趙 粼,闕 斐,周曉紅,劉綠葉
(1.浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用工程系,浙江杭州310018;2.戴安中國有限公司上海實(shí)驗(yàn)室,上海200210)
茶氨酸(theanine,N-乙基-γ-L-谷氨酰胺)是茶葉中特有的非蛋白氨基酸,具有舒緩神經(jīng)抗疲勞等作用,常作為功能性成分添加到食品飲料中[1]。自1950年日本學(xué)者酒戶彌二郎首次從綠茶中分離茶氨酸以來,對于茶氨酸的定性、定量方法,已出現(xiàn)了堿式碳酸銅沉淀法、強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂法、薄層色譜法、氣相色譜法和柱前衍生反相高效液相色譜法、直接進(jìn)樣蒸發(fā)光散射檢測法、高效液相色譜質(zhì)譜法等[2-8]。茶氨酸屬于紫外區(qū)末端吸收,也無熒光發(fā)射特性,采用低波長紫外檢測時(shí)干擾較大,因此,為了提高分析檢測的靈敏度和分離的選擇性,一般將茶氨酸進(jìn)行衍生化,朱松等[2]采用OPA進(jìn)行了柱前衍生后紫外檢測器測定,但通常這種方法對衍生試劑的要求高,操作復(fù)雜,分析成本也大大增加。為了減少繁瑣的衍生操作,李銀花等[4]報(bào)道了采用蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)來直接分析茶氨酸,但該方法通常靈敏度較低,線性范圍較窄,重現(xiàn)性差。本文采用一種新型的高靈敏度通用型檢測器-電霧式檢測器直接進(jìn)樣分析,消除了溶劑等的干擾,以及溫度變化等引起的基線漂移,采用梯度洗脫與柱后補(bǔ)償進(jìn)行分析,改善了分離度,降低了檢測限,提高了重現(xiàn)性,能準(zhǔn)確進(jìn)行定量分析,且由于電霧式檢測器響應(yīng)因子一致原理,可以已知標(biāo)準(zhǔn)品對其他未知成分進(jìn)行半定量分析,該方法具有簡單、易操作等特點(diǎn)。
茶葉粗提物 共三批,由杭州茶葉研究院提供;茶氨酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度>97%)美國Sepulco公司;乙腈 色譜級,美國Merck公司;三氟乙酸(HPLC級)美國Fluka公司;去離子水 美國Millipore公司;其它未特別注明試劑均為分析純。
Ultimate DGP3600高效液相色譜儀(含雙三元梯度泵、自動進(jìn)樣器、柱溫箱、Corona Ultra電霧式檢測器)美國Dionex公司;YB-630空氣壓縮機(jī) 上海勇霸有限公司。
準(zhǔn)溶液配制:稱取茶氨酸適量,用水超聲溶解,然后稀釋配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,4℃避光保存。最終工作溶液濃度為1.0、2.0、5.0、10、20、50μg/mL。
樣品前處理:準(zhǔn)確稱取茶葉粗提物2.0g,用水稀釋定容至10mL,過0.45μm濾膜后,待進(jìn)樣分析。
色譜柱:Acclaim PA2 C18(5μm,4.6mm ×250mm,120?)。流動相(左泵):A:三氟乙酸∶乙腈 =0.1∶100(V/V),B:三氟乙酸∶水 =0.1∶100(V/V),洗脫梯度:0~11min,A 為 100%,11~15min,A 由 100% ~60%,保持5min,然后 A立即回到100%,流速為0.5mL/min;補(bǔ)償流動相(右泵),為100%乙腈,流速0.5mL/min,進(jìn)樣體積:20μL,柱溫:25℃。
電霧式檢測器參數(shù)設(shè)置:采集頻率:5Hz;過濾模式:None;霧化溫度35℃;霧化氣壓力35.0psi;氮?dú)饬魉偌s4L/min。
2.1.1 色譜柱與流動相的選擇[2-3]由于茶氨酸為強(qiáng)極性化合物,在普通C18反相柱上的保留時(shí)間較弱,在死時(shí)間處出峰,且普通C18柱通常都不能兼容100%水相,容易出現(xiàn)疏水塌陷。因此,本文選用戴安Acclaim PA2 C18極性官能團(tuán)改性柱,可以兼容100%水相,同時(shí),耐受較低的酸性環(huán)境。在本方法中,流動相中添加了0.1%三氟乙酸,增加了選擇性[3],使得茶氨酸與其他化合物達(dá)到了基線分離。
2.1.2 采用柱后補(bǔ)償分析 由于電霧式檢測器同質(zhì)譜儀等質(zhì)量型檢測器一樣,也是基于霧化原理的檢測器,其響應(yīng)值依賴于洗脫液的霧化效率,通過增加有機(jī)相比例,可以提高霧化效率,從而增加響應(yīng)值,降低檢出限。同時(shí),基于電霧式檢測器響應(yīng)因子一致性的原理,在相同的有機(jī)相條件下,使得各化合物的響應(yīng)更趨于一致,可以通過茶氨酸的含量對其他未知化合物進(jìn)行半定量分析。因此,本方法中把DGP3600高效液相色譜儀左泵設(shè)置為分析泵,右泵設(shè)為補(bǔ)償泵,左邊的梯度洗脫程序?yàn)樯V分離條件,有機(jī)相從低到高;右泵為100%的乙腈,作為柱后補(bǔ)償流動相。
2.1.3 電霧式檢測器參數(shù)優(yōu)化 由于電霧式檢測器的原理及智能化設(shè)計(jì),無需對多種參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,本實(shí)驗(yàn)僅對霧化溫度和采集頻率進(jìn)行了優(yōu)化。當(dāng)霧化溫度分別為25、30、35℃,目標(biāo)化合物響應(yīng)值略有增加,但基線噪音也隨之增加(見表1),最后為了使霧化溫度與柱溫接近及綜合考慮,最后選擇30℃為霧化溫度;采集頻率分別使用2、5、10Hz進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同紫外檢測器一樣,采集頻率增加,基線噪音更明顯,同時(shí),數(shù)據(jù)量也大大增加,最后在考慮了滿足峰形等要求下,選擇5Hz作為檢測器采集頻率。
表1 不同霧化溫度對茶氨酸響應(yīng)值影響Table 1 The response of Theanine under different nebulization temperature
取所配制的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按1.3色譜條件測定a,標(biāo)準(zhǔn)品譜圖(濃度為10μg/mL)見圖1,茶氨酸保留時(shí)間為8.247min。以茶氨酸峰面積Y(pA×min)與其對應(yīng)的濃度X(μg/mL)進(jìn)行線性回歸分析,結(jié)果表明:線性方程為Y=0.1412X-0.0614,相關(guān)系數(shù) r=0.9998,線性范圍為1.0~50μg/mL,方法最低檢出限為 0.50μg/mL(以 S/N=3計(jì)),定量限為1.50μg/mL(以S/N=10計(jì))。
圖1 對照品色譜圖Fig.1 The chromatogram of standard
重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn),用同一標(biāo)準(zhǔn)品(10μg/mL)分別測定5次,計(jì)算得保留時(shí)間差小于0.2min,峰面積相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD值)為0.62%(n=5),重現(xiàn)性較好。取3份空白樣品,分別添加 5.0、10.0、15.0μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液各1mL,按照“1.3”節(jié)分析測定條件,進(jìn)行測定,結(jié)果見表 2,計(jì)算得回收率為 97.62%~112.13%,平均值為103.10%,RSD為0.48%~1.1%。
表2 空白樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)Table 2 Spiked recoveries of a blank sample
按照“1.3”節(jié)分析測定條件,對三批樣品分別進(jìn)行了三次平行測定,結(jié)果見表3。樣品分析譜圖見圖2。
表3 樣品檢測結(jié)果Table 3 The results of the sample
圖2 樣品色譜圖Fig.2 The chromatogram of sample
本文采用最新型通用型檢測器-電霧式檢測器(CAD)對茶葉粗提物中的茶氨酸進(jìn)行了分析,同時(shí)結(jié)合智能雙三元液相色譜系統(tǒng)進(jìn)行梯度洗脫與柱后補(bǔ)償,取得了較好的分析結(jié)果。該方法最低檢出限為0.50μg/mL(以 S/N=3計(jì)),定量限為1.50μg/mL(以S/N=10計(jì));空白樣品加標(biāo)回收率為97.62%~112.13%;重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)表明(n=5),茶氨酸的保留時(shí)間差值小于0.2min,峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD值)為0.62%。此方法大大提高了方法的靈敏度,取得了較好的重現(xiàn)性與回收率結(jié)果,同時(shí)也避免了對茶氨酸進(jìn)行衍生等復(fù)雜操作。
[1]肖偉濤,朱小蘭,陳波,等.制備高效液相色譜分離純化茶氨酸對照品[J].中草藥,2004,35(2):148-150.
[2]朱松,王洪新.OPA柱前衍生高效液相色譜法測定茶氨酸的研究[J].分析檢測,2005,26(2):17-19.
[3]劉小力,李想.茶葉中茶氨酸的含量方法測定研究[J].食品科學(xué),2009,30(14):281-284.
[4]李銀花,劉仲華,黃建安,等.高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測器測定茶葉中茶氨酸[J].茶葉科學(xué),2005,25(2):225-228.
[5]郭升平.高效液相色譜法測定茶葉中茶氨酸的研究[J].色譜,1996,14(6):463-465.
[6]朱小蘭,陳波,羅旭彪,等.高效液相色譜法測定茶葉中的茶氨酸[J].色譜,2003,21(4):400-402.
[7]朱曙東,趙皓.氨基酸的高效液相色譜分析[J].色譜,1994,12(1):20-23.
[8]Unno T,Suzuki Y,Kaduka T,et al.Metabolism of theanine,γ-glutamylethylamide in rats[J].Journal of Agriculture and Food Chemistry,1999,47(4):1593-1596.