孫成賀 曲正義 張瑞等
摘要:對比研究活性炭、氧化鎂、氫氧化鈣、大孔樹脂AB-8、D301R、D280、D900、HP-20、脫色一號等脫色劑,以期從中篩選出適合西洋參果的最佳脫色劑。采用高效液相色譜法測定西洋參果中人參皂苷Re,用紫外-可見分光光度法檢測西洋參果溶液的吸光度,檢測波長540 nm,分別計算人參皂苷的保留率、樣品脫色率。結果表明,按樹脂 ∶西洋參果液質量比1 ∶4計算,D301R型陰離子大孔樹脂脫色率為93.5%,人參皂苷Re的保留率為86.3%,表明脫色效果優(yōu)于其他脫色劑,具有較高的皂苷保留率,認為D301R型陰離子大孔樹脂非常適用于西洋參果溶液脫色。
關鍵詞:西洋參果;人參皂苷;色素;脫色;大孔樹脂
中圖分類號: S567.5+30.1 文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2015)03-0248-03
西洋參果為西洋參(Panax quinquefolium L.)的成熟果實,在8—9月果實為鮮紅色。人參皂苷是其主要化學成分,西洋參果總皂苷含量為9.05%,果中皂苷含量遠高于主側根部位含量[1],具有很高的開發(fā)價值。植物色素廣泛分布于植物根、莖、葉、花、果實中,根據(jù)極性不同可分為脂溶性色素和水溶性色素,脂溶性色素有葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素等,水溶性色素有花青素[2]。在植物提取物生產(chǎn)過程中,脫色處理為非常重要的一步,否則將嚴重影響產(chǎn)品的外觀和質量,需要采用物理化學方法去除色素,如蔗糖磷酸鈣法脫色等[3]。目前除色素的方法主要有吸附法、化學方法、大孔樹脂吸附法,其中吸附法脫色劑有很多種,如活性白土、凹凸棒土、活性炭、沸石等,其中最常用的是活性炭脫色[4];化學脫色的原理是利用氧化還原反應,在酸性或堿性介質中通過親電作用和親核作用破壞發(fā)色基團[5]。大孔樹脂為人工合成的具有多空隙結構的聚合物,廣泛應用于植物中皂苷、黃酮、生物堿的提取,以及天然色素提取和植物產(chǎn)品脫色素工藝中,依據(jù)其連接基團極性的不同,可以分為離子交換樹脂和大孔吸附樹脂,離子交換樹脂又可分為陰離子型離子交換樹脂、陽離子型離子交換樹脂。本試驗對幾種脫色方法的不同吸附材料進行比較,以期從中篩選出更適合西洋參果脫色處理的吸附劑。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
1.1.1 試驗儀器 液相色譜儀,日本島津10AvP;LC-10AtvP型液相色譜泵;SIL-10AdvP型自動進樣器;CTO-AvP型色譜柱恒溫箱;CLASS-vP 色譜工作站;紫外-可見分光光度計,日本島津UV2450;UVprob工作站;電子天平,上海英展機電有限公司;調速多用振蕩器,國華HY-2;旋轉蒸發(fā)儀,上海申生R2003KE。
1.1.2 試驗試劑 鹽酸、氫氧化鈉、甲醇、氧化鎂、氫氧化鈣,分析純;乙腈,色譜純;超純水。
1.1.3 試驗材料 西洋參果購于長春市樂山西洋參生產(chǎn)基地,經(jīng)中國農業(yè)科學院特產(chǎn)研究所姚春林老師現(xiàn)場鑒定,為西洋參(Panax quinquefolium L.)果實。
人參皂苷Re,中國藥品生物制品檢定所(批號:110754-201123);陰離子樹脂D301R,天津市光復精細化工研究所;陰離子樹脂D280,南開大學化學廠;樹脂AB-8、001×7、D900、脫色一號(其中001×7為陽離子大孔樹脂,D009、脫色一號為陰離子大孔樹脂),滄州市寶恩科技有限公司;HP-20,國產(chǎn);活性炭,天津市天達精細化工廠。
1.2 試驗方法
1.2.1 樣品前處理 取7.000 kg除去種子后的西洋參果果渣,按照料液比1 g ∶6 mL加入甲醇提取12 h,過濾;提取3次,合并濾液,旋轉蒸發(fā)儀回收至浸膏狀,溶解于3.0 L蒸餾水中作為供試品溶液。
1.2.2 樣品溶液脫色 先用3%HCl將大孔樹脂AB-8、D301R、D280、D900、HP-20、脫色一號處理3~4 h,再用蒸餾水沖洗至中性,用3% NaOH處理3~4 h,最后用蒸餾水沖洗至中性;陽離子大孔樹脂001×7的處理過程相反。
分別稱取1.0、2.0、3.0、5.0、8.0 g處理好的樹脂裝入三角瓶中,分別加入20 mL樣品溶液,搖床振搖2 h,靜止過夜12 h,濾紙過濾后作為待測液。
分別稱取1.0、2.0、3.0、5.0、8.0 g活性炭、輕質氧化鎂、氫氧化鈣裝入三角瓶中,加入20 mL樣品溶液,水浴溫度 50 ℃,脫色2 h,濾紙過濾后作為待測液。
1.2.3 脫色率測定 將西洋參果溶液在波長400~800 nm下進行全波長掃描,采樣間隔0.5 nm,掃描速度為快速,以蒸餾水作空白對照。脫色率的計算公式為:
脫色率=[SX(]脫色前吸光度-脫色后吸光度[]脫色前吸光度[SX)]×100%。
1.2.4 人參皂苷Re測定 對照品溶液的制備:精確稱取356 mg人參皂苷Re,用甲醇定容至10 mL容量瓶中,搖勻,備用。
色譜條件:采用大連伊利特Hypersil C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動相A為乙腈,流動相B為水,流速1.0 mL/min,檢測波長203 nm,柱溫30 ℃。洗脫條件見表1。
分別進樣5、10、15、20、30 μL,繪制色譜圖對峰面積積分,以色譜峰面積為橫坐標、人參皂苷Re質量為縱坐標繪制標準曲線。
穩(wěn)定性試驗:樣品原溶液分別在制備后0、4、8、12、24 h進樣檢測,以測得的人參皂苷Re峰面積計算。
精密度試驗:對照品溶液連續(xù)進樣10 μL,重復進樣6次,以測定的人參皂苷Re峰面積計算。
重復性試驗:樣品原溶液平行制備6份供試樣品,分別計算人參皂苷Re的峰面積。
加標回收率試驗:取2 g西洋參果渣,加入10 mL甲醇,靜置過夜,過濾,反復提取3次后合并濾液,旋轉蒸發(fā)儀濃縮,甲醇定容至10 mL容量瓶中,加入2 mL人參皂苷Re標準對照品溶液,進樣10 μL;測定6次,計算色譜峰面積、回收率。endprint
樣品溶液進樣10 μL,測定樣品溶液中人參皂苷Re的峰面積,帶入回歸曲線計算Re的含量。人參皂苷Re保留率的計算公式如下:
人參皂苷Re保留率=[SX(]吸附后人參皂苷Re含量吸附前人參皂苷Re含量[SX)]×100%。
2 結果與分析
2.1 不同波長下西洋參果溶液的光譜掃描結果
不同波長下西洋參果溶液的光譜掃描結果見圖1,可以看出,西洋參果溶液在540 nm有特征吸收波長。
3 結論
在考察人參和西洋參產(chǎn)品質量時,常以人參皂苷含量進行比較,人參皂苷的測定方法有香草醛-硫酸比色法[6]和高效液相色譜測定法[7-10]。由于西洋參果中色素成分含量較高,在用香草醛-硫酸比色法測定時,色素分子會對吸光度檢測產(chǎn)生干擾,使結果偏高,因此本試驗選用高效液相色譜法檢測人參皂苷含量。
從精密度試驗、穩(wěn)定性試驗和重現(xiàn)性試驗結果看出,此方法可以作為西洋參果和西洋參產(chǎn)品中人參皂苷Re的測定方法。試驗中分別對洗脫系統(tǒng)乙腈水和甲醇水進行比較,結果表明,乙腈水洗脫系統(tǒng)更適合人參皂苷Re的檢測,同時對方法進行了優(yōu)化,使得分離度更好。
從脫色結果和皂苷保留率看,弱極性陰離子樹脂脫色能力最好,與文獻記述一致,其中AB-8和HP-20的脫色效果非常好,但是同時會將皂苷吸附,不適合皂苷脫色處理,更適合于皂苷吸附和富集。
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