巨鹿杏中β-胡蘿卜素的HPLC分析及多地域杏果中含量比對

◎ 劉崢顥，龐艷蘋，楊麗萍

（1.河北大學 質量技術監督學院，河北 保定 071002；2.保定市供水公司，河北 保定 071002）

類胡蘿卜素廣泛存在于植物性食品尤其是深色蔬菜水果中，其中最重要的是β-胡蘿卜素。β-胡蘿卜素屬四萜類化合物，是維生素A的前體[1]。維生素A是人體必需的營養物質，對人的生長發育、新陳代謝都起著非常重要的作用[2]。亞洲人飲食中有65%～85%的維生素A來自β-胡蘿卜素。與維生素A不同，攝入大劑量的β-胡蘿卜素在體內不會蓄積中毒。研究表明，β-胡蘿卜素具有預防多種腫瘤和心血管等疾病的作用，有利于提高機體免疫機能、抗衰老，尤其是對降低腫瘤發生率有顯著效果，因此對一些食物中的β-胡蘿卜素含量進行研究，有助于人們對食物進行選擇，從而提高人們的健康水平。

從國內外研究結果分析，與其他食物相比，杏果肉含有豐富的β-胡蘿卜素[3]，因此可以將杏中β-胡蘿卜素的含量作為杏營養價值的參考指標。

巨鹿縣位于河北省南部，屬溫帶半干旱、半濕潤大陸季風區。平均日照時數2 767.4 h，四季分明，光熱充沛，氣溫適中，雨熱同季，適宜杏樹的生長。巨鹿縣杏產業自1986年起步以來，已成為巨鹿縣最大的支柱產業[4]。

目前，對食品中β-胡蘿卜素含量的測定方法主要有紙層析法[1]、薄層層析-分光光度法[5]、紫外分光光度法[6]、高效液相色譜法[7]等。其中，紙層析法比較煩瑣，分析時間長；薄層層析法與紫外分光光度法分別以不同方法對樣品中的β-胡蘿卜素進行提取和分離，然后根據分光光度法對β-胡蘿卜素進行定量測定，過程復雜；高效液相色譜法則以其快速、簡便、靈活、準確等特點，逐步廣泛的應用于胡蘿卜素的研究分析中[8]。本文在國家標準的基礎上，對β-胡蘿卜素的提取與檢測步驟進行了簡化與改進，并對各產地的杏中β-胡蘿卜素的含量進行比對，以確定巨鹿杏與其他杏中β-胡蘿卜素含量的差異性，為巨鹿杏的質量特征因子分析和品質保證以及質量特征體系的建立提供理論依據，凈化市場，維護消費者權益。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

杏樣品選用色澤橙黃、無腐蝕及病變的成熟果實，其中JL-ST-DHX的為大紅杏，其余杏品種全部為串枝紅杏。杏樣品的產地、品種與代號見表1。

表1 杏的代號與產地表

1.1.2 試劑

β-胡蘿卜素標準品（國家藥品標準物質），甲醇（色譜純）、乙酸乙酯（色譜純）、石油醚（沸程30～60 ℃）、丙酮（分析純）、NaCl（分析純）均購自天津市科密歐化學試劑有限公司。

1.1.3 儀器和設備

島津LC-10AT高效液相色譜儀；島津SPD-15C紫外-可見檢測器；色譜柱為Agilent XDB-C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）不銹鋼柱；KQ-500 DE型數控超聲波清洗器（山東省昆山市超聲儀器有限公司）；TGL-16G飛鴿牌系列離心機（上海安亭科學儀器廠）。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準溶液的配制

準確稱取5.00 mgβ-胡蘿卜素，用少量氯仿溶解，石油醚定容至100 mL，再從中取1 mL定容至10 mL，所得到的β-胡蘿卜素標準濃度為5.0 μg·mL-1。分別取標準溶液1 mL、2 mL、4 mL、6 mL和8 mL，定容至10 mL，分別得到濃度為0.5 μg·mL-1、1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1、3.0 μg·mL-1和4.0 μg·mL-1的標準溶液。

1.2.2 樣品的前處理

選取同一產地的杏3個，在每個杏上均勻選取3個點切割稱量，準確稱量4.0 g。將稱量好的樣品移至研缽中，加入石油醚研磨。待研磨液呈黃色后，將提取液轉入100 mL左右燒杯中，再向研缽中加入丙酮，按石油醚同樣的方法研磨提取，并將提取液一并轉入上述燒杯中。如此用石油醚、丙酮交替提取至杏肉無色，合并所有杏肉及提取液，轉入離心管中，以12 000 r·min-1的轉速離心20 min。離心停止后，將離心管中的上層液體轉入加有飽和食鹽水的分液漏斗中，并用丙酮清洗內壁附有無色果肉的離心管，確保上層清夜全部轉入分液漏斗，與上述提取液合并。將分液漏斗中的液體搖勻，避光靜置。待液體分層明顯，將下層水溶液放入另一分液漏斗中再提取，上層液體轉入25 mL容量瓶中，并用吸管吸取丙酮對上述分液漏斗進行清洗，如此反復直至提取液無色為止。合并所有提取液于上述25 mL容量瓶中，定容后，進行高效液相色譜分析（HPLC）。

1.2.3 高效液相色譜條件

流動相為甲醇-乙酸乙酯（50∶50，V/V）；流速：1.0 mL·min-1；檢測波長：448 nm；紙速：2 mm·min-1；柱溫：室溫；進樣量為7.5 μL，這樣可以實現待測組分的良好分離[9]。

2 結果與分析

2.1 標準曲線的繪制

將標準溶液經4.5 μm濾膜過濾，濃度由小到大依次進樣，以7.5 μL為進樣量進行高效液相色譜分析。以β-胡蘿卜素含量X為橫坐標，峰面積Y為縱坐標做標準曲線，得回歸方程為Y=98 200X+8 373.8，r=0.999 8，線性范圍為0.5～4.0 μg·mL-1。采用保留時間對照法和標準追加法確定β-胡蘿卜素峰的位置，由此可實現β-胡蘿卜素峰的分離與識別，具體見圖1。

從圖1中可以看出，β-胡蘿卜素的出峰時間在6～7 min，峰結束時間為7～8 min。

圖1 β-胡蘿卜素液相色譜分離圖

2.2 方法的回收率

準確稱取某一產地的杏20.0 g，將其研磨碎并混合均勻；將此樣品平均分成5份，每份質量相等。分別加入0 μg、20 μg、40 μg、80 μg和100 μg的β-胡蘿卜素，按2.1.3進行提取、定容，測定β-胡蘿卜素的回收率，實驗結果見表2。

由表2可知，β-胡蘿卜素的平均回收率為99.22%，變異系數為5.17%，表明該方法有較高的準確度，能夠滿足分析要求。

2.3 方法的精密度

準確稱取某一產地的杏4.0 g，按1.2.2進行提取，定容。以7.5 μL的進樣量進樣5次，進行精密度分析，實驗結果見表3。

由表3可知，5次β-胡蘿卜素測定結果的平均值為63.22 μg，標準偏差為2.03%，變異系數為3.2%，表明儀器精密度良好。

表3 精密度實驗表

2.4 方法的穩定性

準確稱取某一產地的杏4.0 g，按2.1.3進行提取，定容。分別以0.5 h、1 h、2 h、8 h、24 h、48 h的時間間隔進樣7次，進行穩定性實驗，實驗結果見表4。

由表4可知，檢測樣品在48 h內β-胡蘿卜素含量的標準偏差為0.33，表明檢測樣品在48 h內具有較好的穩定性。

表4 穩定性實驗表

2.5 杏中β-胡蘿卜素含量的測定結果與分析

分別準確稱取9種不同型號的杏各4.0 g。按1.2.2進行提取，定容。以7.5 μL為進樣量，對杏提取液進行高效液相色譜分析。根據所測定的β-胡蘿卜素的峰面積，及標準品所得的回歸方程計算出各個產地杏中β-胡蘿卜素的含量，結果見表5。

表5 各產地杏中β-胡蘿卜素含量的測定表

續表5

由以上分析可得，在所研究的幾個產地的杏中，來自巨鹿上疃村城關鎮的大紅杏，其β-胡蘿卜素含量最低，平均值為3.52 μg·g-1；β-胡蘿卜素含量最高的產地為巨鹿棘園紅休閑觀光采摘園，其平均值為20.89 μg·g-1，約為大紅杏含量的6倍；而巨鹿縣其他產地中，β-胡蘿卜素含量相對較高，分別達到大紅杏的4.58倍、4.67倍；巨鹿縣以外的產地中，β-胡蘿卜素含量最高的是滿城城郊，其含量達到大紅杏的4.81倍，而其余產地，β-胡蘿卜素含量分別為大紅杏的3.88倍、3.42倍、3.06倍、3.09倍，含量較低。

2.6 聚類分析法

對測試樣品的數據進行聚類分析，如圖2所示，得到較好的分類結果。當距離為25時，可將不同產地的杏分為2類，巨鹿大紅杏聚為1類，串枝紅杏聚為1類，表明以β-胡蘿卜素含量為原始變量可以較好的區分大紅杏和串枝紅杏這兩個品種。當距離較小時，巨鹿其他采集點的杏聚為2類，其他產地滿城、易縣、淶水、房山聚為2類，表明巨鹿杏和其他產地杏有較好的區分度，但由于產地相近，個別產地聚類出現偏差，尤其是非巨鹿杏產地低區分度不高。

圖2 巨鹿杏與其他地域杏中β-胡蘿卜素含量聚類分析樹狀圖

3 結論

本研究利用高效液相色譜法對幾個產地杏中β-胡蘿卜素含量進行測定。結果表明，以石油醚和丙酮為提取劑，對樣品進行多次研磨而后經過離心、分液可以對杏中的β-胡蘿卜素進行很好的提取和分離；測量結果的平均回收率為99.22%，穩定性為2.14%，精密度也可達到3.20%。綜上所述，此方法具有較高的回收率，同時也具有較好的穩定性和準確性。與其他方法相比，此法大大縮短了樣品的處理時間，簡化了處理步驟，提高了測量結果的準確性。

通過對河北省邢臺市巨鹿縣縣內主要杏品種的研究，并與保定滿城、易縣、淶水以及北京房山的杏進行比對后可以看出，巨鹿杏中除大紅杏以外，其他品種（串枝紅杏）β-胡蘿卜素含量相對較高；巨鹿上疃村城關鎮（巨鹿鎮）的大紅杏，在各產地中β-胡蘿卜素含量最低，但其β-胡蘿卜素含量穩定，范圍為3.07～4.08 μg·g-1，平均值為3.52 μg·g-1；巨鹿棘園紅休閑觀光采摘園的杏中β-胡蘿卜素含量較高且較穩定，其含量值在19.73～22.04 μg·g-1，平均值達到大紅杏的6倍；巨鹿上疃村城關鎮（巨鹿鎮）的杏中，β-胡蘿卜素含量雖不穩定，但存在β-胡蘿卜素含量較高者，其含量達到25.42 μg·g-1，位居各產地含量之首，因此β-胡蘿卜素含量可以作為研究巨鹿杏的特征值之一，通過聚類分析法獲得較好的結果。

本研究對β-胡蘿卜素的提取和測量方法進行了改進，為杏中β-胡蘿卜素含量快速測定及巨鹿杏的品質特征性研究提供了理論依據，對杏品質保真研究和質量保證具有較高的應用價值和極大的現實意義。