HPLC-MS对不同青钱柳保健酒的成分鉴定分析
2022-01-07陆步诗李新社王婧璇
谢 洪,陆步诗,伍 强,李新社,王婧璇
(1.邵阳学院食品与化学工程学院,湖南邵阳 422000;2.生态酿酒技术与应用湖南省重点实验室,湖南邵阳 422000)
青钱柳为胡桃科青钱柳属植物,该属仅有青钱柳一种,是集绿化、保健、药用于一身的珍稀树种[1],被誉为植物界的大熊猫,医学界的第三棵树。对于其成分研究,目前报道的主要有无机类、黄酮类、多糖类和三萜类。无机类成分包括钾钙镁等人体必要的常量元素等[2];黄酮类包括黄酮醇及其苷类化合物[3-4]等;多糖类包括糖醛酸、β-糖苷键,并且有少量多糖和蛋白结合[5];三萜类包括阿江榄仁酸、青钱柳酸A 和青钱柳酸B 等[6]。关于黄酮类化合物,其泛指两个苯环(a 环与b 环)通过中央三碳链相互连接所构成,基本的结构主要为6C-3C-6C 的一系列化合物。据文献报道,黄酮类化合物具有很多的生物活性功能,包括抗炎作用[7-8]、清除自由基和抗氧化作用[9]、酶抑制作用[10-12]、抗肿瘤作用[13]、对中枢神经系统的作用[14-15]、调脂作用[16]、抗病毒药理作用和抗菌作用等[17-18]。从药理学角度分析,黄酮类物质具有的效果包括抗抑郁、抗肿瘤、扩张血管等药理活性[19]。关于三萜类化合物,目前其对人体的功效主要有溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降低胆固醇等作用。另外,青钱柳具有天然的降三高作用,主要包括了降低人体血压、血糖、血脂的功能,其作用机理是通过恢复病变胰岛细胞机构和功能,增加外围组织的胰岛素受体,被医学界称之为“天然胰岛素”[20-21]。
目前,对于青钱柳叶中成分的分析,主要有陈张金[22]采用UPLC-MS 法确定了其中含有芦丁、金丝桃苷、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷、异槲皮苷、槲皮苷、槲皮素6种黄酮类成分;李俊秀等[23]总结了青钱柳黄酮单体46种。
关于青钱柳保健酒中的成分研究,鲜有报道。因此,本试验采用单因素与响应面结合试验,获得青钱柳保健酒的最佳浸泡条件,并在最佳条件下[24],采用液质联用法(HPLC-MS)对制得的两种青钱柳保健酒进行成分鉴定分析,为青钱柳保健酒的生产提供有利参考。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
原料:青钱柳老叶、青钱柳嫩叶,武冈青钱柳有限公司提供。
酒样:62%vol 二锅头白酒,北京顺鑫农业股份有限公司。
试剂及耗材:芦丁标准品,安徽酷尔生物工程有限公司;NaNO2(分析纯),天津市永大化学试剂有限公司;Al(NO3)3·9H2O(分析纯),成都金山化学试剂有限公司;甲酸(色谱纯),聊城通达化工有限公司;甲醇(分析纯),天津市瑞明威化工有限公司。
仪器设备:倾斜式高速万能粉碎机;电热恒温水浴锅;高速离心机;电子天平;电子式液体密度计;超声波清洗器;液相色谱(安捷伦1290uplc);质谱(安捷伦qtof6550)。
1.2 液质联用条件
流动相A:0.1%甲酸水溶液;流动相B:甲醇溶液;流速:0.3 mL/min;进样量20 μL;色谱柱:安捷伦extend C182.1×50 mm 1.7 μm;流动相比例:0~3 min 5 % B;3~12 min 为5 %~95 % B;12~15 min 为95%B;15~20 min为5%B。
质谱扫描范围:一级100~1500 m/z;Gas Temp 150 ℃;drying gas 15 L/min;sheath gas temp 350 ℃;sheath gas flow 12 L/min;ESI-模式:电压4000 V。
2 结果与分析
2.1 青钱柳保健酒鉴定结果
青钱柳叶保健酒中含有酯类、酸类、羟基化合物、醛类化合物等,其中主要有效成分是黄酮类和三萜类等。采用液相色谱(安捷伦1290uplc)与质谱(安捷伦qtof6550)联用,在设定的液质联用条件下分别对青钱柳嫩叶与老叶保健酒有效成分进行分析。其总离子色谱图见图1 和图2,成分鉴定结果见图3。
图1 青钱柳嫩叶保健酒总离子色谱图
图2 青钱柳老叶保健酒总离子色谱图
图3 成分鉴定结果
由图3 可知,青钱柳嫩叶保健酒在1.2 的液质条件下,鉴定出的物质有164 种,其中通过分析得出的黄酮类物质有11 种,三萜类物质有20 种。青钱柳老叶保健酒鉴定出的物质有91 种,其中黄酮类物质有7种,三萜类物质有15种。
由此可见,青钱柳嫩叶保健酒中的成分比老叶保健酒中的有效成分更多,且成分更为复杂。嫩叶之所以成分种类比老叶多,原因是老叶在时间的积累下,很多成分已被分解利用,导致成分种类的减少,但根据鉴定结果分析,部分成分老叶峰面积大于嫩叶,原因是老叶虽然部分成分被分解利用,但也有部分成分在时间的积累下不断地积累。另外,从图中可以看出,两种保健酒中均含有三萜类、黄酮类等有效成分,故通过浸泡制作青钱柳保健酒是可行的,此法能将青钱柳叶中有效成分溶解到白酒中,是因为白酒中含有乙醇,而乙醇对于部分类化合物是一种良好的有机溶剂。研究结果表明:从黄酮类及三萜类物质成分种类分析,嫩叶保健酒中含有的黄酮类成分更多,保健效果更佳。
2.2 不同青钱柳保健酒中黄酮类成分对比分析
采用液质联用法对两种青钱柳保健酒中的黄酮类物质进行鉴定,并通过相关文献进行归纳分析,得出的结果见表1。
表1 青钱柳嫩叶保健酒黄酮类物质分析结果
由表1 可知,青钱柳嫩叶保健酒中含有11 种黄酮类物质,其中属黄酮苷类物质种类较多;青钱柳老叶保健酒中含有7 种黄酮类物质,同样,大部分属黄酮苷类。其中,青钱柳嫩叶保健酒中含有的黄酮类物质囊括了老叶保健酒。原因是在植物生长过程中,生长初期,代谢不旺盛,光合作用弱,黄酮含量相对较少或变化不大。到了生长期,光合作用强,代谢旺盛,植物中黄酮含量不断上升。但随着叶片的衰老,植物的光合作用减弱,黄酮类含量也就相应减少,但黄酮类参与植物的生长,这就导致部分黄酮类物质被损耗而未能得到足够的补充,从而导致黄酮含量逐渐减少。
研究结果表明,青钱柳老叶保健酒中除了3,4',5,7-四羟基黄酮-3-L-鼠李糖苷这种黄酮类物质峰面积高于嫩叶保健酒,其他黄酮类物质成分,峰面积均小于青钱柳嫩叶保健酒。故从黄酮类成分上进行对比,嫩叶保健酒中的黄酮类成分更多,对人体更具有保健作用。
2.3 不同青钱柳保健酒中三萜类成分对比分析
采用液质联用法对两种青钱柳保健酒中的三萜类物质进行鉴定,并通过相关文献进行归纳分析,结果见表2。
表2 青钱柳嫩叶保健酒三萜类物质分析结果
由表2 可以看出,青钱柳嫩叶保健酒中所含有的三萜类化合物的种类以及大部分三萜类化合物的相对含量,均高于青钱柳老叶保健酒。其原因一是时间对植物生长过程中三萜类化合物的影响。三萜类化合物在生长过程中,含量首先是逐渐上升的状态,然后开始下降,随后略微上升,最后三萜类化合物含量呈现逐步下降。故对比青钱柳嫩叶保健酒与老叶保健酒中三萜类化合物的成分种类以及大部分物质的相对含量时,前者均高于后者,这与其本身叶片中所含有的三萜类物质之间存在一定的联系。二是在植物生长的过程中,萜类物质对植物的生长起着重要作用,如部分三萜类物质参与生长激素等的合成,这也就导致其含量的减少,从生长过程分析,这也是青钱柳嫩叶保健酒中三萜类成分及种类高于青钱柳老叶保健酒的重要原因之一。但部分三萜类物质,随着生长过程中时间的积累,含量会逐渐升高。总体而言,从三萜类物质的分析可以看出,嫩叶保健酒对人体更具有保健作用。
3 结论
通过液质联用的鉴定结果表明,青钱柳嫩叶保健酒中含有11 种黄酮类物质,青钱柳老叶保健酒中含有7 种黄酮类物质,青钱柳老叶保健酒中含有的黄酮类物质,在青钱柳嫩叶保健酒中均含有。另外,在两种保健酒中,青钱柳嫩叶保健酒中三萜类物质的成分以及大部分三萜类物质的相对含量,均高于青钱柳老叶保健酒。故从黄酮类及三萜类成分种类的角度分析,青钱柳嫩叶用于保健酒的制作优于青钱柳老叶,且所得的青钱柳嫩叶保健酒的保健效果优于青钱柳老叶保健酒。与此同时,通过液质联用的方法对青钱柳保健酒的鉴定分析,证明了青钱柳保健酒中含有多种三萜类和黄酮类,而这两种成分能对人体起到良好的保健作用,故表明用青钱柳叶制取保健酒可行,且为青钱柳保健酒具有保健效果提供有力依据。