及峰型,确定柱温。
(四)β-谷甾醇检测方法的可靠性考察
1.线性关系考察
分别配制浓度为0.02、0.05、0.1、0.2、0.5 mg/mL的β-谷甾醇标准液。按上述色谱条件检测,考察标准液浓度与峰面积间的线性关系。
2.精密度考察
分别吸取同一对照品溶液,重复进样6次,计算其相对标准偏差,考察该方法的精密度。
3.稳定性考察
取样品溶液,室温下放置0、4、8、12、24 h,分别进样,考察该样品在24 h内室温下的稳定性。
4.加标回收率考察
取样品溶液10份,取其中的一份进行上机检测β-谷甾醇含量,分别配制低、中、高3种不同浓度的标准溶液,加入后9份样品中,按照同样方法上机测定,计算加标回收率。
(五)西康扁桃仁中β-谷甾醇含量的检测
利用二(二)的方法制备样品溶液,利用建立的HPLC检测方法,检测并计算西康扁桃仁中β-谷甾醇的含量。
三、实验结果
(一)β-谷甾醇高效液相色谱条件的摸索结果
1.检测波长的确定
如图1所示,190 nm ~ 300 nm范围内β-谷甾醇的吸光值呈明显的先升高后降低趋势,在波长201 nm处达到最高峰,
A~C 流动相分别为甲醇100%、甲醇水为955、甲醇-水为9010
A~C 流速分别为0.8 mL/min、1.0 mL/min、1.2 mL/min
故选择波长为201 nm为检测波长。
2.流動相的确定
如图2所示,当流动相为100%甲醇时,出峰时间快,峰宽比较窄,峰型最为对称,因此选择100%甲醇为流动相。
3.流速的确定
如图3所示,当流速为1 mL/min时,出峰时间较快,峰形对称,当流速增加至1.2 mL/min时,虽然保留时间更短,但在检测样品时与其他杂峰无法达到完全分离,因此选择1 mL/min流速最为适宜。
4.柱温的确定
如图4所示,当柱温为40℃时,峰型相对最为对称,出峰时间较快,峰宽比较窄,且检测样品时与杂峰可达到完全分离,因此柱温选择40℃。
A~D 柱温分别为30℃、35℃、40℃、45℃
(二)β-谷甾醇高效液相色谱检测方法的
考察结果
1.线性关系和方法精密度考察结果
图5所示,以β-谷甾醇浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,得到相关方程y=5326472x - 42712,相关系数R2为0.9995,说明β-谷甾醇在 20~500 μg/mL内均呈良好的线性关系其回归性较好,可进行β-谷甾醇的定量分析。
如表1所示,同一标准品溶液重复进样6次,平行性较好, RSD值为0.75%,表明该方法精密度良好。
2.样品稳定性考察结果
如表2所示,24小时内检测β-谷甾醇含量差异较小,RSD值仅为1.87%,说明在室温条件下样品24小时内较为稳定。
3.样品加标回收考察结果
如表3所示,加标不同浓度标准品,样品回收率在94.13% ~ 115.73%范围内 ,平均回收率为106.14%。研究表明,该方法回收率良好,可用于样品的测定。
(三)西康扁桃样品中β-谷甾醇含量的测定
采用优化后的液相色谱条件检测西康扁桃仁样品中β-谷甾醇含量,色谱图如图6所示,重复三次,含量平均值为253.56 mg/100g。
结语
本实验采用高效液相色谱法检测西康扁桃仁中β-谷甾醇含量,分别优化了流动相、流速、柱温等色谱条件,并通过线性关系、精密度、稳定性及加标回收等方法学考察,结果表明当检测波长为201 nm,流动相为100%甲醇,流速为1 mL/min,柱温为40℃时,用时较短,线性关系及精密度良好,回收率高,可用于测定西康扁桃仁中β-谷甾醇含量。本实验未对β-谷甾醇的提取条件进行考察,未来可进一步优化提取过程,使西康扁桃仁中β-谷甾醇资源得以更充分地利用。
参考文献:
[1]段义忠, 王佳豪, 王驰, 等.未来气候变化下西北干旱区4种扁桃亚属植物潜在适生区分析 [J].生态学杂志, 2020, 39(7): 2193-2204.
[2]王春成, 张云玲, 马松梅, 等.中国扁桃亚属四种野生扁桃的系统发育与物种分化 [J].植物生态学报, 2021, 45(9): 987-995.
[3]王伟, 许新桥.木本油料西康扁桃资源评价及产业化发展策略 [J].中国油脂, 2016, 41(11): 1-5.
[4]陈元堃, 曾奥, 罗振辉, 等.β-谷甾醇药理作用研究进展 [J].广东药科大学学报, 2021, 37(1): 148-153.
[5]张云焕, 冯亚净, 崔兆蕙, 等.小麦胚芽中植物甾醇提取条件优化的研究 [J].粮食与油脂, 2018, 31(5): 35-38.
[6]蒋琼凤, 袁志辉, 李进, 等.蓼蓝中β-谷甾醇的提取及其抗氧化性研究 [J].食品工业科技, 2015, 36(6): 108-112.
[7]王淑美, 吴明侠, 许闽, 等.地黄中β-谷甾醇的含量测定 [J].黑龙江医药, 2001(04): 255-256.
[8]张海波, 李钦.HPLC-ELSD法测定不同时期玉米须中β-谷甾醇的含量 [J].河南大学学报(医学版), 2006(4): 53-55.
[9]李英霞, 谷颜杰, 马承严.HPLC同时测定大豆甾醇提取物中β-谷甾醇和豆甾醇的含量 [J].中成药, 2008(5): 751-752.
[10]张志舟, 蔡大川, 郑家概, 等.反相高效液相色谱法测定花生中的β-谷甾醇 [J].山东化工, 2017, 46(5): 80-82.
[11]王岩.豆甾醇、β-谷甾醇及其酯化产物的分析测定 [D].扬州大学, 2007.
Establishment of a method forβ-sitosterol determination
in Xikangalmond
ZHU Zidong, LI Renai, LU Zeli, CHENG Xiaoxiao, TIANRongrong
(School of Biomedicine, Beijing City University,Beijing 100094, China)
Abstract:
The phytosterol content in Xikang almond kernels is rich and dominated by β-sitosterol. By exploring the conditions such as wavelength, mobile phase ratio, flow rate and column temperature detected by high-performance liquid chromatography, the content of β-sitosterol in Xikang almond kernel was determined. The optimal conditions for the determination of β-sitosterol content are detection wavelength of 201 nm, mobile phase of 100% methanol, flow rate of 1.0 mL/min and chromatographic column temperature of 40 ℃. The methodological investigation results indicate that the method has a good linear relationship with RSD values of precision repeatability and stability are less than 2.0%, and an average spiked recovery rate is 106.14%. The method is stable and reliable which can be used for the content determination of β-sitosterol in Xikang almond kernel.
Keywords:
Xikang almond; β-sitosterol; high performance liquid chromatography; content determination
(責任编辑:刘艳丽)