大蒜中有效成分檢測方法的研究進(jìn)展

蔣麗琴 郭 曉

（河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院，平頂山 467000）

大蒜中有效成分檢測方法的研究進(jìn)展

蔣麗琴*郭 曉

（河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院，平頂山 467000）

大蒜中有效成分主要為大蒜素和蒜氨酸，最為常用的檢測方法為氣相色譜法、液相色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜連用法，另外還有一些技術(shù)如紅外光譜、核磁共振和紫外光譜、熒光光譜等作為輔助手段，使大蒜中有效成分的檢測方法更為完善。

大蒜；氣相色譜法；高效液相色譜法；薄層色譜法；色譜聯(lián)用

大蒜（garlic）為百合科蔥屬植物，國內(nèi)外已有許多研究發(fā)現(xiàn)大蒜素和蒜氨酸為大蒜的主要有效成分，并且出現(xiàn)了許多確定其有效成分和降解產(chǎn)物的檢測方法。其中最為常用的有氣相色譜法、液相色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法以及氣相色譜——質(zhì)譜連用的方法，并有一些技術(shù)如紅外光譜、核磁共振、紫外光譜、熒光光譜等作為輔助手段完善了大蒜的檢測方法。本文就目前大蒜有效成分和降解產(chǎn)物檢測方法的研究進(jìn)行綜述，以期為國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的科研人員提供參考。

1 檢測方法的研究現(xiàn)狀

1.1 色譜法

1.1.1 氣相色譜法

Satio等人將使用CG-120離子交換樹脂和Sep-Pak C18柱純化后提取的大蒜素和三氟乙酸酐反應(yīng)后，得到的揮發(fā)性化合物，采用GC氫火焰檢測器可以分析該化合物，但是不能直接使用高溫的氣相色譜法檢測他。因?yàn)樗旧淼纳砘钚员容^強(qiáng)，對熱具有不穩(wěn)定性。為了彌補(bǔ)單獨(dú)使用氣相色譜的缺點(diǎn)，采用氣相色譜-質(zhì)譜連用，獲得了被測物的裂解狀況。采用氣相色譜法檢測蒜素的降解產(chǎn)物的試驗(yàn)表明，當(dāng)程序中溫度升高比較快、柱溫比較高時(shí)，檢測出的降解產(chǎn)物主要是二硫雜環(huán)-己烯衍生物，其次是各種硫醚和硫代亞磺酸酯，其中二烯丙基三硫醚和二硫醚的含量高；而當(dāng)升溫慢、柱溫低時(shí)，被檢測出的除了二烯丙基三硫醚和烯丙基甲基二硫醚外，主要降解產(chǎn)物還有二烯丙基硫醚、烯丙基甲基三硫醚和烯丙基甲基硫醚等。這些降解產(chǎn)物具有相似的生理活性，為該法測定大蒜的有效成分提供了很好的依據(jù)。Vernin等對不同國家所產(chǎn)大蒜中親脂性化合物的含量用GC（FID） 和GC（FPD）進(jìn)行了定性定量分析，該法簡單、快速、可靠，適用于檢測揮發(fā)性物質(zhì)。Jurgen等將大蒜素進(jìn)行定量還原后加入合適的內(nèi)標(biāo)物或外標(biāo)物，同時(shí)直接用HSGC測定。而沈聯(lián)慈等測定大蒜油的β-環(huán)糊精包合物時(shí)用GC外標(biāo)法，該測定方法很容易產(chǎn)生誤差。因?yàn)榇笏馑氐淖畲笞贤馕詹ㄩL位于近紫外區(qū)。為了減小誤差，何進(jìn)等使用內(nèi)標(biāo)法來進(jìn)行測定，結(jié)果表明大蒜素的平均回收率為98.33%，重現(xiàn)性很好。

1.1.2 高效液相色譜法

截止目前，大蒜有效成分檢測的最佳方法是高效液相色譜法。但使用正相高效液相色譜法在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生一定的局限性，因?yàn)槭褂迷摲▉頊y定新鮮大蒜、大蒜干粉和各種大蒜的各種制品時(shí)，雖然均能取得很好的結(jié)果，但是因?yàn)闇y定時(shí)需要使用有機(jī)溶劑，而蒜素在有機(jī)溶劑中又很不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生一些誤差。國內(nèi)外學(xué)者探尋了一些其他方法來解決氣相色譜法受溫度限制的問題，高效液相色譜（HPLC）和液相色譜（LC）可以解決溫度的限制問題。Chyau等應(yīng)用乙酸銨乙醇水溶液流動(dòng)相反相柱分離，碰撞誘導(dǎo)分析測定，對熱不穩(wěn)定的化合物進(jìn)行檢測，簡單而且準(zhǔn)確。李敘勇等對具體測定條件進(jìn)行了探索，他以Lawson提出的改進(jìn)HPLC法為基礎(chǔ)，采用了人工合成的標(biāo)準(zhǔn)品（二烯丙基三硫醚），建立了一種高效液相色譜法，用于直接測定二烯丙基三硫醚的含量。具體流程為：使用Spherisob ODS2色譜柱，進(jìn)樣體積定為25 μL。流動(dòng)相定為乙醇/水（體積比為3∶2），檢測的波長為254 nm。試驗(yàn)結(jié)果表明：相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%，二烯丙基三硫醚的最小檢測量為2.0 mg/L，回收率為90.4%～103.0%，線性范圍為0 mg/L～120 mg/L。近幾年來，反相高效液相色譜法由于具有良好的專一性而逐漸被用于大蒜素的測定，其分離度、靈敏度和定量分析的結(jié)果都很高，該方法可直接用于檢測大蒜中硫代亞磺酸酯的含量。在分離和研究大蒜中烷（烯）基硫代亞磺酸酯及其異構(gòu)體時(shí)，也可以采用反相HPLC法，Larry D提出了上述結(jié)論。有報(bào)道稱Lawson等人先用RP-HPLC將提取的γ-谷氨?；s氨酸分離后，于220 nm波長處進(jìn)行紫外檢測來測定大蒜中硫代亞磺酸酯的含量。王建等人也同樣采用了HPLC法，試驗(yàn)條件為：流動(dòng)相乙腈-水-四氫呋喃（體積比7∶27∶3），流速為0.7 mL/min，檢測波長為240 nm。發(fā)現(xiàn)在檢測范圍內(nèi)的二烯丙基三硫醚的線性關(guān)系良好，其回歸方程為y=0.012 5x+2.888 6，其中r為0.999 7，平均回收率為99.65%，RSD為1.78%（n=8）。

1.1.3 色譜聯(lián)用

在測定大蒜油的色譜方法中，氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用分析法最為常用。國內(nèi)外有關(guān)大蒜揮發(fā)油的GC-MS分析報(bào)道多數(shù)采用Finnigan-4510GC/MS/DS，并輔以質(zhì)譜數(shù)據(jù)資料和NBS譜庫為參考檢測。吳靖豪采用GC-MS分析大蒜油，不僅提取得到了5種有機(jī)硫化合物，還采用紅外光譜、核磁共振等手段，發(fā)現(xiàn)了存在于大蒜油中的一種物質(zhì)，他的分子量為 178，結(jié)構(gòu)為 CH2=CHCH2SSSCH2CH=CH2。郭海忱等應(yīng)用GC-MS聯(lián)用技術(shù)，分析蒸餾得到的大蒜油中的有機(jī)成分，發(fā)現(xiàn)至少有15種，并對其中的10種成分進(jìn)行了初步鑒別。這是國內(nèi)首次用毛細(xì)管氣相色譜-四極質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行的檢測。Vernin等通過GC-MS證實(shí)了大蒜中的酯類物質(zhì)，應(yīng)用電子轟擊（EI）和化學(xué)電離（CI）技術(shù)，測得有機(jī)硫化物特殊的裂解方式，鑒定出大蒜中酯油的主要化合物并且加以分離。Laakso等采用HSGC-MS技術(shù)，氣相富集了20幾種主要化合物，使測得的親脂性環(huán)境中一些硫化物的含量有所提高，大蒜素可能與植物油發(fā)生了締合。另外，國內(nèi)還首次應(yīng)用GC-MS聯(lián)用技術(shù)檢測到一些痕量成分。但色譜法設(shè)備昂貴且必須有大蒜素標(biāo)準(zhǔn)樣品。

1.1.4 薄層色譜 （TCL） 法

Kappenberg等把大蒜素用（水合）茚三酮衍生化后再TLC測定。分析方法不僅穩(wěn)定性很好，而且即簡單又快速。但是靈敏度、分離度均不及HPLC法。為了完善該方法，Lancaster等將二因次薄層色譜、電泳和光密度分析法聯(lián)合應(yīng)用，對大蒜的提取液進(jìn)行了定量分析。而Keusgen等也改善了對蒜氨酸和他的化合物的TLC的分離方法，使用一種改良的茚三酮試劑來進(jìn)行檢測，鑒別一些氨基酸的衍生物，其分離效果良好。有人在測定二烯丙基三硫醚的含量時(shí)采用薄層掃描法，簡便又準(zhǔn)確，研究出了既靈敏又具有專屬性的顯色反應(yīng)，檢測TLC后的大蒜素。

1.2 定硫法

王曉玲等人研究了用定硫法來測定大蒜中的大蒜素含量。因?yàn)榇笏馑夭粌H含有一個(gè)還原態(tài)硫而且含有一個(gè)氧化態(tài)硫，故可以用定硫法測定大蒜素的含量。馬往校等研究了氧化劑的用量、溶液的酸度和稱樣量等因素對定硫法測定結(jié)果的影響，優(yōu)選出測定大蒜素含量的最佳條件。并與硝酸汞法進(jìn)行了比對，經(jīng)t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)無顯著性差異。試驗(yàn)操作如下：用分析天平準(zhǔn)確稱取5 g新鮮大蒜剝皮后被搗成的糊狀物，加入3 mL～4 mL濃硝酸，攪拌變黃色后，放置20 min，然后過濾洗滌，定容至100 mL的容量瓶中。滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的甲基橙溶液5滴，吸取濾液80 mL放入150 mL燒杯中，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的NaOH溶液至黃色，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH=2～3。用電爐進(jìn)行加熱，溶液微沸后，趁熱再加入10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的氯化鋇溶液攪拌均勻，置于90℃水浴上保溫2 h，用無灰定量濾紙進(jìn)行過濾，用熱去離子水進(jìn)行清洗，完全洗去氯離子。預(yù)先恒重一瓷坩鍋，將沉淀和濾紙一道放入其中，低溫炭化后再轉(zhuǎn)移至馬福爐中進(jìn)行灼燒，恒重后冷卻并稱重。通過大蒜素的計(jì)算公式計(jì)算大蒜素含量：定硫法操作煩瑣費(fèi)時(shí)、檢測結(jié)果較為粗糙。

1.3 生物檢測法

周重陽等通過對相同的大腸桿菌培養(yǎng)皿定時(shí)無菌滴加大蒜油樣品和不同濃度梯度的對照品，利用大蒜油能殺菌的特點(diǎn)，進(jìn)行了18 h培養(yǎng)，測量產(chǎn)生的抑菌圈直徑比較抑菌效果，并且換算出大蒜素的含量。試驗(yàn)結(jié)果顯示氣相色譜法和生物檢測方法均能取得相一致的結(jié)果。

1.4 紫外可見光分光光度法

為了克服GC法與HPLC法需要外標(biāo)物-大蒜素標(biāo)準(zhǔn)樣品的不便之處，Talia Miron等人建立了一種簡單可行的定量測定方法，用于測定大蒜素和蒜氨酸酶的活性。Talia Miron等用2-硝基-5-巰基-苯甲酸作為著色劑，其作用機(jī)理和4-MP類似，不同之處是其在紫外區(qū)的最大吸收波長為412 nm并且無吸收現(xiàn)象，著色反應(yīng)的時(shí)間控制在大約30 min內(nèi)。不過目前NTB只能在實(shí)驗(yàn)室合成，還未商業(yè)化，這是其缺點(diǎn)。用4-巰基吡啶作為顯色基團(tuán)在紫外324 nm處有最大吸收峰，能與大蒜素中的活潑鍵反應(yīng)，生成一種化合物，這種化合物在紫外324 nm處無吸收。該方法可以用來檢測純大蒜素或蒜氨酸酶溶液的濃度和大蒜素粗品中的大蒜素含量，通過質(zhì)譜來確證，可以精確到微摩爾級。除以上所述方法外，測大蒜制品中大蒜素的含量還可以用硝酸汞沉淀滴定法，但該法的缺點(diǎn)是操作繁瑣，滴定終點(diǎn)不易判斷、偶然誤差大，所得結(jié)果也比較粗略。此外，Nguyen采用了極譜檢測法對大蒜中的γ六氯環(huán)己烷含量的測定，結(jié)果表明其檢測極限為75 μg/L。劉近周應(yīng)用原子發(fā)射光電直讀光譜儀等儀器對大蒜進(jìn)行了檢測，測得大蒜中共含有26種微量元素，其中硒的含量很高，說明大蒜比高麗參的抗癌效果還要顯著。

2 應(yīng)用前景

據(jù)報(bào)道，2004年大蒜制劑在美國保健藥品銷售榜上名列前茅。大蒜被譽(yù)為“植物藥之最”，人們非常喜愛其產(chǎn)品的保健作用，其保健品的用量正在逐年攀升。大蒜獨(dú)特的藥理作用和臨床療效使得大蒜素在食品、生物制藥等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。因此，大力發(fā)展高精度、高靈敏的分析技術(shù)，建立一種簡單、快捷、實(shí)用、準(zhǔn)確的大蒜有效成分分析方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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Research advances in detection methods of garlic

JIANGLi-qin*GUOXiao
（Henan qualityengineeringvocational college，Pingdingshan 467000，China）

Garlic ingredients have been assessed as allicin and alliin.The detection methods commonly used was gas chromatography（GC），liquid chromatography（LC）and high performance liquid chromatography（HPLC），thin layer chromatography（TLC），gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）.And with infrared spectroscopy（IR）， nuclear magnetic resonance（1H-NMR and 2C-NMR）,ultraviolet spectroscopy（UV），fluorescence spectroscopy（FS）and other technologyas a supplement,the detection ofthe garlic components was improved.

garlic；gas chromatography； high performance liquid chromatography； TLC；chromatography

T207

A

1673-6004（2011）03-0019-03

* 蔣麗琴，女，1969年出生，1991年畢業(yè)于鄭州工學(xué)院有機(jī)化工專業(yè)，講師。

2011-03-08

2011-08-30