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植物中花青素含量测定

[导读]选取黑枸杞、紫薯、蓝莓、沙棘、玫瑰王、山楂、樱桃、黑桑葚、青提、黑葡萄、红提、巨峰葡萄、金银花、贡菊、菊 花、胎菊和野菊花等 17 种不同植物含花青素高的部位,包括根、茎、花,采用酸性乙醇溶液提取其中花青素含量,通过 高效液相色谱法分析得到不同样品中花青素的分布。

  花青素(anthocyanidin)属黄酮类化合物,又称花色素,是广泛存在于植物中的水溶性天然色素。 据统计 27 个科,73 个属的 500 多种植物含有花青素,以葡萄皮、蓝莓、黑枸杞等含量最为丰富。 花青素因其资源丰富和安全无毒,同时拥有一定的营养和药用价值,在食品,医药、化妆品等方面拥有较大的发展市场。自然界中现已知的花青素有 20 多种, 主要有天竺葵、矢车菊素、飞燕草素、甲基花青素、牵牛花色素和锦葵色素 6 种。 自然界中花青素少以游离态的形式出现,常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等通过糖苷键形成花色苷,已被发现天然存在的花色苷有 250 多种,可从不同植物中提取获得。花青素营养价值高, 研究者们试图寻找花青素含量丰富的植物原料,从中提取花青素并投入到商业生产,开拓花青素应用市场。 已投入商业生产的有葡萄皮色素,浆果类(草莓、杨梅、枸杞、蓝莓),紫薯等。为实现花青素质量控制,需要采用合适的方法对其进行检测。 花青素常用检测方法有紫外分光光度法, 高效液相色谱法和高效液相色谱法/质谱联用法。紫外分光光度法常用于花青素总量的检测,往往受 pH值、温度等外在条件影响,同时也会受原花青素、花白素等物质的干扰,分析结果往往偏高,灵敏度低。 高效液相色谱法适用于分析样品中不同种类花青素的含量,相对高效液相色谱联用质谱成本低,需要标物才能定性样品。 高效液相色谱联用质谱法常用于样品中花青素种类的全分析,获取信息更全。 花青素的检测根据检测目标物不同,可以分为检测花色苷和检测花青素母核。 自然界中花色苷存在形式繁多。 例如,黑枸杞中花青素存在有飞燕草素-3-O-葡萄糖苷,矮牵牛素-5-O-葡萄糖苷, 矮牵牛素-3-O-6-O-对香豆酰)芸香糖苷-5-O-葡萄糖苷,锦葵色素-3-O-6-O-对香豆酰-3-O-乙酰)-5-O-二葡萄糖苷, 飞燕草-3-O6-O-乙酰)葡萄糖苷,锦葵色素-3-O-6-O-对香豆酰)葡萄糖苷和锦葵色素-3-5-二葡萄糖苷等; 巨峰葡萄中含有矢车菊素-3-O-葡萄糖苷, 锦葵色素-3-O-葡萄糖苷,锦葵色素香豆素葡萄糖苷,矢车菊素乙酰葡萄糖苷,甲基矢车菊素乙酰葡萄糖苷,锦葵色素乙酰葡萄糖苷,甲基矢车菊素香豆素葡萄糖苷,甲基矢车菊素葡萄糖苷等形式花色苷。 不同样品中花色苷形式不同,加之标准物质昂贵,有些甚至根本没有标准物质,因此检测花色苷存在一定困难;由于自然界中花青素的母核主要有 6 种,选取合适试验试剂,采用适当的方法将样品中花色苷水解成花青素单体后,便能实现不同种样品中花青素的统一检测,解决了因花色苷标物购买难而导致花青素检测困难的问题,是一种简单可行的方法。

  本文选取黑枸杞、紫薯、蓝莓、沙棘、玫瑰王、山楂、樱桃、黑桑葚、青提、黑葡萄、红提、巨峰葡萄、金银花、贡菊、菊花、胎菊和野菊花等 17 种不同植物含花青素高的部位,包括根,茎或花。 参照“NY/T 2640-2014《植物源性食品中花青素的测定 高效液相色谱法》, 用酸性无水乙醇溶液从不同植物中提取花青素,通过高效液相色谱法准确定量其中主要花青素的含量。 旨在通过对不同植物中花青素含量的研究,指导企业及相关机构实现花青素的质量控制,为开拓花青素应用市场奠定基础。
材料与方法
材料与试剂
材料

黑枸杞、紫薯、蓝莓、沙棘、玫瑰王、山楂、樱桃、黑桑葚、青提、黑葡萄、红提、巨峰葡萄、金银花、贡菊、菊花、胎菊、野菊花:超市。
试剂
无水乙醇、甲酸、甲醇(均为色谱纯):德国默克股份两合公司;盐酸(优级纯):上海凌峰化学试剂有限公司;无水乙醇+水+盐酸(2 ∶ 1 ∶ 1,体积比)。
标物
飞燕草色素(Delphinidin, Dp, 94.7 %),矢车菊色素(Cyanidin, Cy, 95 %),矮牵牛色素(Petunidin, Pt,94.1 %),天竺葵色素(Pelargonidin, Pg, 93 %),芍药色素(Peonidin, Pn, 97.6 %)和锦葵色素(Malvidin, Mv,94.8 %),均为盐酸盐形式:Sigma-Aldrich。
仪器与设备
BSA323S-CW 电子天平: 赛多利斯公司;Agilent1260 高效液相色谱仪: 美国安捷伦公司;SK2510LHC超声提取仪:上海科导超声仪器有限公司

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