劉青茹,劉 婧,諶 珍,周春江,王佳穎,王 彬
(中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院,浙江杭州 310016)
基于HPLC法的桑源DNJ測定方法研究
劉青茹,劉 婧,諶 珍,周春江,王佳穎,*王 彬
(中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院,浙江杭州 310016)
建立了基于HPLC的桑源DNJ定量分析方法,在樣品前處理時(shí)選擇料液比2∶20(g∶mL),提取時(shí)間25 min,提取次數(shù)2次作為最優(yōu)前處理?xiàng)l件。該方法在DNJ質(zhì)量濃度0.3~50.0 μg/mL范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 7;LOD和LQD分別為0.3,1.0 μg/mL;重現(xiàn)性試驗(yàn)的RSD小于5.0%,表明該檢測方法的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、重現(xiàn)性較好,適于桑源DNJ的實(shí)際檢測。
高效液相色譜;1-脫氧野尻霉素;桑葉
桑葉(Mulberry Leaf)是??浦参锷5娜~,我國桑樹種植廣泛,有較豐富的桑葉資源。桑葉傳統(tǒng)用途主要是養(yǎng)蠶和入藥,衛(wèi)生部早在1993年就將桑葉列為“藥食兩用”植物。桑葉營養(yǎng)保健功能非常全面,有關(guān)功能化學(xué)研究表明其含有黃酮類、生物堿、桑葉多糖等多種活性物質(zhì),其中,1-脫氧野尻霉素(1-Deoxynojirimycin,DNJ) 作為特色活性因子,具有降血糖生理活性,在糖尿病、肥胖、病毒感染等方面也顯示出明顯的藥理作用[1-3],近年來,關(guān)于DNJ方面的研究和開發(fā)越來越多,建立操作簡單、準(zhǔn)確性好的檢測方法顯得非常必要。目前已有報(bào)道采用柱前衍生化-高效液相色譜法測定桑葉中的DNJ[4-5],該法采用鹽酸提取DNJ,并用芴甲氧羰酰氯(FMOC-Cl)作為衍生劑,檢測速度快、靈敏度較高、重現(xiàn)性好,但樣品前處理中DNJ提取效率還有待提升,為此,針對(duì)桑葉基質(zhì)特性,優(yōu)化樣品前處理方法,試驗(yàn)以FMOC-Cl為衍生劑構(gòu)建DNJ定量分析方法,為桑葉中DNJ的監(jiān)測和控制提供基礎(chǔ)。
所選綠茶樣品取自我國山東煙臺(tái)茶區(qū),于4℃下貯存。
DNJ標(biāo)準(zhǔn)品(≥95%)、芴甲氧羰酰氯(FMOCCl,≥98%)、甘氨酸(≥99%),均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;氯化鉀、硼酸、氯化鈉、醋酸等,購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,均為分析純;試驗(yàn)用水均為超純水,由美國Millipore公司的Milli-Q水純化系統(tǒng)制備。
高效液相色譜儀(配有Waters 1525泵、Waters 717plus自動(dòng)進(jìn)樣器、Waters2475熒光檢測器)、Waters SunfireTM反相C18色譜柱 (250 mm×3 mm,5 μm),美國Waters公司產(chǎn)品;DFT-100型手提式高速萬能粉碎機(jī),溫嶺市林大機(jī)械有限公司產(chǎn)品;AL204型電子天平,梅特勒-托利多儀器有限公司產(chǎn)品;3K15型高速冷凍離心機(jī),Sigma公司產(chǎn)品;DHG-9070A型烘箱,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品;數(shù)顯恒溫水浴鍋等均為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器或設(shè)備。
1.3.1 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取0.5 g干燥的桑葉粉末于10 mL離心管中,加入5 mL0.05 moL/L的鹽酸溶液,渦旋混合30 s,于30℃條件下超聲提取25 min,以轉(zhuǎn)速10 000 r/min離心15 min,取上清液,殘?jiān)偌尤? mL 0.05 mol/L的鹽酸溶液,同前重復(fù)提取1次,合并2次提取液,置25 mL容量瓶中加蒸餾水定容,備用。
(1) 衍生、上樣。取上述提取液20 μL于1.5 mL離心管中,加20 μL硼酸鹽緩沖液(pH值8.5),再加入30 μL 5 mmol/L FMOC-Cl的乙腈溶液,混勻后于20℃條件下水浴反應(yīng)20 min,之后加入20 μL 0.1 mol/L的甘氨酸,讓剩余的衍生化試劑反應(yīng)5 min以終止反應(yīng),最后加入910 μL 0.1%(V/V) 的醋酸水溶液,混勻后用0.45 μL的一次性針頭過濾器過濾后,取10 μL進(jìn)樣分析。
(2) 色譜條件:高效液相色譜儀(配有Waters 2475熒光檢測器),Waters SunfireTM反相C18色譜柱(250 mm×3 mm,5 μm);流動(dòng)相A為0.1%醋酸,流動(dòng)相B為乙腈,體積比45∶55(V/V);流速1.0 mL/min,進(jìn)樣量10 μL,柱溫25℃,熒光檢測波長λ激為254 nm、λ發(fā)為322 nm。
1.3.3 定量分析
準(zhǔn)確稱取0.02 g DNJ標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中,蒸餾水定容,得0.2 mg/mL DNJ標(biāo)準(zhǔn)溶液為儲(chǔ)備液,以此為基礎(chǔ)分別配制質(zhì)量濃度為0.2,2.0,5.0,10.0,20.0,50.0 μg/mL的DNJ系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,于4℃冰箱中保存。
以標(biāo)樣質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),標(biāo)樣峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,求曲線線性回歸方程,由此計(jì)算樣品中DNJ的含量。
以樣品中DNJ提取率為指標(biāo),采用單因素試驗(yàn)考查料液比、提取時(shí)間、提取次數(shù)這3個(gè)因素對(duì)提取效果的影響,料液比分別設(shè)為1∶20,2∶20,3∶20,4∶20,5∶20(g∶mL),提取時(shí)間分別設(shè)為 5,15,25,35,45 min,提取次數(shù)分別設(shè)為1,2,3次。
對(duì)同一樣品按照優(yōu)化后的前處理、衍生方法平行制備6份,在上述色譜條件下測定其DNJ含量。
每個(gè)處理進(jìn)行3次重復(fù),取其平均值進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)用x±s表示。
因此在教學(xué)的過程中應(yīng)該對(duì)職業(yè)環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪M,采用情境教學(xué)的方式對(duì)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行講解以及操作。例如:在進(jìn)行“前廳”這段內(nèi)容的教學(xué)過程中,教師可以首先將相關(guān)的知識(shí)向?qū)W生講述,再布置任務(wù),對(duì)教學(xué)的情境進(jìn)行模擬,可以采用小組學(xué)習(xí)的形式,對(duì)客房推銷、預(yù)定接受、入住辦理等的任務(wù)進(jìn)行模擬完成。在模擬實(shí)踐的過程中,可以將教室模擬成星級(jí)酒店,將教室的講臺(tái)作為酒店的前臺(tái),讓學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)之中進(jìn)行相應(yīng)角色的扮演。并且要在實(shí)踐教學(xué)的過程中對(duì)現(xiàn)實(shí)中的各種情境加以模擬,使學(xué)生在進(jìn)行實(shí)踐的過程中對(duì)酒店工作的環(huán)境實(shí)現(xiàn)真實(shí)的感受,這樣就可以使其對(duì)因?yàn)榧寄軐?shí)現(xiàn)良好的把握,做到學(xué)以致用。
(1) 采用0.05 moL/L的鹽酸溶液提取桑葉中的DNJ,在提取時(shí)間45 min,提取次數(shù)2次條件下,考查了料液比對(duì)DNJ提取率的影響。
料液比對(duì)桑葉DNJ提取率的影響見圖1。
圖1 料液比對(duì)桑葉DNJ提取率的影響
由圖1可知,料液比2∶20(g∶mL) 時(shí)DNJ提取率達(dá)0.11%,繼續(xù)增大料液比后提取率變化趨緩,且樣品分散難度增大,標(biāo)準(zhǔn)偏差增大,故以料液比2∶20 (g∶mL) 最好。
(2) 在料液比2∶20(g∶mL),提取次數(shù)2次條件下,考查提取時(shí)間對(duì)DNJ提取率的影響。
提取時(shí)間對(duì)桑葉DNJ提取率的影響見圖2。
圖2 提取時(shí)間對(duì)桑葉DNJ提取率的影響
由圖2可知,在5~25 min,DNJ提取率隨時(shí)間延長而升高,25 min時(shí)達(dá)到最大值,隨著時(shí)間繼續(xù)延長,提取率反而出現(xiàn)下降,可能因?yàn)镈NJ的自由羥基長時(shí)間與空氣中的氧氣接觸發(fā)生了氧化降解[4]。
(3) 在料液比2∶20(g∶mL),提取時(shí)間25 min條件下,考查提取次數(shù)對(duì)DNJ提取率的影響規(guī)律。
提取次數(shù)對(duì)桑葉DNJ提取率的影響見圖3。
圖3 提取次數(shù)對(duì)桑葉DNJ提取率的影響
由圖3可知,隨提取次數(shù)的增加,DNJ提取率增加,且標(biāo)準(zhǔn)偏差顯著降低,提取2次和3次相比DNJ提取率差異不顯著。為此,選取料液比2∶20(g∶mL),提取時(shí)間25 min,提取次數(shù)2次作為最優(yōu)前處理?xiàng)l件。
HPLC方法檢測DNJ的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程見表1,DNJ標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖4。
表1 HPLC方法檢測DNJ的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程
圖4 DNJ標(biāo)準(zhǔn)曲線
DNJ標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=21 252 X+11 330,R2=0.999 7,線性范圍為0.3~50.0 μg/mL,線性關(guān)系良好。
標(biāo)樣中DNJ液相色譜見圖5,桑葉樣品中DNJ液相色譜見圖6。
圖5 標(biāo)樣中DNJ液相色譜
圖6 桑葉樣品中DNJ液相色譜
由圖5~圖6可知,標(biāo)樣和樣品中DNJ的保留時(shí)間均在3.7~3.9 min,保留時(shí)間較一致。根據(jù)DNJ低含量樣品色譜圖,依據(jù)信噪比S/N=3推算出該方法的LOD值約為0.3 μg/mL,依據(jù)信噪比S/N=10推算出該方法的LOQ值約為1.0 μg/mL。
同批桑葉中取6份樣品做平行處理,測定其DNJ含量。
重現(xiàn)性試驗(yàn)見表2。
表2 重現(xiàn)性試驗(yàn)/ng·g-1
由圖2可知,DNJ含量平均值為0.605 ng/g,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD) =2.41%(n=6),表明該方法重現(xiàn)性較好。
建立了基于HPLC的桑源DNJ定量分析方法,在樣品前處理時(shí)選擇0.50 g樣品用5 mL 0.05 moL/L的鹽酸溶液超聲(功率80%)提取25 min,重復(fù)2次作為最優(yōu)前處理?xiàng)l件。該方法在DNJ 0.3~50.0 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 87;LOD和LQD分別為0.3,1.0 μg/mL;重現(xiàn)性試驗(yàn)的RSD小于5.0%,表明該檢測方法的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、重現(xiàn)性較好,適于桑源DNJ的實(shí)際檢測。
[1]楊海霞.桑葉中DNJ分離純化及含量測定的研究 [D].杭州:浙江大學(xué),2003.
[2]殷浩.桑樹和家蠶對(duì)DNJ的富集規(guī)律及桑籽降血糖作用研究 [D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.
[3]王鵬,梁明,張秀麗,等.桑樹DNJ提取、純化和檢測的研究進(jìn)展 [J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,30(12):5-9.
[4]歐陽臻,陳鈞.不同季節(jié)桑葉中1-脫氧野尻霉素(DNJ)含量的測定 [J].食品科學(xué),2004,25(10):211-214.
[5]蔣運(yùn)鋼,賈俊強(qiáng),桂仲爭.響應(yīng)面分析法優(yōu)化家蠶1-脫氧野尻霉素的稀酸浸提工藝 [J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué),2010,29(4):703-710.
Study on the Determination of DNJ in Mulberry Leaf by HPLC Method
LIU Qingru,LIU Jing,SHEN Zhen,ZHOU Chunjiang,WANG Jiaying,*Wang Bin(Hangzhou Tea Research Institute,CHINA COOP,Hangzhou,Zhejiang 310016,China)
In this study,the quantitative analysis method of 1-Deoxynojirimycin (DNJ) in mulberry leaf was constructed based on HPLC method.The results showed that the optimum ratio of material to liquid was 2∶20 (g∶mL),the extraction time was 25 min,and the extraction time was two times during sample preparation.The calibration curves of DNJ showed a good linearity in the range of 0.3~50.0 μg/mL,with the correlation coefficient was 0.999 7.LOD and LQD were 0.3 μg/mL and 1.0 μg/mL respectively.RSD value of repeatability was less than 5.0%.It showed that this method had good accuracy,stability and repeatability.It was suitable for actual detection of DNJ in mulberry leaf.
HPLC;1-Deoxynojirimycin;mulberry leaf
S888
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.11.037
1671-9646(2017) 11b-0037-03
2017-09-07
杭州市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20152231E11)。
劉青茹(1991— ),女,碩士,助理研究員,研究方向?yàn)椴栀Y源多元化利用。*
王 彬(1980— ),男,博士,副研究員,研究方向?yàn)椴栀Y源多元化利用。