趙宏玉,張根生,張紅城
(1.哈爾濱商業(yè)大學(xué),黑龍江哈爾濱150010;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京100093)
贊比亞蜜中多酚類化合物的研究
趙宏玉1,2,張根生1,*張紅城1,2
(1.哈爾濱商業(yè)大學(xué),黑龍江哈爾濱150010;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京100093)
贊比亞蜜是贊比亞特有的珍貴蜂蜜,具有比其他蜂蜜品種更為明顯的降血壓效果。利用固相萃取-高效液相色譜法結(jié)合LC-MS/MS研究贊比亞蜜樣品中多酚類化合物成分及含量,結(jié)果表明,贊比亞蜜中含有脫落酸,芥子酸、柯因、短葉松素-3-乙酸酯、山奈酚及p-香豆酸。其中,以柯因的含量最高,為51.44 μg/100 g,脫落酸次之。
贊比亞蜜;多酚類成分;高效液相色譜法;液相-二級(jí)質(zhì)譜聯(lián)用
蜂蜜是由蜜蜂采集植物的花蜜或者其他生長(zhǎng)部位的分泌物,與自身特定物質(zhì)結(jié)合,并經(jīng)由沉積、脫水、儲(chǔ)存和離開蜂巢后成熟所形成的天然甜味物質(zhì)[1]。新鮮蜂蜜為透明或半透明狀液體,有較濃郁的香味,低溫放置一段時(shí)間后,部分蜂蜜會(huì)變?yōu)榻Y(jié)晶體。不同品種的蜂蜜,色澤也有所不同,從水白色到深琥珀色共分為7個(gè)等級(jí)[2]。人們不僅把蜂蜜用于食品,也將其作為一種常用中藥。中醫(yī)認(rèn)為蜂蜜性味甘、平,具有滋補(bǔ)潤(rùn)肺、潤(rùn)腸、通便的功效?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》將蜂蜜列為上品[3]。
近年來(lái),蜂蜜作為保健食品在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。贊比亞是非洲中南部?jī)?nèi)陸國(guó)家,有世界著名的維多利亞瀑布、莫西奧圖尼亞瀑布、卡里巴湖等,自然資源十分豐富[4]。當(dāng)?shù)氐木用駛鞒械摹耙起B(yǎng)法”養(yǎng)蜂采蜜技術(shù)已有500多年歷史。贊比亞蜜是贊比亞特有的珍貴蜂蜜,具有獨(dú)特的厚重醇香味,顏色呈深咖啡色,被譽(yù)為“天然黑金”。贊比亞的花蜜來(lái)源為睦朋得樹,該樹的花朵具有平衡血糖、血壓、血脂等功效[5];樹皮可做藥材,用于治療胃病、腹瀉等;果實(shí)呈金黃色,微甜,具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[6]。
多酚類成分廣泛存在于自然界中。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),多酚類物質(zhì)具有較好的藥理活性,如抗腫瘤、抗病毒、抗衰老等[7-9]。來(lái)源于天然植物中的多酚類物質(zhì)成為近年來(lái)的熱點(diǎn)問題,有大量的研究已經(jīng)對(duì)蜂蜜中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行報(bào)道。而對(duì)于獨(dú)特的贊比亞蜜的研究卻仍處于起步階段,贊比亞蜜中的多酚類物質(zhì)尚不明確。采用固相萃取-高效液相色譜法結(jié)合LC-MS/MS研究贊比亞蜜中多酚類化合物成分及含量,旨在為其保健功能的開發(fā)提供理論依據(jù)。
1.1 主要試劑
甲醇、氨水、甲酸、無(wú)水乙醇等分析純,購(gòu)于北京化學(xué)試劑有限公司;乙酸,購(gòu)自J.T Baker公司;色譜級(jí)甲醇,購(gòu)自美國(guó)Fisher公司;順,反-脫落酸、反,反-脫落酸,購(gòu)自成都生物技術(shù)有限公司;p-香豆酸、芥子酸、山柰酚、柯因和短葉松素-3-乙酸酯,均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司;試驗(yàn)用水為超純水。
1.2 試驗(yàn)材料
贊比亞蜜樣品產(chǎn)自贊比亞,于2016年購(gòu)入,樣品收集后置于4℃冰箱保存。
1.3 主要儀器與設(shè)備
微量移液器,德國(guó)Eppendorf公司產(chǎn)品;Seven Easy型pH計(jì),梅特勒-托利多儀器上海有限公司產(chǎn)品;AL204型分析天平,梅特勒-托利多儀器責(zé)任有限公司產(chǎn)品;LC-6AD型高效液相色譜儀,日本島津公司產(chǎn)品;Sorvall Biofuge Startos型臺(tái)式離心機(jī),美國(guó)Thermo Fisher公司產(chǎn)品;1290型超高效液相色譜儀,UHPLC,6540四級(jí)桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜(QTOF MS),安捷倫科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品;Strata-X-A型固相萃取柱,廣州菲羅門科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;Milli-Q Intergral型純水/超純水一體化系統(tǒng),美國(guó)Merk Millipore公司產(chǎn)品;24孔固相萃取裝置,美國(guó)Supelco公司產(chǎn)品;真空微孔濾膜過濾裝置,北京京輝凱業(yè)科技有限公司產(chǎn)品;0.22 μm微孔濾膜,天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品;無(wú)菌注射器,廣東康爾美醫(yī)療器械有限公司產(chǎn)品。
1.4 試驗(yàn)方法
1.4.1 蜂蜜樣品的前處理
試驗(yàn)所用方法是在Dimitrova[10]和孫春麗[11]的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),具體操作流程如下:①用固相萃取柱對(duì)贊比亞蜜進(jìn)行前處理,首先4 mL分析級(jí)甲醇對(duì)Strata-X-A固相萃取柱活化,再用4 mL超純水(pH值為7)對(duì)Strata-X-A固相萃取柱平衡;②配置0.25 g/mL的蜂蜜水,攪拌(若蜂蜜樣品結(jié)晶,可進(jìn)行超聲混勻)。然后用稀氨水緩慢調(diào)節(jié),使蜂蜜溶液pH值為7;③用離心機(jī)除去蜂蜜中的固體雜質(zhì),離心條件為8 000 g/12 min,取上清液倒入固相萃取柱中;④取萃取后的柱子,用3 mL pH值為7的超純水進(jìn)行洗脫,主要去除粘在柱子上的糖類化合物和其他雜質(zhì),再用5 mL含5%甲酸的分析級(jí)甲醇溶液進(jìn)行洗脫;⑤將洗脫液收集于試管中,并用氮吹儀(配有恒溫水浴鍋)吹干,再用2 mL色譜級(jí)甲醇進(jìn)行酚類化合物的復(fù)溶,最后過0.22 μm濾膜后存放于樣品瓶中,4℃冰箱中保存,備用。
1.4.2 贊比亞蜂蜜的HPLC色譜分析條件和質(zhì)譜分析條件
(1)HPLC色譜分析條件。色譜柱:150 mm× 4.6 mm,5 μm(Phenomenex Gemini C18),具體參數(shù)設(shè)置為柱溫箱溫度35℃,檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm,進(jìn)樣量20 μL。流動(dòng)相:A相是水(含有2%的乙酸),B相是甲醇(含有2%的乙酸),總流速0.7 mL/min。
贊比亞蜜的梯度洗脫程序見表1。

表1 贊比亞蜜的梯度洗脫程序
總體洗脫時(shí)間為135 min,流動(dòng)相甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從9%變化到80%。
(2)質(zhì)譜分析條件。電離源為電噴霧離子化(ESI),檢測(cè)器是正、負(fù)離子雙檢測(cè)模式,加熱溫度至350℃,離子源噴出的電壓4.5 kV,出口電壓130 V,氮?dú)猓∟2)的流速12 L/min,碰撞氣體為氦氣,霧化氣的速度80 kPa,霧化器的壓力40 psi,掃描范圍在60~800 Da。
1.4.3 配制標(biāo)準(zhǔn)品溶液
稱取一定質(zhì)量的p-香豆酸、順,反-脫落酸、反,反-脫落酸、芥子酸、柯因、短葉松素-3-乙酸酯和山奈酚,配置成10 mL標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液。將不同的標(biāo)準(zhǔn)品溶液分別以5,10,15,20,25 μL進(jìn)樣量進(jìn)行HPLC色譜分析,根據(jù)峰面積和不同的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)樣量建立各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
各個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)品的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表2。

表2 各個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)品的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)
2.1 贊比亞蜜樣品中多酚類化合物的定性分析
贊比亞蜜樣品HPLC色譜圖見圖1。
在已經(jīng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用對(duì)蜂蜜中酚酸類化合物的吸附和回收效果最好的Strata-X柱進(jìn)行贊比亞蜜的前處理,檢測(cè)出贊比亞蜜中7種多酚類化合物。贊比亞蜜中的化合物名稱、在贊比亞蜜梯度洗脫程序中的相對(duì)保留時(shí)間、紫外光譜的最大吸收波長(zhǎng)、化合物的分子質(zhì)量以及在質(zhì)譜上的具體信息詳見表3。

圖1 贊比亞蜜樣品HPLC色譜圖

圖2 正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的p-香豆酸的質(zhì)譜圖

圖3 正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的芥子酸的質(zhì)譜圖

表3 贊比亞蜜樣品中化合物和MS,UV以及Rt特征
贊比亞蜜樣品中化合物和MS,UV以及Rt特征見表3。
按照上述的質(zhì)譜條件,測(cè)定贊比亞蜜中7個(gè)色譜峰之一(1號(hào)峰)的準(zhǔn)分子量。
正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的p-香豆酸的質(zhì)譜圖見圖2。
在圖2(a)中的正離子雙模式下質(zhì)譜圖中含有1個(gè)165.054 6 m/z[M+H]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰和一個(gè)187.1129 m/z[M+Na]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰;在圖2(b)負(fù)離子雙模式檢測(cè)的的質(zhì)譜圖中存在1個(gè)163.039 3 m/z[M-H]-準(zhǔn)分子離子碎片峰。結(jié)合表3中p-香豆酸的MS值的相關(guān)信息以及標(biāo)準(zhǔn)品的對(duì)比,由此可以推斷,分子量是164,該化合物應(yīng)為p-香豆酸。
按照上述質(zhì)譜條件,測(cè)定贊比亞蜜中7個(gè)色譜峰之一(2號(hào)峰)的準(zhǔn)分子量,結(jié)果見正負(fù)離子質(zhì)譜圖。
正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的芥子酸的質(zhì)譜圖見圖3。
在圖3(a)中的正離子質(zhì)譜圖里含有1個(gè)225.123 0 m/z[M+H]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰和1個(gè)247.102 5 m/z[M+Na]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰;在圖3(b)負(fù)離子模式的質(zhì)譜圖中包含有223.061 1 m/z [M-H]-的準(zhǔn)分子離子碎片峰。結(jié)合表3中芥子酸的MS值的相關(guān)信息以及標(biāo)準(zhǔn)品的對(duì)比,由此可以推斷,分子量是224,該化合物應(yīng)為芥子酸。
按照上述的質(zhì)譜條件,測(cè)定贊比亞蜜中7個(gè)色譜峰之一(3號(hào)峰)的準(zhǔn)分子量,結(jié)果見正負(fù)離子質(zhì)譜圖。
正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的反,反-脫落酸的質(zhì)譜圖見圖4。
在圖4(a)中的正離子質(zhì)譜圖里含有1個(gè)265.118 6 m/z[M+H]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰和1個(gè)287.094 8 m/z[M+Na]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰;在圖4(b)中的負(fù)離子模式檢測(cè)的質(zhì)譜圖里含有1個(gè)263.129 5 m/z[M-H]-的準(zhǔn)分子離子碎片峰。結(jié)合表3中反,反-脫落酸的MS值的相關(guān)信息以及標(biāo)準(zhǔn)品的對(duì)比,可以推斷,分子量為264,該化合物是反,反-脫落酸。
按照上述質(zhì)譜條件,測(cè)定贊比亞蜜中7個(gè)色譜峰之一(4號(hào)峰)的準(zhǔn)分子量,結(jié)果見正負(fù)離子質(zhì)譜圖。
正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的順,反-脫落酸的質(zhì)譜圖見圖5。

圖4 正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的反,反-脫落酸的質(zhì)譜圖

圖5 正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的順,反-脫落酸的質(zhì)譜圖
在圖5(a)中的正離子質(zhì)譜圖里含有1個(gè)287.095 2 m/z[M+Na]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰;在圖5(b)的負(fù)離子模式檢測(cè)的質(zhì)譜圖里含有1個(gè)263.120 5 m/z[M-H]-的準(zhǔn)分子離子碎片峰。結(jié)合表3中順,反-脫落酸的MS值相關(guān)信息以及標(biāo)準(zhǔn)品的對(duì)比,可以推斷:該化合物的分子量為264,該化合物是順,反-脫落酸。
按照上述的質(zhì)譜條件,測(cè)定贊比亞蜜中7個(gè)色譜峰之一(5號(hào)峰)的準(zhǔn)分子量,結(jié)果見正負(fù)離子質(zhì)譜圖。
正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的山奈酚的質(zhì)譜圖見圖6。
從圖6可知,負(fù)離子模式的質(zhì)譜圖中包含有285.041 0 m/z[M-H]-準(zhǔn)分子離子碎片峰;圖6(a)的正離子模式的質(zhì)譜圖里含有1個(gè)309.035 7 m/z [M+Na]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰和287.054 5 m/z[M+H]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰。結(jié)合表3中山奈酚的MS值相關(guān)信息以及標(biāo)準(zhǔn)品的對(duì)比,可以推斷其分子量為286,該化合物為是山奈酚。
按照上述的質(zhì)譜條件,測(cè)定贊比亞蜜中7個(gè)色譜峰之一(6號(hào)峰)的準(zhǔn)分子量,結(jié)果見正負(fù)離子質(zhì)譜圖。
正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)所得到的短葉松素-3-乙酸酯的質(zhì)譜圖見圖7。

圖6 正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)的山奈酚的質(zhì)譜圖

圖7 正、負(fù)離子雙模式下檢測(cè)所得到的短葉松素-3-乙酸酯的質(zhì)譜圖
在圖7(a)中的正離子質(zhì)譜圖里含有1個(gè)315.050 2 m/z[M+H]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰;在圖7(b)負(fù)離子模式的質(zhì)譜圖中包含有313.238 5 m/z [M-H]-準(zhǔn)分子離子碎片峰。結(jié)合表3中短葉松素-3 -乙酸酯的MS值相關(guān)信息以及標(biāo)準(zhǔn)品的對(duì)比,可以推斷其分子量是314,該化合物應(yīng)為短葉松素-3-乙酸酯。
按照上述質(zhì)譜條件,測(cè)定贊比亞蜜中7個(gè)色譜峰之一(7號(hào)峰)的準(zhǔn)分子量,結(jié)果見正負(fù)離子質(zhì)譜圖。
正、負(fù)離子雙模式下柯因的質(zhì)譜圖見圖8。
從圖8(a)可以看出,正離子質(zhì)譜圖中包含有255.067 5 m/z[M+H]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰和287.091 0 m/z[M+Na]+的準(zhǔn)分子離子碎片峰,在圖8(b)的負(fù)離子質(zhì)譜圖中含有1個(gè)253.087 2 m/z[M-H]-的準(zhǔn)分子離子碎片峰。結(jié)合表3中MS值相關(guān)信息以及標(biāo)準(zhǔn)品的對(duì)比,因此可以推測(cè)其分子量為254,該化合物為柯因。
2.2 贊比亞蜜樣品中多酚類化合物的定量分析
贊比亞蜜樣品中的多酚類化合物和脫落酸見表4。

圖8 正、負(fù)離子雙模式下柯因的質(zhì)譜圖

表4 贊比亞蜜樣品中的多酚類化合物和脫落酸
贊比亞蜜樣品中共鑒定出7種化合物,包括2種酚酸類化合物,3種黃酮類化合物和2種脫落酸。贊比亞蜜樣品的酚酸含量平均值為15.79 μg/100 g,黃酮含量平均值為35.40 μg/100 g。此外,在鑒定出的所有化合物中,柯因的含量最高,為51.44 μg/100 g。研究表明,柯因是合成降血脂、防心腦血管疾病、抗菌、消炎等藥品的原料[12-13]。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推斷,柯因或許是贊比亞蜜具有降血壓作用的一個(gè)關(guān)鍵性因素。脫落酸的含量?jī)H次于柯因,并且在贊比亞蜜中鑒定出2種脫落酸,分別為反,反-脫落酸和順,反-脫落酸。脫落酸(ABA)是植物五大天然生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑之一,能夠應(yīng)對(duì)外界環(huán)境的變化,保護(hù)植物生長(zhǎng)。研究表明,蜂蜜中一般均含有脫落酸,也有報(bào)道證明脫落酸具有明顯的抗氧化作用。
通過固相萃取-高效液相色譜法結(jié)合LC-MS/MS研究了贊比亞蜜樣品中多酚類化合物成分及含量。共檢測(cè)出7種多酚類化合物,包括p-香豆酸、脫落酸、芥子酸、短葉松素-3-乙酸酯、山奈酚以及柯因。其中,以柯因的含量為最高,脫落酸次之。旨在為贊比亞蜜的開發(fā)和利用提供理論參考依據(jù),為進(jìn)一步研究贊比亞蜜中的營(yíng)養(yǎng)學(xué)和生物學(xué)功能奠定了良好的基礎(chǔ),以期為開發(fā)贊比亞特色蜂蜜提供一定的理論依據(jù)。
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The Study of Polyphenolson Zanbia Honey
ZHAO Hongyu1,2,ZHANG Gensheng1,*ZHANG Hongcheng1,2
(1.Harbin University of Commerce,Harbin,Heilongjiang 150010,China;2.Institute of Bees,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100093,China)
As Zambia unique precious honey,Zambia honey have obvious effect in lowering blood pressure than other varieties.In this study,solid-phase extraction-high performance liquid chromatography coupled with LC-MS/MS is used to study the composition and content of polyphenols in honey samples from Zambia.The results show that abscisic acid,sinapic acid,p-coumaric acid,pinobanksin-3-acetate,kaempferol and chrysine are found in Zambia honey samples.Among them,the highest content of Chrysine have 51.44 μg/100 g,abscisic acid followed.
Zambia honey;polyphenols;HPLC;LC-MS/MS
O614
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.03.001
1671-9646(2017)03a-0001-05
2017-01-11
國(guó)家蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項(xiàng)目(CARS-45-KXJ18)。
趙宏玉(1992—),女,在讀碩士,研究方向?yàn)榉洚a(chǎn)品應(yīng)用與加工。
*通訊作者:張紅城(1967—),男,博士,副研究員,研究方向?yàn)楣δ苁称放c生物活性物質(zhì)、食品生物技術(shù)。