菊芋中抗氧化成分的在线鉴定和构效关系分析.pdf
《菊芋中抗氧化成分的在线鉴定和构效关系分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《菊芋中抗氧化成分的在线鉴定和构效关系分析.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、张志毅,白若熙,宗爱珍,等.菊芋中抗氧化成分的在线鉴定和构效关系分析 J.食品工业科技,2023,44(18):307312.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022080031ZHANG Zhiyi,BAI Ruoxi,ZONG Aizhen,et al.Online Identification and Constitutive Relationship Analysis of AntioxidantComponents in Jerusalem ArtichokeJ.Science and Technology of Food Industry,2023,44(
2、18):307312.(in Chinese with Englishabstract).doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022080031 分析检测 菊芋中抗氧化成分的在线鉴定和菊芋中抗氧化成分的在线鉴定和构效关系分析构效关系分析张志毅1,白若熙1,宗爱珍2,张敏敏3,郑振佳1,张斌1,*(1.山东农业大学食品科学与工程学院,山东省高校食品加工技术与质量控制重点实验室,山东泰安 271018;2.山东省农业科学院农产品加工与营养研究所,山东济南 250012;3.齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心,山东济南 250014)摘要:本研究以高效液相色谱-飞
3、行时间质谱联用结合清除 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)的在线检测技术,建立快速筛选菊芋中咖啡酰奎宁酸类成分的方法,并对其抗氧化活性进行评价。以乙腈-水(0.1%甲酸)为流动相进行梯度洗脱,经 C18柱分离后,待测样品进入 PEEK 盘管与 DPPH 自由基溶液混合反应后进入紫外检测器,采用 280 和 517 nm 检测,并通过 517 nm 产生的负峰实现咖啡酰奎宁酸类成分的在线筛选。结果表明,在负离子模式下根据精确分子量结合标准品对照,筛选出菊芋中的5 种抗氧化成分:绿原酸、咖啡酸、3,4-O-二咖啡酰奎宁酸、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸、4,5-O-二咖啡酰奎宁酸。各组分对 D
4、PPH 自由基、ABTS+自由基、超氧阴离子自由基清除率分别在 54.63%95.43%、8.32%69.63%、27.37%51.40%范围内,并均与浓度呈正相关。本研究快速鉴定了菊芋中咖啡酰奎宁酸类成分并探究其抗氧化活性,为菊芋中咖啡酰奎宁酸类化合物的开发利用提供了科学依据。关键词:菊芋,咖啡酰奎宁酸,抗氧化活性,飞行时间质谱,在线鉴定本文网刊:中图分类号:R284.1;O657.63 文献标识码:A 文章编号:10020306(2023)18030706DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2022080031OnlineIdentificationandConsti
5、tutiveRelationshipAnalysisofAntioxidantComponentsinJerusalemArtichokeZHANGZhiyi1,BAIRuoxi1,ZONGAizhen2,ZHANGMinmin3,ZHENGZhenjia1,ZHANGBin1,*(1.College of Food Science and Engineering,Shandong Agricultural University,Key Laboratory of Food ProcessingTechnology and Quality Control in Shandong Provinc
6、e,Taian 271018,China;2.Institute of Agro-Foods Sciences and Technology,Shandong Academy of Agricultural Sciences,Jinan 250012,China;3.Shandong Analysis and Test Center,Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences),Jinan 250014,China)Abstract:In this study,a new method based on the HPLC
7、 online scavenging diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH)radicalactivity and Q-TOF/MS for the rapid screening and identification of caffeoylquinic acids in Jerusalem artichoke,and itsantioxidant activity was evaluated.The mobile phase was acetonitrile-0.1%formic acid aqueous solution(gradient elution),and
8、the samples were separated by C18 column.The samples were mixed with DPPH radical solution in PEEK tube andthen entered UV detector,the detection wavelength were 280 and 517 nm,and the online screening of caffeoylquinic acidcomponents was realized by the negative peak generated at 517 nm.Results sho
9、wed that,under the negative ion mode,according to the precise molecular weight combined with the standards,five antioxidant compounds were screened from the 收稿日期:20220803 基金项目:国家重点研发计划项目(2019YFD1002704);山东省重大科技创新工程项目(2021CXGC010508)。作者简介:张志毅(1999),男,硕士研究生,研究方向:果蔬加工,E-mail:。*通信作者:张斌(1991),男,博士,讲师,研究方
10、向:果蔬加工,E-mail:。第 44 卷 第 18 期食品工业科技Vol.44 No.182023 年 9 月Science and Technology of Food IndustrySep.2023 Jerusalem artichoke,including chlorogenic acid,caffeic acid,3,4-O-dicaffeoylquinic acid,3,5-O-dicaffeoylquinic acid,4,5-O-dicaffeoylquinic acid.The free radical scavenging rate of each component t
11、o DPPH,ABTS+and superoxide anion was inthe range of 54.63%95.43%,8.32%69.63%,27.37%51.40%,and were positively correlated with the concentration.Inthis study,the caffeoylquinic acids in Jerusalem artichoke were rapidly identified and their antioxidant activities wereexplored,which provided a scientif
12、ic basis for the development and utilization of caffeoylquinic acids in Jerusalemartichoke.Keywords:Jerusalem artichoke;caffeoylquinic acids;antioxidant activity;quadruple time-of-flight mass spectrometer(Q-TOF-MS);online identification 菊芋(Helianthus tuberosus L.)为多年生菊科向日葵属宿根生草本植物,又名姜不辣、洋姜、鬼子姜等1,我国各
13、地均有种植2。菊芋中含有菊糖(菊粉)、酚酸类和萜类物质等多种生物活性成分35,具有抗氧化67、抗炎8、抗癌9、预防治疗“三高”1012以及改善肠道微生态等作用1314。咖啡酰奎宁酸类化合物是菊芋中主要酚酸,具有较强的抗氧化能力1516,其酚羟基与自由基容易发生反应,可以快速清除羟基自由基以及过氧自由基17,抑制脂质过氧化反应18,提高谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶的活性19。菊芋中咖啡酰奎宁酸类化合物的相关报道多集中在菊芋茎叶中,菊粉的相关报道多集中在菊芋块茎,而块茎中的咖啡酰奎宁酸类化合物鲜有报道。菊芋中酚酸目前多采用高效液相色谱、液相色谱-质谱法进行定量和定性分析,定向筛选并鉴定具有抗氧化
14、活性成分的研究较少2021。基于 DPPH 筛选模型的高效液相色谱-飞行时间质谱联用(highperformance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry,HPLC-Q-TOF-MS)的方法可以在线筛选鉴别自由基清除剂,通过抗氧化成分与 DPPH 反应在 517 nm 处形成的负峰,筛选出菊芋中咖啡酰奎宁酸类化合物,通过飞行时间质谱获得物质的精确分子量进行定性,从而实现样品中成分的准确、快速鉴定22。郑振佳等23通过 HPLC-DAD-Q-TOF-MS 在牛蒡中筛选出绿原酸、咖啡酸、1,5-O-二咖啡
15、酰奎宁酸等 19 种咖啡酰奎宁酸类化合物及其衍生物。Hu 等24通过 DPPH-HPLC-ESI-MS 在线筛选出十大功劳叶乙酸乙酯相中绿原酸、槲皮素-3-O-D-吡喃葡萄糖苷和异鼠李素-3-O-D-吡喃葡萄糖苷 3 种化合物。该方法选择性强,灵敏度与分辨率高于传统方法,分析结果更精准。本研究以菊芋为研究对象,通过高分辨质谱结合在线清除 DPPH 自由基模型筛选鉴别菊芋中咖啡酰奎宁酸类成分,并评价此类成分单体的抗氧化活性,为菊芋的成分分析、功能研究和产品开发提供参考。1材料与方法 1.1材料与仪器菊芋干片购于河北晋州;DPPH美国 Sigma公司;甲醇(分析纯)、乙酸乙酯(分析纯)、石油醚(分
16、析纯)、乙腈(色谱纯)、甲酸(色谱纯)天津凯通化学试剂有限公司;纯净水娃哈哈集团有限公司;硫酸亚铁化学纯,博山化学试剂厂;水杨酸分析纯,上海源叶生物科技有限公司;ABTS超纯,上海麦克林生化科技有限公司;过硫酸钾分析纯,国药集团化学试剂有限公司;Tris-HCl 缓冲液、邻苯三酚北京索莱宝科技有限公司;咖啡酸、绿原酸、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸、3,4-O-二咖啡酰奎宁酸、4,5-O-二咖啡酰奎宁酸标准品上海源叶生物科技有限公司。SECURA224-ICN 电子天平北京赛多利斯仪器有限公司;Rigol L-3000 泵北京普源精电科技有限公司;Thermo Fisher UltiMate 30
17、00 高效液相色谱仪美国赛默飞世尔公司;Waters ACQUITY UPLCH-CLASS 超高效液相色谱仪美国沃特世公司;Bruker impact 高分辨飞行时间质谱仪德国布鲁克科技有限公司;SPECTRAMAX M5 多功能酶标仪美谷分子仪器(上海)有限公司。1.2实验方法 1.2.1 供试品溶液及 DPPH 自由基溶液制备将菊芋粉碎后过 60 目筛,称取 1.0 g 样品,加入 10 mL95%乙醇回流提取 30 min,过滤后取上清液,旋转蒸发去除乙醇。参考袁晓艳等4的方法,依次用 3 倍体积的石油醚和乙酸乙酯萃取后浓缩。取少许乙酸乙酯相吹干,甲醇复溶,过 0.22 m 有机滤膜,
18、备用。精密称定 DPPH 标准品,用 80%乙腈配制成浓度为6105 mol/L 的 DPPH 自由基溶液备用,于 4 下储存备用。1.2.2 抗氧化成分在线筛选和鉴别参考张敏敏等25试验方法,采用 Thermo Fisher U 3000 双元三液相色谱系统进行目标组分的筛选和鉴别,柱后流出液与L-3000 泵中流出的 DPPH 自由基溶液在反应池中反应后,在 517 nm 波长下进行检测,通过紫外检测器在 517 nm 波长处形成负峰并通过质谱进行分析。通过获取的精确分子量结合 DPPH 自由基清除的液相色谱图实现菊芋中目标化合物的在线筛选与鉴定。1.2.2.1 液相色谱工作条件Water
19、s X-Bridge C18(250 mm4.6 mm,5 m)色谱柱;流动相为乙腈(A)-水(0.1%甲酸),梯度洗脱:09 min(13%A),910 min(13%20%A),1023 min(20%A),2328 min(20%30%A),2833 min(30%40%A);柱温:25;流速:1 mL/min;进样量:3 L;检测波长:280、320 nm。1.2.2.2 DPPH 溶液反应工作条件反应器为 PEEK盘管(10 m0.25 mm);流动相为 DPPH 自由基溶液,308 食品工业科技2023 年 9 月流速 0.5 mL/min,检测波长 517 nm。1.2.2.3
20、质谱工作条件参考张敏敏等22的方法,电喷雾离子源,分别采用电喷雾正离子及负离子模式;喷雾压力 310 kPa;毛细管电压 5000 V;干燥气温度200;干燥气流速 8 L/min;锥孔电压 60 V;裂解电压 120 V;检测范围为 m/z 501500。1.2.3 咖啡酰奎宁酸类化合物抗氧化活性评价 1.2.3.1 DPPH 自由基清除实验参考徐小博等26的方法并稍作修改,分别取 1 mL 不同质量浓度的咖啡酰奎宁酸类化合物标准品溶液(0、10、20、30、40、50 g/mL)于试管中,加入等体积的 1 mmol/L的 DPPH-乙醇溶液,混匀,室温避光反应 30 min,用酶标仪于 5
21、17 nm 下测定吸光值 A1。以不同质量浓度的抗坏血酸作为阳性对照,测定其 DPPH 自由基的清除能力。按以下公式计算 DPPH 自由基的清除率。清除率(%)=(1A1A2A0)100式中:A1:反应后样品溶液的吸光值;A2:样品溶液自身的吸光值;A0:空白对照的吸光值。1.2.3.2 ABTS+自由基清除实验参考徐小博等26的方法并稍作修改,称取 0.1943 g ABTS 和 0.0323 g过硫酸钾,分别用 15 mL 蒸馏水溶解,混合并定容至 50 mL,在室温下放置 1216 h 得到 ABTS+溶液。将 ABTS+溶液用无水乙醇稀释至吸光值为0.700.02(734 nm)备用。
22、分别取 0.2 mL 不同质量浓度的咖啡酰奎宁酸类化合物标准品溶液(0、10、20、30、40、50 g/mL)于试管中,加入 1.8 mL ABTS+溶液,混匀,室温避光反应 6 min,用酶标仪于 734 nm下测定吸光值 A1。以不同质量浓度的抗坏血酸作为阳性对照,测定其 ABTS+自由基的清除能力。参考“1.2.3.1”公式计算 ABTS+自由基的清除率。1.2.3.3 超氧阴离子自由基清除实验参考刘英等27的方法并稍作修改,分别取 1 mL 不同质量浓度的咖啡酰奎宁酸类化合物标准品溶液(0、20、40、60、80、100 g/mL)于试管中,加入 4.5 mL 的 Tris-HCl
23、缓冲液(50 mmol/L,pH8.2),混匀,25 水浴反应 20 min,随后加入 0.4 mL 的 1 mmol/L 的邻苯三酚溶液,25 反应 6 min,立即加入 1 mL 0.12 mol/L 的盐酸终止反应,用酶标仪于 320 nm 下测定吸光值 A1。以不同质量浓度的抗坏血酸作为阳性对照,测定其超氧阴离子自由基的清除能力。参考“1.2.3.1”公式计算超氧阴离子自由基的清除率。1.3数据处理抗氧化活性评价实验重复三次,采用 Origin2017 软件绘图。2结果与分析 2.1菊芋咖啡酰奎宁酸类化合物的提取与液相分析条件优化样品经 95%乙醇回流提取后,成分较复杂,影响质谱分析的
24、效果,因此需要对样品进行前处理。根据参考文献,咖啡酰奎宁酸主要存在于乙酸乙酯相中,先用石油醚脱除脂类成分,然后用乙酸乙酯进行萃取23。咖啡酰奎宁酸类化合物的最大吸收波长在280 和 320 nm 附近,在两个波长下同时具有较高紫外吸收的组分可能为该类化合物,从图 1 菊芋乙酸乙酯相液相色谱图发现,菊芋中含量较多的组分在280 和 320 nm 均有较高的吸收峰,推测可能为咖啡酰奎宁酸类化合物。时间(min)02.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5信号强度(104 V)1251007550250280 nm时间(min)02.5 5
25、.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5信号强度(104 V)250200150100500320 nm图 1 菊芋样品液相色谱图Fig.1 HPLC of Jerusalem artichoke 2.2抗氧化成分在线筛选在 280 和 517 nm 条件下进行色谱分析和在线抗氧化筛选,结果见图 2。从图中可以看出色谱峰的分离程度和峰形较好,且响应值强度适中,可以满足抗氧化成分的在线筛选。通过“2.4”结合对照品共鉴定出该样品中含量较高且具有抗氧化作用的活性成分有 5 种。时间(min)280 nm517 nm强度(mV)3002001001
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 菊芋 氧化 成分 在线 鉴定 关系 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。