微波辅助提取-HPLC法测定神秘果种子中齐墩果酸
2012-04-29卢圣楼等
卢圣楼等
摘要:通过微波辅助提取法与超声提取法的比较研究与优化,确定提取神秘果(Synsepalum dulcificum Daniell)种子中齐墩果酸的最佳工艺条件,采用HPLC法测定神秘果种子中齐墩果酸的含量。结果表明微波辅助提取法具有操作简单、提取时间短和提取率高等优点。
关键词:神秘果(Synsepalum dulcificum Daniell);微波辅助提取法;超声提取;高效液相色谱;齐墩果酸
中图分类号:S667;O657.7文献标识码:A文章编号:0439-8114(2012)04-0816-04
神秘果(Synsepalum dulcificum Daniell)为山榄科神秘属常绿灌木植物,其果实中含有的神秘果素(Miraculin)是一种变味蛋白,果肉在嘴中咀嚼后,再食酸味食物时其味道会转甜[1]。20世纪60年代引入我国,在海南、云南、广西等热带、亚热带地区小面积种植。神秘果可用作食品、医药及化妆品等领域的增甜剂、助食剂和食用色素等[2-7]。随着对神秘果研究的不断深入,其营养保健作用也日益受到关注。
近年来,微波辅助提取法(Microwave assisted extraction,MAE)与超声波提取法(Ultrasonic extraction,UE)因具有提取效率高、操作简单方便、无污染、节约能源等优点,在天然产物提取方面得到了广泛应用[8-12]。本试验分别采用微波辅助提取法、超声波提取法从神秘果种子中提取齐墩果酸,根据齐墩果酸的提取率确定最佳提取方法,并采用HPLC法测定齐墩果酸的含量,旨在为今后神秘果的开发利用提供相关方法。
1材料与方法
1.1材料
神秘果采集于海南省尖峰岭国家森林保护区,经海南师范大学生命科学学院钟琼芯高级实验师鉴定,神秘果种子经电热恒温鼓风干燥箱烘干后,粉碎至60目备用。
羰基铁粉(Carbonyl iron powder,CIP)购于陕西兴化化学股份有限公司;齐墩果酸标准品购于四川维克奇生物科技有限公司;正己烷、无水乙醇、三氯甲烷和95%乙醇(V/V)等均为分析纯,甲醇为色谱纯。
1.2仪器
WR-C微波样品处理系统(北京盈安科技有限公司),RE-52型旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂),超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),高效液相色谱仪(日本岛津公司),DHG-9246A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司),TCL-16G型电动离心机(上海安亭科学仪器厂),UV-2450型紫外分光光度计(日本岛津公司)。
1.3提取方法
1.3.1超声提取法精确称取神秘果种子粉5.0 g于锥形瓶中,加入50.0 mL正己烷溶解,并置于超声波仪中提取4 h,蒸馏回收正己烷,所得浸膏状物质先后用水和氯仿洗涤,合并洗滌液,弃水层,氯仿层再用水洗涤6次,弃水层,挥发氯仿,残余物用甲醇溶解,并定容至10 mL,待用。
1.3.2微波辅助提取法精确称取神秘果种子粉2.0 g于烧杯中,用1 g CIP与之充分混合后转入微波提取罐内,并添加15 mL正己烷,盖上压力盖、密封、放入微波样品处理系统中升温,于120 ℃下保持12 min后,将提取液全部转移并用少量正己烷清洗内罐,合并清洗液和提取液,4 000 r/min离心5 min后,挥干上层清液,用甲醇溶解残余物,定容至10 mL,待用。
1.4色谱条件
色谱柱为ODS Hyper2SIL C18(4.0 mm × 200 mm × 5 μm),流动相(甲醇∶水=90∶10,V/V),检测波长为215 nm,柱温为25 ℃,流速为1.0 mL/min。
1.5齐墩果酸标准溶液的配置
精确称取齐墩果酸标准品3.00 mg,定容至10 mL,并逐级稀释得标准系列溶液。按照上述色谱条件,进样20 μL,以峰面积定量。以齐墩果酸标准品浓度(mg/mL)为横坐标,峰面积(mV*s)为纵坐标绘制工作曲线,得回归方程y=1 771.67x+12 809 600,相关系数0.999 8,SD=186.560 4,P<0.000 1。结果表明齐墩果酸在0.01~0.05 mg/mL范围内与峰面积呈良好的线性关系。
2结果与分析
2.1微波辅助提取法与超声提取法的比较
采用微波辅助提取法与超声提取法对神秘果种子中齐墩果酸的提取效果进行比较,其HPLC谱图见图1、图2。由峰面积计算不同方法提取的齐墩果酸含量,结果如表1所示。
从图1、图2及表1可以看出,微波辅助提取神秘果种子中齐墩果酸的效果较好,故后续研究主要分析了微波辅助提取神秘果种子中齐墩果酸的提取条件。
2.2微波辅助提取法单因素试验
2.2.1提取溶剂对提取率的影响分别以正己烷、95%乙醇(V/V)及两者的混合溶液(1∶1,V/V)为提取剂进行微波辅助提取实验,研究不同溶剂对神秘果种子中齐墩果酸提取率的影响。
采用上述色谱条件测得提取不同溶剂获得的齐墩果酸含量,结果见表2。由表2可知,正己烷的提取率最高,其次是二者的混合溶液,乙醇的提取效率最低。这表明齐墩果酸在非极性溶剂中有较好的溶解性,故本研究选择正己烷作为提取溶剂。
2.2.2提取时间对提取率的影响精确称取2 g神秘果种子粉,加入20 mL正己烷,按8、10、12、14、16 min等5个时间梯度进行微波辅助提取实验,考察不同提取时间对齐墩果酸提取效率的影响。
结果表明,提取时间短,则提取率低,随着提取时间的延长,提取率逐渐增加,但到12 min后,增加趋于平缓。另一方面,提取时间的延长也会造成杂质的干扰,所以最终确定12 min为最佳提取时间。
2.2.3提取温度对提取率的影响精确称取2 g神秘果种子粉,加入20 mL正己烷,分别采用5个不同提取温度(100、110、120、130、140 ℃)进行微波辅助提取试验,结果见图3。从图3可知,提取率随温度升高而增大,至120 ℃达到最大值,其后提取率缓慢降低。这可能是随着温度的升高,分子热运动加快,浸出速度也随之加快,但过高温度可能会破坏齐墩果酸结构,也可能是温度过高引起乙醇的挥发,造成溶剂损失。根据本试验结果,最终选择120℃为最佳提取温度。
2.3精密度试验
按1.3.2方法前处理,连续进样5次,每次进样20 μL,记录峰面积。结果如表3所示。由表可知,其RSD=0.626 3%,表明本方法的精密度较好。
2.4重现性试验
取同批次样品5份,按1.3.2方法进行前处理,和色谱分析,结果如表4所示。由表4可知,其RSD=0.626 5%,表明本法重现性较好。
2.5HPLC分析
采用HPLC测定不同溶剂提取神秘果种子中的齐墩果酸,利用外标法进行定量,保留时间进行定性,其色谱图见图4~7。
3小结与讨论
通过对神秘果种子中齐墩果酸的提取方法、提取溶剂、提取时间、提取温度等方面的考察,确定了微波辅助提取的最佳条件为:以正己烷为溶剂,液料比1∶10,在120 ℃下,经过12 min提取。本试验结果表明,采用该方法的提取率高,提取时间短,为今后神秘果的工业化开发及深入研究提供了技术参考。