杏(Prunus armeniaca L.)属蔷薇科(Rosaceae), 原产中国。我国蕴藏着丰富的杏类胡萝卜素资源,据2016年统计,新疆杏种植面积达187.6万 亩,产量达119.8万 t , 居全国首位,被称为世界四大杏产区之一,其中库买提杏因其具有香气浓郁、果肉厚、纤维少、可溶固形物含 量高、甜酸适口、果肉细腻滑润等特点,最为出名,具 有优良的加工品质和广阔的商业价值。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
库买提杏于2018年6月购于新疆乌鲁木齐市北园春 水果市场,选取杏果果皮颜色由绿色自然转为全黄,并 且大小均匀的完好无损的果实,用小刀切分为两瓣,去 核,用液氮快速冷冻,置于-20 ℃冰箱备用。 标准品:全反式-β-胡萝卜素(UV≥97%)、全 反式-β-隐黄素(HPLC≥97%)、全反式-α-胡萝卜素(HPLC≥98%),甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether,MTBE)、甲醇(均为色谱纯) 美国Sigma 公司;丙酮、石油醚、抗氧化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯 酚(2,6-ditertbutyl-4-methylphenol,BHT)、无水硫酸钠 (均为分析纯) 天津市光复科技发展有限公司。
1.2 仪器与设备
TGL-16G高速冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂; KQ-300DE数控超声波清洗器 江苏昆山舒美超声仪器有限 公司;FA2104N电子天平 上海民桥精密科学仪器有 限公司;InertsilC30色谱柱 日本岛津(中国)公司; N-1001旋转蒸发仪 上海爱朗仪器有限公司;Triple Quad LC/MS 6410 HPLC-DAD-APCI-MS联用仪(HPLC 仪、真空脱气机、四元梯度洗脱泵、柱温箱、DAD、三 重四极杆串联质谱仪、APCI离子源) 美国安捷伦科 技公司。
1.3 方法
1.3.1 类胡萝卜素的提取
用液氮快速冷冻已去核杏果并研磨至粉末,精确称 取10 g至磨口锥形瓶中,加入85%丙酮溶液150 mL(含 0.1% BHT)避光超声浸提15 min,重复浸提至残渣无色 后合并浸提液,离心15 min(4 ℃、8 000 r/min),将上 清液收集于分液漏斗中,加500 mL石油醚进行萃取,待 分层后分流水相,有机相用盛有40 g无水硫酸钠的漏斗 收集至圆底烧瓶中,真空25 ℃旋转蒸发近干,流动相复 溶最终产物并定容至5 mL棕色容量瓶,低温避光保存待 用,进样前使用0.22 μm有机滤膜过滤。
1.3.2 类胡萝卜素的HPLC-DAD-APCI-MS定性分析
HPLC条件参照Huang Wenshu和Etzbach等的方 法,并略作改进。流动相A为甲醇-MTBE-水(81∶15∶4, V/V),流动相B为甲醇-MTBE-水(7∶90∶3,V/V), AB相中分别含0.1% BHT;流速1 mL/min;线性梯度洗 脱,B相在0~100 min内体积分数由0%增至100%;C30 色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);进样量10 μL; 柱温3 0 ℃;检测波长450 nm;DAD光谱收集范围 300~500 nm。 MS条件:APCI正离子源;MRM扫描;质谱流速 1 mL/min;干燥气体流速4 L/min;毛细管电压2 500 V; 雾化气压力30 psi;汽化温度350 ℃;蒸汽温度320 ℃; 电晕电流4 μA。
1.3.3 库买提杏中类胡萝卜素的定量分析
采用1.3.2节HPLC条件,有标准品的全反式类胡萝卜 素组分,采用外标法定量分析类胡萝卜素,顺式类胡萝 卜素组分无标准品,但其消光系数与全反式相似,故根 据替换计算法:采用对应的全反式类胡萝卜素曲线方程对类胡萝卜素的异构体进行定量,结果以库买提杏干 质量计算(μg/g)。
2 结果与分析
本研究综合类胡萝卜素HPLC、MS及光谱信息, 并结合文献对库买提杏中主要类胡萝卜素组分进行鉴定 分析。由于类胡萝卜素异构体间分子质量相同,仅根据质 谱图无法判别其归属,还需结合其紫外-可见光谱特征、 HPLC洗脱顺序及相关文献进行鉴定。首先获取到每 个组分的质谱信息,明确分子质量后,再结合光谱特 征判断归属,国内外研究中,广泛采用Q值作为异构 体光谱特征的判定依据。根据前人研究结 果,在同一流动相中越早洗脱出的顺式异构体,其顺 式双键的位置越靠近分子中心,顺式峰吸收强度越大 (Q值越大),为中心异构体的概率越大,并且15-或 13-顺-β-胡萝卜素具有约在340 nm波长处存在强吸收峰的特点。结合峰4出峰顺序特征及光谱特征:峰4在β-胡 萝卜素的异构体中HPLC最早出峰,具有最大Q值,且在340 nm波长处有顺式吸收峰,再结合其最大吸收波 长,可判定峰4为中心异构体:15-顺式-β-胡萝卜素;由 β-胡萝卜素异构体的洗脱规律可知:13-和15-顺式异 构体均在全反式之前出峰,9-顺式异构体在全反式之后 出峰,结合Q值及光谱信息,可判定峰5为13-顺式-β-胡萝 卜素,峰8为9-顺式-β-胡萝卜素。
3 结 论
库买提杏中主要的全反式类胡萝卜素为β-胡萝卜素 (114 μg/g),其次为α-胡萝卜素(8.3 μg/g),含少量 β-隐黄素(5.4 μg/g);主要的顺式类胡萝卜素异构体为 β-胡萝卜素异构体(9-顺式、13-顺式和15-顺式)和β-隐 黄素异构体(13-顺式和15-顺式)。其中9-顺式-β-胡萝卜 素含量高达18.8 μg/g,是库买提杏中含量最高的顺式类 胡萝卜素。