李田葉，翟龍飛，李 巖，郭 露，王向紅，2，*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定 071001；2.河北省農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心，河北保定 071001）

DAD-HPLC法同時(shí)測定姜中黃酮類物質(zhì)

李田葉1，翟龍飛1，李 巖1，郭 露1，王向紅1，2，*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定 071001；2.河北省農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心，河北保定 071001）

姜具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和藥用保健功效，也是重要的調(diào)味料，具有很大的開發(fā)前景。應(yīng)用二極管陣列高效液相色譜法對姜中黃酮類物質(zhì)進(jìn)行了分析，色譜條件為：以HYPERSIR C18BDS為固定相，流動(dòng)相A甲醇，流動(dòng)相B 0.1%甲酸水為流動(dòng)相，采用梯度洗脫，流速0.8mL/min，柱溫為30℃，檢測波長270nm和370nm。在0~125mg/L范圍內(nèi)八種黃酮類物質(zhì)在線性范圍內(nèi)均具有良好的線性關(guān)系。結(jié)果表明，DAO-HPLC法簡便，靈敏，重現(xiàn)性好，可有效的用于姜及姜制品中黃酮類物質(zhì)含量的測定。

高效液相色譜法，姜，沒食子酸，蘆丁，槲皮素

姜（ginger），古 名 薑 ，別 名 生 姜 、黃 姜 ，為 姜 科（Zingiberaceae）多年生草本植物。姜含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，除基本營養(yǎng)成分之外，還含有姜辣素、姜油酮、姜烯酚、姜醇等特殊成分[1-3]，在醫(yī)學(xué)上又是廣泛應(yīng)用于臨床的傳統(tǒng)中藥，可治療風(fēng)寒感冒等病癥，其藥用歷史悠久，還是我國城鄉(xiāng)人民所喜食的重要調(diào)味佐料[4-7]，種植范圍廣[1]。但是根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，姜的研究主要集中在姜精油、姜辣素的利用[2-3]。

黃酮類化合物具有多種生物活性，除具有抗菌、消炎、抗突變、降壓、清熱解毒、鎮(zhèn)靜、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有顯著效果，是一種重要的具有開發(fā)前景的天然有機(jī)抗氧化劑[8]，在藥 品 及 食品 的 開發(fā) 應(yīng)用中 越 來 越 受到 關(guān) 注 。對于黃酮類成分含量的測定方法已經(jīng)成熟，在植物果實(shí)、根、莖葉中都有很多的文獻(xiàn)報(bào)道[9-13]，但未看到有關(guān)姜中總黃酮以及黃酮類物質(zhì)的分析，如何對姜的黃酮類物質(zhì)進(jìn)行高值化、資源化、生態(tài)化利用，以更好的發(fā)揮姜的功效，是很有意義和價(jià)值的內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)擬采用二極管陣列高效液相色譜法同時(shí)分離八種黃酮類物質(zhì)，并對姜樣品進(jìn)行測定，為建立不同種類黃酮類物質(zhì)同時(shí)測定提供高效、快速、靈敏、準(zhǔn)確的分析方法，并對姜產(chǎn)品的高效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

生姜 保定市南郊果蔬批發(fā)市場提供；沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品、木犀草素標(biāo)準(zhǔn)品、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品、異鼠李素標(biāo)準(zhǔn)品、槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品、山奈酚標(biāo)準(zhǔn)品 中國藥品檢驗(yàn)鑒定所提供；甲醇 為色譜純；水 是樂百氏純凈水；其余試劑 均為分析純。

Agilent 1200型高效液相色譜儀 美國安捷倫有限公司；UV-2800H型紫外可見分光光度計(jì) 尤尼科（上海）儀器有限公司；電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器昆山市超聲儀器有限公司；RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；FZG-4A型真空干燥箱 南京天利制藥設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 姜樣品制備 原料挑選→清洗、切片→60~80℃真空干燥→粉碎→保存。

1.2.1.1 原料挑選 選用新鮮的生姜，避免選擇受到較多機(jī)械損傷或其他傷害的原料。

1.2.1.2 清洗、切片 用水清洗干凈雜質(zhì)，去掉表皮和受到傷害的部位。切片厚度應(yīng)盡量均勻一致，本實(shí)驗(yàn)采用的是切片厚度為2mm。

1.2.1.3 真空干燥 采用60~80℃的溫度在真空干燥箱干燥，干燥時(shí)間以姜片的水分含量不高于12%為依據(jù)。

1.2.1.4 粉碎、篩分 粉碎過程中應(yīng)避免局部高溫而影響制的姜粉的質(zhì)量。篩分時(shí)采用60目篩篩分。

1.2.1.5 保存 室溫放在干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 溶液的制備

1.2.2.1 提取溶劑和提取方法的選擇 本實(shí)驗(yàn)通過對75%甲醇、水、甲醇作為提取溶劑的比較，同時(shí)采用加熱回流提取、超聲提取和索氏提取法的比較的提取效果，來確定合適的提取溶劑和提取方法。

1.2.2.2 對照品溶液的制備 由于關(guān)于姜中黃酮類物質(zhì)的研究內(nèi)容很少，選取植物中常見的八種黃酮：沒食子酸、兒茶素、木犀草素、蘆丁、楊梅素、異鼠李素、槲皮素、山奈酚進(jìn)行研究。

因此，精密稱取沒食子酸、兒茶素、木犀草素、蘆丁、楊梅素、異鼠李素、槲皮素、山奈酚的對照品適量溶于色譜醇甲醇制得1.0mg/mL的單標(biāo)對照品溶液備用。使用時(shí)精密吸取單標(biāo)對照品貯備溶液適量制得混標(biāo)對照品溶液。

1.2.2.3 樣品溶液的制備 精密稱取姜干燥后姜粉約1.0g，加入40mL甲醇，超聲處理40min，取上清液3500r/min離心5min，將離心后的上清液，移入梨形瓶中，將殘?jiān)貜?fù)操作一次，合并離心液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，加入1mL提取溶劑回溶，用有機(jī)微孔濾膜（0.45μm）過濾，作為供試品溶液。

1.2.3 色譜條件的確定

1.2.3.1 色 譜 柱 的 選 擇 通 過 比 較 HYPERSIR C18BDS（5μm × 250mm × 4.6mm）、Wondasil C18（5μm × 250mm×4.6mm）、Symmetry C18（5μm×250mm×4.6mm）的分離度、峰對稱性和拖尾因子來衡量兩峰的分離效果，來選擇本實(shí)驗(yàn)所用色譜柱。

1.2.3.2 流動(dòng)相的選擇 本實(shí)驗(yàn)通過比較甲醇和水組合流動(dòng)相以及乙腈和水組合流動(dòng)相的測定結(jié)果的分析，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)成本，選擇合適的流動(dòng)相。

在確定梯度洗脫的梯度程序時(shí)，利用高效液相色譜儀，分別選擇不同的流動(dòng)相比例來調(diào)節(jié)梯度，要求保證峰形好且出峰時(shí)間較快，使之既能達(dá)到基線分離的要求，又有適宜的保留時(shí)間。經(jīng)過對混標(biāo)以及姜樣品的色譜圖的分析來綜合考慮來確定合適的梯度。

1.2.3.3 流速的確定 本實(shí)驗(yàn)考察了流速對保留時(shí)間及分離效果的影響：

經(jīng)色譜圖分析可知在0.6~1.0mL/min之間，樣品均能達(dá)到基線分離。本實(shí)驗(yàn)分別設(shè)定采用0.6、0.8、1.0mL/min的流速來比較色譜峰的重疊性，分離度，并要考慮到樣品分析中雜質(zhì)的干擾，來選擇合適的流速。

1.2.3.4 檢測波長的確定 通過高效液相色譜儀對植物中常見的八種黃酮類物質(zhì)進(jìn)行全波長掃描，確定單黃酮的最大吸收波長，綜合光譜分析結(jié)果及文獻(xiàn)選擇合適的檢測波長[9-13]。

1.2.4 黃酮類物質(zhì)線性關(guān)系的確定 取上述標(biāo)準(zhǔn)品適量，以色譜醇甲醇分別稀釋成濃度為1、5、10、12.5、25、50、100、125μg/mL的溶液，按上述色譜條件分別取10μL進(jìn)樣測定。以峰面積積分值（Y）為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)品溶液的濃度（X）為橫坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸分析。

1.2.5 精密度實(shí)驗(yàn) 取混標(biāo)100μg/mL、進(jìn)樣6次，每次進(jìn)樣10μL，記錄峰面積，分別計(jì)算沒食子酸、兒茶素、木犀草素、蘆丁、楊梅素、異鼠李素、槲皮素、山奈酚的峰面積的RSD。

1.2.6 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 取同一姜樣品溶液，按“1.2.3.3”方法制備供試品溶液，分別于0、2、4、8、12、24h進(jìn)樣10μL測定，考察其穩(wěn)定性并記錄峰面積，分別計(jì)算沒食子酸、兒茶素、木犀草素、蘆丁、楊梅素、異鼠李素、槲皮素、山奈酚的峰面積的RSD。

1.2.7 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn) 稱取已知含量的樣品6份，每份約1g，準(zhǔn)確計(jì)算樣品中黃酮類物質(zhì)的含量并分別加入適量的單標(biāo)對照品溶液，按“1.2.2.3”方法制備供試品溶液，進(jìn)樣分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理

精密稱取此批次共3份姜粉末各1.0g，分別按“1.2.2.3”方法制備供試品溶液，經(jīng)過對不同提取溶劑和提取方法的選擇，并在樣品過膜后利用高效液相色譜儀使用測定好的色譜條件來測定樣品含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取條件的最終確定

本實(shí)驗(yàn)比較了75%甲醇、水、甲醇作為提取溶劑的提取效果，通過比較發(fā)現(xiàn)由于楊梅素等黃酮類物質(zhì)在水中的溶解性不高，因此通過高效液相色譜分析發(fā)現(xiàn)對姜中所含的黃酮類物質(zhì)的提取率并不高；用甲醇做提取溶劑發(fā)現(xiàn)純甲醇做提取溶劑明顯高于75%的甲醇的提取含量。確定好甲醇作為提取溶劑之后，比較了加熱回流提取、超聲提取和索氏提取法三種方法的提取效果，發(fā)現(xiàn)這三種提取方法對姜中黃酮類物質(zhì)的提取率是加熱回流提取法＜索氏提取法＜超聲提取法，并且超聲提取法的提取率明顯高于其余兩種方法，而且操作簡便省時(shí)。最終確定甲醇作為提取溶劑，超聲提取法作為提取方法。

2.2 色譜條件的最終確定

2.2.1 色 譜 柱 的 選 擇 比 較 HYPERSIR C18BDS（5μm×250mm ×4.6mm）、Wondasil C18（5μm×250mm × 4.6mm）、Symmetry C18（5μm ×250mm ×4.6mm）的 分 離度、峰對稱性和拖尾因子，衡量兩峰的分離效果，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)HYPERSIR C18BDS（5μm×250mm×4.6mm）分 離 效 果 最 好 ，柱 效 最 高 ，故 確 定 HYPERSIR C18BDS（5μm×250mm×4.6mm）為本實(shí)驗(yàn)的色譜柱。

2.2.2 流動(dòng)相的選擇 通過比較甲醇和水組合流動(dòng)相以及乙腈和水組合流動(dòng)相的測定結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)甲醇和水組合測定時(shí)的分離效果更好；在改善峰形，消除拖尾，色譜峰重現(xiàn)性以及對柱子的維護(hù)等方面來考慮時(shí)，甲酸比磷酸對柱子更加溫和，同時(shí)能夠很好的改善峰形，消除拖尾，故加入甲酸，最終確定流動(dòng)相組合為甲醇和0.1%甲酸水。

2.2.3 流動(dòng)相梯度的選擇 在確定梯度洗脫的梯度程序時(shí)，利用高效液相色譜儀，通過嘗試不同的流動(dòng)相比例來調(diào)梯度，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)表1所示梯度既能保證峰形好且出峰時(shí)間較快，使之既能達(dá)到基線分離的要求，又有適宜的保留時(shí)間，在23min內(nèi)在色譜圖上就把八種黃酮全部出峰完畢，并且分離的很好。同時(shí)樣品也分離的很好，最終確定了合適的梯度。

2.2.4 流速的選擇 分別設(shè)定比較0.6、0.8、1.0mL/min的流速，經(jīng)色譜圖分析可知三種流速相比，0.8mL/min的流速有較好的分離度，同時(shí)在樣品分析中雜質(zhì)干擾較少，故最終確定流速為0.8mL/min。

2.2.5 檢測波長的選擇 根據(jù)高效液相色譜儀的檢測器進(jìn)行的全波長掃描分析可知沒食子酸、兒茶素、楊梅素、蘆丁、槲皮素、木犀草素、山奈酚、異鼠李素的最大吸收波長各不相同。其中沒食子酸、兒茶素、楊梅素最大吸收波長大約為270nm，蘆丁、槲皮素、木犀草素、山奈酚、異鼠李素的最大吸收波長大約為370nm，由于八種成分的最大吸收波長相差較大，在任意一種檢測波長下均無法得到靈敏度高、譜峰面積較大、分離良好且無干擾的色譜圖。檢測波長越短，基線漂移及干擾越嚴(yán)重。檢測波長太大時(shí)，也不能準(zhǔn)確的定性定量分析，故采用雙波長檢測模式進(jìn)行檢測。在270nm下，分離沒食子酸、兒茶素、楊梅素；在370nm下分離蘆丁、槲皮素、木犀草素、山奈酚、異鼠李素。色譜圖見圖1、圖2。姜樣品圖見圖3、圖4。

優(yōu)化后得到的色譜條件為：

色 譜 柱 ：HYPERSIR C18BDS（5μm × 250mm × 4.6mm）；流動(dòng)相：流動(dòng)相A 甲醇、流動(dòng)相B 0.1%甲酸水，流動(dòng)相梯度見表1；流速：0.8mL/min；檢測波長：270、370nm；柱溫：30℃；進(jìn)樣量：10μL。分別取對照品溶液和樣品溶液各10μL進(jìn)行液相色譜儀分析。

圖1 混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品270nm波長下色譜圖Fig.1 Under standard 270nm wavelength mixed standard chromatogram

圖2 混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品370nm波長下色譜圖Fig.2 Under standard 370nm wavelength mixed standard chromatogram

圖3 姜270nm波長下色譜圖Fig.3 Under standard 270nm wavelength ginger chromatogram

圖4 姜370nm波長下色譜圖Fig.4 Under standard 370nm wavelength ginger chromatogram

表1 流動(dòng)相梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program of mobile phase

表2 線性關(guān)系及最低檢測限結(jié)果（n=6）Table 2 Linear relationship and the result of the minimum detection limit（n=6）

表3 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果（n=6）Table 3 Precision of test results（n=6）

2.3 線性關(guān)系考察及最低檢測限的檢出

經(jīng)過高效液相色譜法分析，對八種黃酮的線性關(guān)系和最低檢測限分別進(jìn)行分析計(jì)算，得到結(jié)果如表2所示。

通過對表2分析可知，在0~125mg/L范圍內(nèi)八種黃酮類物質(zhì)經(jīng)過線性回歸之后，得出的線性方程中R2均達(dá)到0.9990及以上，表明線性良好。并得出八種黃酮類物質(zhì)的最低檢出限值，表明所建立的色譜方法是可行的，儀器條件良好，測定所得結(jié)果可信。

2.4 精密度實(shí)驗(yàn)

通過對8種黃酮類物質(zhì)的連續(xù)5次進(jìn)樣所得峰面積及保留時(shí)間，算出相對標(biāo)準(zhǔn)偏差發(fā)現(xiàn)其RSD值較小，表明該方法測定沒食子酸、兒茶素、楊梅素、蘆丁、槲皮素、木犀草素、山奈酚、異鼠李素精密度良好，進(jìn)一步證明了方法的可行性。

2.5 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

表4 穩(wěn)定性和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果（n=6）Table 4 Stability and sample recovery rate test results（n=6）

結(jié)果表明：在穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中RSD值較小，表明本實(shí)驗(yàn)測定方法的穩(wěn)定性良好。同時(shí)，本法有較高的加標(biāo)回收率，同時(shí)加標(biāo)回收率的RSD值較小，故測定結(jié)果可靠。

2.6 黃酮類物質(zhì)含量的測定

最終測定得到姜中楊梅素0.0469mg/g；蘆丁0.0067mg/g；槲皮素0.019mg/g；木犀草素含量0.012mg/g。

3 討論

黃酮的極性因種類不同存在很大的差異，這就為同時(shí)快速對樣品中的多種黃酮的定性定量分析提供了很大的難度。

3.1 姜中黃酮的研究現(xiàn)狀

由閱讀大量文獻(xiàn)可知測定除姜中的其他植物中果實(shí)、根、莖、葉中的黃酮含量文獻(xiàn)比較多，但是從中文文獻(xiàn)以及外文文獻(xiàn)中已經(jīng)發(fā)表的內(nèi)容進(jìn)行分析和整合，只看到有關(guān)姜中總黃酮的文獻(xiàn)的報(bào)道，但并沒有對姜中具體的單黃酮類物質(zhì)分析的報(bào)道。并且有關(guān)其他植物中的關(guān)于黃酮類物質(zhì)的分析最多是同時(shí)測定三種黃酮類物質(zhì)的含量，并且色譜運(yùn)行時(shí)間很長，造成了實(shí)驗(yàn)材料和時(shí)間上很大的浪費(fèi)。本實(shí)驗(yàn)采用的是高效液相色譜法同時(shí)對8種常見的黃酮類物質(zhì)進(jìn)行分析，簡便快速精確，彌補(bǔ)了在姜中成分的分析的一部分空缺，為以后姜中有效價(jià)值的利用率提供了新的思路。

3.2 酸抑制劑的選擇

在實(shí)驗(yàn)中還遇到了一些問題，采用了如下的方法來解決。

由于黃酮類物質(zhì)中含有酚羥基，因此為了抑制其解離以減少拖峰現(xiàn)象，在流動(dòng)相中可以考慮加入酸類物質(zhì)作為酸抑制劑，會使色譜峰尖銳，減少拖尾，分析時(shí)間縮短，常用的酸是磷酸和甲酸。本實(shí)驗(yàn)通過比較磷酸和甲酸在起到改善峰形，消除拖尾以及色譜峰重現(xiàn)性以及對色譜柱的維護(hù)等方面來考慮，來確定選擇使用磷酸還是甲酸。

3.3 DAD檢測器的優(yōu)越性

DAD檢測器與VWD檢測器相比，其優(yōu)勢在于可以同時(shí)做多波段的掃描。根據(jù)黃酮類物質(zhì)含量的測定的相關(guān)文獻(xiàn)可知，沒食子酸、兒茶素、楊梅素、蘆丁、槲皮素、木犀草素、山奈酚、異鼠李素的最大吸收波長存在差異，因此選擇單波長檢測可能會存在局限，對樣品以及標(biāo)品含量的測定有不良的影響。

4 結(jié)論

本研究通過色譜條件的優(yōu)化，確定出了最佳的色譜條件為色譜柱：HYPERSIR C18BDS（5μm×250mm× 4.6mm）；流動(dòng)相：流動(dòng)相A 甲醇、流動(dòng)相B 0.1%甲酸水 ；流 速 ：0.8mL/min；檢 測 波 長 ：270、370nm；柱 溫30℃；進(jìn)樣量：10μL。利用此色譜條件可以同時(shí)對八種常見的黃酮類物質(zhì)進(jìn)行定量和定性分析。在使用此色譜方法來測定黃酮類物質(zhì)，具有簡便、靈敏、重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)，可有效的用于姜中木犀草素等黃酮類物質(zhì)含量的測定。同時(shí)可以將此色譜分析方法廣泛的運(yùn)用于其他植物中黃酮類物質(zhì)含量的定性分析以及定量測定。

通過對提取方法的評價(jià)，得出甲醇超聲輔助法是提取姜中黃酮的最佳方法。經(jīng)過精密度實(shí)驗(yàn)、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)、加樣回收率實(shí)驗(yàn)來評價(jià)提取方法的可靠性，由數(shù)據(jù)分析可知用甲醇超聲輔助法是可靠便捷的。

最終測定得到姜中楊梅素0.0469mg/g，蘆丁0.0067mg/g，槲皮素0.019mg/g，木犀草素含量0.012mg/g。

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DAD-HPLC method for simultaneous determination of flavonoids in ginger

LI Tian-ye1，ZHAI Long-fei1，LI Yan1，GUO Lu1，WANG Xiang-hong1，2，*
（1.College of Food Science and Technology，Agricultural University of Hebei，Baoding 071001，China；2.Hebei Agricultural Products Processing Engineering Technology Research Center，Baoding 071001，China）

Ginger is rich in nutritional value and medicinal health benefits，is also the important spice，had great development prospects.High performance liquid chromatography with diode array detector （HPLC-DAD） was employed to establish the detection method of flavonoids in ginger.Chromatographic conditions were as follows ：as the stationary phase HYPERSIR C18BDS ，mobile phase A methanol， mobile phase B 0.1%formic acid in water as the mobile phase，using gradient elution，flow rate 0.8mL/min at 30℃ ，detection wavelength of 270nm and 370nm.In the 0～125mg/L range eight flavonoids had good linear relationship within the linear range. The method was simple ， sensitive ， reproducibility and could be effectively used for the determination of the content of flavonoids concentrated ginger samples.

HPLC；ginger；gallic acid；rutin；quercetin

TS201.1

A

1002-0306（2014）22-0076-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.22.008

2014－02－25

李田葉（1990-），女，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程。

* 通訊作者：王向紅（1973-），女，博士，教授，研究領(lǐng)域：食品科學(xué)。

河北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（12277117D）。