反相高效液相色谱法测定荠菜中的维生素C
2020-03-25吴海燕张新宇陈建军唐明霞邱卫池程玉静袁春新
吴海燕 ,张新宇,陈建军,唐明霞,邱卫池,程玉静,袁春新*
(1.南通科技职业学院,江苏南通 226007;2.南通市农村专业技术协会,江苏南通 226006;3.南通市市场监督管理局,江苏南通 226018;4.江苏沿江地区农业科学研究所,江苏南通 226541;5.江苏中宝食品有限公司,江苏海门 226200)
维生素C(VC)是维持人体正常生理代谢必需的一类有机化合物,具有提高机体免疫力、抗氧化等生理作用[1-2],但人体内不能合成VC,必须由食物供给。荠菜(Capsella bursa-pastoris.)是十字花科植物,在我国分布广泛。作为一种药食同源植物,荠菜富含维生素、黄酮、多糖、多酚等生物活性成分[3-4],深受消费者的喜爱。
VC 具有强还原性,在空气中非常容易氧化,对热敏感。荠菜预处理过程中,由于长时间暴露在空气中,容易使样品中的VC 损失,从而影响样品测定的准确度和精确度。传统的VC 提取是将样品在酸溶液中破碎,常温下浸提[5-7],提取时间长,VC 容易受环境影响而损失。超声波提取是利用超声波的强烈空化效应、扰动效应,增加溶剂的穿透力,加速溶剂对目标提取物的提取进程,缩短提取时间。与传统的提取法相比,超声波提取法最大优点是提取时间缩短,目标提取物的损失降低[8]。目前超声波提取技术已逐渐应用于天然植物有效成分、生物活性成分的提取研究中[4,9-10]。VC 含量的测定方法一般包括滴定法、比色法、电化学法、荧光法等,这些方法所需试剂较多,操作繁琐,影响测定效率。而高效液相色谱法由于其高效、稳定、可靠等特点,被广泛应用于果蔬中维生素C含量的测定[5],特别是在分析大批量样品时,借助仪器的分析方法能更快更准确地进行含量测定。本研究建立了超声波提取荠菜中的VC,反相高效液相色谱测定VC 含量的方法,为荠菜等蔬菜中维生素C 含量的测定提供了试验资料。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
荠菜,江苏中宝食品有限公司提供。
甲醇,色谱纯,国药集团化学试剂有限公司;VC,纯度≥99.0%,Sigma 公司;草酸等试剂均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;娃哈哈纯净水,杭州娃哈哈集团有限公司;0.45 μm 滤膜,国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
Waters 高效液相色谱仪,Waters1525 泵,Waters2489双通道紫外检测器;Breeze 色谱系统管理工作站,色谱柱:Fortis-C18 柱(250 mm×4.6 mm,5.0 μm);液相平头微量进样器(25 μL)Eppendorf;HR2084 食品制样器,飞利浦公司;隔膜真空泵,天津市腾达过滤器件厂;UV-1801紫外可见分光光度计,北京瑞利分析仪器有限公司;KQ2200 超声清洗机,昆山市超声仪器有限公司;电子天平(精确度0.1 mg),Sartorius 公司;高速冷冻离心机(SL 8R),Thermo 公司。
1.3 试验方法
1.3.1 制备标准溶液
准确称量20.0 mgVC 标准品,用0.1%的草酸溶解,定容于100 mL 棕色容量瓶中,制成VC 标准储备液,低温避光保存。量取5.00 mLVC 标准储备液,用0.1%的草酸定容于50 mL 棕色容量瓶中,制成VC 标准工作液。再分别准确取1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL 的VC 标准工作液于10 mL 棕色容量瓶中,用0.1%的草酸定容,制成浓度为2~20 μg/mL 的VC 标准待测溶液。
1.3.2 检测波长的选择
以0.1%的草酸溶液作为空白对照,用紫外分光光度计在230~400 nm 波长范围内扫描测定VC 标准待测液(2~10 μg/mL)的吸光度,依据最大吸收波长选择试验的检测波长。
1.3.3 样品超声提取
准确称取100 g 去除黄叶的荠菜样品置于食品制样器中,加入100 mL 的1%草酸溶液,匀浆。准确称取5.00 g 匀浆样品放入50 mL 的离心管中,加入2%草酸40 mL,置于超声波仪中提取,100 W 功率,25 ℃超声提取10 min;4 ℃、9 000 r/min 离心,上清液用0.1%的草酸溶液转移定容至50 mL 的棕色容量瓶中,制成待测液。待测液用0.45 μm 滤膜过滤后进行HPLC 测定。
1.3.4 色谱分析
以Fortis-C18 色谱柱(250 mm×4.6 mm,5.0 μm)为固定相,以0.1%的草酸溶液为流动相进行洗脱,流速:1 mL/min,进样量:25 μL,柱温:25 ℃,采用紫外检测器进行检测;待液相色谱基线稳定后进样分析,以保留时间定性,以峰面积外标法定量。
1.3.5 线性关系分析
浓度为2~20 μg/mL 的VC 标准待测溶液用0.45 μm滤膜过滤后,按1.3.4 色谱条件进行HPLC 测定。每个浓度进样3 次,以峰面积积分平均值为纵坐标,以VC 标准待测溶液浓度为横坐标进行线性回归分析。
1.3.6 重复性试验
取同一批次的荠菜样品6 份,按照1.3.3 的方法处理样品,每个样品按照1.3.4 的色谱条件进行3 次,取峰面积积分平均值,求出6 份样品中荠菜的含量,计算检测方法的重复性。
1.3.7 回收率试验
采用加标回收法,精密称取匀浆样品适量,加入VC标准品,按1.3.3 方法进行处理,每个样品按照1.3.4 的色谱条件测定3 次,取峰面积积分平均值,求VC 的含量,计算出检测方法的回收率。
1.3.8 检出限与定量限
以产生3 倍仪器噪声水平的进样量为检出限,以产生10 倍仪器噪声水平的进样量为定量限[12]。
2 结果与分析
2.1 检测波长的确定
用紫外分光光度计扫描测定维生素C 标准待测液(2~10 μg/mL)的吸光度如图1 所示。由图1 可知,不同浓度VC 标准溶液的最大吸收波长在245 nm 左右,并且随着VC 标准浓度的增加,在最大吸收波长处的吸光度也增加。研究表明,在最大吸收波长±2 nm 的波长都可以作为检测波长[11],因此波长在243~247 nm 都可作为检测波长。本研究中选择246 nm 作为检测波长。
2.2 色谱分离结果
色谱分离效果的主要影响因素为色谱柱的类别、流动相的种类和流动相的流速。在1.3.4 色谱条件下,VC 标准品溶液、荠菜提取液的色谱图如图2、3 所示,样品中VC 实现基线分离,峰形满足测定要求,VC 的保留时间为6.476 min,检测限为0.3 μg/mL,定量限为1 μg/mL。样品中VC 含量≥0.6 mg/100 g 可以定性;样品中VC 含量≥2 mg/100 g 可以定量。
2.3 标准工作曲线
以3 次进样的平均峰面积为响应值,以VC 标准品的进样浓度(μg/mL)为自变量,求直线回归方程为:y=75 480.2x-930.2,相关系数R2=0.999 8,样品中VC 的浓度在2~20 μg/mL 范围内,色谱峰峰面积与VC 的浓度呈良好的线性关系。
2.4 重复性试验
同一批次荠菜峰面积的平均值,带入回归曲线求出VC 含量,测定结果见表1。由表1 可知,荠菜中VC 含量为56.05 g/100 g,RSD 为1.97%,表明采取超声波辅助提取,反相高效液相色谱测定荠菜中VC 含量的方法重现性较好。
2.5 回收率试验结果
表2 回收率试验结果Table 2 Result of recovery test
回收率试验结果见表2,由表2 可知,添加量为10 mg/100 g 的样品,平均回收率为101.48%,RSD 值为1.84%;添加量为20 mg/100 g 的样品,平均回收率为99.73%,RSD 值为1.83%;添加量为40 mg/100 g 的样品,平均回收率为100.06%,RSD 值为0.35%,表明采用超声波提取、反相高效液相色谱法测定荠菜中VC 含量的方法准确可靠,符合色谱定量分析准确度的要求。
3 结论
本试验采用超声波辅助提取,过滤后用反相高效液相色谱来测定荠菜中的VC 含量。反相高效液相色谱测定VC 的方法线性范围为2~20 μg/mL,平均回收率为99.73%~101.48%,重复性良好,相对标准偏差为1.97%。方法检出荠菜中VC 含量的检出限为0.6 mg/100 g,定量限为2 mg/100 g,荠菜中VC 含量为56.05 g/100 g。VC 性质不稳定,易氧化分解,采用超声波辅助提取,能加快提取进程,避免VC 损失;同时使样品中的VC 易提取,测定的准确度和精密度好,可以用于蔬菜中VC 含量的定量测定。