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中药柿霜中糖组分的气相色谱法分析

2012-10-10王灏然钟晓红何艳君

湖南农业科学 2012年5期
关键词:乙酸酯核糖单糖

王灏然,钟晓红,陆 英,张 双,张 喻,何艳君,周 敏

(湖南农业大学园艺园林学院,湖南长沙410128)

柿霜是柿饼生产后期与储藏过程中在其表面出现的白色颗粒状物。据《随息居饮食谱》记载:柿霜,乃柿之精华,甘凉清肺,治吐血、咯血、劳嗽、咽喉口舌诸病甚良”。《医学衷中参西录》也记载有:“柿霜入肺,而甘凉滑润。其甘也,能益肺气;其凉也,能清肺热;其滑也,能利肺痰;其润也,能滋肺燥”。由于柿霜具有较高的保健作用,现今柿霜除了用作中药外,还开发有柿霜糖等产品。在大众越来越注重养生与健康的今天,对柿霜的深入研究有着重要的意义。

柿霜是柿饼中可溶性糖随水渗出果面,待水分蒸发散失后,凝结成的白色结晶固体。柿饼出霜时分两个步骤:(1)柿饼内可溶性糖随水分外渗至表面;(2)表面水分蒸发散失后,残留下的糖凝结成固体。糖类是柿霜中的重要成分之一,因此本文旨在对柿霜中糖类组分进行测定分析,以期为柿霜的开发及其综合利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂和仪器

中药柿霜样品:中药店采购,产地为山东省菏泽市曹州和湖北省黄冈市团风。氯仿、盐酸羟胺、吡啶、乙酸酐、三氟乙酸、正丁醇等试剂均为分析纯;单糖标准品:葡萄糖(D-Glucose)、核糖(D-Ribose)、阿拉伯糖(L-Arabinose)、半乳糖(D-Galactose)、甘露糖(D-Mannose)、鼠李糖(L-Rhamnose)、岩藻糖(D-Fucose)均为生化试剂,力博生化试剂公司。GC2010气相色谱仪,日本岛津。

1.2 中药柿霜样品的前处理

分别称取曹州样品和团风样品1 g,充分溶解,定容至100 mL。将配好的样品分别加入25 mL Sevag试剂(氯仿∶正丁醇=4∶1),剧烈振荡 30 min 后静置30 min,离心除去沉淀(杂质和蛋白)之后,真空干燥,即得曹州柿霜和团风柿霜的多糖样品。

1.3 单糖标准品衍生物的制备

分别准确称取7种标准单糖——葡萄糖、核糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖和岩藻糖各10 mg,置于10 mL具塞刻度试管中,加入10 mg盐酸羟胺,1.0 mL吡啶,于90℃水浴振荡反应15 min,冷却至室温。再加入1.0 mL乙酸酐,90℃水浴继续反应30 min,生成糖腈乙酸酯衍生物。冷却后,分别加入1 mL氯仿萃取3次,取氯仿层进行分析。

1.4 气相色谱条件

Rtx-1701毛细管色谱柱,内径0.25 mm,柱长30 m,液膜厚度0.25 μm。进样口温度240℃;载气为高纯氮气,流速30 mL/min;氢气流速40 mL/min,空气流速 400 mL/min。进样量 1 μL,分流比为1/20,总流量17.1 mL/min,柱流量0.67 mL/min。氢火焰离子化检测器温度260℃。柱温采用程序升温,先升温至180℃,然后以 2℃/min的速度升至220℃,保持 10 min。

1.5 混合标样的制备

分别从已配置好的7种单糖糖腈乙酸酯标准品衍生物中取0.3 mL,加入同一支具塞试管中,即可得混合标样,直接进行气相色谱分析。

1.6 样品的水解和衍生

分别称取纯化后的柿霜多糖曹州样品和团风样品各50 mg于具塞试管中,各加入2 mol/L三氟乙酸4 mL,充氮气封管后于120℃水解5 h。取出样品溶液于65℃水浴中用氮气吹干。之后再分别加入50 mg盐酸羟胺和3.0 mL吡啶,在90℃水浴条件下振荡反应15 min,冷却至室温后分别加入3.0 mL乙酸酐,90℃水浴继续反应30 min,反应产物冷却后各加入3 mL氯仿萃取3次,进行气相色谱分析。

1.7 单糖标准品衍生物的标准曲线

气相色谱分析标准品单糖糖腈乙酸酯衍生物,进样量为 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μL,与其对应的峰面积作成标准曲线。

2 结果与分析

2.1 混合标样的气相色谱分析

由混合标准单糖糖腈乙酸酯衍生物的气相色谱图可见(图1),7种单糖均得以良好分离,分析过程中均不产生异构峰。其中保留时间分别是:鼠李糖11.786 min、核糖12.455 min、阿拉伯糖13.089 min、岩藻糖 13.453 min、甘露糖 21.128 min、葡萄糖22.514 min、半乳糖 23.631 min。

图1 混合标准单糖糖腈乙酸酯衍生物的气相色谱图

2.2 中药柿霜样品的气相色谱分析

2.2.1 曹州样品的气相色谱分析 由图2可知,在与标准品相同的色谱条件下,保留时间可作为定性分析的依据,通过与图1中标准品单糖糖腈乙酸酯衍生物的保留时间相比较,即可检测到柿霜曹州样品含有鼠李糖、核糖、阿拉伯糖、葡萄糖这4种单糖(图2);未检测到岩藻糖、半乳糖及甘露糖。

图2 曹州样品糖腈乙酸酯衍生物的气相色谱图

2.2.2 团风样品的气相色谱分析 由图3可知,通过与图1中单糖标准品的保留时间相比较,检测到柿霜团风样品含有核糖、岩藻糖、葡萄糖这3种单糖;未检测到鼠李糖、半乳糖、甘露糖以及阿拉伯糖。

图3 团风样品糖腈乙酸酯衍生物的气相色谱图

其中两种中药柿霜样品均含有葡萄糖和核糖,而未检测出甘露糖和半乳糖。

2.3 标准单糖糖腈乙酸酯衍生物的线性回归方程

将已检测到的中药柿霜中所含有种类的单糖糖腈乙酸酯衍生后,按1.7的方法处理,根据不同的进样量即可得知对应的峰面积。由10 mg的单糖标准品,配成了1 mL的待测品,根据进样量的不同,可以对应得到该进样量中所含的单糖糖腈乙酸酯衍生物量(单位:mg)。因此,根据峰面积(y)和所含的单糖标准品量(x)即可得到标准曲线以及对应的线性回归方程,线性回归方程和相关系数如表1所示。

表1 标准单糖含量测定的线性回归方程和相关系数

2.4 中药柿霜样品中糖组分的含量分析

由表1中的线性回归方程和图2、3中所示4种单糖糖腈乙酸酯衍生物的峰面积,即可算得曹州和团风样品中各单糖组分的含量及其所占比例(表 2)。

表2 曹州样品和团风样品的糖组分分析

2.5 气相色谱法分析中药柿霜样品的精密度

将各相关标准品单糖糖腈乙酸酯衍生物取等量(1 μL)在同样的检测条件下,进行了5次重复试验,计算平行测定的相对标准偏差(RSD)。其中葡萄糖、核糖、阿拉伯糖、鼠李糖和岩藻糖的RSD分别为1.27%、1.54%、0.90%、1.38%、1.09%,均小于2.0%,可见该处理和检测方法重复性较好,精密度较高。

3 结论与讨论

3.1 糖腈衍生化方法

糖腈衍生化的方法能较好的实现中药柿霜样品多糖水解产物的衍生。衍生物经氯仿萃取后没有发现严重的色谱峰拖尾情况,适合单糖衍生化气相色谱法分析。柿霜样品多糖的水解较关键,试验过程中采用三氟乙酸解决了硫酸水解多糖的炭化问题。经试验探索,中药柿霜水解的最佳温度为120℃,最佳水解时间是5 h,这样处理杂质峰和异构峰较少。在处理单糖标准品水解时,第一阶段水解最佳时间为15 min,加入乙酸酐后的最佳水解时间为30 min,时间过长会导致杂质峰和异构峰较多,影响检测结果。水浴衍生化应在密封条件下进行。90℃水浴时,水蒸气较多,若不密封,进入试管会使乙酸酐分解成乙酸,使衍生化不完全,导致检测时杂质峰较多,结果不准确。

3.2 气相色谱方法

气相色谱法分析具有高分离效能、高检测效能的特点,分析结果准确,尤其是对于含量较低的组分。本试验采用中等极性的Rtx-1701毛细管色谱柱,在30 min内完成了7种单糖的分析,各单糖均能完全分离,分析过程中不产生异构峰,重复性较好,精密度较高,是一种较为准确可靠的分析方法。在色谱条件的选择上,2℃/min的升温程序既可以将7种单糖完全分离,又避免了升温过慢导致的时间过长。进样口选择240℃最为适合,若温度过高会产生个别峰重叠的结果,无法完全分离。柱温选择180℃,若低于180℃,分析周期过长;若柱温过高也会产生个别峰重叠的结果,影响检测。

3.3 糖组分分析

由分析结果可知,两种中药柿霜均含有较多的葡萄糖,但所占比例有一定的差异,曹州样品和团风样品分别含有27.65%和23.67%的葡萄糖。曹州柿霜样品中还含有核糖、阿拉伯糖和鼠李糖,其中核糖和阿拉伯糖的含量也较多,鼠李糖的含量较少;而团风样品中含有核糖和岩藻糖,其中核糖含量较多,岩藻糖含量较少。通过对比可以发现,两种样品中核糖的含量比较接近。两种中药柿霜均未检测到甘露糖和半乳糖。可见不同来源的中药柿霜在糖的组分上存在着较大的差异。

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