劉渝辰,余迎利,,甘思逸,劉宇鑫,金汝生,蔡新送,葉詠虹,毛雪金,,王遠(yuǎn)興,,
(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與資源挖掘全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330047;2.南昌大學(xué)食品學(xué)院,江西 南昌 330047)
臍橙是世界農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域最重要的水果作物 之一[1],它含有許多必需的維生素、氨基酸、類(lèi)黃酮、酚酸和植物化學(xué)物質(zhì)[2]。臍橙具有抗氧化、抗癌、抗炎、鎮(zhèn)痛、抗過(guò)敏、預(yù)防和治療心血管疾病、免疫、抗菌等多種功能[3]。具有生物活性的黃酮類(lèi)化合物有利于身體組織的生長(zhǎng)、發(fā)育和修復(fù)[4]。它們具有不同的生物學(xué)特性(抗菌、抗炎、抗氧化、增強(qiáng)免疫、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝和保護(hù)腸道健康)[5]。據(jù)報(bào)道,臍橙具有多種生物活性,包括抗氧化[6-7]、抗糖尿病的潛力[8]。
贛南臍橙是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的水果,產(chǎn)自中國(guó)中部的江西省贛州市。贛南特有的富硒紅壤土層深厚,土壤呈酸性富含微量稀土元素,有利于糖的積累和香氣的形成[9-10]。贛南氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候,具有日照充足、降水充足、晝夜溫差大等優(yōu)點(diǎn)。氣候有利于臍橙的生長(zhǎng)[11]。贛南臍橙是贛南地區(qū)的受保護(hù)地理標(biāo)志產(chǎn)品,它還含有以橙皮苷和柚皮素為主的黃酮類(lèi)化合物和氨基酸、類(lèi)胡蘿卜素[12]。贛南臍橙和柚子、檸檬等水果類(lèi)似,含有多種抗氧化分子例如多酚、抗壞血酸,這些抗氧化分子可以抑制自由基對(duì)人體的有害影響,柑橘中黃酮類(lèi)化合物蘆丁、橙皮苷、柚皮素、柚皮苷和類(lèi)檸檬苦素是身體組織生長(zhǎng)、發(fā)育和修復(fù)所必需的[13-14]。它是一種重要的柑橘類(lèi)水果,食用具有促進(jìn)健康和保護(hù)腸道健康的優(yōu)點(diǎn)。臍橙中含有橙皮苷、蘆丁、柚皮苷等黃酮類(lèi)化合物,在中藥中具有清熱去火的效果,橙皮苷能擴(kuò)展支氣管,具有清熱化痰、疏郁理氣、抗炎和抗過(guò)敏的功效,蘆丁對(duì)高糖高脂飲食導(dǎo)致的小鼠腎臟損害具有保護(hù)作用[15-20]。
到目前為止,贛南臍橙化學(xué)成分的研究并不充分,采用多種類(lèi)型分析方法全面檢測(cè)其化學(xué)成分,對(duì)于贛南臍橙的質(zhì)量分析和控制十分有利,故本研究聯(lián)合超高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜(ultrahigh performance liquid chromatography-quadrupole timeof-flight mass spectrometry,UPLC-QTOF-MS)技術(shù)與頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)聯(lián)用技術(shù)填補(bǔ)贛南臍橙中的揮發(fā)性和非揮發(fā)性化學(xué)成分的空缺,有助于未來(lái)贛南臍橙成分的進(jìn)一步提取和利用研究。因此,采用UPLC-QTOF-MS、HS-SPME-GC-MS具有十分顯著的優(yōu)勢(shì),二者具有高分辨率、高靈敏度、全掃描等優(yōu)點(diǎn)。它已被廣泛應(yīng)用于各種食品中化學(xué)成分的表征和鑒定[21],該技術(shù)已成功用于多個(gè)領(lǐng)域的非揮發(fā)性化合物的定性和定量分析,如大鼠血漿、紅酒、青錢(qián)柳和綠茶的測(cè)定[22-25],該技術(shù)在食品檢測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
2021年12月采摘成熟贛南紐荷爾臍橙,所有樣品均采自江西省贛州市4 個(gè)主要產(chǎn)區(qū)的4 個(gè)果園,海拔高度均為200~250 m區(qū)間,果樹(shù)樹(shù)齡均為12 a。以贛南地區(qū)瑞金鵬飛果業(yè)(E 115°51′36″,N 25°49′48″)、信豐縣寶利果業(yè)(E 114°56′24″,N 25°20′24″)、安遠(yuǎn)仟唐農(nóng)業(yè)(E 115°22′12″,N 25°9′)、南康區(qū)俊萍果業(yè)(E 114°47′24″,N 25°30′36″),以4 個(gè)贛南臍橙協(xié)會(huì)認(rèn)證果園的商品成熟臍橙為原料,每個(gè)果園選取20~30 個(gè)正宗原橙樣品進(jìn)行分析。
甲醇(色譜級(jí))德國(guó)Merck公司;蒸餾水 美國(guó)Watson公司;甲酸(LC-MS級(jí))美國(guó)ROE Scientific INC公司;正構(gòu)烷烴標(biāo)品混合物(C7~C40)德國(guó)Sigma-Aldrich公司。
1290 UPLC-6538 QTOF-MS(配有MassHunter Qualitative Analysis和MassHunter Mass Profiler數(shù)據(jù)處理軟件)、7890A氣相色譜儀-7000三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司;57330-U SPME萃取手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國(guó)Sigma公司;AL104電子天平 瑞士Mettler Toledo公司;TDL-5-A離心機(jī) 北京東方精華苑科技有限公司;KQ5200E超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國(guó)華電器有限公司。
1.3.1 GC-MS檢測(cè)
在贛南4 個(gè)縣典型臍橙產(chǎn)區(qū),采集成熟臍橙為研究對(duì)象,在果園中隨機(jī)抽取。用榨汁機(jī)提取臍橙可食用果肉樣品,稱(chēng)取3 g果肉樣品于20 mL頂空萃取瓶中,將頂空萃取瓶置于50 ℃水浴鍋中平衡30 min,再將萃取頭插入頂空萃取瓶中萃取吸附25 min。然后用GC-MS萃取5 min。采用GC-MS對(duì)臍橙的揮發(fā)性成分進(jìn)行測(cè)定。
GC條件:HP-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 mm);載氣為氦氣,流量為1 mL/min;分流比為5∶1,進(jìn)樣量1 μL;升溫程序:初始溫度35 ℃,保持5 min,以6 ℃/min升溫到60 ℃,保持20 min;以3 ℃/min升溫到140 ℃,維持1 min;以5 ℃/min升至250 ℃,維持3 min,總分析時(shí)間62.83 min。
MS條件:電子電離源;電子能量70 eV;傳輸線溫度275 ℃;離子源溫度230 ℃;母離子m/z285;激活電壓1.5 V;質(zhì)量掃描范圍m/z50~450。
1.3.2 UPLC-MS檢測(cè)
采收的果實(shí)立即運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室凍干后,將這些樣品磨成細(xì)粉過(guò)篩,放入-20 ℃的冰柜中保存,直至使用。使用時(shí)稱(chēng)取1 g凍干粉,將凍干粉與15 mL萃取劑(80%甲醇)充分混合,30 ℃超聲提取30 min,再使用 4500 r/min離心10 min,收集上清液,重復(fù)3 次,最后將上清液使用80%甲醇溶液定容到50 mL容量瓶中,用0.22 μm PTFE的濾膜過(guò)濾,裝入進(jìn)樣瓶,用于上機(jī)分析。相同產(chǎn)地臍橙設(shè)8 個(gè)生物重復(fù)。
UPLC條件:Zorbax Eclipse Plus C18色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm);柱溫25 ℃;流動(dòng)相A為0.1%甲酸溶液,流動(dòng)相B為甲醇含0.1%甲酸。梯度洗脫程序:0~12 min,97%~70% A,3%~30% B;12~27 min,70%~22% A,30%~78% B;27~32 min,22%~5% A,78%~95% B;32~37 min,22%~97% A,78%~3% B;流動(dòng)相流速0.3 mL/min;進(jìn)樣量5.0 μL。
MS條件:正、負(fù)離子模式;電噴霧離子源;質(zhì)量掃描范圍m/z100~1500;碰撞氣:氮?dú)?;毛?xì)管電壓3500 V;碰撞電壓125 V;碰撞能10~50 eV;干燥氣流速11.0 L/min;干燥氣(N2)溫度325 ℃;霧化氣壓力40 psi;八極桿射頻電壓750 V;離子掃描范圍m/z100~1500;二級(jí)碰撞能10~50 eV;參比離子:負(fù)離子,m/z112.9856、1033.9881;正離子m/z121.0509、922.0098。
1.3.3 保留指數(shù)計(jì)算
各組分的保留指數(shù)(retention index,RI)計(jì)算以正構(gòu)烷烴標(biāo)定混合物為基礎(chǔ),利用Kovats方程計(jì)算:
式中:tx為待測(cè)組分的保留時(shí)間/min;n和n+1分別表示正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù);其中tn<tx<tn+1。
采用安捷倫MassHunter B.07.00采集軟件進(jìn)行所有的操作、采集和數(shù)據(jù)分析。通過(guò)在METLIN(http://metlin.scripps.edu/)、Chemspider(https://www.chemspider.com/)、Food Database(http://foodb.ca/)、MassBank(http://www.massbank.jp/)等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物質(zhì)檢索,鑒定非揮發(fā)性化合物。Venn圖和總離子流圖使用https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html在線網(wǎng)站以及Origin2021繪圖軟件制作。揮發(fā)性有機(jī)化合物鑒定采用NIST 17 MS Library進(jìn)行,使用NIST 17數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)比較質(zhì)譜信息與已發(fā)表文獻(xiàn)RI識(shí)別未知化合物。
2.1.1 主要揮發(fā)性成分
萜類(lèi)化合物是柑橘類(lèi)植物精油的主要香味成分。GC-MS分析發(fā)現(xiàn),臍橙中含量最高的萜類(lèi)化合物為α-蒎烯、β-月桂烯、D-檸檬烯和芳樟醇。α-蒎烯是合成香料的重要成分[26],β-月桂烯呈無(wú)色或淡黃色液體,具有淡淡的香脂香氣,存在于紅茶、磚茶、沱茶等發(fā)酵后茶中,發(fā)酵后含量增加[27]。D-檸檬烯作為檸檬精油的成分之一,具有預(yù)防皮膚癌、預(yù)防胃癌增生和促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡的作用[28],芳樟醇是一種天然的單萜化合物,存在于香菜等植物中,具有抗腫瘤和抗心臟毒性作用[29]。
醇類(lèi)的含量在香味成分中起著重要作用。在檢測(cè)到的97 種揮發(fā)性化合物中,醇類(lèi)含量較高,具有綠葉、青草和水果味,多汁的細(xì)微差別,醇類(lèi)揮發(fā)性化合物是在水果生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中通過(guò)一系列酶促反應(yīng)形成的。3-己烯-1-醇是一種在許多新鮮水果和蔬菜中發(fā)現(xiàn)的綠色草化合物,被廣泛用作加工食品的添加劑風(fēng)味劑[30],1-癸醇是一種透明無(wú)色液體,具有甜花香味,與香茅醇和鳶尾根油的混合物類(lèi)似,常用于制造精油[31]??傮w而言,醛類(lèi)比萜類(lèi)具有更好的抗菌活性。已有研究表明,適量的己醛可以延長(zhǎng)柑橘果實(shí)的貯藏時(shí)間[32],壬醛可以抑制柑橘中酸腐菌的生長(zhǎng)速度[33]。2-十一烯醛有一種類(lèi)似柑橘皮的蠟狀、略帶肥皂味的香氣,廣泛存在于新鮮水果和蔬菜中。3-隱品酮在稀釋時(shí)具有強(qiáng)烈的香料以及草本植物香氣。3-辛酮有蘑菇、奶酪和發(fā)霉的水果的細(xì)微差別,而1-辛烯-3-酮具有強(qiáng)烈的奶油、泥土、蘑菇與魚(yú)和植物香氣。這些化合物是臍橙果肉風(fēng)味重要的組成成分,許多揮發(fā)性化合物在臍橙皮和橙汁研究中鮮見(jiàn)報(bào)道,本研究使贛南臍橙揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)更詳實(shí)。
2.1.2 揮發(fā)性組分差異
如圖1、2和表1所示,安遠(yuǎn)組特有的揮發(fā)性組分有6 個(gè):香茅醇(44)、對(duì)-1-烯-9-醛(57)、反-香芹醇(59)、紫蘇醇(68)、橙花醇乙酸酯(72)、β-古巴烯(78);南康組特有的揮發(fā)性組分有7 個(gè):安息香醛(12)、己酸乙酯(21)、反式-2-己烯酸(27)、3-羥基己酸甲酯(29)、辛酸甲酯(41)、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇(49)、別香橙烯(84);瑞金組特有的揮發(fā)性組分有5 個(gè):3-辛酮(17)、反式-2-壬烯-1-醇(45)、2,4-壬二烯醛(56)、γ-桉葉烯(85)、廣藿香奧醇(95);信豐組特有的揮發(fā)性組分有6 個(gè):1-辛烯-3-酮(15)、丁酸丁酯(20)、4-異丙烯基甲苯(35)、隱品酮(48)、香茅醇(61)、β-瑟林烯(80);安遠(yuǎn)、南康、瑞金、信豐4 組的共同揮發(fā)性組分有36 個(gè)。
圖1 采用HS-SPME-GC-MS方法檢測(cè)臍橙果肉總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatograms of volatile components of navel oranges identified by HS-SPME-GC-MS
圖2 采用HS-SPME-GC-MS方法得到臍橙揮發(fā)性成分Venn圖Fig.2 Venn diagram of volatile components of navel oranges identified by HS-SPME-GC-MS
2.2.1 有機(jī)酸類(lèi)
有機(jī)酸在柑橘類(lèi)水果中廣泛分布,國(guó)外研究表明食用含有機(jī)酸的柑橘水果有益人體健康[34]。有機(jī)酸在植物生長(zhǎng)的所有階段都發(fā)揮著重要作用,影響著植物的中樞代謝,如線粒體呼吸代謝[35]和細(xì)胞氧化還原代謝[36]。在贛南臍橙果肉中鑒定出20 種有機(jī)酸,在負(fù)離子模式下檢測(cè)到質(zhì)譜準(zhǔn)分子離子峰為m/z117.0189 [M-H]-,以及二級(jí)質(zhì)譜中碎片離子為m/z99.0093 [M-H-H2O]-、73.0303 [M-H-CO2]-、55.0187 [M-H-HCOOHH2O]-,結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)及文獻(xiàn)[37]數(shù)據(jù)比對(duì),最終鑒定該化合物為琥珀酸(25)[37]。負(fù)離子模式下,在m/z133.0159處出現(xiàn)準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間為1.133 min,而m/z115.0053是由于失水而形成的。m/z133.0159的碎片離子去除一分子CO2得到m/z89.0245的碎片離子。m/z71.0140的碎片離子由準(zhǔn)分子離子形成去除一分子[HCOOH]-殘基碎片,隨后脫一分子水,再?gòu)姆肿拥氖S嗖糠诌w移2 個(gè)氫而產(chǎn)生,這些化合物碎裂模式的產(chǎn)生都包含水分子的中性損失。m/z133.0159的碎片離子去除C2H2O3得到m/z59.0140的碎片離子,通過(guò)比較文獻(xiàn)[38]中化合物的質(zhì)譜碎片斷裂模式,該化合物被鑒定為D-(+)-蘋(píng)果酸(14)。同時(shí),通過(guò)查閱代謝物數(shù)據(jù)庫(kù)、質(zhì)譜數(shù)據(jù)網(wǎng)站和相關(guān)文獻(xiàn)[38],鑒定出檸檬酸(21)和脫落酸(91)等具有相似裂解模式的有機(jī)酸,裂解途徑如圖3 所示。負(fù)離子模式下,在保留時(shí)間為1.813 min 時(shí),化合物21在m/z147.0314處出現(xiàn)準(zhǔn)分子離子峰,推測(cè)分子式為C5H8O5。次級(jí)碎片離子主要分布在m/z129.0202、103.0398、87.0097和77.9222,其中m/z103.0398的碎片離子是由[C5H8O5]-丟失一分子[CO2]-形成的。m/z129.0202是由母離子去除H2O分子形成的碎片離子,而m/z87.0097是由母離子失去[HCOOH]-形成的,初步鑒定為檸檬酸(21)。VC(17)的母離子為m/z175.0210 [M-H]-,失去C2H5O2生成m/z115.0048,或持續(xù)失去C3H4O3生成m/z87.0100?;衔?10在m/z為187.0968時(shí)顯示[M-H]-離子?;衔?10的質(zhì)譜在m/z125.0963 [M-H-H2OCO2]-、97.0659 [M-H-H2O-CO-CO2]-處出現(xiàn)了特征碎片離子,初步鑒定化合物110為壬二酸(110)[38]。
圖3 脫落酸(A)、檸檬酸(B)、D-()-蘋(píng)果酸(C)的 MS/MS裂解途徑Fig.3 Possible MS/MS fragmentation patterns of abscisic acid (A),citric acid (B) and D-(+)-malic acid (C)
化合物91在m/z263.128 [M-H]-時(shí)表現(xiàn)為準(zhǔn)分子離子峰主片段,對(duì)應(yīng)分子式為C15H20O4,在m/z219.137 [M-H-CO2]-時(shí)為主碎片離子,結(jié)合文獻(xiàn)[39]及數(shù)據(jù)庫(kù)鑒定化合物91為脫落酸。脫落酸是一種具有生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用的植物激素,可促進(jìn)葉片休眠、老化和脫落[39]?;衔?8負(fù)離子模式下m/z341.0859 [M-H]?碎片離子在m/z179.0339出現(xiàn),對(duì)應(yīng)基團(tuán)為咖啡?;?,結(jié)合文獻(xiàn)[40]以及在m/z135.0454處出現(xiàn)CO2丟失的特征離子,鑒定為咖啡酸己糖苷(58)[40]。
在正離子模式下,檢測(cè)二級(jí)質(zhì)譜中在保留時(shí)間0.873 min存在m/z175.1191 [M+H]+、158.0920 [M+H-NH3]+、130.0972 [M+H-NH3-CO]+、116.0707 [M+H-CH5N3]+、70.0653 [M+H-CH5N3-CH2O2]+、60.0557 [M+H-NH3-CO-C2H4N3]+等裂解碎片,結(jié)合文獻(xiàn)[37]并且根據(jù)化合物的確切分子質(zhì)量和裂解方式,推斷化合物為L(zhǎng)-精氨酸(1),分子式為C6H14N4O2。同理結(jié)合文獻(xiàn)[40],0.979 min觀察到m/z為98.0624 [M+H-H2O]+和70.0654 [M+H-HCOOH]+的特征碎片離子,最終推斷為L(zhǎng)-脯氨酸(6)[41]。
2.2.2 黃酮及糖苷類(lèi)
黃酮類(lèi)化合物存在于多種柑橘類(lèi)水果、漿果等水果中,在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮重要作用,賦予植物細(xì)胞豐富的色彩[42]。最新報(bào)道表明,黃酮類(lèi)化合物也可以作為一種有效的抗癌劑應(yīng)用于保健食品行業(yè)中[43]。黃酮的主要斷裂模式包括損失一系列中性小分子,如H2O、CH3、CO2、CO和Retro-Diels-Alder裂解產(chǎn)生碎片片段離子[43]。在保留時(shí)間為15.474 min時(shí),在m/z561.1509、451.1246、199.1059、331.0799、289.0700、129.0565、85.0286處檢測(cè)到豐度較高的產(chǎn)物離子,鑒定為圣草次苷(93)。以4′,5,6,7-四甲氧基黃酮(123)為例,該化合物在測(cè)試樣品中的保留時(shí)間為25.172 min,根據(jù)一級(jí)質(zhì)譜離子峰為m/z343.1175 [M+H]+,推測(cè)出分子式為C19H18O6。碎片離子分別為m/z327.0878 [M+H-CH4]+、313.0725 [M+H-C2H6]+、309.0771 [M+ H-CH4-H2O]+、299.0919 [M+H-CH4-H2O]+、285.0759 [M+H-C2H6-CO]+、253.0843 [M+H-2·CH3-C9H8O]+、181.0144 [M+H-2·CH3-C9H8O]+、153.0189 [M+H-2·CH3-C9H8O-CO]+和135.0442 [M+H-·OCH3-C10H9O3]+。結(jié)合質(zhì)譜裂解規(guī)律以及相關(guān)文獻(xiàn)[44]佐證和在線網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù),最終鑒定該化合物為4′,5,6,7-四甲氧基黃酮(123),裂解規(guī)律如 圖4所示[44]。
圖4 橙皮苷和4′,5,6,7-四甲氧基黃酮的MS/MS裂解途徑Fig.4 Possible MS/MS fragmentation patterns of hesperidin and 4′,5,6,7-tetramethoxyflavone
化合物101在m/z273.0762處顯示[M+H]+離子,計(jì)算出C15H12O5的元素組成?;衔?01的碎片離子為m/z273.0762 [M+H]+、m/z231.0540 [M+H-42]+、189.0544 [M+H-84]+、179.0332 [M+H-94]+、153.0195 [M+H-C8H8O]+、147.0464 [M+H-C6H6O3]+、119.0468 [M+H-C7H6O4]+。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[45]參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,化合物101被鑒定為柚皮素[45],柚皮素主要以葡萄糖苷的形式存在,廣泛存在于枳、柚子、橘子、橙子等蕓香科植物的果皮和果肉中。化合物115在m/z625.1738處顯示分子離子[M+H]+,分子式為C28H32O16?;衔?15在m/z479.1158 [M+H-146]+、317.0642 [M+H-308]+、129.0512 [M+H-496]+處有碎片離子,鑒定為異鼠李素-3-O-蕓香糖苷(115)[46]。化合物69顯示m/z為449.1076 [M-H]-的前體離子,結(jié)合碎片m/z431.0869 [M-H-H2O]-、287.0503 [MH-glucose]-和269.0422[M-H-H2O-glucose]-的片段以及文獻(xiàn)[47],鑒定為黃諾馬苷(69)?;衔?5m/z433.1127,分子式為C21H22O10,產(chǎn)生的m/z為273.0767 [M-H-146]-和153.0184 [M-H-146-120]-的產(chǎn)物離子為洋李苷的典型碎裂模式[48]?;衔?6初步鑒定為蘆丁,m/z301.0352的主要片段是由槲皮素3-O-蕓香糖苷中蕓香糖苷基團(tuán)的損失產(chǎn)生[49]。
2.2.3 酚酸類(lèi)
酚酸廣泛分布在水果和蔬菜中,受到越來(lái)越多的關(guān)注,由于其具有生物活性的植物化學(xué)物質(zhì)[50],酚酸被用作人類(lèi)的膳食補(bǔ)充劑和中藥[51]。綠原酸(23)、對(duì)香豆酸(45)和香草酸(41)為代表性化合物。在負(fù)離子模式下,一級(jí)質(zhì)譜提供的準(zhǔn)分子離子峰為m/z353.0852 [M-H]-。將該化合物裂解后,在m/z191 處產(chǎn)生了一個(gè)位置特異性片段,結(jié)合文獻(xiàn)[45]參考數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),對(duì)應(yīng)的是失去咖啡酸自由基,即綠原酸(23)。同理,化合物41在質(zhì)譜上存在m/z為167.0334 [M-H]-的分子片段,在二級(jí)質(zhì)譜中,負(fù)離子模式下二級(jí)質(zhì)譜提供的碎片離子分別為m/z152.0110 [M-H-·CH3]-、122.9337 [M-H-CO2]-和108.0225 [M-H-CH3-CO2]-。結(jié)合以上信息,最終鑒定該化合物為香草酸(41)。結(jié)合文獻(xiàn)[38]參考質(zhì)譜數(shù)據(jù),對(duì)香豆酸(45)中的片段m/z119.0471 [M-H-CO2]-是由于損失一分子甲基產(chǎn)生的。反式阿魏酸(49)在m/z117.0324處的特征產(chǎn)物離子表明分子中羧基[HCOOH]-的損失。沒(méi)食子酸(36)二級(jí)譜圖顯示m/z125.0242處有典型的子離子,對(duì)應(yīng)CO2的損失。結(jié)合文獻(xiàn)[49]鑒定,化合物66為芥子酸,其正離子準(zhǔn)分子離子峰為m/z225.075 [M+H]+,碎片離子為m/z119.0488 [M+H-CH3COOH-H2O]+。
2.2.4 非揮發(fā)性組分差異
如圖5、6和表2所示,南康組特有的非揮發(fā)性組分有4 個(gè):催吐蘿芙木定(88)、5-phenyl-3-[3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxypentanoic acid(111)、2-acetoxy-4-pentadecylbenzoic acid(138)、1-palmitoyl-lysophosphatidylcholine(139);瑞金組特有的非揮發(fā)性組分有4 個(gè):甲硫腺苷(47)、Lactarorufin B(73)、rac-橙皮素(90)、1-(9Z,12Z,15Zoctadecatrienoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine(133);信豐組特有的非揮發(fā)性組分有6 個(gè):榼藤子苷(43)、deoxyphomalone(51)、梔子苷b(60)、矢車(chē)菊-3-O-2G-葡萄糖蕓香糖苷(63)、桉脂素(108)、2-(beta-D-glucopyranosyloxy)-7-(alpha-L-rhamnopyranosyloxy)-5-hydroxy-4′-methoxyflavone(116),安遠(yuǎn)、南康、瑞金、信豐的共同非揮發(fā)性組分有102 個(gè)。
表2 采用UPLC-QTOF-MS的臍橙的非揮發(fā)性成分鑒定Table 2 Information about non-volatile compounds of navel oranges identified by UPLC-QTOF-MS
圖5 采用UPLC-QTOF-MS方法得到臍橙果肉總離子流圖Fig.5 Total ion current chromatograms of volatile components of
圖6 采用UPLC-QTOF-MS方法得到臍橙非揮發(fā)性成分Venn圖Fig.6 Venn diagram of non-volatile components of navel oranges identified by UPLC-QTOF-MS
本研究通過(guò)聯(lián)合HS-SPME-GC-MS和UPLC-QTOFMS對(duì)贛南臍橙的化學(xué)成分進(jìn)行分析。采用HPLC-QTOFMS方法,通過(guò)對(duì)其代謝物進(jìn)行提取和分析,分別在正離子模式和負(fù)離子模式下采集數(shù)據(jù),比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和文獻(xiàn)鑒定非揮發(fā)性化合物148 種。其中黃酮類(lèi)化合物54 種、有機(jī)酸20 種、糖苷類(lèi)化合物20 種、氨基酸14 種、酚酸類(lèi)化合物12 種、其他類(lèi)28 種。采用HS-SPME-GC-MS結(jié)合NIST 17數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)97 種揮發(fā)性化合物進(jìn)行鑒定,這些化合物包括46 種烯烴類(lèi)(包含40 種萜烯)、醇類(lèi)13 種、醛類(lèi)12 種、萜類(lèi)9 種、羧酸6 種、酮類(lèi)4 種、脂類(lèi)4 種、酯類(lèi)2 種、芳香烴1 種。本研究檢測(cè)到的化合物不僅為贛南臍橙的潛在應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù),而且為贛南臍橙的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ),具有一定的指導(dǎo)意義。